Topische cannabidiolcrème en herstel na inspanning

Intro Canabidiol (CBD), een niet-bedwelmende cannabinoïde, heeft onlangs grote belangstelling gewekt in de wetenschappelijke gemeenschap met een toenemend aantal publicaties in het afgelopen decennium. Hoewel het voor het eerst werd geïsoleerd en gerapporteerd in 1963, werden latere studies pas eind jaren 2000 gepubliceerd. Deze onderzoeken waren voornamelijk gericht op de effecten van CBD op pijnbestrijding en ontstekingsremmende processen. Huidig ​​bewijs geeft aan dat CBD een rol speelt bij ontstekingsremmende en antioxiderende processen. Van CBD is aangetoond dat het werkt als een agonist voor ionotrope cannabinoïde-receptoren, waaronder chemo- en warmtegevoelige leden van de Transient Receptor Potential (TRP)-kanaalsuperfamilie. Dit is belangrijk omdat dit mechanisme de expressie van neuropeptiden kan verminderen en op zijn beurt de afgifte van pro-inflammatoire cytokines en chemokines zoals interleukine 1 alfa (IL-Iα), interleukine 6 (IL-6), tumornecrosefactor-alfa (TNF) vermindert. -α), en cyclooxygenase-2 (COX-2).

De toepassing van CBD-gebruik varieert, omdat het oraal kan worden geconsumeerd als olie, kan worden ingeademd als een vape-olie met hoge concentratie of plaatselijk kan worden aangebracht. Hoewel de orale biologische beschikbaarheid van CBD beperkt is, heeft recent onderzoek aangetoond dat een enkelvoudige, orale dosis (1500-6000 mg) nog steeds piekplasmaconcentraties kan bereiken van ~0,9 - 2,5 micrometer (uM) binnen ~4-5 uur met een halfwaardetijd van ~14-17 uur (Taylor et al., 2018). Verder suggereert bewijs dat ingenomen CBD een significante invloed kan hebben op het vertraagd optreden van spierpijn als gevolg van door inspanning veroorzaakte spierbeschadiging, hoewel de exacte mechanismen dat niet waren. Omgekeerd suggereert recent bewijs dat 150 mg CBD-olie geen effect had op niet-invasieve markers van spierbeschadiging bij ongetrainde mannen na 24 en 48 uur na het sporten. Hoewel geïnhaleerde CBD niet grondig is bestudeerd, heeft een recent onderzoek waarin deelnemers 100 mg CBD verdampten na 30 minuten hoge CBD-concentraties in het bloed (104,6 ng/ml) waargenomen, hoewel de terminale halfwaardetijd en maximale concentraties niet werden verzameld (Spindle et al ., 2020). Toch is er een gebrek aan gegevens over geïnhaleerde CBD. Gezien de lage biologische beschikbaarheid van orale inname van CBD en het gebrek aan onderzoek naar geïnhaleerde CBD, kan de transdermale toepassing een effectieve optie zijn. CBD is met succes transdermaal toegediend aan verschillende diersoorten voor ontstekingsremmende werking en heeft aangetoond dat lokale toepassing van CBD-gel een effectieve behandeling is voor het verminderen van ontstekingen en overgevoeligheid bij ratten. Concreet toonde onderzoek aan dat een dosis van 6,2 mg/dag de zwelling optimaal verminderde, terwijl hogere waarden (62,3 mg/dag) geen extra verbetering opleverden. Deze onderzoeken tonen aan dat transdermale toediening van CBD therapeutische effecten kan hebben, hoewel er meer onderzoek nodig is, vooral omdat het betrekking heeft op mensen.

