Hypoksisen toistuvan sprinttiharjoittelun vaikutukset suorituskykyyn normoksiassa mies- ja naisurheilijoilla (RSHwomen)

Käytetään yhtä sokeaa, rinnakkaista sukupuolta vertailevaa, satunnaistettua kontrolloitua tutkimussuunnitelmaa, ja tämän tutkimuksen metodologia perustuu aiemmin sovellettuihin miehillä tehtyyn menestyksekkääseen protokollaan. Osallistujat (miehet ja naiset) jaetaan satunnaisesti joko kontrolliryhmään (toistuva sprinttiharjoittelu normoksiassa; RSN) tai interventioryhmään (toistuva sprinttiharjoitteluryhmä hypoksiassa; RSH), jolloin tuloksena on yhteensä neljä ryhmää (naiset RSN ja RSH miehet RSN ja RSH). Suuren osallistujamäärän vuoksi kokeilu jaetaan kahteen tutkimukseen: RSN suoritetaan tutkimuksessa 1 ja RSH tutkimuksessa 2. Kokeeseen kuuluu 7 viikkoa (viikko 1-7) pyöräilyä toistuvaa sprinttiharjoitusta normoksiassa tai hypoksia, 2x/viikko ja kaksi testauskertaa ennen (viikko -2/-1, Esitestaus) ja jälkeen (viikko 8/9, Jälkitestaus) harjoitusjaksoa. Testausistuntojen aikana osallistujat suorittavat seuraavat harjoitussuorituskykytestit ja -mittaukset normoksiassa: kehon koostumuksen arviointi DEXA:lla (kaksoisenergiaröntgenabsorptiometria) ja ihopoimumittaukset, VO2max-testi, verinäytteen otto levossa hemoglobiini- ja estrogeenipitoisuuksien sekä hematokriitin mittaamiseksi. , hemoglobiinimassan määritys, toistuva sprinttikyky (RSA) -testi ja lähi-infrapunaspektroskopia (NIRS) -mittaus lihasten hapettumiseen sekä 30 sekunnin Wingate-testi. Veren laktaatti mitataan levossa ennen ja välittömästi niiden jälkeen seuraavia rasitustestejä: RSA ja Wingate.

Alustava vierailu:

Esitestausta edeltävän viikon aikana osallistujien kelpoisuus arvioidaan lääketieteellisen seulonnan ja kyselylomakkeiden (lääketieteellisen seulonta- ja fyysisen aktiivisuuden/elämäntapakyselyiden) kautta sen jälkeen, kun he ovat allekirjoittaneet esitarkastukseen liittyvän tietoisen suostumuksen. Mikäli osallistujat ovat kelvollisia ja haluavat silti osallistua tutkimukseen, he allekirjoittavat tutkimukseen liittyvän tietoisen suostumuksen ja tutustuvat kaikkiin kokeellisiin toimenpiteisiin.

Ohjattu koulutus:

Osallistujat suorittavat 7 viikon pyöräilyn toistuvan sprinttiharjoittelun (2x/viikko), alkaen esitestauksen jälkeisestä viikosta ja päättyen jälkitestausta edeltävälle viikolle. Harjoitukset järjestetään laboratorioon rakennetussa kompressorista koostuvassa hypoksisessa kammiossa. Sisäänhengitetty happifraktio (FiO2) asetetaan arvoon 14,6 % ja 20,9 % RSH:lle ja RSN:lle 3000 metrin ja 300 metrin korkeuden simuloimiseksi. Jotta kohteet voidaan sokeuttaa korkeudelta, kompressorijärjestelmä toimii myös RSN:llä, mutta kammioon virtaa normaalisti ilmaa. Kammion lämpötila pidetään vakiona koko harjoitusohjelman ajan.

