Crema topica al cannabidiolo e recupero post-esercizio

Intro Canabidiol (CBD), un cannabinoide non inebriante, ha recentemente suscitato grande interesse nella comunità scientifica con un numero crescente di pubblicazioni nell'ultimo decennio. Sebbene sia stato isolato e segnalato per la prima volta nel 1963, gli studi successivi non sono stati pubblicati fino alla fine degli anni 2000. Questi studi si sono concentrati principalmente sugli effetti del CBD sulla gestione del dolore e sui processi antinfiammatori. Le prove attuali indicano che il CBD svolge un ruolo nei processi antinfiammatori e antiossidanti. È stato dimostrato che il CBD agisce come un agonista per i recettori dei cannabinoidi ionotropici, inclusi i membri chemio e termosensibili della superfamiglia dei canali Transient Receptor Potential (TRP). Questo è importante in quanto questo meccanismo può diminuire l'espressione dei neuropeptidi e, a sua volta, diminuire il rilascio di citochine e chemochine pro-infiammatorie come l'interleuchina 1 alfa (IL-Iα), l'interleuchina 6 (IL-6), il fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF -α) e cicloossigenasi-2 (COX-2).

L'applicazione dell'uso del CBD varia, in quanto può essere consumato per via orale come olio, inalato come olio da vaporizzare ad alta concentrazione o applicato localmente. Sebbene la biodisponibilità orale del CBD sia limitata, recenti ricerche hanno dimostrato che una singola dose orale (1500-6000 mg) può ancora raggiungere concentrazioni plasmatiche di picco di ~0,9 - 2,5 micrometri (uM) entro ~4-5 ore con un'emivita di ~14-17 ore (Taylor et al., 2018). Inoltre, le prove suggeriscono che il CBD ingerito può avere un'influenza significativa sull'insorgenza ritardata del dolore muscolare dovuto al danno muscolare indotto dall'esercizio, sebbene i meccanismi esatti non lo fossero. Al contrario, prove recenti suggeriscono che 150 mg di olio di CBD non hanno avuto alcun effetto sui marcatori non invasivi di danno muscolare negli uomini non allenati dopo 24 e 48 ore dopo l'esercizio. Sebbene il CBD inalato non sia stato studiato a fondo, un recente studio in cui i partecipanti hanno vaporizzato 100 mg di CBD ha osservato concentrazioni elevate di CBD nel sangue (104,6 ng/mL) dopo 30 minuti, sebbene non siano state rilevate l'emivita terminale e le concentrazioni massime (Spindle et al. ., 2020). Tuttavia, è evidente un'insufficienza di dati relativi al CBD inalato. Data la bassa biodisponibilità dell'ingestione orale di CBD e la mancanza di ricerca sul CBD inalato, l'applicazione transdermica può essere un'opzione efficace. Il CBD è stato somministrato con successo per via transdermica in diverse specie animali per l'attività antinfiammatoria e ha indicato che l'applicazione topica del gel di CBD è un trattamento efficace per la riduzione dell'infiammazione e dell'ipersensibilità nei ratti. In particolare, la ricerca ha dimostrato che una dose di 6,2 mg/die riduceva in modo ottimale il gonfiore, mentre valori più elevati (62,3 mg/die) non producevano ulteriori miglioramenti. Questi studi dimostrano che la somministrazione transdermica di CBD può avere effetti terapeutici, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, soprattutto per quanto riguarda gli esseri umani.

Nel contesto dello sport, la recente rimozione del CBD dall'elenco delle sostanze proibite dell'Agenzia mondiale antidoping (WADA) ha senza dubbio contribuito all'aumento dell'uso del CBD, soprattutto considerando che il CBD è sicuro e ben tollerato a dosi elevate (1.500 mg /giorno) o come dose acuta di 6.000 mg. Tuttavia, attualmente ci sono poche prove che indicano che il CBD possa esercitare un effetto ergogenico o accelerare/facilitare il recupero muscolare. Per quanto riguarda i potenziali effetti ergogenici, non esistono studi. Mentre il CBD può svolgere un ruolo nel metabolismo del glucosio e nella conservazione dei lipidi attraverso l'attivazione del recettore attivato dal proliferatore del perossisoma (PPARy), così come l'aumento dell'attività dei complessi mitocondriali, non esistono dati che affermino che aiuterebbe le prestazioni come ergogenico. Pertanto, la maggior parte dell'uso e degli studi sul CBD si è concentrata sul recupero.

