Suplementación aguda de nitrato en ciclistas

Trabajos recientes en humanos sugieren que el aumento de la biodisponibilidad del óxido nítrico (NO) puede inducir cambios fisiológicos más allá de los efectos hemodinámicos bien conocidos (Dejam, Hunter et al. 2004; Webb, Patel et al. 2008). El NO juega un papel clave en la regulación del flujo sanguíneo, la contractilidad muscular, la diferenciación de miocitos, la homeostasis de la glucosa y el calcio (Dejam, Hunter et al. 2004). Dentro del cuerpo humano, el nitrato exógeno (NO3-) que tiene una vida media de 6-7 horas (h) (Lundberg, Weitzberg et al. 2008) se reduce a nitrito bioactivo (NO2-) por bacterias anaeróbicas facultativas en la saliva. y luego al NO a través de varias vías (Duncan, Dougall et al. 1995; Zhang, Naughton et al. 1998). Varios grupos (Larsen, Weitzberg et al. 2007; Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Larsen, Weitzberg et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011 ) han investigado si la provisión de nitrato en la dieta afecta los parámetros metabólicos o circulatorios durante el ejercicio in vivo en humanos. Se ha demostrado que la ingestión oral de nitrato de sodio (0,1 mmol•kg-1•d-1) durante 2-3 días (d) reduce significativamente el consumo de oxígeno pulmonar (VO2) durante el ejercicio de ciclismo submáximo en personas no entrenadas (Larsen, Weitzberg et al. . 2010) y hombres capacitados (Larsen, Weitzberg et al. 2007). Dado que el uso de nitrato de sodio está regulado en la mayoría de los países, los investigadores han comenzado a examinar el impacto de la ingesta de alimentos ricos en nitrato, como el jugo de remolacha, sobre la respuesta fisiológica al ejercicio (Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011).

Un trabajo reciente de Jones y sus colegas ha demostrado que la ingestión de 0,5 L de jugo de remolacha por día durante 6 días reduce el consumo de oxígeno pulmonar durante el ejercicio submáximo (Bailey, Fulford et al. 2009; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011) y reduce el costo de ATP de la producción de fuerza muscular, lo que sugiere una mayor eficiencia contráctil (Bailey, Winyard et al. 2010). Esta mejora en la eficiencia del ejercicio fue evidente de forma aguda (2,5 h) después de la ingestión de un solo bolo de remolacha de 0,5 L y persistió durante 15 días cuando se continuó con la suplementación (Vanhatalo, Bailey et al. 2010). Aunque se supone que el ingrediente activo de la remolacha es el nitrato, la remolacha es rica en otros compuestos potencialmente metabólicamente activos (p. polifenoles). Para confirmar si los beneficios cardiovasculares y fisiológicos propuestos del jugo de remolacha son únicamente atribuibles a su alto contenido de NO3, Jones y sus colegas probaron el jugo de remolacha contra el jugo de remolacha sin nitrato. Verificaron sus hallazgos anteriores (Bailey, Fulford et al. 2009) al demostrar un menor costo de O2 del ejercicio submáximo luego de la ingestión de 0.5 L de jugo de remolacha durante 6 días en comparación con el jugo sin nitrato (Lansley, Winyard et al. 2011) .

De las mejoras propuestas en la eficiencia metabólica, se ha sugerido que la suplementación con nitrato (0.5 L•d-1; ~5.1-11.2 mmol NO3- •d-1) puede aumentar la tolerancia al ejercicio o el tiempo hasta la fatiga cuando el ejercicio se realiza con cargas de trabajo más altas (Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011). Esto último sugiere que la ingestión de nitrato inorgánico puede actuar como una fuerte ayuda ergogénica. Recientemente probamos las propiedades ergogénicas potenciales del nitrato utilizando un estudio más práctico basado en el rendimiento que simuló una competencia atlética en una población de sujetos entrenados (Cermak, Gibala et al. 2011). Demostramos que después de 6 días de suplementación con nitrato en la dieta en forma de jugo de remolacha concentrado (140 ml·d-1; ~4 mmol NO3-·d-1), el VO2 medio fue menor durante el ejercicio submáximo y el rendimiento en pruebas contrarreloj de 10 km mejorado en ciclistas entrenados (Cermak, Gibala et al. 2011). Sin embargo, la dosis mínima y la duración de la suplementación con nitrato que se necesita para provocar estos efectos en el rendimiento aún se desconocen en gran medida. Aunque el tiempo hasta el agotamiento no es una medida de rendimiento muy práctica, se han observado mejoras en tales pruebas de rendimiento después de solo 4 días de suplementación con nitrato en la dieta (0,5 L•d-1; ~6,2 mmol•d-1 NO3-). Además, se ha demostrado que incluso una sola dosis de nitrato (~5,2 mmol NO3-) reduce los valores medios de VO2 medidos 2,5 h después de ingerir 0,5 L de jugo de remolacha (Vanhatalo, Bailey et al. 2010). Actualmente se desconoce si una mejora similar en el rendimiento de la prueba contrarreloj también se observaría después de un período de suplementación más corto. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo investigar si una dosis única de nitrato en la dieta (140 ml; ~8 mmol NO3-) ingerida 3 h antes del inicio del ejercicio mejorará el rendimiento de la prueba contrarreloj en ciclistas entrenados.

