Effetto della PEA sul recupero muscolare dopo l'esercizio di resistenza

Disegno dello studio Il protocollo prevede un disegno di studio crossover in doppio cieco, controllato con placebo, in cui sono arruolati atleti di sesso maschile non d'élite (carico di allenamento >5 ore/settimana, n=14). I partecipanti vengono sottoposti a 2 sessioni sperimentali in cui ricevono PEA o placebo in ordine casuale. Le due sessioni sono separate da un periodo di lavaggio di 3 settimane per consentire un recupero completo dall'esercizio eccentrico. La logica scientifica per utilizzare un disegno all'interno dei soggetti si basa sul presupposto di una ridotta variabilità dei dati e una maggiore potenza statistica rispetto a un disegno tra soggetti. Inoltre, viene utilizzato uno studio controllato con placebo in doppio cieco per prevenire bias di trattamento ed effetti placebo.

I partecipanti vengono assegnati in modo casuale a ricevere supplementi di PEA o placebo abbinati all'aspetto due volte al giorno per un totale di 6 giorni. Tre giorni prima dell'inizio dell'integrazione (D-3), vengono raccolte le misurazioni di base durante le quali i partecipanti si presentano al laboratorio in uno stato di digiuno e riposo e segnano il loro dolore muscolare percepito su una scala analogica visiva (VAS). Successivamente, vengono raccolti campioni di sangue e biopsie muscolari, dopodiché vengono valutate le contrazioni volontarie isometriche, eccentriche e concentriche massime e l'altezza del salto (Counter Movement Jump e Squat Jump). Inoltre, i partecipanti completano il Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) per valutare la qualità e la quantità del sonno del mese precedente. Tre giorni dopo la raccolta delle misurazioni di base (D0), i partecipanti tornano al laboratorio in uno stato riposato ea digiuno. Dopo la raccolta di un campione di sangue a digiuno, ricevono il loro primo supplemento con una colazione standardizzata leggera (~500 kcal, 60% di carboidrati, 20% di proteine, 20% di grassi). Successivamente, valutano il dolore muscolare percepito e compilano il questionario del St. Mary's Hospital (per valutare la qualità e la quantità del sonno della notte precedente). Un'ora dopo l'assunzione del supplemento, i partecipanti eseguono un esercizio eccentrico unilaterale (EE) composto da 24 serie di 10 contrazioni eccentriche degli estensori del ginocchio. Le misurazioni delle contrazioni volontarie massime e dell'altezza del salto vengono ripetute 24, 48, 72 e 120 ore dopo l'EE. Inoltre, i campioni di sangue vengono raccolti 24, 48, 72, 96 e 120 ore dopo l'EE e le biopsie muscolari vengono raccolte 48 ore dopo l'EE. Inoltre, i partecipanti valutano il loro dolore muscolare percepito, completano un diario alimentare e compilano il questionario del St. Mary's Hospital (giornalmente), per l'intera durata del protocollo sperimentale.

Screening I volontari vengono selezionati per valutare la loro idoneità a partecipare allo studio sulla base di criteri di inclusione ed esclusione . Durante lo screening, la massa corporea viene misurata utilizzando una bilancia digitale con una precisione di 0,1 kg e l'altezza del corpo viene misurata con una precisione di 1 cm. Inoltre, viene ottenuto un questionario medico per valutare la salute generale dei partecipanti. Quando i volontari sono ritenuti idonei in base ai risultati dello screening e ai criteri di inclusione ed esclusione, vengono inclusi nello studio.

Familiarizzazione Per prevenire qualsiasi effetto di apprendimento durante la prova di intervento, tutti i partecipanti hanno familiarizzato con l'apparecchiatura di prova almeno una settimana prima dell'inizio della prova. I partecipanti sono invitati a eseguire 3 contrazioni volontarie submassimali isometriche, eccentriche e concentriche e 3 salti contromovimento e salti squat come descritto in dettaglio di seguito (vedi paragrafo 76.3 a pagina 12). I partecipanti vengono istruiti sulla corretta tecnica dei movimenti e sono sempre supervisionati da un membro dello staff. Durante la familiarizzazione, vengono determinate le impostazioni individuali sul dinamometro isocinetico e verranno utilizzate in tutte le misurazioni successive. Inoltre, i partecipanti vengono istruiti su come completare i loro diari alimentari.

