Effetti dell'Integrazione di Creatina sulle Misure Cognitive e sui Marcatori di Danno Renale Acuto Dopo l'Esercizio in Condizioni di Caldo

Le domande di ricerca/ipotesi delineate richiederanno 3 visite (1 di base, poi 2 prove sperimentali) al Laboratorio di Fisiologia dell'Esercizio UNI.

La prima visita (di base) comporterà la compilazione di documenti (consenso informato, questionario sulla storia clinica, questionario di idoneità all'attività fisica; PAR-Q+), familiarizzazione con le tecniche di valutazione cognitiva, valutazioni antropometriche e un test di esercizio graduato a massimo sforzo.

Visita di base:

- L'altezza e il peso verranno misurati utilizzando uno stadiometro da stazione eretta e l'analizzatore corporeo completo InBody basato sull'analisi bioimpedenziometrica

• Test cognitivo di base/familiarizzazione: Verrà somministrata la Batteria di Fluid Cognition NIH Toolbox e il Test Stroop di Colore-Parola (CWST) per ottenere i valori cognitivi di base e familiarizzare con i test. Questo verrà effettuato tramite iPad in una stanza tranquilla con minime distrazioni.
• Test al cicloergometro: La forma aerobica verrà valutata utilizzando un test di consumo massimo di ossigeno graduato su un cicloergometro. Ai soggetti verrà fornita una clip nasale e un boccaglio che verrà collegato a un carrello metabolico. La risposta della frequenza cardiaca e lo scambio di gas verranno monitorati durante tutto il test.
• Identificazione dei carichi di lavoro utilizzati per le prove sperimentali: Dopo il test al cicloergometro, i partecipanti riposeranno in posizione seduta per 10 minuti. Successivamente, affronteranno una serie di fasi submassimali di 3 minuti per identificare i carichi di lavoro corrispondenti a un tasso metabolico stimato di 4 Watt/chilogrammo di peso corporeo (4 W/kg) e 8 W/kg. I watt verranno stimati misurando lo scambio di gas (VO2 e rapporto di scambio respiratorio). Queste intensità sono state scelte in quanto rappresentano i tassi medi e di picco osservati in un campione di lavoratori edili durante il lavoro estivo.

Visite di esercizio (Creatina e Placebo, Visite 2 e 3):

Ogni visita sperimentale di esercizio consiste nell'integrazione con una colazione standardizzata e 90 minuti di esercizio su un cicloergometro stazionario situato nella camera termica del Laboratorio di Fisiologia dell'Esercizio. Per garantire la sicurezza dei partecipanti e la coerenza nella raccolta dei dati, quanto segue delinea le condizioni ambientali, le considerazioni sulla sicurezza, i protocolli di esercizio e le procedure di misurazione che verranno seguite per ogni visita di esercizio.

Condizioni ambientali:

Tutti i test di esercizio avverranno in una camera ambientale controllata impostata per simulare un ambiente di esercizio caldo. Le condizioni all'interno della camera verranno mantenute a 38 °C (100,4 °F) e al 40% di umidità relativa (WBGT: ~30,2 °C) e monitorate continuamente tramite il dispositivo di monitoraggio della temperatura e dell'umidità Kestrel Drop.

Somministrazione dell'integratore:

1. Durante i 7 giorni precedenti ogni visita di esercizio, al partecipante verrà chiesto di ingerire 20 g/giorno di creatina o placebo in modo cieco. Questo verrà assunto quattro volte al giorno in dosi da 5 grammi di integratore ingerite con acqua.
2. Almeno una settimana prima della prova, un membro del team di ricerca fornirà al partecipante 28 bustine da 5 grammi di creatina o placebo.

Visite di esercizio (visite 2 e 3):

1. All'arrivo, i partecipanti forniranno un campione di urina per la valutazione dell'idratazione (i soggetti raccoglieranno il proprio campione di urina, in un bagno privato a una stanza situato nel Laboratorio di Fisiologia dell'Esercizio).

2. La Gravità Specifica dell'Urina (USG) verrà misurata utilizzando un rifrattometro seguendo le procedure standard per confermare l'idratazione.

   4. Analisi Bioimpedenziometrica: I partecipanti saliranno su un dispositivo InBody che misurerà la percentuale di grasso corporeo.

   5. Questionario sul sonno: Ai partecipanti verrà chiesto di compilare un questionario sul sonno per avere un'idea se la creatina ha alterato la qualità o la durata del sonno.

   6. Colazione standardizzata, acqua e somministrazione dell'integratore (1 ora prima dell'esercizio)

a. Una volta confermata un'adeguata idratazione, i partecipanti consumeranno l'integratore assegnato (5 grammi di creatina o placebo) con una colazione standardizzata. Dopo il completo consumo del cibo e dell'integratore, il team di ricerca avvierà il timer di 1 ora per assicurarsi che trascorra un intero periodo di 60 minuti prima di iniziare l'esercizio.

