Gli effetti acuti di Capsiate durante l'esercizio

Ipotesi

Sulla base del ragionamento e del breve background di cui sopra, proponiamo le seguenti ipotesi sostanziali:

1. L'ingestione di capsiate 30 minuti prima dell'esercizio aumenterà il consumo di ossigeno a riposo e durante l'esercizio (VO2) in modo gerarchico: 10>3>0mg
2. Il rapporto di scambio respiratorio sarà spostato verso una maggiore ossidazione lipidica (cioè verso 0,7) in modo gerarchico: 10>3>0mg

Le nostre ipotesi secondarie sono:

• Un aumento maggiore di glicerolo e FFA a riposo e durante l'esercizio in modo gerarchico: 10>3>0mg
• Un aumento maggiore delle concentrazioni di catecolamine (epinefrina e norepinefrina) in modo gerarchico: 10>3>0mg

Protocollo Useremo un disegno di studio a misure ripetute in doppio cieco in cui i soggetti completeranno 3 prove - 0, 3 e 10 mg - di capsiato. Sulla base degli effetti acuti osservati negli studi precedenti 1, 4, prevediamo che una dimensione del campione di 12 soggetti (tutti i soggetti saranno maschi per controllare eventuali differenze basate sul sesso nell'ossidazione del substrato durante l'esercizio) sembrerebbe adeguata per vedere effetti significativi di capsiate sul consumo di ossigeno e sull'ossidazione del substrato. La randomizzazione sarà effettuata su base controbilanciata e bloccata con 3 condizioni e 6 possibili combinazioni di ordini e con 12 soggetti, ogni soggetto sarà randomizzato in modo controbilanciato in modo che 2 soggetti completino ogni ordine di prova: ABC, ACB, BCA, BAC, CAB, CBA, ordine di trattamento e assegnazione saranno eseguiti in modo casuale e sotto il completo controllo della McMaster University Pharmacy. Il capo farmacista - Dr. Gita Sobhi - darà il codice per ogni trattamento al PI solo dopo il completamento dell'analisi dei dati. Useremo un protocollo di ciclismo ad un'intensità del 55% del VO2 di picco individuale di ciascun soggetto per 90 minuti. Il carico di lavoro per determinare il 55% del picco VO2 sarà secondo l'algoritmo dettagliato da Latin et al. 17 Questa intensità di esercizio è adeguata per elevare la lipolisi (cioè glicerolo e FFA), le catecolamine e mostrare un sostanziale spostamento del RER verso l'ossidazione dei lipidi con l'aumentare della durata dell'esercizio. Il PI ha esperienza con questo protocollo e ha misurato l'ossidazione del substrato in precedenza utilizzando protocolli uguali o molto simili. 18-20 Inoltre, questo tipo di intensità dell'esercizio rappresenta un'intensità che suscita un RER dell'esercizio intorno a 0,9 e quindi dove c'è una buona miscela (65:35 carboidrati:lipidi) di carburanti che vengono ossidati, ma è anche un'intensità vicina a ciò che è stato definito "fatmax", che è definito come l'intensità dell'esercizio a cui si verifica il tasso massimo di ossidazione dei lipidi. 16, 21-23 Pertanto, in termini di selezione di un'intensità di esercizio che rivelerà l'impatto del capsiato sia sul dispendio energetico che sull'ossidazione del substrato, riteniamo che questa intensità sia ottimale. Raccoglieremo il respiro (respiro per respiro e insieme mediato in contenitori di 30 secondi) e campioni di sangue per 30 minuti nel recupero per valutare fino a che punto il consumo di ossigeno in eccesso post-esercizio è elevato e se questo è accompagnato da una significativa ossidazione dei grassi e da elevate catecolamine plasmatiche .

Utilizzeremo soggetti ricreativamente attivi (picco VO2 > 40 ml/kg/min) in modo da essere certi che saranno in grado di completare il protocollo. I soggetti verranno sottoposti a screening utilizzando un questionario sanitario standard (vedere il modulo di consenso allegato) e un test da sforzo massimale. I soggetti saranno non fumatori sani di età compresa tra 18 e 30 anni e saranno reclutati dal campus della McMaster University locale o dalla comunità circostante. Le prove di esercizio si svolgeranno a digiuno notturno (ultimo pasto alle 20:00) dopo aver consumato una dieta standardizzata il giorno prima della prova di esercizio. Avere soggetti nello stato di digiuno non rappresenta un rischio o una barriera per i soggetti che completano la sperimentazione sulla base dell'esperienza passata con questo protocollo. Si sottolinea che essere nello stato di digiuno è anche lo stato più semplice in cui interpretare i dati dal punto di vista dell'ossidazione del substrato. La dieta del giorno prima della prova consisterà in energia stimata per ciascun soggetto in base all'equazione 24 di Harris-Benedict con un fattore di attività del 40%. La dieta sarà 50:30:20 in termini di percentuale di energia da carboidrati:grassi:proteine. I soggetti consumeranno la stessa dieta nei giorni precedenti a ciascuna prova di esercizio per controllare l'assunzione di calorie e carboidrati/grassi prima dello studio, che potrebbe influenzare l'ossidazione del substrato. I soggetti si asterranno dal consumo di alcol e caffeina il giorno della prova. Le prove si svolgeranno a distanza di almeno 5 giorni (ma non più di 7 giorni) e inizieranno tra le 7 e le 10 circa e procederanno secondo la sequenza temporale schematica mostrata nella figura 1. Il tempo di test per i soggetti rimarrà coerente per tutto lo studio. Riteniamo inoltre che sia prudente che i soggetti consumino un volume fisso e costante di acqua (1000 ml) durante tutte le prove per prevenire la disidratazione e consentire ai soggetti di completare la corsa in modo sicuro.

Tutti i dati saranno analizzati utilizzando un'analisi bidirezionale della varianza a misure ripetute con il tempo come fattore interno e la dose come fattore intermedio. Gli effetti ANOVA significativi saranno ulteriormente esaminati utilizzando il test di Tukey come procedura post-hoc. Laddove esiste una correlazione significativa di una variabile con un'altra, può essere eseguita anche un'analisi della covarianza. Il significato sarà accettato a P

Analisi VO2 e RER per il dispendio energetico e l'uso del substrato - equazioni standard che utilizzano RER non proteico rivisto come descritto da Jeukendrup e Wallis. 26 HR - utilizzando il monitoraggio Polar™ e la raccolta on-line tramite il carrello metabolico AEI BP - utilizzando il monitoraggio della pressione arteriosa Finapres™. Glicemia, glicerolo, lattato - Metodi fluorometrici come dettagliato in Passoneau e Lowry 27 e come eseguito in precedenza dal PI. 18, 20, 28 Acidi grassi liberi - metodo di microdosaggio colorimetrico di WAKO diagnostics (http://www.wakodiagnostics.com/r_nefa.html) Catecolamine - utilizzando HPLC in fase inversa e rilevamento elettrochimico come descritto in precedenza. 18, 20