Sebbene sia stato riportato che il CBD eserciti una serie di effetti fisiologici, biomeccanici e psicologici, gli effetti specifici sul muscolo scheletrico umano, sul recupero dell'esercizio e sulle successive prestazioni dell'esercizio sono limitati. È stato dimostrato che l'attivazione dei recettori dei cannabinoidi (CB1) aumenta l'espressione dell'acido ribonucleico messaggero (mRNA) della chinasi a1 (AMPKa1) attivata da AMP, il che suggerisce che i recettori CB1 sono attivi nel muscolo scheletrico. Tuttavia, questi dati sono incoerenti, poiché il blocco delle vie CB1 svolge un ruolo permissivo per la stimolazione dell'anandamide (AEA) della chinasi a2 attivata da AMP (AMPKa2) nei soggetti magri, ma svolge un ruolo inibitorio nei soggetti obesi.

Per quanto riguarda il recupero dall'esercizio, ci sono prove in studi su animali e cellule che il CBD può limitare gli effetti dannosi dell'infiammazione diminuendo l'accumulo di cellule immunitarie, stimolando la produzione di citochine antinfiammatorie, inibendo la produzione di citochine pro-infiammatorie e attenuando le specie reattive dell'ossigeno . Ci sono anche prove che il CBD agisce direttamente sulla plasticità muscolare influenzando la qualità e le prestazioni modulando i livelli di miogenina e i livelli di trascrizione della troponina-t-1. Inoltre, le prove suggeriscono che il CBD provoca una riduzione significativa di tutte le trascrizioni miogeniche ma non riduce l'espressione dei marcatori di differenziazione muscolare, il che potrebbe suggerire che può attenuare l'infiammazione senza attenuare gli adattamenti muscolari. Per quanto riguarda l'uso del CBD sui marcatori post-esercizio negli esseri umani, ci sono prove che suggeriscono che l'uso del CBD può ridurre l'indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS), sebbene esista un'apparente scarsità. Comparativamente, altre prove suggeriscono che l'uso del CBD non ha alcun effetto sul DOMS, specialmente nei maschi non allenati. L'esercizio, soprattutto se faticoso e con una forte componente eccentrica, può causare un danno acuto alle miofibrille del muscolo scheletrico e alla matrice extracellulare circostante. Il danno muscolare indotto dall'esercizio (EIMD) può compromettere la funzione muscolare e avviare una risposta infiammatoria. Sebbene l'infiammazione sia necessaria per la riparazione e l'adattamento dell'EIMD, un'infiammazione eccessiva attenua il recupero funzionale e può contribuire a un dolore muscolare prolungato. Sulla base delle prove di studi su cellule e animali, il CBD potrebbe ridurre l'infiammazione e facilitare il recupero muscolare.

Sebbene si siano verificati recenti sviluppi negli effetti del CBD sulla modulazione dei processi infiammatori, permane una scarsità nel suo uso specifico per l'esercizio. Si suggerisce che la disponibilità del CBD transdermico, così come la facilità della sua applicabilità, lo renda il logico passo successivo nella ricerca. Inoltre, è stata studiata la somministrazione transdermica di CBD, ma non nel contesto della prestazione fisica e dell'EIMD. Pertanto, lo scopo di questo studio sarà valutare l'efficacia dell'applicazione transdermica della somministrazione di CBD per ridurre i comportamenti correlati al dolore e il decremento delle prestazioni fisiche associate all'EIMD. Si ipotizza che l'applicazione transdermica di CBD riduca la pro-infiammazione e aumenti i marcatori anti-infiammatori nel sangue e attenui i decrementi nelle successive prestazioni dell'esercizio dopo un protocollo di danno indotto dall'esercizio.

