Ingesta de bicarbonato de sodio en rendimiento de resistencia

Introducción a los agentes amortiguadores en el rendimiento del ejercicio durante el ejercicio de alta intensidad, se produce la fatiga muscular, impactando negativamente el rendimiento del ejercicio anaeróbico y aeróbico (resistencia). Una causa principal de la fatiga muscular es la acidosis metabólica, que surge de la acumulación de lactato intracelular y iones H+ (Freis et al., 2017; Krustrup et al., 2015). Dado que la acidez muscular está regulada por sistemas de amortiguación intracelular y extracelular, mejorar estos sistemas es esencial para mantener una contracción muscular efectiva, retrasar la fatiga y, por lo tanto, optimizar el rendimiento en los ejercicios de resistencia anaeróbica y de alta intensidad (Durkalec-Michalski et al., 2018a; 2018b; 2018b; ).

Se utilizan diversos ayudas ergogénicas para aumentar la capacidad de amortiguación intracelular y extracelular, con bicarbonato beta-alanina y sodio (SB) siendo dos agentes bien respaldados: la beta-alanina mejora el tamponado intracelular mediante el aumento de los niveles de carnosina muscular, preveniendo la acidez y mejorar el rendimiento (Trexlerer Trexler et al., 2015). SB actúa principalmente como un tampón extracelular, limpiando los iones H+ de la sangre. Este mecanismo reduce indirectamente la acumulación de H+ en los músculos durante el ejercicio intenso (Durkalec-Michalski et al., 2018a; 2018b). Al preservar la producción de ATP a través de la glucólisis, esta acción de amortiguación retrasa el inicio de la fatiga muscular durante los ejercicios de alta intensidad (Lancha Junior et al., 2015; Lopes-Silva et al., 2019).

Debido a su capacidad para reducir el lactato y la acumulación de H+, la investigación se ha centrado predominantemente en los efectos de SB en el rendimiento del ejercicio de corta duración de alta intensidad (1-10 minutos) que depende del metabolismo glucolítico (Delextrat et al., 2018; Driller et al. , 2012; Por ejemplo, la dosis de 0.3 g/kg de la ingesta de SB mejoró la salida de trabajo total al mejorar la capacidad de amortiguación en un protocolo de sprint de 10 x 6 segundos (Miller et al., 2016). Por lo tanto, SB se usa comúnmente para los deportes que dependen del metabolismo glucolítico, como el sprinting, la carrera de media distancia y los deportes de combate. Además, SB también puede ser beneficioso para eventos de resistencia más largos (30-60 minutos) en el umbral anaeróbico (AT), como el entrenamiento de intervalos de alta intensidad o los eventos de resistencia de larga distancia que concluyen con un sprint final (Burke, 2013).

SB y rendimiento de resistencia Si bien el ejercicio de resistencia de larga duración (> 30 minutos) está impulsado principalmente por el metabolismo aeróbico, la glucólisis anaerobia también contribuye significativamente a la producción de energía, lo que lleva a niveles elevados de lactato en sangre (Egger et al., 2014; Jones et al., 1977; En consecuencia, SB puede ayudar a mantener niveles de pH óptimos durante el ejercicio de resistencia, mejorando el rendimiento de alta intensidad en o cerca del umbral aeróbico (Egger et al., 2014; Freis et al., 2017).

Los estudios han examinado los efectos de 0.2-0.3 G/kg SB Ingesta en el rendimiento de resistencia cerca del umbral de lactato en el ciclo y la carrera, a menudo comparándolo con suplementos neutros (cloruro de sodio) o ácido (cloruro de amonio). Los resultados indican que si bien SB mejora el tiempo hasta el agotamiento, los agentes ácidos pueden reducirlo (George y Maclaren, 1988; Jones et al., 1977; Sutton et al., 1981). Por ejemplo, Egger et al. (2014) encontraron que 0.3 g/kg de ingesta de SB una hora antes del ejercicio Tiempo de rendimiento extendido durante una prueba después de una sesión de ejercicio de 30 minutos al 95% de umbral anaeróbico.

