男性および女性アスリートの酸素正常状態でのパフォーマンスに対する低酸素反復スプリントトレーニングの影響 (RSHwomen)

単一盲検、並行、性別比較、無作為化対照試験デザインが使用され、この研究の方法論は、以前に男性に適用された成功したプロトコルに基づいています。 参加者 (男性と女性) は、対照群 (酸素正常状態での反復スプリント トレーニング; RSN) または介入群 (低酸素状態での反復スプリント トレーニング グループ; RSH) のいずれかにランダムに割り当てられ、合計で 4 つのグループ (女性 RSN および RSH) になります。 ; 男性 RSN および RSH)。 必要な参加者の数が多いため、実験は 2 つの研究に分割されます。RSN は研究 1 で実行され、RSH は研究 2 で実行されます。低酸素、週 2 回、トレーニング期間の前 (-2/-1 週、事前テスト) と後 (8/9 週、事後テスト) の 2 つのテスト セッション。 テスト セッション中、参加者は正常酸素状態で次の運動パフォーマンス テストと測定を完了します: DEXA (二重エネルギー X 線吸収測定法) による体組成評価と皮膚の測定、VO2max テスト、ヘモグロビンとエストロゲンの濃度とヘマトクリットを測定するための安静時の採血、ヘモグロビン量の測定、反復スプリント能力 (RSA) テストおよび筋肉酸素化のための近赤外分光法 (NIRS) 測定、および 30 秒のウィンゲート テスト。 血中乳酸は、次の運動パフォーマンステストの前と直後に安静時に測定されます：RSAおよびWingate。

予備訪問:

プレテストの前の週に、参加者は、プレスクリーニングに関連するインフォームドコンセントに署名した後、医学的スクリーニングおよびアンケート（医学的スクリーニングおよび身体活動/ライフスタイルアンケート）の完了を通じて適格性について評価されます。 資格があり、研究への参加を希望する場合、参加者は研究に関連するインフォームド コンセントに署名し、すべての実験手順に慣れます。

監督付きトレーニング:

参加者は、プレテストの次の週から開始し、ポストテストの前の週に終了する、7 週間のサイクリング反復スプリント トレーニング (週 2 回) を実行します。 トレーニング セッションは、研究室に組み込まれたコンプレッサーで構成される低酸素室で行われます。 吸気酸素分率 (FiO2) は、高度 3000 m と 300 m をシミュレートするために、RSH と RSN でそれぞれ 14.6% と 20.9% に設定されます。 被験体の高度を見えなくするために、圧縮機システムも RSN に対して作動しますが、チャンバーへの正常酸素圧の空気流を使用します。 チャンバー内の温度は、トレーニング プログラム全体を通して一定に維持されます。

トレーニング セッションは、各参加者の VO2max の 50% での 10 分間のウォームアップと、その後のサイクル エルゴメーターでの 5 x 10 秒間の全力疾走の 3 セットで構成されます。 7 週目はセット数を 2 に減らします。参加者は、各スプリント中に最大パワー出力に到達し、それを維持するように指示されます。 VO2max の 30% でのアクティブ リカバリーは、スプリント間の 20 秒間、セット間の 5 分間許可されます。 トレーニングは 30% VO2max で 10 分間のクールダウンで終了します。 0.7 Nm/kg の個々の固定トルクをスプリント中に使用し、7 週目には 0.5 Nm/kg に減らします。パワー出力と心拍数は、各トレーニング セッション中に記録されます。 トレーニング中の適切な水分補給を確保するために、すべての参加者に水が提供されます。 各セッションの後、参加者は知覚された労作の割合 (RPE、ボルグ スケール、6-20) と脚の痛みのレベル (連続視覚アナロジー スケール、VAS) を報告するよう求められます。 最適な回復を確保するために、週 2 回のセッションの間に少なくとも 1 日の休息が許可されます。 参加者は、実験室の外で通常のトレーニングを維持し、トレーニング日誌を記入するよう求められます。

前後のテスト:

テスト前後の各セッションは 2 日間で構成されます。 参加者は、各テスト セッションの 3 日前に食事日記を記入し、可能な限り食事内容を再現するよう求められます。 また、各テストの 24 時間前からアルコールとカフェインの摂取を控え、48 時間前から激しい運動を控えるように指示されます。 参加者は、テストの前に標準的な食事を摂取するようにアドバイスされます。 テスト中、水道水はすべての参加者に自由に提供されます。

テストの 1 日目に、体重と身長が測定され、体組成は DEXA (二重エネルギー X 線吸収測定法) スキャンと皮下脂肪測定を使用して評価されます。 血液サンプルは、ヘモグロビンとエストロゲンの濃度、およびヘマトクリットを測定するために、肘前静脈から安静時に採取されます。 エストロゲンレベルも評価され、テスト日に女性の参加者が（ピルにもかかわらず）排卵していないことを確認します. 参加者は、有酸素パフォーマンス (VO2max) を評価するために、最大増分運動テストを実行します。 検査の1時間後、CO再呼吸法によりヘモグロビン量を測定します。