Metodi Approccio sperimentale Utilizzando un disegno sperimentale randomizzato in doppio cieco, ai partecipanti verrà assegnato l'uso dell'applicazione transdermica di una crema con 1 g di CBD o placebo al termine dell'esercizio. Dolore muscolare, sangue venoso (per la valutazione della creatina chinasi (CK) e lattato deidrogenasi (LDH) saranno raccolti prima dell'esercizio eccentrico, immediatamente dopo e 1, 4, 24 e 48 ore dopo l'esercizio. Dopo 48 ore, la funzione muscolare sarà valutata mediante test sportivi generali.

Soggetti I soggetti saranno 24 maschi e femmine apparentemente sani, allenati per la resistenza e in forma aerobica. Tutti i soggetti autodichiareranno tramite questionario di storia sana e questionario di prontezza per l'attività fisica (PARQ) che partecipano a> 150 minuti settimanali di esercizio da moderato a vigoroso, che includeva una combinazione di allenamento aerobico e di resistenza. I soggetti riferiranno di essere privi di malattie cardiovascolari, metaboliche, virali, renali ed epatiche senza lesioni ortopediche che impedirebbero loro di esercitare. Inoltre, i soggetti dovranno essersi impegnati in almeno due giorni/settimana di esercizi di resistenza total body per > 6 mesi. Tutti i soggetti autodichiareranno di avere familiarità con l'esercizio di resistenza (RE) eseguito in questo studio e hanno avuto precedenti esperienze con l'allenamento eccentrico. Prima dell'inizio delle prove sperimentali, l'altezza (cm) e la massa corporea (kg) saranno misurate senza scarpe utilizzando uno stadiometro con l'approssimazione di 1 cm e una bilancia con l'approssimazione di 0,1 kg, rispettivamente. Inoltre, la percentuale di grasso corporeo (BF%) verrà misurata utilizzando una plica cutanea a 3 siti: torace, addome e coscia per i maschi e tricipiti, soprailiaco e coscia per le femmine. Questi valori verranno utilizzati per stimare la densità corporea e il BF%.

Procedure

1 Determinazione della ripetizione massima (1RM) Prima di eseguire ogni esercizio, la tecnica e la cadenza di sollevamento corrette saranno dimostrate da un ricercatore certificato dalla National Strength and Conditioning Association (NSCA), dall'American College of Sports Medicine (ACSM) o dalla National Athletic Training Associazione. Dopo aver osservato la forma corretta e le descrizioni di ogni esercizio, i soggetti eseguiranno 5-10 minuti di riscaldamento auto-selezionato prima di eseguire la prima serie di RE con circa il 50% del loro 1RM auto-stimato per 8-10 ripetizioni. Dopo un periodo di riposo di 3-5 minuti, verranno eseguite serie successive e i ricercatori continueranno ad aggiungere peso per ciascuna serie fino a quando non verrà determinato un 1RM di successo. Tra ogni serie verrà fornito un periodo di riposo di 3-5 minuti, come raccomandato dall'NSCA. Tutti gli 1RM saranno determinati entro tre tentativi, entro lo stesso giorno. L'1RM sarà determinato per la gamba. Ai soggetti verranno concessi 3-5 minuti di riposo tra gli esercizi.

Protocollo di esercizio di resistenza I partecipanti completeranno la leg press basata sull'eccentrico (fase di abbassamento di 4 secondi e fase di salita di 1 s) per 10 serie di 8 ripetizioni al 70% 1RM per indurre danni muscolari utilizzando una macchina leg press. Tra le serie saranno concessi tre minuti di riposo. Dopo il decimo leg press, i partecipanti completeranno 4 serie di 20 affondi pliometrici consecutivi utilizzando solo il proprio peso corporeo. Tra le serie saranno concessi due minuti di riposo. Il protocollo di danno muscolare verrà eseguito al completamento della 4a serie di affondi pliometrici.

