Effetto dell'allenamento nell'ipossia normobarica su marcatori cardiaci (HYPO-CARDIAC)

L'obiettivo di questo studio interventistico è determinare i cambiamenti nella concentrazione di biomarcatori cardiaci nel sangue in risposta all'esercizio fisico eseguito fino all'esaurimento volontario: (1) dopo una singola esposizione a normossia e condizioni ipossiche normobariche con livelli variabili di stimolo ipossico, negli uomini addestrati e non allenati; (2) dopo 3 settimane di allenamento di resistenza nell'ipossia normobarica nei ciclisti (ipertrofia eccentrica); (3) Dopo 3 settimane di allenamento di resistenza nell'ipossia normobarica negli atleti della forza (ipertrofia concentrica).

Il progetto di ricerca prevede la valutazione dello stato fisiologico del miocardio dopo l'esposizione acuta e cronica all'ipossia normobarica negli atleti con ipertrofia cardiaca eccentrica e concentrica misurando i biomarcatori cardiaci selezionati nella fascia del sangue: ck-m (myoo) e la scanalatura di b Peptide natriuretico di tipo B (NT-PROBNP), pro-ormone N-terminale di BNP (H-FABP) e albumina modificata da Ischemia (IMA). Inoltre, saranno osservati i livelli dei seguenti marcatori: fattore 1 inducibile dall'ipossia (HIF-1α), fattore di crescita endoteliale vascolare A (VEGF-A), nitriti e nitrati (nessun prodotto di rottura).

Lo studio è composto da tre fasi. Fase 1 (è stato completato). Tutti i partecipanti hanno eseguito due test ERGocycle consecutivi (il test di esercizio graduale GXT e test di esercizio di carico di lavoro costante CXT con 10 minuti di interruzione di recupero attivo in un ambiente diverso (S1-Normoxia, S2-2000 M A.S.L., S3- 3000 M A.S.L.). La frazione di ossigeno ispirato (FIO2) è la seguente: S1 (normossia) = 20,9%; S2 (2000 m A.S.L.) = 16,5%; S3 (3000 m A.S.L.) = 14,4%. L'ambiente ipossico è stato mantenuto utilizzando la tecnologia climatica perzona (AIRSport).

Nella fase 2 dello studio, saranno esaminati i cambiamenti nei livelli ematici dei biomarcatori cardiaci in 36 ciclisti maschi in risposta a 3 settimane di allenamento di resistenza nell'ipossia (3000 m). I partecipanti saranno assegnati in modo casuale a tre gruppi: (1) LHTL "vivi in ​​alto, si allenano in basso"; (2) IHT "Allenamento ipossico intermittente"; (3) Il gruppo di controllo (C) - Allenamento normossico.

L'esperimento consisterà in due serie di test: S1 (test di base) e S2 (test dopo tre settimane di allenamento e dopo 3 giorni di riposo).

Tutti gli atleti saranno addestrati in un centro di allenamento professionale che fornisce sufficienti camere d'albergo ipossiche e camere di allenamento. Ai partecipanti verranno forniti pasti e snack standardizzati. Il carico di addestramento verrà registrato utilizzando i contatori di potenza (Vector, Garmin) e i dati ottenuti verranno analizzati con il software WKO5 (TrainingPeaks). Tutti gli atleti seguiranno lo stesso regime di allenamento per tre settimane (tre microcicli di base e tre giorni di recupero). L'intensità dell'esercizio verrà regolata individualmente in base al carico di lavoro della soglia del lattato (WRLT) di ciascun atleta. In ogni microciclo di allenamento, tutti i partecipanti eseguiranno tre sessioni di addestramento a intervalli in condizioni di laboratorio (una camera ipossica). Ogni sessione di allenamento a intervalli inizierà con un riscaldamento di 15 minuti, seguito da 50-60 minuti dell'esercizio principale e un tempo di recupero di 10 minuti. Il riscaldamento verrà eseguito all'intensità del 60-80% WRLT/WRLTHYP. Nella parte principale, i partecipanti eseguiranno 4-5 intervalli di 4-5 minuti con un carico di lavoro del 110% WRLT/WRLTHYP. Il periodo di recupero tra gli intervalli durerà 6-8 minuti con un carico di lavoro del 70% WRLT/WRLTHYP. La fase di recupero consisterà in 10 minuti di esercizio continuo con un carico di lavoro del 60% di WRLT/WRLTHYP.