Harjoitukset koostuvat 10 minuutin lämmittelystä 50 %:lla kunkin osallistujan VO2max-arvosta, jota seuraa 3 sarjaa 5 x 10 s toistuvia toistuvia sprinttejä pyöräergometrillä. Sarjojen määrä vähenee kahteen viikolla 7. Osallistujia ohjeistetaan pyrkimään saavuttamaan ja ylläpitämään maksimiteho jokaisen sprintin aikana. Aktiivinen palautuminen 30 %:lla VO2max:sta sallitaan 20 sekunnin ajan sprinttien välillä ja 5 minuutin ajan sarjojen välillä. Harjoitus päättyy 10 minuutin jäähdyttelyyn 30 % VO2max:lla. Yksittäistä kiinteää vääntömomenttia 0,7 Nm/kg käytetään sprinttien aikana ja se pienennetään 0,5 Nm/kg:iin viikolla 7. Teho ja syke tallennetaan jokaisen harjoituskerran aikana. Kaikille osallistujille tarjotaan vettä riittävän nesteytyksen varmistamiseksi harjoituksen aikana. Jokaisen istunnon jälkeen osallistujia pyydetään raportoimaan havaitsemansa rasitusaste (RPE, Borg Scale, 6-20) ja jalkojen kivun taso (jatkuva visuaalinen analoginen asteikko, VAS). Kahden viikoittaisen harjoituksen välillä on oltava vähintään yksi lepopäivä optimaalisen palautumisen varmistamiseksi. Osallistujia pyydetään jatkamaan tavallista harjoitteluaan laboratorion ulkopuolella ja täyttämään koulutuspäiväkirja.

Esi- ja jälkitestaus:

Jokainen esi- ja jälkitestauskerta koostuu kahdesta päivästä. Osallistujia pyydetään täyttämään ruokapäiväkirja kutakin testijaksoa edeltävien kolmen päivän aikana ja toistamaan ruokavalionsa mahdollisimman paljon. Heitä myös neuvotaan pidättäytymään alkoholin ja kofeiinin nauttimisesta 24 tuntia ennen jokaista testiä ja raskasta rasitusta 48 tuntia ennen testiä. Osallistujia kehotetaan nauttimaan normaali ateria ennen testejä. Testien aikana kaikille osallistujille tarjotaan hanavettä ad libitum.

Testipäivän 1 aikana ruumiinpaino ja pituus mitataan ja kehon koostumus arvioidaan käyttämällä DEXA-skannausta (dual energy x-ray absorptiometry) ja ihopoimumittauksia. Lepotilassa olevasta kyynärpäälaskimosta otetaan verinäyte hemoglobiini- ja estrogeenipitoisuuksien sekä hematokriitin mittaamiseksi. Estrogeenitasot myös arvioidaan sen varmistamiseksi, että naispuoliset osallistujat eivät ovuloi (pillereistä huolimatta) testipäivinä. Osallistujat suorittavat sitten maksimaalisen inkrementaalisen harjoitustestin arvioidakseen aerobista suorituskykyä (VO2max). Tunti testin jälkeen hemoglobiinimassa määritetään CO-rebething-menetelmällä.

Testauspäivän 2 aikana osallistujat suorittavat RSA-testin ja Wingate-testin. Veren laktaattipitoisuus mitataan 5 ul:n korvalehtinäytteestä levossa ennen jokaista testiä ja sitten välittömästi sen jälkeen ja 2, 4 ja 6 minuutin kuluttua rasitustestien eli RSA- ja Wingate-testien jälkeen.

Kaikissa suoritustesteissä osallistujat käyttävät pyöräergometriä. Istuimen ja ohjaustangon asennot säädetään jokaiselle osallistujalle ja toistetaan kaikissa testeissä. RSA- ja Wingate-testien aikana tutkijat tallentavat sykkeen, huippu- ja keskimääräisen tehon sekä poljintaajuuden. Jokaisen testin jälkeen osallistujia pyydetään raportoimaan RPE:stä ja VAS:sta.

Esi- ja jälkitestaus suoritetaan täsmälleen samassa järjestyksessä normoksiassa hyvin ilmastoidussa laboratoriossa, vakiolämpötilassa ~ 18 o C.

VO2max testi

Verinäytteen oton jälkeen ensimmäisenä päivänä osallistujat tekevät VO2max-testin. Testin aloituskuormitukseksi asetetaan 1,2 W/kg LBM, ja sitä nostetaan 0,6 W/kg LBM joka 2. minuutti loppuun asti. Hapenkulutusta ja hiilidioksidin tuotantoa mitataan koko testin ajan kaasunvaihtoanalysaattorilla ja määritetään maksimi hapenkulutus (VO2max). Myös syke tallennetaan testin aikana. Testin päätyttyä osallistujia pyydetään raportoimaan RPE- ja VAS-tietonsa.

