Auswirkung des Trainings bei Normobaric -Hypoxie auf Herzmarker (HYPO-CARDIAC)

Das Ziel dieser interventionellen Studie ist es, die Veränderungen der Konzentration von Herzbiomarkern im Blut als Reaktion auf Bewegung bis zu einer gewaltigen Erschöpfung zu bestimmen: (1) Nach einer einzigen Exposition gegenüber Normoxie und normobarischen hypoxischen Bedingungen mit unterschiedlichen Hypoxischen Stimulus bei ausgebildeten und ungeübten Männern; (2) nach 3 Wochen Ausdauertraining in Normobaric -Hypoxie bei Radfahrern (exzentrische Hypertrophie); (3) nach 3 Wochen Widerstandstraining bei Normobaric -Hypoxie bei Stärkesportlern (konzentrische Hypertrophie).

The research project involves assessing the physiological state of the myocardium after acute and chronic exposure to normobaric hypoxia in athletes with eccentric and concentric cardiac hypertrophy by measuring selected cardiac biomarkers in blood serum: cardiac troponins I and T (cTnI and cTnT), myoglobin (Myo), and the creatine kinase-myocardial band fraction (CK-MB), natriuretisches Peptid vom B-Typ (NT-ProBNP), N-terminales Pro-Hormon von BNP (H-FABP) und Ischämie-modifiziertes Albumin (IMA). Darüber hinaus werden die Spiegel der folgenden Marker beobachtet: Hypoxie-induzierbarer Faktor-1 (HIF-1α), vaskulärer Endothelwachstumsfaktor A (VEGF-A), Nitriten und Nitrate (keine Breakdown-Produkte).

Die Studie besteht aus drei Stufen. Stufe 1 (wurde fertiggestellt). Alle Teilnehmer haben zwei aufeinanderfolgende Ergocycle-Tests durchgeführt (der GTRADED-Übungstest GXT und konstant-Arbeitst-Übungstest CXT mit 10 Minuten aktiver Wiederherstellungsbranche in verschiedenen Umgebungen (S1-Normoxia, S2-2000 M.S.L., S3- 3000 m A.S.L.). Der Anteil des inspirierten Sauerstoffs (FIO2) lautet wie folgt: S1 (Normoxie) = 20,9%; S2 (2000 m a.s.l.) = 16,5%; S3 (3000 m a.s.l.) = 14,4%. Die hypoxische Umgebung wurde mithilfe der Airzone -Klima -Technologie (Airsport) gehalten.

In Stadium 2 der Studie werden Veränderungen des Blutspiegels von Herzbiomarkern bei 36 männlichen Radfahrern als Reaktion auf 3 Wochen Ausdauertraining bei Hypoxie (3000 m) untersucht. Die Teilnehmer werden zufällig drei Gruppen zugeordnet: (1) LHTL "Live High, Train Low"; (2) IHT "intermittierendes hypoxisches Training"; (3) Die Kontrollgruppe (c) - Normoxisches Training.

Das Experiment besteht aus zwei Testreihen: S1 (Basistests) und S2 (Tests nach drei Wochen Training und nach 3 Tagen Ruhe).