Visita per esercizi che danneggiano i muscoli All'arrivo in laboratorio, verranno raccolti campioni di sangue prima dell'esercizio. Saranno testati il ​​dolore percepito prima dell'esercizio, il salto verticale, la massima contrazione volontaria (MVC), la massima contrazione isometrica volontaria (MVIC) e lo sprint di 10 yard. I partecipanti completeranno quindi un riscaldamento dinamico autoselezionato di 10 minuti seguito dal protocollo di esercizi di squat dannosi per i muscoli. Dopo il completamento del protocollo di esercizio, ai partecipanti verrà prelevato il sangue e verrà rilevata la valutazione del dolore muscolare percepito.

Raccolta del sangue, dolore percepito e prestazioni muscolari Raccolta e valutazioni del sangue Il sangue verrà raccolto prima dell'esercizio dannoso per i muscoli, dopo l'esercizio, 1, 4, 24 e 48 ore dopo l'esercizio per la raccolta del plasma. I campioni di sangue saranno prelevati dalla vena antecubitale, centrifugati a 1650x g per 10 min, e conservati a -80 C fino all'analisi. Come marcatori indiretti di danno muscolare, le concentrazioni plasmatiche di CK e LDH saranno determinate durante l'esercizio pre-muscolo-dannoso, 4-, 24- e 48-H. CK e LDH saranno determinati in duplicato utilizzando saggi enzimatici secondo le linee guida del produttore.

Dolore percepito Verrà utilizzata una scala analogica visiva cartacea per valutare il dolore percepito. Zero centimetri rappresenteranno nessun dolore, mentre 10 cm rappresenteranno un dolore estremo. I partecipanti valuteranno il loro dolore percepito in tutti i momenti (pre-esercizio, post-esercizio, 1-, 4-, 24- e 48-H).

MVC Utilizzando il sistema Biodex, verrà valutata la forza MVC del partecipante dell'estensore del ginocchio dell'arto dominante. La posizione della sedia Biodex di ciascun partecipante sarà mantenuta standard per tutte le visite e i tentativi. Il ginocchio del partecipante verrà posizionato a 120° di flessione. Tre contrazioni di 5 secondi saranno completate con un minuto di riposo tra i tentativi. Il tentativo risultante nella coppia di picco più alta (newton-metri) verrà registrato e utilizzato per l'analisi statistica.

Contrazione isometrica volontaria massima Utilizzando il sistema Biodex, verrà valutata la forza MVIC del partecipante dell'estensore del ginocchio dell'arto dominante. La posizione della sedia Biodex di ciascun partecipante sarà mantenuta standard per tutte le visite e i tentativi. Il ginocchio del partecipante verrà posizionato a 120° di flessione. Tre contrazioni di 5 secondi saranno completate con un minuto di riposo tra i tentativi. Il tentativo risultante nella coppia di picco più alta (newton-metri) verrà registrato e utilizzato per l'analisi statistica.

Salto verticale Il salto verticale sarà valutato utilizzando un'unità Tendo (Tendo Sport; Londra, Regno Unito.) attaccandola al partecipante e istruendolo a saltare. Ai partecipanti saranno consentiti tre salti, con il salto con la potenza più elevata, registrato utilizzato per l'analisi statistica. Tra un tentativo e l'altro verranno concessi due minuti di riposo.

Sprint di dieci yard Ai partecipanti verrà chiesto di eseguire uno sprint di 10 yard il più velocemente possibile in linea retta. Saranno istruiti a iniziare con il piede preferito in avanti e posizionati su una linea fissata sul pavimento da una posizione eretta. Lo stesso piede in avanti verrà utilizzato per tutti i punti temporali del test. I partecipanti eseguiranno tre sprint e un timer digitale automatico collegato a sensori (Bower Timing Systems, Draper, UT) verrà posizionato ai segni 0 e 10 yard per valutare il tempo totale dello sprint.