I farmaci antiasmatici possono migliorare le prestazioni di sprint negli atleti di resistenza sani?

Background teorico:

L'uso di beta2-agonisti nello sport è limitato a causa di possibili effetti di miglioramento delle prestazioni. L'elenco proibito dell'Agenzia mondiale antidoping (WADA) dal 1° gennaio 2020 vieta qualsiasi uso di beta2-agonisti ad eccezione del salbutamolo per via inalatoria (massimo 1600 microgrammi nelle 24 ore in dosi suddivise per non superare 800 microgrammi nelle 12 ore a partire da qualsiasi dose), formoterolo per via inalatoria (dose massima erogata di 54 microgrammi nelle 24 ore) e salmeterolo per via inalatoria (massimo 200 microgrammi nelle 24 ore).

Gli atleti asmatici hanno costantemente superato gli atleti non asmatici durante i Giochi Olimpici e l'uso di beta2-agonisti per via inalatoria da parte degli atleti è circondato da controversie, che sono state evidenziate nelle recenti indagini antidoping sui beta2-agonisti che hanno coinvolto atleti di livello mondiale. Nel 2020, Riiser et al. ha completato due revisioni sistematiche con meta-analisi mirate all'effetto dei beta2-agonisti sulle prestazioni aerobiche (accettate in BSJM marzo 2020) e anaerobiche (attualmente in revisione). Non è stato rilevato alcun effetto sulla prestazione aerobica, tuttavia è stato riportato un effetto sulla prestazione anaerobica. Tuttavia, queste meta-analisi separano gli effetti nelle prestazioni aerobiche o anaerobiche, mentre molti sport richiedono sia prestazioni aerobiche che anaerobiche elevate per avere successo. Ad esempio, lo sviluppo degli sport di resistenza - come il ciclismo e lo sci di fondo - è andato in una direzione in cui le capacità anaerobiche stanno acquisendo importanza, come durante gli sprint nella fase finale di una gara, colmare i gap e durante la fuga.

Se i beta2-agonisti possono migliorare le prestazioni negli sport di resistenza attraverso il loro effetto sulle prestazioni anaerobiche, sono giustificati studi che simulano meglio questo aspetto di una competizione di resistenza. Per quanto a conoscenza del presente ricercatore solo tre studi hanno indagato questo aspetto e hanno prodotto risultati contrastanti. Nel 1988 Bedi e coll. hanno scoperto che i ciclisti competitivi hanno sprintato più a lungo (196 sec vs 159 sec) dopo 60 minuti di ciclismo con una singola inalazione di salbutamolo prima della corsa rispetto al placebo. Inoltre, sono stati riportati livelli di affaticamento più elevati durante gli sprint finali dopo l'inalazione di salbutamolo, che potrebbero indicare una migliore capacità di eseguire uno sforzo anaerobico totale. Tuttavia, Altarawneh et al. (2016) non hanno riscontrato alcun effetto ergogenico di 1000 ug di salbutamolo inalato né sulla prestazione continua ad alta intensità (90 s al 130 % V̇O2max) né sulla prestazione di sprint multipli (3 serie di 5x4 s sprint con 20 s di pausa tra gli sprint e 4,5 min di pausa in serie) negli uomini ricreativamente attivi. È stato suggerito che il livello di forma fisica possa confondere l'effetto dei beta2-agonisti sulla prestazione fisica e, per quanto ne sappiamo, nessuno studio ha indagato l'effetto di una dose approvata dalla WADA di salbutamolo per via inalatoria sulle misurazioni di periodi ripetuti di prestazioni anaerobiche misurate durante periodi submassimali prolungati. esercizio in atleti ben allenati. Pertanto, a causa del potenziale effetto ergogenico dei beta2-agonisti inalati sulle prestazioni anaerobiche combinato con la potenziale riduzione del VO2 durante il lavoro submassimale riportato da Bedi et al. (1988), la combinazione di prestazioni anaerobiche ed esercizio di resistenza submassimale prolungato dovrebbe essere ulteriormente studiata.