Verranno esaminati i cambiamenti in fase 3 nei livelli ematici dei biomarcatori cardiaci negli atleti di 28 uomini in risposta a 3 settimane di allenamento di resistenza nell'ipossia (3000 m). I partecipanti saranno randomizzati in due gruppi uguali: allenamento di resistenza ipossica (HRT) e allenamento di resistenza normossica (NRT). I partecipanti al gruppo HRT eseguiranno un addestramento di resistenza nell'ipossia normobaria (FIO2 = 14,4%, 3000 m s.l.), mentre i partecipanti al gruppo NRT eseguiranno lo stesso allenamento, ma in Normossia. L'esperimento nella fase 3 consisterà in due serie di test (S1 e S2), eseguiti in un laboratorio. Ogni serie di ricerche sarà costituita da tre giorni di misurazione. Il primo giorno, tutti i partecipanti eseguiranno due test di ergociclo consecutivi con 10 minuti di interruzione attiva di recupero nell'ambiente normossia. Il protocollo di test e il campionamento del sangue saranno gli stessi della prima e della seconda fase della ricerca. Dopo 72 ore di riposo, i partecipanti ripeteranno l'intero protocollo di test in condizioni ipossiche. L'ordine delle condizioni (ipossia vs. normossia) sarà randomizzato in tutti i partecipanti. Dopo i successivi 72 ore di riposo, tutti i partecipanti avranno valutazione della propria forza muscolare utilizzando il test massimo di ripetizione (1RM) nell'ambiente normoxia. I test saranno condotti in due esercizi: una panca con bilanciere e uno squat per bilancieri. La massima resistenza muscolare verrà misurata utilizzando il seguente protocollo: riscaldamento da 10 minuti, il test di 1RM: un massimo di quattro tentativi consecutivi con l'aumentare dei carichi di lavoro e un periodo di riposo di cinque minuti tra i tentativi, la selezione del primo carico di lavoro- il 70% della capacità di forza assunta del partecipante. Il peso aumenta gradualmente di circa 2,5-20 kg fino a quando il partecipante non sarà in grado di completare la ripetizione. L'ultimo 1RM del partecipante è il carico di lavoro dell'ultimo colpo eseguito a portata intera e con velocità costante.

Entrambi i gruppi (HRT e NRT) seguiranno lo stesso protocollo di allenamento. Tutte le sessioni di addestramento saranno eseguite in una camera ipossica normobarica e i partecipanti non saranno informati delle condizioni nella camera. L'allenamento di resistenza consisterà in tre sessioni di allenamento a settimana. Ogni unità sarà costituita da un riscaldamento di 15 minuti e una parte principale di 50 minuti. Nella parte principale, i partecipanti eseguiranno panca con bilanciere e squat per bilancieri. Per ogni esercizio, eseguiranno otto set di 10 ripetizioni con un carico di lavoro del 70% 1RM. Il periodo di recupero passivo tra i set sarà di tre minuti. In tutti i gruppi, il carico di lavoro verrà aumentato individualmente di 5 kg se il partecipante esegue tutte le ripetizioni programmate due volte di fila (160).

Per ciascun partecipante a tutte le serie di test (stadio 1, 2 e 3), i campioni di sangue saranno prelevati in cinque punti temporali durante ogni serie dello studio: prima e immediatamente dopo il test di esercizio graduale (GXT) e test di esercizi di carico di lavoro costante (CXT), dopo 2, 6 e 24 ore. L'ordine delle condizioni (normossia vs. ipossia) in tutte le serie di test sarà randomizzato in tutti i partecipanti e tutte le serie di sessioni di test e di allenamento saranno eseguite in una camera ipossica normobarica (Airzone, AirSport). I partecipanti non saranno informati sulle condizioni. Durante tutto il progetto di ricerca, tutti i partecipanti avranno una dieta mista controllata e non saranno integrati.

Il protocollo di test in tutte le fasi del progetto di ricerca in tutte le serie di test, prima colazione, la massa corporea e la composizione corporea saranno prese tra le 7 e le 7:30. L'altezza del corpo verrà misurata utilizzando un antropometro con una precisione di 0,5 cm e la composizione corporea sarà stimata utilizzando l'analisi dell'impedenza bioelettrica (Inbody 220, Biospace).

Quindi, due ore dopo il consumo di un pasto misto leggero (5 kcal/1 kg di peso corporeo; 50% di carboidrati, 30% di grasso, 20% di proteina), tutti i partecipanti eseguiranno due test di ergocycle consecutivi con 10 minuti di interruzione di recupero attivo. Tutti i test verranno eseguiti su un ergometro ciclo (Excalibur Sport, LODE BV) regolato individualmente a ciascun partecipante.