In de context van sport heeft de recente verwijdering van CBD van de verboden lijst van het Wereldantidopingagentschap (WADA) ongetwijfeld bijgedragen aan het toegenomen gebruik van CBD, vooral gezien het feit dat CBD veilig is en goed wordt verdragen bij hoge doses (1.500 mg /dag) of als een acute dosis van 6.000 mg. Er zijn momenteel echter weinig aanwijzingen dat CBD een ergogeen effect kan hebben of spierherstel kan versnellen/vergemakkelijken. Met betrekking tot mogelijke ergogene effecten zijn er geen studies. Hoewel CBD mogelijk een rol speelt bij het glucosemetabolisme en de opslag van lipiden via activering van peroxisome proliferator-geactiveerde receptor (PPARy), evenals verhoogde activiteit van mitochondriale complexen, zijn er geen gegevens die stellen dat het zou helpen bij de prestaties als ergogeen. Het merendeel van het CBD-gebruik en de onderzoeken waren dus gericht op herstel.

Hoewel is gemeld dat CBD een aantal fysiologische, biomechanische en psychologische effecten heeft, zijn de specifieke effecten op de menselijke skeletspieren, het herstel na inspanning en de daaropvolgende trainingsprestaties beperkt. Het is aangetoond dat activering van cannabinoïde-receptoren (CB1) de expressie van AMP-geactiveerde kinase a1 (AMPKa1) boodschapperribonucleïnezuur (mRNA) verhoogt, wat suggereert dat CB1-receptoren actief zijn in skeletspieren. Toch zijn deze gegevens inconsistent, aangezien het blokkeren van CB1-routes een tolerante rol speelt voor anandamide (AEA) -stimulatie van AMP-geactiveerde kinase a2 (AMPKa2) bij magere proefpersonen, maar het speelt een remmende rol bij zwaarlijvige proefpersonen.

Met betrekking tot herstel na inspanning is er bewijs in dier- en celstudies dat CBD de schadelijke effecten van ontstekingen kan beperken door de accumulatie van immuuncellen te verminderen, de productie van ontstekingsremmende cytokines te stimuleren, de productie van pro-inflammatoire cytokines te remmen en reactieve zuurstofsoorten te verzwakken. . Er zijn ook aanwijzingen dat CBD rechtstreeks inwerkt op spierplasticiteit en de kwaliteit en prestaties beïnvloedt door niveaus van myogenine- en troponine-t-1-transcriptieniveaus te moduleren. Verder suggereert bewijs dat CBD een significante vermindering van alle myogene transcripten veroorzaakt, maar niet de expressie van spierdifferentiatiemarkers vermindert, wat zou kunnen suggereren dat het ontstekingen kan verminderen zonder spieraanpassingen af ​​te zwakken. Met betrekking tot het gebruik van CBD op markers na het sporten bij mensen, zijn er aanwijzingen dat het gebruik van CBD spierpijn met vertraagde aanvang (DOMS) kan verminderen, hoewel er een schijnbare schaarste bestaat. Ter vergelijking: ander bewijs suggereert dat het gebruik van CBD geen effect heeft op DOMS, vooral bij ongetrainde mannen. Lichaamsbeweging, vooral wanneer deze inspannend is, en met een zware excentrische component, kan acute schade aan de myofibrillen van de skeletspieren en de omliggende extracellulaire matrix veroorzaken. Door inspanning veroorzaakte spierschade (EIMD) kan de spierfunctie aantasten en een ontstekingsreactie op gang brengen. Hoewel ontsteking noodzakelijk is voor herstel en aanpassing van EIMD, verzwakt overmatige ontsteking functioneel herstel en kan het bijdragen aan langdurige spierpijn. Op basis van het bewijs uit cel- en dierstudies kan CBD ontstekingen verminderen en spierherstel vergemakkelijken.

Hoewel er zich recente ontwikkelingen hebben voorgedaan in de effecten van CBD op de modulatie van ontstekingsprocessen, blijft het specifieke gebruik ervan voor lichaamsbeweging schaars. Er wordt gesuggereerd dat de beschikbaarheid van transdermale CBD, evenals het gemak van de toepasbaarheid, het de logische volgende stap in onderzoek maken. Verder is transdermale afgifte van CBD onderzocht, maar niet in de context van trainingsprestaties en EIMD. Daarom zal het doel van deze studie zijn om de werkzaamheid te beoordelen van transdermale toediening van CBD-toediening om pijngerelateerd gedrag en afname van de trainingsprestaties geassocieerd met EIMD te verminderen. Er wordt verondersteld dat transdermale toediening van CBD pro-inflammatoire markers zal verminderen en anti-inflammatoire markers in het bloed zal verhogen, en de achteruitgang van de daaropvolgende trainingsprestaties zal verminderen na een door inspanning veroorzaakt schadeprotocol.