テストの 2 日目に、参加者は RSA テストと Wingate テストを実施します。 血中乳酸濃度は、各テストの前に安静時に耳たぶのサンプル 5ul から測定し、運動パフォーマンス テスト、すなわち RSA および Wingate テストの直後と 2、4、および 6 分後に測定します。

すべてのパフォーマンス テストでは、参加者はサイクル エルゴメーターを使用します。 シートとハンドルバーの位置は参加者ごとに調整され、すべてのテストで再現されます。 RSA と Wingate のテスト中、研究者は心拍数、ピークと平均のパワー出力、ペダリングの頻度を記録します。 各テストの後、参加者は RPE と VAS を報告するよう求められます。

事前および事後検査は、換気の良い実験室で、約 18 o C の一定温度で正常酸素状態でまったく同じ順序で実行されます。

VO2max テスト

1日目の採血後、参加者はVO2maxテストを行います。 テストの開始荷重は 1.2 W/kg LBM に設定され、枯渇するまで 2 分ごとに 0.6 W/kg LBM ずつ増加します。 酸素消費量と二酸化炭素生成量は、ガス交換分析器を使用してテスト全体で測定され、最大酸素消費量 (VO2max) が決定されます。 心拍数もテスト中に記録されます。 テストが完了すると、参加者は RPE と VAS を報告するよう求められます。

反復スプリント能力テスト

2 日目のテスト中に、参加者は実験室に到着し、NIRS メソッドを使用して座位で右外側広筋の筋肉酸素化のベースライン測定 (3 分) が行われます。 次に、参加者は VO2max の 50% で 10 分間のウォームアップを行います。これには、0.8 Nm/kg の固定トルクに対する 5 秒間の全力疾走が 2 回含まれます。 ウォームアップに続いて、安静時に別の NIRS 測定が行われます。 参加者は、RSA テストを実行する前に、30% VO2max で 20 秒間ペダリングを開始します。 このテストは、0.8 Nm/kg の固定トルクに対する 10 秒間の全力スプリントで構成され、30% VO2max で各スプリント後に 20 秒間のアクティブ リカバリーが行われます。 参加者は、テストの各スプリント中に最大パワー出力に到達して維持するように指示されます. また、強力な口頭での励ましが与えられ、意欲が尽きるまでできるだけ多くのスプリントを実行するように指示されます。 実行されたスプリントの数については示されません。 スプリント中に 5 秒以上 70 rpm の最小ペダリング周波数が、テストを停止する基準になります。 テストが完了すると、VO2max の 30% で 10 分間のクールダウンが続きます。

放医研

筋肉の酸素化の変化は、760 nm と 850 nm の間の光の吸収特性の違いを使用して、NIRS 技術によって RSA テスト中に測定されます。 NIRS 装置と筋肉の間の距離が 16 mm を超えていないことを確認するために、皮下脂肪をキャリパーで測定します。 次に、装置を右足の外側広筋に大きな包帯で固定して、外部光による干渉と調査フィールドからの透過光の損失を回避します。

オキシヘモグロビン ([O2Hb])、デオキシヘモグロビン ([HHb])、総ヘモグロビン/ミオグロビン ([tHb]) の濃度が決定されます。 次のスプリント中の振幅と、RSA テスト全体のすべてのスプリントの平均値 (つまり、 Δ[HHb]av と Δ[tHb]av) が計算されます。 連続する回復段階で同じ分析が実行されます。 さらに、Δ[tHb]/Power は、各スプリントの強度に対する血液灌流の指標として、各スプリントの Δ[tHb] と平均パワーの比率として計算されます。

ヘモグロビン量測定

この測定では、CO 吸入前に 5 回、吸入後に 2 回、指先で約 70ul の血液サンプルを 7 回採取します。 CO 再呼吸法は、酸素と混合された少量の CO (1m/kg 体重) の吸入で構成されます。 COはヘモグロビンとの親和性が高く、後者に優先的に結合します。 総ヘモグロビン質量を測定するために、ヘモグロビンに結合した CO の割合 (ABL90 Flex、ラジオメーター) は、混合ガス (酸素 + CO) の吸入の前後に評価され、呼気中の CO 濃度 (CO メーター) 、ドレーゲル）。

30 秒のウィンゲート テスト

RSA テストの 1 時間後、参加者は VO2max の 30% でサイクル エルゴメーターで 10 分間のウォームアップを行い、テスト負荷で 5 秒のスプリントを 2 回行います。 次に、抵抗を参加者の体重の 7.5% (0.075 kg/kg 体重) に設定して、30 秒の最大サイクリング運動を完了します。 参加者は、テストを通じて可能な限り最高のパワーを発揮するように求められ、口頭での強い励ましを受けます。 10分間のクールダウンが続きます。

調査員は、事前テストの RSA テスト中に記録されたスプリント パフォーマンスについて、男性と女性の参加者を可能な限り一致させます。 最高の 2 つのスプリントの平均パワーはワットで計算され、除脂肪体重 (LBM) 1 キログラムあたりのジュールで表されます。 さらに、調査員は、事前テストの増分テスト中に記録された、LBM に対する VO2max について参加者を照合します。