Alle Athleten werden in einem professionellen Trainingszentrum ausgebildet und bieten genügend hypoxische Hotelzimmer und Trainingskammern. Die Teilnehmer erhalten standardisierte Mahlzeiten und Snacks. Die Trainingsbelastung wird unter Verwendung der Leistungsmesser (Vektor, Garmin) aufgezeichnet und die erhaltenen Daten werden mit der Software WKO5 (Trainingspeaks) analysiert. Alle Athleten werden drei Wochen lang das gleiche Trainingsregime verfolgen (drei grundlegende Mikrocyklen und drei Tage der Genesung). Die Trainingsintensität wird individuell gemäß der Lactat -Schwellenwert -Arbeitsbelastung (WRLT) jedes Sportlers eingestellt. In jedem Trainingsmikrocycle führen alle Teilnehmer drei Intervall -Trainingseinheiten unter Laborbedingungen (eine hypoxische Kammer) durch. Jede Intervall-Trainingseinheit beginnt mit einem 15-minütigen Aufwärmen, gefolgt von 50-60 Minuten der Hauptübung und einer 10-minütigen Abklingzeit. Das Aufwärmen wird mit einer Intensität von 60-80% WRLT/WRLTHYP durchgeführt. Im Hauptteil werden die Teilnehmer 4-5 Intervalle mit 4-5 Minuten mit einer Arbeitsbelastung von 110% WRLT/WRLTHYP durchführen. Die Erholungsphase zwischen den Intervallen dauert 6-8 Minuten mit einer Arbeitsbelastung von 70% WRLT/WRLTHYP. Die Abklingzeitphase besteht aus 10 Minuten kontinuierlicher Bewegung mit einer Arbeitsbelastung von 60% des WRLT/WRLTHYP.

Stadium 3 Veränderungen des Blutspiegels von Herzbiomarkern bei 28 Männern Stärkesportler als Reaktion auf 3 Wochen des Widerstandstrainings bei Hypoxie (3000 m) werden untersucht. Die Teilnehmer werden in zwei gleiche Gruppen randomisiert: hypoxisches Widerstandstraining (HRT) und normoxisches Widerstandstraining (NRT). Die Teilnehmer an der HRT -Gruppe werden ein Widerstandstraining bei Normobaric -Hypoxie (FIO2 = 14,4%, 3000 m a.s.l.) durchführen, während die Teilnehmer der NRT -Gruppe das gleiche Training, jedoch bei Normoxie durchführen. Das Experiment in Stufe 3 besteht aus zwei Testreihen (S1 und S2), die in einem Labor durchgeführt werden. Jede Forschungsreihe besteht aus drei Messtagen. Am ersten Tag werden alle Teilnehmer zwei aufeinanderfolgende Ergocycle -Tests mit 10 Minuten aktiver Erholungsbranche in der Normoxie -Umgebung durchführen. Das Testprotokoll und die Blutprobenahme werden im ersten und zweiten Stadium der Forschung übereinstimmen. Nach 72H Pause wiederholen die Teilnehmer das gesamte Testprotokoll unter hypoxischen Bedingungen. Die Reihenfolge der Bedingungen (Hypoxie gegen Normoxie) wird in allen Teilnehmern randomisiert. Nach dem nächsten 72-stündigen Ruhe werden alle Teilnehmer ihre Muskelstärke anhand des maximalen (1RM) One-Repetition-Tests (1RM) in der Normoxie-Umgebung bewertet. Die Tests werden in zwei Übungen durchgeführt: eine Langhantelbankdrücken und eine Hantelkniebeuge. Die maximale Muskelstärke wird mit dem folgenden Protokoll gemessen: 10 Minuten Aufwärmen, dem 1RM-Test- maximal vier aufeinanderfolgende Versuche mit zunehmender Arbeitsbelastung und einer fünfminütigen Ruhezeit zwischen Versuchen, Auswahl der ersten Arbeitsbelastung- 70% der angenommenen Kraftkapazität des Teilnehmers. Das Gewicht erhöht sich allmählich um ungefähr 2,5 bis 20 kg, bis der Teilnehmer die Wiederholung nicht abschließen kann. Der endgültige 1RM des Teilnehmers ist die letzte Arbeitsbelastung in voller Reichweite und mit konstanter Geschwindigkeit.