Methoden Experimentele benadering Gebruikmakend van een gerandomiseerde, dubbelblinde experimentele opzet, zullen deelnemers worden toegewezen aan het gebruik van transdermale toepassing van een crème met ofwel 1 g CBD of placebo na voltooiing van de oefening. Spierpijn, veneus bloed (voor de beoordeling van creatinekinase (CK) en lactaatdehydrogenase (LDH) wordt verzameld voorafgaand aan excentrische inspanning, onmiddellijk na en 1-, 4-, 24- en 48 uur na de training. Na 48 uur wordt de spierfunctie beoordeeld door algemene sporttesten.

Proefpersonen De proefpersonen zullen 24 ogenschijnlijk gezonde, op weerstand getrainde en aerobisch fitte mannen en vrouwen zijn. Alle proefpersonen zullen zelf rapporteren via de Healthy History-vragenlijst en de Physical Activity Readiness Questionnaire (PARQ) dat ze deelnemen aan >150 wekelijkse minuten matige tot zware inspanning, waaronder een combinatie van aerobe training en weerstandstraining. Proefpersonen zullen melden dat ze vrij zijn van cardiovasculaire, metabole, virale, nier- en leveraandoeningen zonder orthopedische verwondingen die hen zouden beletten te oefenen. Bovendien moeten proefpersonen gedurende > 6 maanden ten minste twee dagen per week weerstandsoefeningen voor het hele lichaam hebben gedaan. Alle proefpersonen zullen zelf melden dat ze bekend zijn met de weerstandsoefening (RE) die in dit onderzoek wordt uitgevoerd en dat ze eerdere ervaring hebben gehad met excentrische training. Voordat de experimentele proeven beginnen, worden lengte (cm) en lichaamsgewicht (kg) zonder schoenen gemeten met respectievelijk een stadiometer tot op 1 cm nauwkeurig en een schaal tot op 0,1 kg nauwkeurig. Bovendien wordt het lichaamsvetpercentage (BF%) gemeten met behulp van een huidplooi op 3 plaatsen: borst, buik en dij voor mannen en triceps, suprailiac en dij voor vrouwen. Deze waarden worden gebruikt om de lichaamsdichtheid en BF% te schatten.

Procedures

1 Herhalingsmaximum (1RM) Bepaling Voordat elke oefening wordt uitgevoerd, worden de juiste tiltechniek en cadans gedemonstreerd door een onderzoeker die is gecertificeerd door de National Strength and Conditioning Association (NSCA), American College of Sports Medicine (ACSM) of National Athletic Training Vereniging. Na het observeren van de juiste vorm en beschrijvingen van elke oefening, voeren de proefpersonen 5-10 minuten van een zelfgekozen warming-up uit voordat ze de eerste set RE uitvoeren met ~ 50% van hun zelf geschatte 1RM voor 8-10 herhalingen. Na een rustperiode van 3-5 minuten worden achtereenvolgende sets uitgevoerd en blijven de onderzoekers gewicht toevoegen voor elke set totdat een succesvolle 1RM is bepaald. Tussen elke set wordt een rustperiode van 3-5 minuten voorzien, zoals aanbevolen door de NSCA. Alle 1RM's worden binnen drie pogingen binnen dezelfde dag bepaald. Voor het been wordt de 1RM bepaald. De proefpersonen krijgen tussen de oefeningen 3-5 minuten rust.

Protocol voor weerstandsoefeningen Deelnemers zullen op excentrische basis legpressen uitvoeren (4 seconden neerwaartse fase en 1 seconden opwaartse fase) gedurende 10 sets van 8 herhalingen bij 70% 1RM om spierbeschadiging te veroorzaken met behulp van een beenpersmachine. Tussen de sets is drie minuten rust toegestaan. Na de 10e legpress zullen de deelnemers 4 sets van 20 opeenvolgende plyometrische lunges voltooien met alleen hun lichaamsgewicht. Tussen de sets is twee minuten rust toegestaan. Het spierbeschadigingsprotocol wordt uitgevoerd na voltooiing van de 4e set plyometrische lunges.