7. Dopo l'integrazione ma prima dell'esercizio:

1. Cognizione: I partecipanti completeranno un test di base Color Word Stroop Task e la Batteria di Fluid Cognition NIH Toolbox via iPad in un ambiente tranquillo e privo di distrazioni.
2. Pressione sanguigna e raccolta del sangue:

i. I partecipanti siederanno per 10 minuti. ii. La pressione sanguigna verrà registrata e misurata. iii. Verrà prelevato un campione di sangue capillare dal lobo dell'orecchio o dalla punta del dito per misurare la composizione del sangue.

c. Raccolta delle urine: In un bagno privato, i partecipanti svuoteranno la vescica in un becher. L'urina verrà quindi conservata a -80 °C fino a successive analisi per i marcatori di danno renale acuto.

d. Peso corporeo nudo: Ai partecipanti verrà istruito di entrare in un bagno privato per misurare il peso corporeo nudo e auto-inserire un termistore rettale per misurare la temperatura corporea interna: e. Dispositivi di monitoraggio: i. I partecipanti verranno dotati di una fascia toracica Polar che contiene un monitor della frequenza cardiaca.

ii. I partecipanti verranno dotati di 4 sensori di temperatura cutanea non invasivi iButton, posizionati sul torace, braccio, coscia e gamba.

8. Misure di base pre-esercizio

1. I partecipanti entreranno nella camera termica e si siederanno su una sedia
2. Mentre sono seduti, verranno raccolte le seguenti misure di base:

i. Questionario Profile of Mood States (POMS) ii. Test Stroop di Colore-Parola (CWST) (un test cognitivo) iii. Scala di Comfort e Sforzo Termico (TCS) (per comprendere lo stress termico percepito) iv. Valutazione dello Sforzo Percepito (RPE) v. Frequenza Cardiaca (HR) e Temperatura Corporea Interna (Tc) vi. Temperatura e Umidità della Stanza vii. Scala Analogica Visiva per la Fatica (VAS-F) viii. Questionario sui Sintomi Gastrointestinali (GIQ) ix. Questionario sui Sintomi Ambientali (ESQ)

9. Protocollo di esercizio

1. I partecipanti pedaleranno su una bicicletta stazionaria per 90 minuti a intensità predeterminate corrispondenti a carichi di lavoro di 4W/kg e 8 W/kg, come determinato dal test VO2max. Nello specifico, il partecipante completerà 3 cicli di 30 minuti ciascuno, consistenti in 20 minuti a 4 W/kg e 10 minuti a 8 W/kg. Ai partecipanti verrà chiesto di non bere acqua durante la prova, ma l'acqua sarà disponibile se la desiderano.
2. HR e Tc verranno monitorati continuamente durante l'esercizio
3. Ogni 10 minuti, verranno raccolte e registrate le seguenti misure:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. Temperatura e Umidità della Stanza vi. Scala Analogica Visiva per la Fatica (VAS-F) d. Alla fine di ogni ciclo di 30 minuti, i partecipanti completeranno il CWST mentre pedalano.

e. Durante i minuti 15-25 di ogni ciclo di 30 minuti (gli ultimi 5 min a 4 W/kg e i primi 5 min a 8 W/kg), il partecipante verrà collegato allo stesso boccaglio e clip nasale utilizzati per il test aerobico di base. Questo verrà utilizzato per calcolare il tasso metabolico stimato durante la prova.

10. Misure post-esercizio in camera termica:

1. Dopo aver completato il protocollo di esercizio di 90 minuti, i partecipanti rimarranno seduti nella camera per 10 minuti
2. A partire dal segno dei 5 minuti post-esercizio, verranno raccolti i seguenti dati:

i. HR ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. CWST vi. Temperatura e Umidità della Stanza vii. Scala Analogica Visiva per la Fatica (VAS-F) viii. POMS ix. GIQ x. ESQ xi. Pressione Sanguigna xii. Misurazione del sangue capillare I-STAT

11. Valutazioni dell'idratazione post-esercizio

1. I partecipanti forniranno un campione di urina per rivalutare l'idratazione utilizzando USG, la portata urinaria e conservare l'urina per future analisi (come descritto sopra).
2. Otterranno anche un secondo peso corporeo nudo seguendo la stessa procedura del pre-esercizio.
3. Forniranno anche un campione di urina.
4. Successivamente, ai partecipanti verrà dato un volume standardizzato di acqua (500 mL per individui < 75 kg, 1 L per individui ≥75kg) da ingerire entro la fine dell'ora successiva al termine della prova di esercizio.

5. Durante questo periodo, ai partecipanti sarà permesso di cambiarsi d'abito

   12. Dopo aver fornito l'urina e essersi cambiati, i partecipanti completeranno tutte le valutazioni cognitive.

   13. Valutazioni dell'idratazione 1 ora post-esercizio

a. Verrà condotta un'altra misurazione della raccolta del sangue. b. I partecipanti forniranno un campione di urina per rivalutare l'idratazione utilizzando USG, la portata urinaria e conservare l'urina per future analisi.

14. I soggetti verranno quindi programmati per la loro seconda visita di esercizio (dopo un periodo di washout di 28 giorni - 21 giorni di washout poi 7 giorni di integrazione).