Kan anti-astmatische medicatie de sprintprestaties verbeteren bij gezonde duursporters?

Theoretische achtergrond:

Het gebruik van bèta-2-agonisten in de sport is beperkt vanwege mogelijke prestatiebevorderende effecten. De dopinglijst van het World Anti-Doping Agency (WADA) van 1 januari 2020 verbiedt elk gebruik van bèta-2-agonisten behalve geïnhaleerde salbutamol (maximaal 1600 microgram gedurende 24 uur in verdeelde doses en niet meer dan 800 microgram gedurende 12 uur vanaf elke dosis), geïnhaleerde formoterol (maximaal afgeleverde dosis van 54 microgram gedurende 24 uur) en geïnhaleerde salmeterol (maximaal 200 microgram gedurende 24 uur).

Astmatische atleten presteerden consequent beter dan niet-astmatische atleten tijdens de Olympische Spelen, en het gebruik van geïnhaleerde bèta-2-agonisten door atleten is omgeven door controverses, die naar voren kwamen in recente bèta-2-agonistische antidopingonderzoeken waarbij atleten van wereldklasse betrokken waren. In 2020, Riiser et al. voltooide twee systematische reviews met meta-analyse gericht op het effect van bèta2-agonisten op aerobe (geaccepteerd in BSJM maart 2020) en anaerobe (momenteel in review) prestaties. Er werd geen effect op de aerobe prestatie waargenomen, maar er werd wel een effect op de anaerobe prestatie gerapporteerd. Deze meta-analyses scheiden de effecten echter in aerobe of anaerobe prestaties, terwijl veel sporten zowel een hoge aerobe als anaerobe prestatie vereisen om te slagen. Zo is de ontwikkeling van duursporten - zoals wielrennen en langlaufen - in een richting gegaan waarin anaerobe vaardigheden aan belang winnen, zoals tijdens sprints in de slotfase van een wedstrijd, het dichten van gaten en tijdens ontsnappingen.

Als bèta-2-agonisten de prestaties in duursporten zouden kunnen verbeteren door hun effect op anaerobe prestaties, zijn studies die dit aspect van duursporten beter simuleren gerechtvaardigd. Voor zover de huidige onderzoeker weet, hebben slechts drie studies dit aspect onderzocht en deze leverden tegenstrijdige resultaten op. In 1988 hebben Bedi et al. ontdekte dat wedstrijdrenners langer sprintten (196 sec versus 159 sec) na 60 minuten fietsen met een enkele inhalatie van salbutamol vóór de rit in vergelijking met placebo. Bovendien werden hogere vermoeidheidsniveaus gerapporteerd tijdens de eindsprints na het inhaleren van salbutamol, wat kan wijzen op een beter vermogen om volledige anaerobe inspanningen te leveren. Echter, Altarawneh et al. (2016) vonden geen ergogeen effect van 1000 ug geïnhaleerde salbutamol op continue hoge intensiteit (90 s bij 130% V̇O2max) prestaties of meervoudige sprintprestaties (3 sets van 5x4 s sprint met 20 s pauze tussen sprints en 4,5 min seriële pauze) bij recreatief actieve mannen. Er is gesuggereerd dat fitnessniveau het effect van bèta2-agonisten op fysieke prestaties kan verwarren, en voor zover wij weten, heeft geen enkele studie het effect onderzocht van een door het WADA goedgekeurde dosis geïnhaleerde salbutamol op metingen van herhaalde periodes van anaërobe prestatie gemeten tijdens langdurige submaximale prestaties. oefenen bij goed getrainde atleten. Vanwege het potentiële ergogene effect van geïnhaleerde bèta-2-agonisten op anaerobe prestaties in combinatie met de mogelijk verminderde VO2 tijdens submaximaal werk gerapporteerd door Bedi et al. (1988) moet de combinatie van anaerobe prestaties en langdurige submaximale duurtraining verder worden onderzocht.

Materialen en methodes:

Deelnemers die in aanmerking komen voor het onderzoek zullen worden geworven bij lokale fiets- en triatlonclubs en sportscholen in de omgeving van Oslo. De deelnemers moeten minimaal 4 weken voorafgaand aan de beoordeling vrij zijn van borstinfectie; en mogen geen medicijnen gebruiken en hebben geen andere gezondheids- of medische tegenstrijdigheden met betrekking tot hun deelname aan het onderzoek, zoals bevestigd door informatie op een vragenlijst over de bereidheid tot fysieke activiteit.

