Integrazione probiotica e prestazioni fisiche con il caldo

Progettazione dello studio

Partecipanti Lo studio è aperto a persone di resistenza ben allenate di età compresa tra 18 e 50 anni (n = 24). I partecipanti saranno invitati a prendere parte a uno studio di intervento supplementare di progettazione di coppie abbinate. I partecipanti saranno divisi in due gruppi (n = 12), uno che integrerà con un probiotico, l'altro un placebo, per 4 settimane.

Valutazione iniziale Durante la prima visita, ai soggetti verrà prima chiesto di aver letto il foglio informativo del partecipante, incluso che soddisfano i criteri di inclusione. Ai partecipanti verrà quindi chiesto di completare il questionario sulla preparazione all'esercizio per assicurarsi che non vi siano controindicazioni prima di procedere all'esercizio, come una lesione muscoloscheletrica o qualsiasi condizione medica per la quale l'esercizio rappresenterebbe un rischio superiore al normale (ad es. condizione del cuore). I soggetti completeranno un test ciclico incrementale fino all'esaurimento volontario per valutare il VO2max e il profilo del lattato nel sangue. In breve, la sezione 1 inizierà a 95 W e ogni fase aumenterà di 30 W ogni 3 min. Il wattaggio continuerà ad aumentare fino a quando la concentrazione di lattato nel sangue non aumenterà oltre i 4mmol·L-1. Il LT nel sangue sarà definito come il secondo brusco aumento della concentrazione di lattato nel sangue intorno a 4mmol·L-1 mediante un'analisi del punto di rottura della regressione lineare. Negli ultimi 30 anni di ogni fase, verrà registrata la frequenza cardiaca (Polar Electro, Finlandia) e verrà prelevato un campione di sangue capillare (punta del dito) per l'analisi della concentrazione di lattato nel sangue mediante microdosaggio (Lactate Pro LT-1710, ArkRay Inc., Kyoto, Giappone). Questa fase iniziale sarà seguita da un periodo di recupero di 15 minuti. La sezione 2 del protocollo di test inizierà quindi a 3,33 w/kg-1 per 150 s e successivamente verrà aumentata di 50 W per altri 150 s. Successivamente, si verificheranno incrementi di 25 W ogni 60 s fino all'affaticamento volontario o a un calo della cadenza al di sotto di 70 giri/min-1. Il VO2max sarà determinato come il massimo consumo di VO2 in 30 s.

Dopo aver completato il test VO2max iniziale per determinare l'intensità dell'esercizio e aver riposato per 30-60 minuti, i soggetti completeranno una sessione di familiarizzazione durante la quale pedaleranno alla potenza prescritta per 90 minuti, seguiti dal tempo fino all'esaurimento. Questa sessione verrà utilizzata per familiarizzare i soggetti con le procedure di utilizzo di un termometro rettale, cardiofrequenzimetro, consumo di liquidi durante l'esercizio, test della capacità di esercizio e i tempi di questi durante la prova sperimentale. La sessione verrà utilizzata anche per valutare e, se necessario, regolare la velocità per raggiungere la soglia richiesta del 90% del lattato (~ 70-80% di intensità VO2max).

Prove sperimentali La mattina delle principali prove sperimentali alle ~ 08:00, i partecipanti si presenteranno al laboratorio a digiuno. Verrà raccolto un campione di sangue di base (6 ml) e respiro prima che ai partecipanti venga fornita una colazione standardizzata ad alto contenuto di CHO (CHO: 2 g.kg-1 BM; PRO: 0,4 g.kg-1 BM; Grasso: 0,2 g. kg-1 BM; composto da cereali, latte, succo d'arancia e una barretta per torte. Questo è rappresentativo di una colazione "Race-day" di ciclisti del mondo reale d'élite (vedi Tabella 3.3) (Heikura et al., 2019; Muros et al., 2019; Morton, osservazioni non pubblicate; Sánchez-Muñoz et al., 2016) . I campioni di sangue (6 mL) verranno prelevati 15,30, 60, 90, 120 minuti dopo il pasto tramite una cannula a permanenza. I soggetti verranno quindi dotati di un cardiofrequenzimetro (Polar Electro, Finlandia) e verrà chiesto di misurare la massa corporea nuda (SECA, Amburgo, Germania) in privato. Al partecipante verrà spiegato che deve pesarsi solo in mutande e verrà mostrato in una stanza privata per farlo.