Si bien los estudios han apoyado los efectos positivos de SB en el rendimiento de la resistencia, hay evidencia mixta. Algunos estudios encontraron que, a pesar de aumentar el bicarbonato de sangre y el pH o la reducción de los niveles de lactato, SB no mejoró el rendimiento de la resistencia (Freis et al., 2017; McNaughton et al., 1999). Estos estudios, sin embargo, se realizaron en condiciones de laboratorio. La investigación sobre el efecto de SB en la configuración de resistencia del mundo real basada en el campo aún no se ha realizado.

Optimización de la ingesta de bicarbonato de sodio Si bien SB ha demostrado ser prometedor para mejorar el rendimiento de resistencia de alta intensidad, los estudios a menudo se centran en el uso agudo de SB, que generalmente recomiendan una dosis de 0.3 g/kg antes del ejercicio (Lancha Junior et al., 2015). Este protocolo aumenta efectivamente los niveles de pH y bicarbonato de sangre (Price y Singh, 2008) al tiempo que reduce la concentración en plasma H+ (Renfree, 2007). Sin embargo, esta ingesta aguda puede conducir a síntomas gastrointestinales (SIG) debido a la rápida absorción de bicarbonato y sodio (Siegler et al., 2012). En los deportes de resistencia, el manejo de SIG es crítico, ya que tales síntomas pueden afectar más severamente el rendimiento que en los eventos de corta duración (Jeukendrup, 2017).

Esto ha llevado a la exploración de protocolos SB alternativos para minimizar el SIG, como la difusión de la dosis con el tiempo, usar dosis más bajas o administrar durante días consecutivos. En un estudio realizado por investigadores involucrados en este proyecto, los efectos de 0.2 g/kg SB en el rendimiento de resistencia se evaluaron durante cuatro días consecutivos en ciclistas masculinos. Los resultados mostraron que si bien la ingesta de SB aguda y consecutiva aumentó la capacidad de amortiguación (Figura 1), solo la ingesta consecutiva extendió significativamente el tiempo hasta el agotamiento en comparación con el placebo (Figura 2). En particular, se observó SIG con una ingesta aguda, pero se minimizó con la ingesta consecutiva del día, lo que sugiere la necesidad de protocolos SB agudos alternativos para mejorar aún más el rendimiento de la resistencia al reducir los SIG.

Figura 1. Efectos de 0.2 g/kg de bicarbonato de sodio en el pH de la sangre (A) y los niveles de bicarbonato de sangre (B) en días agudos y consecutivos (Aktitiz et al., 2024). SB: bicarbonato de sodio. §: diferencia significativa entre SB agudo y PLA (P <0.05); ¥: diferencia significativa entre todas las comparaciones por pares (SB agudo, días consecutivos SB y PLA) (P <0.05).

Figura 2. Efecto de 0.2 g/kg de bicarbonato de sodio en el tiempo de agotamiento en días agudos y consecutivos (Aktitiz et al., 2024). SB: bicarbonato de sodio. *: Diferencia significativa entre los días consecutivos SB y PLA (P <0.05).

En estudios sobre métodos alternativos de admisión SB, se encontró que el consumo con comidas ricas en carbohidratos era una de las formas más efectivas de prevenir el SIG. Por ejemplo, un estudio (Carr et al., 2011) mostró que el consumo de 0.3 g/kg SB con 1,5 g/kg de carbohidratos y 7 ml/kg de líquido dio como resultado niveles máximos de bicarbonato de sangre y pH dentro de 120-150 minutos, con SIG mínimos . Este hallazgo sugiere que el consumo de SB con carbohidratos puede mejorar el rendimiento al tiempo que minimiza los efectos adversos, proporcionando un enfoque prometedor para los atletas de resistencia.

SB y atletas femeninas Aunque los estudios han demostrado que SB puede afectar positivamente el rendimiento del ejercicio de resistencia de alta intensidad (Egger et al., 2014; George y Maclaren, 1988; Jones et al., 1977; Sutton et al., 1981), la mayoría de las investigaciones se ha llevado a cabo en atletas masculinos. Los estudios que involucran atletas femeninas representan solo el 7,4% del total de estudios SB (Smith et al., 2022). Debido a su masa muscular generalmente más baja y una proporción reducida de fibras musculares tipo 2 (Nuzzo et al., 2024), las mujeres pueden haber reducido la capacidad glucolítica, lo que significa que SB podría tener un efecto distinto en la fisiología femenina (Green et al., 1984; Hegge et al., 2016; Además, debido a su experiencia mensual con síntomas gastrointestinales (SIG) como hinchazón, dolor abdominal y diarrea durante el ciclo menstrual, las mujeres pueden tolerar mejor los efectos secundarios de SB (Carr et al., 2023). Estos hallazgos sugieren que SB podría ser más efectivo en las atletas femeninas.