Deelnemers bezoeken het laboratorium drie keer. Deelnemers wordt gevraagd om zich op elke testsessie op een vergelijkbare manier voor te bereiden en zich 24 uur vóór het experiment te onthouden van cafeïne- en alcoholgebruik en zware lichaamsbeweging.

Experimentele procedures:

Bij het eerste bezoek aan het laboratorium worden lengte en gewicht gemeten en vullen de deelnemers vóór de test een vragenlijst in over de bereidheid tot fysieke activiteit. Daarna leggen de deelnemers een stapsgewijze oefeningentest af op een fietsergometer (Lode, Groningen, Nederland) om de relatie tussen werkbelasting (W) en VO2 vast te stellen. Na een opwarmfase zal de belasting vervolgens elke 5e minuut met 25 watt toenemen bij een pedaalfrequentie van 90 omwentelingen per minuut (rpm). Tijdens de laatste 3 minuten van elk gevecht worden VO2 (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Duitsland) en hartslag (HR) (Polar, Kempele, Finland) gemeten. Er wordt een capillair bloedmonster uit een vingertop genomen en geanalyseerd op bloedlactaatconcentratie [La-] (Biosen C-line, EKF diagnostic GmbH, Magdeburg, Duitsland) en glucoseconcentratie [Glu] (HemoCue Glucose 201+, Ängholm, Zweden) na elke 5 minuten fietsen. De test wordt beëindigd wanneer de deelnemers een [la-] niveau van ≥1,5 mmolˑL-1 boven de uitgangswaarde [La-] bereiken. Lineaire regressieanalyse van de stapsgewijze inspanningstest zal worden gebruikt om de belasting te bepalen die overeenkomt met 70% van VO2max voor gebruik op dezelfde fietsergometer in de daaropvolgende experimentele proeven. De deelnemers voeren dan direct een incrementele inspanningstest uit om de VO2max te bepalen. Deze test begint met de werksnelheid (W) in de voorlaatste periode van 5 minuten voor elke deelnemer en de werksnelheid wordt vervolgens elke minuut verhoogd met 25 W, tot uitputting, gedefinieerd als het onvermogen om de pedaalcadans boven 60 tpm te houden . Na 20 minuten rust voeren de deelnemers Wingate-tests van 30 seconden uit om vertrouwd te raken.

Om elke deelnemer met bestaande longziekte of astma uit te sluiten, worden het geforceerde expiratoire volume in 1 s (FEV1) en de geforceerde vitale capaciteit (FVC) gemeten door middel van spirometrie met behulp van maximale expiratoire flowvolumelussen (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Duitsland) volgens Europese norm voor en 0, 3, 5 en 10 minuten na de VO2max test. Daarnaast wordt op dag 2 of 3 spirometrie gemeten voor en 15 minuten na inhalatie van salbutamol, waarmee proefpersonen met een bronchoconstrictie (met een cut-off bij Δ FEV1 van ≥12% en 200 ml) kunnen worden geïdentificeerd.

Op dag 2 en 3 worden identieke protocollen uitgevoerd in willekeurige volgorde zoals elders beschreven.

Vragenlijsten Op dag 1 vullen de proefpersonen een vragenlijst in over het type, de duur en de intensiteit van de training; inspanningsgerelateerde allergische en infectieuze symptomen; sociale gewoonten (roken); inname van medicijnen en voedingssupplementen en antidopingregelgeving (15). Na elke proef (dag 2 en 3) beantwoorden de deelnemers vragen over ademhalingssymptomen, vaak voorkomende bijwerkingen, sensaties van dyspnoe en spiervermoeidheid, en of ze kunnen raden welke interventie ze hebben gekregen (salbutamol of placebo).