Subito dopo, inizierà il ciclo di 180 minuti. I partecipanti completeranno un ciclo di stato stazionario di 180 minuti (soglia del lattato del 90%), al caldo (32 ° C e 40% di umidità). Il consumo di ossigeno verrà campionato ogni 30 minuti durante la prova utilizzando un carrello metabolico. Ciò richiederà ai partecipanti di respirare in un boccaglio mentre indossano una clip per il naso. Anche le valutazioni dello sforzo percepito (RPE) e della frequenza cardiaca verranno registrate ogni 30 minuti. Le valutazioni del disagio gastrointestinale percepito saranno valutate anche durante l'esercizio utilizzando una scala soggettiva convalidata. I partecipanti consumeranno 200 ml prima di iniziare l'esercizio e poi ogni 15 minuti durante il ciclo di stato stazionario di 180 minuti. Le bevande conterranno destrosio e fruttosio in un rapporto di 2:1. Il tasso totale di ingestione di carboidrati sarà di 90 g all'ora. Questa quantità è simile a quella consumata dai ciclisti d'élite durante le gare Tour Stage (Morton, osservazioni non pubblicate; Heikura et al., 2019).

Ogni 30 minuti verranno raccolti campioni di sangue (6 mL) e di respiro per quantificare l'assorbimento e l'ossidazione dei carboidrati esogeni. I campioni di sangue saranno prelevati tramite una cannula a permanenza ei campioni di respiro saranno raccolti direttamente dalla camera di miscelazione del carrello metabolico.

Immediatamente dopo il ciclo submassimale di 180 minuti, i partecipanti effettueranno un test di capacità ciclistica in base al quale andranno in bicicletta al 150% LT fino all'esaurimento volontario. Non verrà riprodotta musica e non verranno effettuate misurazioni fisiologiche durante il test di capacità ciclistica. Le uniche informazioni disponibili per i partecipanti saranno la potenza fissa e la cadenza.

Prima di ciascuna delle visite sperimentali, ai partecipanti verrà fornita una dieta standardizzata di 24 ore per fornire 8 g.kg BM CHO. Questo sarà fornito da una miscela di cibo e bevande.

Supplementazione I partecipanti verranno quindi assegnati in modo casuale a ricevere un integratore probiotico o un placebo visivamente identico. I probiotici sono composti batterici vivi che sono stati studiati sulla base dei loro effetti positivi sulla salute umana, ad es. salute digestiva e immunitaria. Si trovano comunemente in molti alimenti fermentati come yogurt e pane a lievitazione naturale. Questi batteri possono essere coltivati ​​e assunti in forme più concentrate, come gli integratori. Questi possono variare in termini di numero di ceppi diversi per prodotto (di solito tra 1 - 10+ ceppi) e numero di batteri vivi (i prodotti possono variare da milioni a centinaia di miliardi di unità formanti colonie). I probiotici utilizzati in questo studio sono un probiotico disponibile in commercio (Lactobacillus acidophilus (CUL60 e CUL21), Bifidobacterium bifidum (CUL20), Bifidobacterium animalis subs p. Lactis (CUL34), 25 miliardi di CFU, Proven Probiotics) e sono disponibili in un'unica pillola modulo. Ai partecipanti sarà richiesto di consumare una pillola al giorno e verranno forniti tutti i supplementi all'inizio dello studio. Ai partecipanti verrà comunicato verbalmente il dosaggio e le istruzioni saranno chiaramente indicate sull'etichetta del flacone. Tuttavia, poiché questi batteri sono tipicamente presenti nel sistema digestivo prima dell'integrazione, non vi è alcun rischio di "sovradosaggio". Allo stesso modo, non vi è alcun rischio di danno per i bambini, se dovessero accedere agli integratori.

Raccolta di campioni di feci Dopo ogni visita sperimentale, verranno raccolti campioni dai partecipanti. Ai partecipanti verranno forniti kit commerciali (kit per la raccolta di campioni fecali Fe-Col®, Regno Unito) e istruzioni su come utilizzare il kit e conservare i campioni fino a quando non saranno in grado di trasportarli al gruppo di ricerca. Ai partecipanti verrà chiesto di conservare i campioni in un congelatore a -20 °C fino a quando non saranno in grado di riportare il campione al laboratorio.