Materiali e metodi:

I partecipanti idonei allo studio saranno reclutati da club locali di ciclismo e triathlon e scuole superiori sportive nell'area di Oslo. I partecipanti devono essere liberi da infezione toracica per almeno 4 settimane prima della valutazione; e non devono assumere alcun farmaco e non hanno altre contraddizioni sanitarie o mediche per la loro partecipazione allo studio, come confermato dalle informazioni fornite su un questionario sulla preparazione all'attività fisica.

I partecipanti visiteranno il laboratorio in tre diverse occasioni. Ai partecipanti verrà chiesto di prepararsi per ogni sessione di test in modo simile e di astenersi dal consumo di caffeina e alcol e dall'esercizio fisico intenso per 24 ore prima dell'esperimento.

Procedure sperimentali:

Alla prima visita al laboratorio, verranno misurati altezza e peso e i partecipanti compileranno un questionario sulla preparazione all'attività fisica prima del test. Quindi i partecipanti completeranno un test di esercizi incrementali su un cicloergometro (Lode, Groningen, Paesi Bassi) per stabilire la relazione tra carico di lavoro (W) e VO2. Dopo una fase di riscaldamento, il carico di lavoro aumenterà di 25 watt ogni 5 minuti con una frequenza di pedalata di 90 giri al minuto (rpm). Durante gli ultimi 3 minuti di ogni incontro, verranno misurati il ​​VO2 (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Germania) e la frequenza cardiaca (FC) (Polar, Kempele, Finlandia). Un campione di sangue capillare verrà prelevato da un polpastrello e analizzato per la concentrazione di lattato nel sangue [La-] (Biosen C-line, EKF diagnostic GmbH, Magdeburgo, Germania) e la concentrazione di glucosio [Glu] (HemoCue Glucose 201+, Ängholm, Svezia) dopo ogni ciclo di 5 minuti. Il test terminerà quando i partecipanti raggiungeranno un livello [la-] di ≥1,5 mmolˑL-1 al di sopra del basale [La-]. L'analisi di regressione lineare del test da sforzo incrementale verrà utilizzata per determinare il carico di lavoro corrispondente al 70% del VO2max per l'utilizzo sullo stesso cicloergometro nelle successive prove sperimentali. I partecipanti eseguiranno quindi immediatamente un test di esercizio incrementale per determinare il VO2max. Questo test inizierà al ritmo di lavoro (W) nel penultimo periodo di 5 minuti per ciascun partecipante e il ritmo di lavoro verrà quindi aumentato di 25 W ogni minuto, fino all'esaurimento, definito come incapacità di mantenere la cadenza del pedale sopra i 60 giri/min. . Dopo 20 minuti di riposo, i partecipanti eseguiranno test Wingate di 30 secondi a scopo di familiarizzazione.

Per escludere qualsiasi partecipante con malattia polmonare o asma esistente, il volume espiratorio forzato in 1 s (FEV1) e la capacità vitale forzata (FVC) saranno misurati mediante spirometria utilizzando loop di volume del flusso espiratorio massimo (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Germania) secondo lo standard europeo prima e 0, 3, 5 e 10 minuti dopo il test VO2max. Inoltre, il giorno 2 o 3 verrà misurata la spirometria prima e 15 minuti dopo l'inalazione di salbutamolo che può identificare i soggetti con una broncocostrizione (con un cut off a Δ FEV1 ≥12% e 200 ml).

Il giorno 2 e 3, verranno eseguiti protocolli identici in ordine randomizzato come descritto altrove.

Questionari Il giorno 1, i soggetti compileranno un questionario riguardante il tipo, la durata e l'intensità dell'allenamento; sintomi allergici e infettivi legati all'esercizio; abitudini sociali (fumo); assunzione di farmaci e integratori alimentari e normativa antidoping (15). Dopo ogni prova (giorno 2 e 3), i partecipanti risponderanno a domande riguardanti sintomi respiratori, effetti collaterali comuni, sensazioni di dispnea e affaticamento muscolare e se possono indovinare quale intervento hanno ricevuto (salbutamolo o placebo).