Il primo test sarà incluso il test di esercizio graduale (GXT) fino all'esaurimento volontario. L'esercizio inizierà con un carico di lavoro di 90 W, con incrementi di 30 W ogni tre minuti fino all'esaurimento volontario. A riposo (3 minuti prima del test) e durante il GXT, la registrazione continua della frequenza cardiaca (HR) e la ventilazione minuscola (VE), la frequenza di respirazione (BF), l'assorbimento di ossigeno (VO2) e l'anidride carbonica scaduta (VCO2) e la tensione di ossigeno a gas sono eseguite con una tensione di ossigeno a gas (PETOCEGGEZZA FAST ANCHECHEZZA 3b, corteccia) usando il metodo del respiro per respiro. I seguenti criteri verranno utilizzati per valutare il VO2MAX: (1) stabilizzazione di VO2 nonostante un ulteriore aumento del carico (ΔVO2 <150 ml/min), (2) riduzione graduale del picco VO2 durante il carico massimo. Inoltre, a riposo e durante il GXT, verrà misurata la registrazione continua della saturazione di ossigeno nel sangue (SPO2) (Wiscox2, Nonin Medical Inc.).

Nel caso dell'ultimo stadio incompleto, il carico di lavoro massimo (WRMAX) verrà calcolato dalla seguente formula: WRMAX = WRK+ (T/T X WRP), in cui WRK = carico di lavoro precedente, T = durata dell'esercizio con il carico di lavoro fino a un fallimento prematuro, t = durata di ciascun carico di lavoro, WRP = la quantità di carico di lavoro per l'esercizio è aumentata durante la prova. L'uscita cardiaca (Q) stimerà tramite Vo2Max e calcola con la seguente formula: Q = 100 X VO2/(5.72 + 10,5 x VO2/VO2MAX) usando MetaSoft Studio (Cortex, Germania). Il volume dell'ictus (SV) calcolerà come segue: SV = Q/HR alla fine di ciascun carico (Ultimi 15 s) campioni di sangue capillare saranno ottenuti dalla punta delle dita al fine di determinare i livelli di lattato nel sangue (La; Super GL2, Dr. Müller Gerätebau GmbH). Questi dati verranno utilizzati per analizzare la cinetica della concentrazione di LA nel sangue, valutare la soglia anaerobica individuale in base al metodo DMAX. Inoltre, prima e immediatamente dopo il completamento del GXT, il sangue capillare verrà ottenuto dalla dita per determinare l'equilibrio acido-base e per analizzare gli indicatori di scambio di gas selezionati: saturazione di ossigeno (SAO2), pressione parziale di ossigeno (PO2) e una pressione parziale di medicina carbonica). Questo sarà seguito da una pausa attivo di 10 minuti (30% del carico di lavoro massimo raggiunto durante il test fino all'esaurimento volontario, WRMAX).

Quindi, i partecipanti eseguiranno test di esercizi a carico di lavoro costante (CXT) al carico di lavoro della soglia del singolo lattato (WRLT) fino all'esaurimento volontario. Durante il CXT, ai partecipanti sarà permesso di bere acqua ad libitum. Prima e immediatamente dopo il completamento del CXT, il sangue capillare verrà ottenuto dalla punta del dito per determinare la concentrazione di LA e l'equilibrio acido-base. Inoltre, a riposo e durante il CXT, verrà misurata la registrazione continua di HR e SPO2 (Wristox2, Nonin Medical Inc.). In tutte le serie di degustazioni durante ogni fase del progetto di ricerca, i partecipanti subiranno 2 esami completi di ecocardiografia transtoracica (TTE) utilizzando un sistema medico GE Vivid 7 con un trasduttore da 2,5 MHz dallo stesso investigatore. Verranno eseguite tecniche di imaging m-mod-dimensionali e Doppler.

Per ciascun partecipante, campioni di sangue di 8 ml saranno prelevati dalla vena antecubitale in sei punti temporali durante ogni serie dello studio: prima e immediatamente dopo i test GXT+CXT, dopo 2, 6 e 24 ore. La morfologia del sangue sarà valutata nel sangue venoso-anticoagulato da EDTA su un analizzatore di ematologia automatizzata (modello di AVVIA 60). I livelli di CTNI e CTNT, NT-PROBNP, H-FABP, IMA, HIF-1α, VEGF-A saranno determinati utilizzando i kit ELISA disponibili in commercio secondo le istruzioni del produttore. Le attività sieriche di CK-MB saranno misurate calorimetricamente con l'uso di kit commerciali. I livelli sierici NO2 e/o NO3- saranno determinati calorimetricamente con l'uso di kit commerciali che impiegano il metodo Griess, con e senza conversione enzimatica di NO3- in NO2-.