Statistische analyses De steekproefomvang wordt bepaald voor het primaire resultaat "gemiddeld vermogen" van de Wingate-testen, zoals beschreven door Dell, Holleran & Ramakrishnan (18). Effectgrootte is gebaseerd op de studie van Collomp et al. (19) die een verschil rapporteerden in gemiddeld vermogen van 51 W na salbutamol (gemiddeld 585 +/- 27 W) versus placebo (534 +/- 35 W). Berekeningen van de steekproefomvang met behulp van een online a priori vermogenscalculator (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx) onthulde dat zeven proefpersonen in elke groep nodig zijn om een ​​macht van 0,8 te verkrijgen met een significantieniveau van 0,05, en. Met het risico op uitval en om een ​​hoge statistische power te garanderen met een lagere dosis salbutamol dan in de studie van Collomp et al., zullen 20 deelnemers worden opgenomen.

Variantieanalyses in twee richtingen (ANOVA) voor herhaalde metingen zullen worden gebruikt om de statistische significantie van de gemeten variabelen te evalueren. Een post-hoctest van Tukey zal worden gebruikt om verschillen in de tijd te detecteren. Er wordt een significantieniveau (α) van 0,05 gebruikt.

Ethische overwegingen Het onderzoek zal worden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Alvorens deelnemers aan te werven, dient de Regionale Ethische Commissie de studie te evalueren en goed te keuren. Schriftelijke geïnformeerde toestemming om deel te nemen zal worden verkregen van deelnemende atleten. Behalve mogelijk ongemak met tachycardie of trillen, zullen deelnemers geen verwachte bijwerkingen ervaren.

Potentiële risico's en voordelen De onderzoekers zullen gezonde, niet-astmatische deelnemers opnemen die vooraf zullen worden gescreend op astma op basis van medische geschiedenis, medicijngebruik en longfunctie gemeten voor en na zware inspanning. De voordelen van deelname zijn dat de deelnemers metingen krijgen van hun VO2max en bloedlactaatconcentratie tijdens submaximaal en maximaal werk, wat nuttige informatie zal zijn voor de atleten in termen van trainingsplanning. De deelnemers kunnen bekende bijwerkingen van geïnhaleerde salbutamol ervaren, waaronder tremor, tachycardie, droge mond, hoofdpijn en spierkrampen (17). Bijwerkingen (AE) zullen aan de hoofdonderzoeker worden gemeld en de standaardroutines van de instelling zullen worden gevolgd. Dit omvat elke gebeurtenis die het gevolg is van een gebruiksfout of opzettelijk verkeerd gebruik (uit ISO/FDIS 14155): elk ongewenst medisch voorval, onbedoelde ziekte of verwonding of ongewenste klinische symptomen (inclusief een abnormale laboratoriumbevinding) bij deelnemers of andere personen , gerelateerd aan de betrokken procedures (elke procedure in het projectplan).

Projectverantwoordelijkheid en sleutelrollen Het project zal worden uitgevoerd aan de Norwegian School of Sport Sciences in Oslo, de instelling met de academische verantwoordelijkheid. Masterstudenten Martine Gøransson en Sandra Viksjø zullen de testen uitvoeren, onder begeleiding van PhD Julie Stang, PhD Olav Vikmoen en PhD student Ove H Sollie. Prof. Thomas Halvorsen (MD) is medisch verantwoordelijk voor het project. Professor Trine Stensrud en PhD Elisabeth Edvardsen zijn geassocieerde onderzoekers in het project.

Gegevensbeheer Procedures voor gegevensbeheer zullen worden geïmplementeerd volgens de gegevensverwerkingsroutines van de Norwegian School of Sport Sciences en worden uitgevoerd volgens de normen van GCP. In de loop van het onderzoek hebben de hoofdonderzoekers toegang tot het studiemateriaal, dat wordt beveiligd door een data professional officer (DPO). Gegevens worden geanonimiseerd en opgeslagen in een beveiligde database. Een proefpersoonidentificatielijst, met een kruisverwijzing tussen het identificatienummer van de proefpersoon in het onderzoek en de persoonlijke gegevens van de proefpersoon, zal samen met de onderzoeksdocumentatie worden bewaard. Alleen de sleutelonderzoekers krijgen toegang tot dit codeboek met de koppeling tussen deelnemer-ID en data. Het opschonen van databases en het uitgeven van gegevensquery's zal traceerbaar en transparant zijn met logboeken. Bewaartermijn voor gegevensopslag is 5 jaar. Deelnemende onderzoekers zijn verantwoordelijk voor het verzamelen van gegevens, het verwerken van gegevens en het schrijven van rapporten.