Toistuva Sprintin kykytesti

Testauspäivän 2 aikana osallistujat saapuvat laboratorioon ja oikean vastus lateralis -lihaksen hapetusmittaus (3 min) tehdään istuma-asennossa NIRS-menetelmällä. Tämän jälkeen osallistujat suorittavat 10 minuutin lämmittelyn 50 %:lla VO2max-arvostaan, mukaan lukien kaksi 5 sekunnin sprinttiä kiinteää vääntömomenttia 0,8 Nm/kg vastaan. Lämmittelyn jälkeen tehdään toinen NIRS-mittaus levossa. Osallistujat alkavat sitten polkea 20 sekuntia 30 % VO2maxilla ennen RSA-testin suorittamista. Testi koostuu 10 sekunnin pituisista sprinteistä kiinteää vääntömomenttia 0,8 Nm/kg vastaan ​​ja 20 sekunnin aktiivinen palautuminen jokaisen sprintin jälkeen 30 % VO2max:lla. Osallistujia neuvotaan yrittämään saavuttaa ja ylläpitää maksimaalinen teho testin jokaisen sprintin aikana. Heille annetaan myös voimakasta sanallista rohkaisua ja heitä opastetaan suorittamaan mahdollisimman monta sprinttiä, kunnes tahdonvoimainen uupumus päättyy. Suoritettujen sprinttien lukumäärästä ei anneta tietoa. Vähimmäispoljintaajuus 70 rpm yli 5 sekunnin ajan sprintin aikana on kriteeri testin keskeyttämiselle. Testin päätyttyä seuraa 10 minuutin jäähdytys 30 % VO2max:lla.

NIRS

Muutoksia lihasten hapettumisessa mitataan RSA-testin aikana NIRS-tekniikalla käyttämällä valon absorptio-ominaisuuksien eroa 760 ja 850 nm:n välillä. Ihopoimu mitataan jarrusatulalla sen varmistamiseksi, että NIRS-laitteen ja lihaksen välinen etäisyys on enintään 16 mm. Laite kiinnitetään sitten oikean jalan vastus lateralisiin suurella siteellä, jotta vältetään vieraan valon aiheuttama häiriö ja läpäisevän valon katoaminen tutkimusalueen ulkopuolelle.

Oksihemoglobiinin ([O2Hb]), deoksihemoglobiinin ([HHb]) ja kokonaishemoglobiinin/myoglobiinin ([tHb]) pitoisuudet määritetään. Amplitudit seuraavien sprinttien aikana ja kaikkien sprinttien keskiarvo koko RSA-testin aikana (ts. Δ[HHb]av ja Δ[tHb]av) lasketaan. Sama analyysi suoritetaan peräkkäisten palautusvaiheiden aikana. Lisäksi Δ[tHb]/teho lasketaan kunkin sprintin Δ[tHb]:n ja keskimääräisen tehon välisenä suhteena veren perfuusioindeksinä suhteessa kunkin sprintin intensiteettiin.

Hemoglobiinimassan mittaus

Tätä mittausta varten otetaan 7 noin 70 ul:n verinäytettä sormenpäästä, 5 ennen CO-inhalaatiota ja 2 sen jälkeen. CO-uudelleenhengitysmenetelmässä hengitetään sisään pieni määrä CO:ta (1 m/kg bw) sekoitettuna happeen. Koska CO:lla on korkea affiniteetti hemoglobiiniin, se sitoutuu ensisijaisesti jälkimmäiseen. Kokonaishemoglobiinimassan mittaamiseksi hemoglobiiniin sitoutuneen CO:n osuus (ABL90 Flex, Radiometer) arvioidaan ennen sekakaasun sisäänhengitystä ja sen jälkeen (happi + CO) sekä CO-pitoisuus uloshengitetyssä ilmassa (CO-mittari). , Dräger).

30 s Wingate-testi

Tunti RSA-testin jälkeen osallistujat suorittavat 10 minuutin lämmittelyn pyöräergometrillä 30 %:lla VO2max-arvostaan, mukaan lukien kaksi 5 sekunnin sprinttiä testikuormalla. Sitten he suorittavat 30 s maksimipyöräilyharjoituksen, jonka vastus on 7,5 % osallistujan painosta (0,075 kg/kg). Osallistujia pyydetään yrittämään tuottaa suurinta mahdollista voimaa koko testin ajan, ja he saavat voimakasta sanallista rohkaisua. Seuraa 10 minuutin jäähdytys.

Tutkijat kohtaavat mies- ja naispuoliset osallistujat mahdollisimman tarkasti esitestauksen RSA-testin aikana kirjatun sprintin suorituskyvyn suhteen. Kahden parhaan sprintin keskimääräinen teho lasketaan watteina ja ilmaistaan ​​sitten jouleina painokiloa kohti (LBM). Lisäksi tutkijat vertaavat osallistujat VO2max-arvoon suhteessa LBM:ään, joka on tallennettu esitestauksen lisätestin aikana.