De hecho, se demostró que una dosis aguda de 0.3 g/kg SB 90 minutos antes del ejercicio mejora el rendimiento de ciclismo máximo de 1 minuto en 10 mujeres físicamente activas (McNaughton et al., 1997). En otro estudio que involucra a jugadoras de baloncesto (n = 15), un régimen de 3 días de 0.4 g/kg SB mejoró el rendimiento de sprint repetido y la altura de salto durante un juego simulado (Delextrat et al., 2018). Un metaanálisis también confirmó el efecto positivo de SB sobre el rendimiento anaeróbico en atletas femeninas (Saunders et al., 2022). Sin embargo, no se ha investigado el impacto de SB en el rendimiento de resistencia de alta intensidad en las atletas femeninas. Además, los estudios existentes se limitan a mujeres altamente entrenadas de 19 a 26 años (Saunders et al., 2022), y sus efectos sobre las atletas de nivel recreativo y mayores permanecen inexplorados.

En resumen, aunque la evidencia significativa sugiere que SB puede mejorar el rendimiento de resistencia de alta intensidad, existe una notable falta de investigación que aborde específicamente la fisiología de los atletas femeninos y los protocolos alternativos de SB que mitigan los SIG en las mujeres.

Grupo de estudio del método El estudio incluirá 19 corredoras recreativas femeninas sanas de entre 18 y 40 años, que han estado entrenando constantemente (al menos tres días por semana) durante un mínimo de un año. Los participantes serán reclutados a través de la divulgación a los clubes deportivos universitarios en Ankara. La aprobación de ética para este estudio se obtuvo del Comité de Ética de Investigación Clínica de la Universidad de Hacettepe. Los participantes serán informados del protocolo, proporcionados con formularios de consentimiento informados, y el estudio se adherirá a la declaración actualizada de Helsinki (2013). Se administrarán formularios demográficos que documenten el historial de entrenamiento y un cuestionario de preparación para la preparación de la actividad física del Colegio Americano de Medicina Deportiva para confirmar la elegibilidad.

Criterios de inclusión:

• Mujer, de 18 a 40 años.
• Corredor recreativo con un mínimo de un año de historia de capacitación regular (al menos tres días por semana).
• Experiencia en carreras de 10 km o más (verificada por un resultado oficial de la carrera).
• Capacidad para completar una distancia de 10 km a un ritmo promedio por debajo de 6.00 min/km (confirmado a través de evidencia de mejor récord a través de aplicaciones como Strava).

Criterios de exclusión:

• Uso de cualquier medicamento o suplemento que pueda afectar el metabolismo.
• Presencia de cualquier condición aguda o crónica que limite la actividad física (problemas musculoesqueléticos, cardiovasculares o respiratorios).
• Alcohol y/o hábitos de fumar.
• Adherencia a una dieta específica que influye en el metabolismo durante el período de estudio (ayuno intermitente, dietas cetogénicas, veganas, etc.).
• Embarazo o lactancia durante el período de estudio.
• Irregularidades menstruales severas o amenorrea.
• Índice de masa corporal (IMC) fuera del rango de 18.5-30.
• Historia de los trastornos gastrointestinales (por ejemplo, SII, enfermedad de Crohn).
• Alergia o intolerancia al bicarbonato de sodio o compuestos relacionados.
• Antecedentes de alimentación desordenada.

Diseño del estudio Este estudio cruzado aleatorizado, doble ciego y cruzado, involucrará a cada participante en cuatro pruebas de ejercicio experimentales: una para la composición corporal, una prueba máxima de absorción de oxígeno (VO2Max) y dos "pruebas de rendimiento" centradas en evaluar el tiempo de finalización de 10 km y otro Variables relacionadas con la resistencia. Los participantes completarán dos intervenciones: bicarbonato de sodio (SB) y placebo (PL). En la condición SB, los participantes recibirán 0.3 g/kg SB, mientras que en la condición PL, recibirán 0.03 g/kg de sal de tabla, administrada doble ciego. Las pruebas de rendimiento comenzarán 1.5 horas después de la ingestión de un desayuno estandarizado de carbohidratos de 1.5 g/kg. Después de cada prueba, se producirá un período de lavado de 3-7 días, después de lo cual los grupos se cruzarán y el protocolo se repite.