Randomizzazione: i partecipanti vengono assegnati in modo casuale a uno dei gruppi supplementari (PEA o placebo) durante la prima sessione. Dopo un periodo di wash-out di 3 settimane, i partecipanti passano all'altro gruppo supplementare. La randomizzazione viene eseguita da un ricercatore all'interno del nostro laboratorio che non è coinvolto in nessuna delle procedure sperimentali. Pertanto, i partecipanti e i ricercatori che eseguono le misurazioni non sono a conoscenza dell'ordine in cui i partecipanti ricevono i diversi supplementi. La sequenza di randomizzazione sarà generata da un membro del gruppo di ricerca che non è coinvolto nello studio in corso utilizzando uno strumento online (RANDOM.ORG - Integer Set Generator). I codici di occultamento dell'identità sono utilizzati nell'elenco di randomizzazione che si trova nella custodia sicura dello stesso membro del gruppo di ricerca che non è coinvolto nello studio in corso.

Accecamento: per evitare pregiudizi, i bracci di trattamento saranno nascosti agli investigatori/personale dello studio/partecipanti, come segue: il supplemento sarà fabbricato, confezionato ed etichettato in modo tale che l'aspetto visivo, né l'odore e/o il tatto del supplemento può essere distinto dal placebo. I supplementi vengono consegnati ai partecipanti da un membro del gruppo di ricerca che non è coinvolto in nessuna delle procedure o analisi sperimentali. Inoltre, per mantenere i ciechi, il supplemento e il placebo seguiranno lo stesso percorso e processo di somministrazione.

Apertura del cieco: dopo che tutti i partecipanti hanno completato la prova e tutte le analisi di laboratorio sono state completate, il database verrà bloccato e i dati della prova raccolti verranno aperti per consentire l'analisi statistica dei dati della prova. Il PI fornirà ai ricercatori designati le informazioni sul trattamento in cieco per tutti i partecipanti dopo aver completato l'analisi dei dati.

In caso di emergenza in una sperimentazione in cieco, lo Sperimentatore ha la responsabilità esclusiva di determinare se sia giustificato lo sblocco prematuro dell'assegnazione del trattamento di un partecipante. La sicurezza dei partecipanti deve sempre essere la prima considerazione nel prendere tale decisione. La data e il motivo dell'apertura del blinding devono essere registrati, a seconda dei casi.

Protocollo di esercizio eccentrico (EE) che danneggia i muscoli I partecipanti eseguono un riscaldamento di 5 minuti sul cicloergometro a 100 W. Successivamente, vengono posizionati sul dinamometro isocinetico dove la parte superiore del corpo è legata alla sedia per stabilizzare il tronco e la gamba destra è legata al braccio di leva. Il protocollo EE è costituito da 24 serie di 10 contrazioni eccentriche unilaterali isocinetiche degli estensori del ginocchio a una velocità angolare di -30⁰/s e un range di movimento da 180⁰ a 60⁰ (dove 180⁰ si riferisce all'estensione completa). Tra le serie sono previsti 60 secondi di riposo. I partecipanti sono incoraggiati verbalmente a resistere al massimo alla rotazione verso il basso del braccio di leva durante la fase eccentrica del movimento. Nessuna resistenza viene applicata durante la fase concentrica del movimento. Questo protocollo di esercizio eccentrico ha dimostrato di indurre efficacemente danni muscolari come indicato in studi precedenti.

Supplementi I partecipanti ricevono supplementi di PEA e placebo in due occasioni separate in ordine casuale. Gli integratori di PEA contengono 350 mg di Levagen+ (315 mg di PEA e 35 mg di eccipienti) e gli integratori di placebo contengono 350 mg di maltodestrina. Levagen+ è costituito per il 90% da palmitoiletanolamide e per il 10% da una miscela di olio di cocco (frazionato), poliglicerolo poliricinoleato, olio di agrumi, olio di oliva, lecitina, dl-alfa tocoferil acetato e biossido di silicio per migliorare la biodisponibilità del PEA. Sia gli integratori di PEA che quelli di placebo sono confezionati in capsule rigide non trasparenti per garantire che non vi siano differenze nell'aspetto o nel gusto. I partecipanti sono istruiti a ingerire il loro integratore due volte al giorno (al mattino e un'ora prima di coricarsi) per 6 giorni consecutivi a partire dalla raccolta delle misure di base.