Además, también se ha demostrado que la ingestión de nitrato inorgánico (jugo de remolacha) mejora el tiempo hasta el dolor de claudicación al caminar en pacientes con enfermedad arterial periférica (Kenjale, Ham et al. 2011) y reduce los triglicéridos plasmáticos en pacientes con riesgo de enfermedad cardiovascular (Zand, Lanza et al. 2011), proporcionando evidencia de la ingestión de nitrato inorgánico para mejorar la vasodilatación/perfusión. Aún se desconoce si la ingestión de un bolo de nitrato también influiría en la perfusión de nutrientes después de la ingestión de una comida pequeña. Por lo tanto, en un objetivo secundario, queremos investigar la respuesta de los metabolitos plasmáticos además de las concentraciones de nitrato y nitrito después de la suplementación con nitrato y la posterior ingesta de comida.

1. OBJETIVOS El principal objetivo será identificar si la ingestión de un bolo (140 ml) de nitrato en la dieta (~8 mmol NO3-) en forma de jugo de remolacha concentrado aumentará de forma aguda el rendimiento de la prueba contrarreloj en comparación con un placebo sin nitrato (140 ml). ; ~0,0047 mmol NO3-). Un objetivo secundario será medir muestras de sangre después de la ingestión de nitrato y comida para evaluar cualquier cambio en la concentración de nitrato, nitrito, glucosa, insulina, lactato y ácidos grasos libres. En este objetivo secundario, estamos más interesados ​​en determinar si la suplementación con nitrato cambia los metabolitos sanguíneos (glucosa, insulina, lactato, ácidos grasos libres) después de 1) la ingesta de comida y 2) el período de recuperación inmediato posterior al ejercicio en comparación con el placebo. Probaremos la hipótesis de que una dosis única (140 mL; ~8 mmol NO3-) de suplemento dietético de nitrato (jugo de remolacha) ingerida 3 h antes del ejercicio mejorará el rendimiento de la prueba contrarreloj en ciclistas entrenados en comparación con el placebo sin nitrato.
2. DISEÑO DEL ESTUDIO (Protocolo) Después de la evaluación de la capacidad aeróbica (prueba de ciclismo de ejercicio paso a paso hasta el agotamiento) y la prueba de familiarización, los sujetos se aleatorizarán de forma doble ciego al orden de tratamiento de una ingestión en bolo de nitrato (jugo de remolacha) y placebo (jugo de remolacha sin nitrato). Para los dos ensayos experimentales, los sujetos se presentarán en el laboratorio a las 8.00 h para la inserción del catéter de sangre en una vena antecubital. Luego se les pedirá a los sujetos que consuman 140 ml de nitrato de jugo de remolacha concentrado o jugo de remolacha concentrado sin nitrato (placebo). Después del consumo de la bebida, los sujetos recibirán un desayuno estándar y luego descansarán en el laboratorio durante 2,5 horas antes de pesarlos y colocarles un monitor de frecuencia cardíaca para el comienzo de la prueba contrarreloj (3 horas después de la ingestión del tratamiento). bebida). Las muestras de sangre se extraerán en el tiempo 0 min (antes de la ingestión de la bebida), 30, 60, 90, 120, 150, 180 min (inicio de la prueba contrarreloj). Se extraerán dos muestras de sangre más inmediatamente después y 30 minutos después de la prueba contrarreloj (Figura 1). El muestreo se realizará cada 30 minutos según investigaciones anteriores que examinan los metabolitos sanguíneos después de la ingestión de alimentos o una carga de glucosa oral (van Dijk, Manders et al. 2011) y las concentraciones de nitrato/nitrito (Webb, Patel et al. 2008). Las dos últimas muestras de sangre se realizarán inmediatamente después de la prueba contrarreloj y 30 minutos después del período de recuperación para evaluar cualquier cambio en los metabolitos y las concentraciones de nitrato/nitrito del ejercicio y durante el período de recuperación a corto plazo.

Para evaluar el rendimiento de la prueba contrarreloj, se indicará a los sujetos que realicen una determinada cantidad de trabajo en el menor tiempo posible. El trabajo total a realizar se calculará según la ecuación de Jeukendrup, Saris, Brouns y Kester (Jeukendrup, Saris et al. 1996), adaptada por nuestro laboratorio (Beelen, Berghuis et al. 2009):

Cantidad total de trabajo = 0,60 • Wmax • 3600

donde Wmax es la capacidad máxima de carga de trabajo determinada durante la Visita 1 y 3600 es la duración en segundos (equivalente a 1 hora). El ergómetro se configurará en modo lineal para obtener un 60 % de Wmax cuando los sujetos pedaleen a su cadencia preferida determinada durante la Visita 1. El ergómetro se conectará a una computadora que calculará y mostrará la cantidad total de trabajo realizado. Los sujetos no recibirán comentarios verbales o fisiológicos durante la contrarreloj. La única información que recibirán los sujetos es la cantidad absoluta de trabajo realizado y el porcentaje del trabajo total realizado en relación con la cantidad establecida de trabajo que debe completarse. Se colocará un ventilador 1 metro detrás de cada participante para proporcionar refrigeración y circulación de aire durante las pruebas. La frecuencia cardíaca (Polar, Finlandia) se registrará continuamente durante toda la prueba. Este tipo de contrarreloj se ha validado y utilizado anteriormente en nuestro laboratorio (Beelen, Berghuis et al. 2009), para obtener una descripción general de los estudios de validación, consulte (Currell y Jeukendrup 2008). Ejemplos de coeficientes de variación en ensayos similares son 1,1 (Palmer, Dennis et al. 1996), 0,7 (Smith, Davison et al. 2001) y 0,9 (Laursen, Shing et al. 2003). Se proporcionará agua ad libitum durante las visitas 1 y 2. Sin embargo, el agua consumida durante la visita 2 (ensayo de familiarización) se medirá y repetirá para las visitas 3 y 4 (ensayos de ejercicio).