Los participantes de la composición del cuerpo visitarán el laboratorio después de un ayuno nocturno, sin metal o artículos electrónicos, y anularán sus vejigas antes de las medidas. El peso corporal se medirá a una precisión de 0.1 kg utilizando una escala electrónica (Tanita UBB SC 330, EE. UU.). La composición corporal, que incluye masa de grasa, porcentaje de grasa corporal, masa corporal magra y tejido adiposo visceral, se evaluará utilizando abspptiometría de rayos X de doble energía (DXA, viga de abanico estrecho prodigio lunar pro, GE Health Care, Madison Wisconsin, EE. UU.) . El DXA se calibrará diariamente, y todas las mediciones serán realizadas por un investigador con licencia. Los valores de composición corporal se analizarán utilizando el software GE Encore V14.1 y Corescan para el tejido adiposo visceral.

La estandarización de la ingesta dietética Un día de registros de ingesta dietética se recopilará 24 horas antes de las pruebas de rendimiento y se analizará utilizando el software Bebis 6.1 (Stuttgart, Alemania). Esta estandarización garantizará una ingesta similar de carbohidratos antes de las pruebas. Además, los participantes consumirán un desayuno estandarizado de 1.5 g/kg de carbohidratos (cereal, leche, fruta) 90 minutos antes de la prueba, alineándose con las recomendaciones del día de la carrera (Burke et al., 2011).

Suplementación con bicarbonato de sodio Cada participante completará dos ensayos: SB agudo y placebo. Se administrará una dosis de 0.3 g/kg/día SB en 7 ml/kg de agua con una comida rica en carbohidratos para minimizar los síntomas gastrointestinales (SIG), siguiendo el protocolo por Carr et al. (2011). Para placebo, se administrarán 0.03 g/kg/mesa de la mesa diurna a los mismos intervalos. Los síntomas de SIG de los participantes se evaluarán mediante una encuesta de escala Likert de 10 puntos que evalúa 10 síntomas de SIG diferentes a 90, 60 y 30 minutos antes del ejercicio.

VO2max

Para determinar los niveles VO2Max y de aptitud de los participantes, se realizará un protocolo de prueba de cinta de correr incremental. La prueba comenzará a 6 km/h y aumentará en 1 km/h cada minuto hasta el agotamiento, con una inclinación de cinta de correr establecida en 1%. La absorción de oxígeno (VO2) y la producción de dióxido de carbono (VCO2) se medirán utilizando un sistema de análisis de gases (Quark CPET, Testing Cardio-Pulmonary Testing, Italia), y la frecuencia cardíaca se monitoreará utilizando un sensor Polar Ignite y H9. El valor VO2Max se considerará válido si se cumplen dos de los siguientes criterios:

• Una meseta en VO2.
• Relación de intercambio respiratorio> 1.10.
• Frecuencia cardíaca superior al 90% del máximo predicho.
• Puntuación de esfuerzo percibido por encima de 18. Prueba de rendimiento de ejecución de 10 km para evaluar el impacto de SB en el ejercicio prolongado de alta intensidad, los participantes realizarán una contrarreloj de 10 km después de una rutina de calentamiento de 5 minutos para trotar a 8 km/hy 5 minutos extensión. Los participantes recibirán instrucciones de evitar el ejercicio 2 días antes, abstenerse del alcohol (48 horas) y la cafeína (12 horas) y mantener su dieta habitual. Las pruebas se realizarán al mismo tiempo, en condiciones ambientales similares, en la fase folicular (días 6-12) del ciclo menstrual para minimizar el impacto hormonal (McNulty et al., 2020). Se les pedirá a los participantes que denuncien su fase de ciclo menstrual y su uso de anticonceptivos orales durante la programación de pruebas.