Attività fisica e controllo della dieta Ai partecipanti viene chiesto di mantenere i loro schemi di attività abituali (ad es. andare in classe in bici). Tuttavia, vengono istruiti a non eseguire esercizi da moderati a faticosi durante e 72 ore prima dell'inizio della sessione sperimentale. Inoltre, non è consentito alcun esercizio fisico nelle 24 ore precedenti il ​​prelievo delle biopsie muscolari.

I partecipanti ricevono un pasto standardizzato (1200 kcal; 180 g di CHO, 33 g di grassi, 45 g di proteine) la sera prima dell'EE e la sera prima della raccolta della biopsia muscolare. Nei giorni di test, quando i partecipanti devono presentarsi al laboratorio a digiuno, viene fornita una colazione (500 kcal) al completamento di tutte le misurazioni. La stessa colazione viene fornita 1 ora prima dell'inizio dell'EE. Inoltre, i partecipanti completano quotidianamente un diario alimentare, iniziando dopo le misurazioni di base, al fine di verificare eventuali variazioni dietetiche tra le condizioni. Le analisi dietetiche vengono eseguite utilizzando una piattaforma web per la registrazione dietetica e l'analisi della composizione di macronutrienti e micronutrienti (https://mijn.voedingscentrum.nl/nl/eetmeter/). I partecipanti non sono autorizzati a consumare bevande alcoliche o contenenti caffeina durante le sessioni sperimentali.

Campioni di sangue Il sangue (2x10 mL) viene prelevato da una vena del braccio (sistema Venoject) e il plasma o il siero vengono immediatamente separati mediante centrifugazione. I campioni di plasma e siero vengono distribuiti in diverse aliquote da 1 mL e conservati a -20°C fino al successivo utilizzo per analisi biochimiche. I campioni di sangue vengono raccolti al basale, immediatamente prima dell'EE e 24, 48, 72, 96 e 120 ore dopo l'EE a digiuno.

I campioni di plasma vengono analizzati mediante un appropriato saggio di immunoassorbimento enzimatico specifico (ELISA) per CK (marcatore di danno muscolare), IL-6 e TNFalfa (entrambi marcatori di infiammazione sistemica). Le concentrazioni di PEA sono valutate mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni con spettrometria di massa tandem. Ulteriori test su campioni di sangue possono essere eseguiti se giudicati pertinenti dopo che sono state eseguite le analisi primarie. Dopo che tutte le analisi sono state eseguite, qualsiasi campione residuo viene conservato per un ulteriore periodo di 3 anni prima di essere definitivamente distrutto.

Biopsie muscolari Le biopsie muscolari vengono raccolte al basale e 48 ore dopo l'EE dalla gamba dominante a digiuno. Pertanto, durante lo studio vengono prelevate un totale di 4 biopsie per soggetto. Le biopsie vengono prelevate da un medico esperto (Dott. Ruud Van Thienen) dal m. vasto laterale della gamba allenata utilizzando un ago di Bergström di 5 mm di diametro come precedentemente descritto (29). In breve, viene praticata una piccola incisione (~5 mm) attraverso la pelle e la fascia sottostante in anestesia locale (Lidocaïne, 1 ml) per facilitare la penetrazione uniforme dell'ago nel ventre muscolare. Una volta che l'ago è posizionato all'interno del ventre muscolare, un tubo e una siringa sono attaccati all'estremità superiore dell'ago che viene utilizzato per creare un vuoto mediante il quale il muscolo viene aspirato nell'ago. A questo punto, un leggero movimento di torsione verso il basso della parte interna dell'ago taglia il tessuto per ottenere il campione muscolare. Dopo il taglio del tessuto (~ 150-300 mg di muscolo) i campioni vengono liberati da qualsiasi sangue visivo e tessuto connettivo prima di essere congelati in azoto liquido. L'incisione praticata attraverso la pelle verrà chiusa con strisce adesive (steristrips) e fasciata con un cerotto impermeabile. I partecipanti indosseranno il cerotto per 5 giorni prima di poterlo togliere. Durante questi 5 giorni i partecipanti possono fare la doccia ma saranno istruiti a non immergere o immergere il cerotto (ad es. fare una brutta figura o nuotare). I partecipanti saranno avvertiti del fatto che la procedura di biopsia muscolare lascia una piccola cicatrice di ~ 5 mm che molto probabilmente sarà invisibile dopo uno o due anni. Inoltre, l'anestesia locale assicura che non vi sia alcuna sensazione di dolore durante la procedura, ma i sensori meccanici nei muscoli rimangono sensibili. Pertanto, i partecipanti possono provare la sensazione di pressione ma non il dolore. Dopo la procedura il muscolo può sentirsi rigido per un giorno o due.