Bezoek aan spierbeschadigende oefeningen Bij aankomst in het laboratorium worden bloedmonsters voor de training afgenomen. Pre-oefening waargenomen pijn, verticale sprong, maximale vrijwillige contractie (MVC), maximale vrijwillige isometrische contractie (MVIC) en 10-yard sprint zullen worden getest. Deelnemers voltooien vervolgens een zelfgekozen dynamische warming-up van 10 minuten, gevolgd door het spierbeschadigende squat-oefeningsprotocol. Na voltooiing van het oefenprotocol wordt bij de deelnemers bloed afgenomen en wordt hun beoordeling van waargenomen spierpijn gemeten.

Bloedafname, waargenomen pijn en spierprestaties Bloedafname en beoordelingen Er wordt bloed afgenomen vóór spierbeschadigende training, na de training, 1-, 4-, 24- en 48-uurs na de training voor het verzamelen van plasma. Bloedmonsters worden verzameld uit de antecubitale ader, gecentrifugeerd bij 1650 x g gedurende 10 minuten en bewaard bij -80 C tot analyse. Als indirecte markers van spierbeschadiging zullen plasmaconcentraties van CK en LDH worden bepaald bij pre-spierbeschadigende inspanning, 4-, 24- en 48-H. CK en LDH worden in tweevoud bepaald met behulp van enzymatische assays volgens de richtlijnen van de fabrikant.

Waargenomen pijn Er wordt een visuele analoge schaal van een papieren versie gebruikt om de waargenomen pijn te beoordelen. Nul centimeter staat voor geen pijn, terwijl 10 cm voor extreme pijn staat. Deelnemers beoordelen hun waargenomen pijn op alle tijdstippen (vóór de training, na de training, 1-, 4-, 24- en 48-H).

MVC Met behulp van het Biodex-systeem wordt de MVC-kracht van de knie-extensor van de dominante extremiteit beoordeeld. De Biodex-stoelpositie van elke deelnemer blijft standaard voor alle bezoeken en pogingen. De knie van de deelnemer wordt in 120° flexie geplaatst. Drie weeën van 5 seconden worden voltooid met een minuut rust tussen de pogingen. De poging die resulteert in het hoogste piekkoppel (newtonmeter) wordt geregistreerd en gebruikt voor statistische analyse.

Maximale vrijwillige isometrische contractie Met behulp van het Biodex-systeem wordt de MVIC-kracht van de knie-extensor van de dominante ledemaat beoordeeld. De Biodex-stoelpositie van elke deelnemer blijft standaard voor alle bezoeken en pogingen. De knie van de deelnemer wordt in 120° flexie geplaatst. Drie weeën van 5 seconden worden voltooid met een minuut rust tussen de pogingen. De poging die resulteert in het hoogste piekkoppel (newtonmeter) wordt geregistreerd en gebruikt voor statistische analyse.

Verticale sprong Verticale sprong wordt beoordeeld met behulp van een Tendo-eenheid (Tendo Sport; Londen, VK) door deze aan de deelnemer te bevestigen en hen te instrueren om te springen. Deelnemers mogen drie sprongen maken, waarbij de sprong met het hoogste vermogen wordt geregistreerd voor statistische analyse. Tussen de pogingen wordt twee minuten rust gehouden.

Sprint van tien meter Deelnemers wordt gevraagd om zo snel mogelijk in een rechte lijn 10 meter te sprinten. Ze zullen worden geïnstrueerd om te beginnen met hun favoriete voet naar voren en vanuit een staande positie op een lijn op de vloer te plaatsen. Dezelfde voorwaartse voet wordt gebruikt voor alle testtijdstippen. Deelnemers zullen drie sprints uitvoeren en een automatische digitale timer gekoppeld aan sensoren (Bower Timing Systems, Draper, UT) zal worden geplaatst op de 0- en 10yd markeringen om de totale sprinttijd te beoordelen.