Analisi statistiche La dimensione del campione è determinata per l'esito primario "potenza media" dai test Wingate, come descritto da Dell, Holleran e Ramakrishnan (18). La dimensione dell'effetto si basa sullo studio di Collomp et al. (19) che hanno riportato una differenza nella potenza media di 51 W dopo salbutamolo (media 585 +/- 27 W) vs placebo (534 +/- 35 W). Calcoli delle dimensioni del campione utilizzando un calcolatore di potenza a priori online (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx) ha rivelato che sono necessari sette soggetti in ciascun gruppo per ottenere una potenza di 0,8 con un livello di significatività di 0,05, e. Con il rischio di abbandoni e per garantire un elevato potere statistico con una dose di salbutamolo inferiore rispetto allo studio di Collomp et al., saranno inclusi 20 partecipanti.

L'analisi della varianza a due vie (ANOVA) per misure ripetute sarà utilizzata per valutare la significatività statistica delle variabili misurate. Verrà utilizzato un test post hoc di Tukey per rilevare le differenze nel tempo. Verrà utilizzato un livello di significatività (α) di 0,05.

Considerazioni etiche Lo studio sarà condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. Prima di reclutare i partecipanti, il Comitato Etico Regionale dovrebbe valutare e approvare lo studio. Il consenso informato scritto alla partecipazione sarà ottenuto dagli atleti partecipanti. Fatta eccezione per il possibile disagio con tachicardia o tremori, i partecipanti non sperimenteranno alcun effetto collaterale previsto.

Potenziali rischi e benefici Gli investigatori includeranno partecipanti sani e non asmatici che saranno sottoposti a pre-screening per l'asma in base all'anamnesi, all'uso di farmaci e alla funzionalità polmonare misurata prima e dopo un intenso esercizio fisico. I vantaggi della partecipazione sono che i partecipanti acquisiranno misurazioni del loro VO2max e della concentrazione di lattato nel sangue durante il lavoro submassimale e massimale che saranno informazioni utili per gli atleti in termini di pianificazione dell'esercizio. I partecipanti possono manifestare effetti collaterali noti del salbutamolo per via inalatoria che includono tremore, tachicardia, secchezza delle fauci, mal di testa e crampi muscolari (17). Gli eventi avversi (AE) verranno segnalati allo sperimentatore primario e verranno seguite le routine standard dell'istituto. Ciò include qualsiasi evento che sia il risultato di un errore d'uso o di un uso improprio intenzionale (da ISO/FDIS 14155): qualsiasi evento medico indesiderato, malattia o lesione non intenzionale o qualsiasi segno clinico indesiderato (incluso un risultato di laboratorio anomalo) nei partecipanti o in altre persone , relative alle procedure coinvolte (qualsiasi procedura nel piano di progetto).

Responsabilità del progetto e ruoli chiave Il progetto sarà realizzato presso la Norwegian School of Sport Sciences di Oslo, che sarà l'istituzione con la responsabilità accademica. Gli studenti del master Martine Gøransson e Sandra Viksjø eseguiranno i test, sotto la supervisione del dottorato Julie Stang, del dottorato Olav Vikmoen e del dottorando Ove H Sollie. Il Prof. Thomas Halvorsen (MD) è responsabile medico del progetto. La professoressa Trine Stensrud e la dottoressa Elisabeth Edvardsen sono ricercatori associati al progetto.

Gestione dei dati Le procedure per la gestione dei dati saranno implementate secondo le routine di elaborazione dei dati presso la Norwegian School of Sport Sciences e condotte secondo gli standard di GCP. Durante il corso dello studio, i ricercatori chiave avranno accesso al materiale dello studio, che sarà protetto da un Data Professional Officer (DPO). I dati saranno resi anonimi e archiviati in un database protetto. Un elenco di identificazione del soggetto, con riferimenti incrociati tra il numero di identificazione del soggetto nello studio e i dati personali del soggetto, sarà tenuto nascosto con la documentazione dello studio. Solo i ricercatori chiave avranno accesso a questo codice con il collegamento tra l'ID del partecipante e i dati. La pulizia del database e l'emissione di query di dati saranno tracciabili e trasparenti con i log. Il periodo di conservazione per la conservazione dei dati è di 5 anni. Gli investigatori partecipanti saranno responsabili della raccolta dei dati, dell'elaborazione dei dati e della redazione dei rapporti.