Le biopsie muscolari vengono analizzate biochimicamente all'interno del nostro laboratorio (laboratorio di ricerca di fisiologia dell'esercizio, KU Leuven) per i parametri di infiammazione muscolare, stress, rigenerazione e anabolismo.

Contrazione massima volontaria (MVC) degli estensori del ginocchio Il torque isometrico, eccentrico e concentrico degli estensori del ginocchio della gamba allenata viene misurato utilizzando un dinamometro isocinetico (cfr. (28)) al basale e 24, 48, 72 e 120 ore dopo l'EE. In breve, i partecipanti sono seduti con la parte superiore del corpo legata alla sedia per stabilizzare il tronco e la gamba allenata legata al braccio di leva. Per il massimo picco di contrazione volontaria isometrica, l'articolazione del ginocchio è posizionata a un angolo di 90⁰. Ai partecipanti viene chiesto di contrarre al massimo gli estensori del ginocchio e tenerlo premuto per 3 secondi. La massima contrazione volontaria eccentrica e concentrica viene misurata a una velocità angolare di 30⁰/s e un range di movimento compreso tra 180-60⁰ (dove 180⁰ si riferisce all'estensione completa). Ogni movimento viene eseguito tre volte con 60 secondi di riposo tra i tentativi. Il valore massimo della coppia di picco ottenuto tra i tentativi viene utilizzato per l'analisi.

Salto contro movimento I partecipanti eseguono un salto contro movimento (CMJ) su una piattaforma di forza (SMARTJUMP, Fusion sport, Nottingham, Regno Unito) al basale e 24, 48, 72 e 120 ore dopo l'EE. Ai partecipanti viene chiesto di assumere una posizione eretta (angolo del ginocchio di 180⁰) con i piedi alla larghezza dell'anca prima di iniziare un movimento verso il basso in posizione accovacciata (angolo del ginocchio di 90⁰) dopodiché saltano verticalmente per la massima altezza. Ai partecipanti viene chiesto di mettere le mani sui fianchi e di mantenere il corpo eretto durante il salto. CMJ viene eseguito tre volte con 60 secondi di riposo tra i tentativi. Il salto più alto registrato viene utilizzato per l'analisi.

Squat jump I partecipanti eseguono uno squat jump (SJ) su una piattaforma di forza alla linea di base e 24, 48, 72 e 120 ore dopo EE. Ai partecipanti viene chiesto di iniziare in una posizione tozza (angolo del ginocchio di 90⁰) e mantenerla per 3 secondi prima di saltare verticalmente per la massima altezza. Ai partecipanti viene chiesto di mettere le mani sui fianchi e di mantenere il corpo eretto durante il salto. SJ viene eseguito tre volte con 60 secondi di riposo tra i tentativi. Il salto più alto registrato viene utilizzato per l'analisi.

Dolore muscolare Il dolore muscolare della gamba allenata viene valutato al basale, immediatamente prima dell'EE e 24, 48, 72, 96 e 120 ore dopo l'EE utilizzando una scala analogica visiva (VAS). Ai partecipanti viene chiesto di mantenere una posizione di squat per 3 secondi con le mani sui fianchi e di contrassegnare il dolore muscolare percepito su una scala rappresentata da una linea di 100 mm di cui l'estrema sinistra rappresenta "nessun dolore" mentre l'estrema destra rappresenta il "dolore estremo".

Qualità e quantità del sonno Al basale, l'igiene abituale del sonno dei partecipanti viene valutata utilizzando il Pittsburgh Sleep Quality Index. Inoltre, i partecipanti completano quotidianamente il questionario del St. Mary's Hospital per valutare la qualità e la quantità del sonno della notte precedente, a partire dalla notte prima delle misurazioni basali. Il questionario del St. Mary's Hospital si è rivelato uno strumento affidabile per valutare il sonno della notte precedente di un soggetto.