Beide Gruppen (HRT und NRT) folgen dem gleichen Trainingsprotokoll. Alle Trainingseinheiten werden in einer normobarischen hypoxischen Kammer durchgeführt und die Teilnehmer werden nicht über die Bedingungen in der Kammer informiert. Das Krafttraining besteht aus drei Trainingseinheiten pro Woche. Jede Einheit besteht aus einem 15-minütigen Aufwärmen und einem 50-minütigen Hauptteil. Im Hauptteil werden die Teilnehmer Langhantelbankpressen und Langhantelkniebeugen durchführen. Für jede Übung führen sie acht Sätze mit 10 Wiederholungen mit einer Arbeitsbelastung von 70% 1RM durch. Die passive Erholungsphase zwischen den Sätzen beträgt drei Minuten. In allen Gruppen wird die Arbeitsbelastung einzeln um 5 kg erhöht, wenn der Teilnehmer alle geplanten Wiederholungen zweimal hintereinander (160) durchführt.

Für jeden Teilnehmer an allen Testreihen (Stadium 1, 2 und 3) werden während jeder Reihe der Studien zu fünf Zeitpunkten Blutproben entnommen: vor und unmittelbar nach dem abgestuften Trainingstest (GXT) und dem CXT-Test (konstanter Arbeitsload) nach 2, 6 und 24 Stunden. Die Reihenfolge der Bedingungen (Normoxie vs. Hypoxie) in allen Testreihen wird in allen Teilnehmern randomisiert, und alle Reihe von Test- und Trainingseinheiten werden in einer normobarischen hypoxischen Kammer (Airzone, Airport) durchgeführt. Die Teilnehmer werden nicht über die Bedingungen informiert. Während des gesamten Forschungsprojekts werden alle Teilnehmer eine kontrollierte gemischte Diät und nicht ergänzt.

Das Testen des Protokolls in allen Phasen des Forschungsprojekts in allen Testreihen vor dem Frühstück, Körpermasse und Körperzusammensetzung wird zwischen 7 und 7:30 Uhr eingenommen. Die Körperhöhe wird unter Verwendung eines Anthropometers mit einer Genauigkeit von 0,5 cm gemessen, und die Körperzusammensetzung wird unter Verwendung einer bioelektrischen Impedanzanalyse (inkörper 220, Biospace) geschätzt.

Dann, zwei Stunden nach dem Verbrauch einer leichten gemischten Mahlzeit (5 kcal/1 kg Körpergewicht; 50% Kohlenhydrate, 30% Fett, 20% Protein), werden alle Teilnehmer zwei aufeinanderfolgende Ergocycle -Tests mit 10 Minuten aktiver Erholungsbranche durchführen. Alle Tests werden auf einem Zyklus -Ergometer (Excalibur Sport, Lode BV) einzeln an jeden Teilnehmer angepasst.

Der erste Test wird bis zu einer gewaltigen Erschöpfung der abgestufte Trainingstest (GXT) enthalten. Die Übung beginnt mit einer Arbeitsbelastung von 90 W, mit Schritten von 30 W alle drei Minuten bis zu einer gewaltigen Erschöpfung. At rest (3 minutes before the test) and during the GXT, continuous recording of heart rate (HR) and minute ventilation (VE), breathing frequency (BF), oxygen uptake (VO2) and expired carbon dioxide (VCO2), and end-tidal oxygen tension (PETO2) and end-tidal carbon dioxide tension (PETCO2) will be performed by means of a fast gas analyser (MetaLyzer 3B, Kortex) unter Verwendung der Atem-bat-Atem-Methode. Die folgenden Kriterien werden verwendet, um die VO2MAX zu bewerten: (1) Stabilisierung von VO2 trotz einer weiteren Erhöhung der Last (ΔVO2 <150 ml/min), (2) allmähliche Abnahme der Peak VO2 während maximaler Belastung. Zusätzlich wird in Ruhe und während des GXT die kontinuierliche Aufzeichnung der Blutsauerstoffsättigung (SPO2) gemessen (Wristox2, Nonin Medical Inc.).