Se informará a los participantes que se espera que entreguen su mejor desempeño. Durante su primera visita, se les pedirá a los participantes que verifiquen su rendimiento anterior de 10 km más rápido utilizando una aplicación. Para cada ensayo de rendimiento, el porcentaje en relación con su mejor rendimiento personal de 10 km personal se calculará para evaluar su rendimiento real. Se les pedirá a los participantes que consuman 5-10 ml/kg de agua 2-3 horas antes de la prueba, y la cantidad de ingesta de líquidos se registrará para garantizar que se consuma la misma cantidad durante la segunda visita. Se recolectarán muestras de orina antes de la prueba de rendimiento para evaluar la gravedad específica de la orina utilizando un refractómetro (Atago Digital Orine S.G. UG-α alfa), con valores evaluados de la siguiente manera: ≤1.020 para euhidratación, 1.020-1.030 para hipohidratación, y> 1.030 para hipohidratación severa. Para calcular el porcentaje de pérdida de líquido, el peso corporal se medirá antes y después del ejercicio. La diferencia entre el peso corporal previo y posterior al ejercicio se ajustará por la cantidad de líquido consumido durante el ejercicio, y el porcentaje de pérdida de líquido se calculará dividiendo este valor por el peso corporal inicial. La hidratación adecuada se garantizará evaluando la ingesta de agua, la gravedad específica de la orina y el porcentaje de pérdida de líquidos para controlar el efecto de la hidratación sobre el rendimiento.

No se consumirán alimentos adicionales, aparte de la comida estandarizada en la mañana de la prueba. La ingesta de agua durante la prueba no será restringida, pero la cantidad consumida se registrará para garantizar una ingesta similar en las pruebas posteriores. Durante la prueba, se tomarán muestras de sangre de la punta de la punta de los dedos antes de que comience la prueba y en los primeros, terceros, quinto y séptimo minutos después de que termine la prueba para medir los niveles de pH de sangre, lactato y bicarbonato. La frecuencia cardíaca (recursos humanos) se monitoreará continuamente utilizando un monitor de frecuencia cardíaca (el investigador rastreará el monitor de frecuencia cardíaca de Ignite Polar y el sensor de frecuencia cardíaca Polar H9, Polar Electro Inc., EE. UU.) Y los datos de recursos humanos en tiempo real serán rastreados por el investigador. Los participantes serán informados verbalmente de la finalización de cada kilómetro, pero no se proporcionarán comentarios sobre RRHH, velocidad o tiempo, y no se dará ningún estímulo verbal. Los datos de rendimiento se compartirán con los participantes solo después de completar todas las mediciones.

Para evitar el sesgo, todas las mediciones para el mismo participante serán realizadas por el mismo investigador, y el investigador que administra la prueba de rendimiento estará cegado al bicarbonato de sodio (SB) o la aleatorización de placebo. El tiempo de rendimiento obtenido al final de la prueba servirá como resultado de rendimiento primario para el estudio. Además del tiempo de finalización y velocidad de 10 km, también se evaluará el tiempo y la velocidad por cada 400 m, los primeros 1 km, 1-5 km, 5-9 km, los últimos 1 km y los últimos 400 m. El esfuerzo percibido al final de la prueba se evaluará utilizando la escala BORG (6-20 puntos).

Muestreo y análisis de sangre Las muestras de sangre se recolectarán de la punta de los dedos al inicio y a los 1, 3, 5 y 7 minutos después del ejercicio para analizar el pH de la sangre, el bicarbonato, el lactato, el PO2 y el PCO2 utilizando un análisis de gases en sangre (ABL 9, Radio, Alemania).

Análisis de datos El tamaño de la muestra de cálculos realizados con el software G*Power (versión 3.1.9.2) indican que se requiere un mínimo de 19 participantes para una potencia del 90% a un nivel alfa de 0.05 con un tamaño de efecto de 0.8. Los datos se analizarán con SPSS 23.0, se presentarán como medias ± desviaciones estándar, y se evaluará la normalidad utilizando la prueba Shapiro-Wilk. ANOVA de medidas repetidas analizará los tiempos de rendimiento, mientras que un ANOVA de medidas repetidas bidireccionales evaluará los parámetros de sangre (intervención x tiempo). La importancia se establece en P <0.05. Las pruebas post hoc de Bonferroni identificarán diferencias significativas, y se calculará al cuadrado (ƞ²) parcial (ƞ²) para determinar los tamaños de los efectos (ƞ² ≤ 0.01 = pequeño, ƞ² ≤ 0.06 = medio, ƞ² ≤ 0.14 = grande) (Richardson, 2011).