Im Fall der letzten unvollständigen Stufe wird die maximale Arbeitsbelastung (WRMAX) aus der folgenden Formel berechnet: WRMAX = WRK+ (T/T X WRP), wobei WRK = vorherige Arbeitsbelastung, t = Übungsdauer mit der Arbeitsladung bis zum vorzeitigen Versagen, T = Dauer jeder Arbeitsbelastung, WRP = die Belastung der Workloch, die während des Tests erhöht wurde. Die Herzausgang (q) schätzt nach VO2MAX und wird durch die folgende Formel berechnet: Q = 100 x VO2/(5,72 + 10,5 x VO2/VO2MAX) unter Verwendung von Metasoft Studio (Cortex, Deutschland). Das Schlaganfallvolumen (SV) berechnet wie folgt: SV = Q/h am Ende jeder Last (letzte 15 s) Kapillarblutproben werden von Fingerspitzen erhalten, um die Blutlaktatspiegel (LA; Super GL2, Dr. Müller Geräuten GmbH) zu bestimmen. Diese Daten werden verwendet, um die Kinetik der LA -Konzentration im Blut zu analysieren und den individuellen anaeroben Schwellenwert anhand der DMAX -Methode zu bewerten. Furthermore, before and immediately after completion of the GXT, capillary blood will be obtained from the fingertip to determine the acid-base balance and to analyse selected gas exchange indicators: oxygen saturation (SaO2), partial pressure of oxygen (pO2) and partial pressure of carbon dioxide (pCO2) in the blood (OPTI CCA-TS2 Blood Gas and Electrolyte Analyzer, OPTI Medical Systems). Dies folgt eine 10-minütige aktive Ruhepause (30% der maximalen Arbeitsbelastung, die während des Tests bis zu einer gewaltigen Erschöpfung, Wrmax, erreicht wird).

Anschließend führen die Teilnehmer bei der individuellen Lactat-Schwellenbelastung (WRLT) bis zu einer gewaltigen Erschöpfung eine konstante Arbeitstest (CTXT) durch. Während des CXT dürfen die Teilnehmer Wasser ad libitum trinken. Vor und unmittelbar nach Abschluss des CXT wird aus der Fingerspitze Kapillarblut erhalten, um die LA-Konzentration und die Säure-Basis-Gleichgewicht zu bestimmen. Zusätzlich werden in Ruhe und während des CXT die kontinuierliche Aufzeichnung von HR und SPO2 gemessen (Wristox2, Nonin Medical Inc.). In jeder Reihe von Verkostungen in jeder Phase des Forschungsprojekts werden die Teilnehmer 2 komplette Tranthorakikum-Echokardiographie-Prüfungen (TTE) unterzogen, indem ein GE Medical System Vivid 7 mit einem 2,5-MHz-Wandler desselben Ermittlers unter Verwendung eines 2,5-MHz-Wandlers unterzogen wird. MODE, zweidimensionale Bildgebung und Doppler-Techniken werden durchgeführt.

Für jeden Teilnehmer werden während jeder Reihe der Studien die Blutproben von 8 ml aus der Antecubitalvene zu sechs Zeitpunkten entnommen: vor und unmittelbar nach GXT+CXT -Tests nach 2, 6 und 24 Stunden. Die Blutmorphologie wird in einem automatisierten hämatologischen Analysator (Model Advia 60) in eDTA-entzündetem venöses Blut bewertet. Die Spiegel von CTNI und CTNT, NT-ProBNP, H-FABP, IMA, HIF-1α und VEGF-A werden unter Verwendung von kommerziell erhältlichen ELISA-Kits gemäß der Anweisung des Herstellers bestimmt. Die Serumaktivitäten von CK-MB werden mit der Verwendung von kommerziellen Kits kalorimetrisch gemessen. Serum NO2- und/oder NO3-Werte werden durch die Verwendung von kommerziellen Kits mit der Griess-Methode mit und ohne enzymatischen Umwandlung von NO3- in NO2 kalorimetrisch bestimmt.