Effect van PEA op spierherstel na weerstandstraining

Onderzoeksopzet Het protocol omvat een dubbelblinde, placebogecontroleerde, cross-over studieopzet waarin niet-elite mannelijke atleten (trainingsbelasting >5 uur/week, n=14) zijn ingeschreven. Deelnemers ondergaan 2 experimentele sessies waarin ze PEA of placebo krijgen in een willekeurige volgorde. De twee sessies worden gescheiden door een wash-outperiode van 3 weken om volledig te kunnen herstellen van de excentrieke oefenperiode. De wetenschappelijke grondgedachte voor het gebruik van een binnenproefpersoonontwerp is gebaseerd op de aanname van verminderde gegevensvariabiliteit en grotere statistische kracht in vergelijking met een tussenproefpersoonontwerp. Bovendien wordt een dubbelblinde, placebogecontroleerde studie gebruikt om behandelingsbias en placebo-effecten te voorkomen.

Deelnemers worden willekeurig toegewezen om gedurende in totaal 6 dagen twee keer per dag PEA of qua uiterlijk overeenkomende placebo-supplementen te krijgen. Drie dagen voor het begin van de suppletie (D-3) worden basislijnmetingen verzameld, waarbij deelnemers zich nuchter en uitgerust melden bij het laboratorium en hun waargenomen spierpijn markeren op een visuele analoge schaal (VAS). Vervolgens worden bloedmonsters en spierbiopten genomen, waarna maximale isometrische, excentrische en concentrische vrijwillige contracties en spronghoogte (Counter Movement Jump en Squat Jump) worden beoordeeld. Bovendien vullen deelnemers de Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) in om de slaapkwaliteit en -kwantiteit van de voorgaande maand te evalueren. Drie dagen na het verzamelen van basislijnmetingen (D0) keren de deelnemers uitgerust en nuchter terug naar het laboratorium. Na het nemen van een nuchter bloedmonster krijgen ze hun eerste supplement met een licht gestandaardiseerd ontbijt (~500 kcal, 60% koolhydraten, 20% eiwit, 20% vet). Daarna beoordelen ze hun waargenomen spierpijn en vullen ze de vragenlijst van het St. Mary's Hospital in (om hun slaapkwaliteit en -kwantiteit van de vorige nacht te evalueren). Een uur na de inname van het supplement voeren de deelnemers een unilaterale excentrische oefening (EE) uit, bestaande uit 24 sets van 10 excentrische samentrekkingen van de knie-extensoren. Metingen van maximale vrijwillige contracties en spronghoogte worden 24, 48, 72 en 120 uur na EE herhaald. Bovendien worden bloedmonsters verzameld 24, 48, 72, 96 en 120 uur na EE, en spierbiopten worden 48 uur na EE verzameld. Bovendien beoordelen deelnemers hun waargenomen spierpijn, vullen ze een voedingsdagboek in en vullen ze de St. Mary's Hospital-vragenlijst (dagelijks) in, gedurende de gehele duur van het experimentele protocol.

Screening Vrijwilligers worden gescreend om te beoordelen of zij in aanmerking komen voor deelname aan het onderzoek op basis van in- en exclusiecriteria. Tijdens de screening wordt de lichaamsgewicht gemeten met een digitale weegschaal met een nauwkeurigheid van 0,1 kg en de lichaamslengte gemeten met een nauwkeurigheid van 1 cm. Verder wordt een medische vragenlijst verkregen om de algemene gezondheid van de deelnemers te beoordelen. Wanneer vrijwilligers op basis van de screeningsresultaten en de in- en exclusiecriteria in aanmerking komen, worden ze opgenomen in het onderzoek.

Kennismaking Om enig leereffect tijdens de interventieproef te voorkomen, worden alle deelnemers minimaal een week voor aanvang van de proef vertrouwd gemaakt met de testapparatuur. Deelnemers worden uitgenodigd om 3 submaximale isometrische, excentrische en concentrische vrijwillige contracties en 3 tegenbewegingssprongen en hurksprongen uit te voeren, zoals hieronder in detail beschreven (zie paragraaf 76.3 op pagina 12). De deelnemers worden geïnstrueerd over de juiste techniek van de bewegingen en staan ​​te allen tijde onder toezicht van een medewerker. Tijdens de gewenning worden individuele instellingen op de isokinetische dynamometer bepaald en deze worden gebruikt bij alle volgende metingen. Daarnaast krijgen de deelnemers instructies over het invullen van hun eetdagboeken.

Randomisatie: deelnemers worden tijdens de eerste sessie willekeurig toegewezen aan een van de aanvullende groepen (PEA of placebo). Na een wash-out periode van 3 weken worden de deelnemers overgezet naar de andere supplementengroep. Randomisatie wordt uitgevoerd door een onderzoeker binnen ons laboratorium die niet betrokken is bij een van de experimentele procedures. Hierdoor zijn zowel de deelnemers als de onderzoekers die de metingen uitvoeren niet op de hoogte van de volgorde waarin deelnemers de verschillende supplementen krijgen. De randomisatiereeks wordt gegenereerd door een lid van de onderzoeksgroep die niet betrokken is bij het huidige onderzoek met behulp van een online tool (RANDOM.ORG - Integer Set Generator). Identiteitsverbergingscodes worden gebruikt in de randomisatielijst die in veilige bewaring is bij hetzelfde lid van de onderzoeksgroep dat niet betrokken is bij het huidige onderzoek.

Verblinding: om vooringenomenheid te voorkomen, worden behandelarmen als volgt geblindeerd voor onderzoekers/onderzoeksmedewerkers/deelnemers: het supplement wordt zodanig vervaardigd, verpakt en geëtiketteerd dat het uiterlijk, noch de geur en/of aanraking van het supplement kan worden onderscheiden van de placebo. Supplementen worden aan de deelnemers geleverd door een lid van de onderzoeksgroep dat niet betrokken is bij een van de experimentele procedures of analyses. Bovendien zullen het supplement en de placebo, om de blinden te behouden, dezelfde toedieningsroute en hetzelfde proces volgen.

Deblindering opheffen: Nadat alle deelnemers de Trial hebben voltooid en alle wet-lab-analyses zijn voltooid, wordt de database vergrendeld en worden de verzamelde Trialgegevens gedeblindeerd om statistische analyse van de Trialgegevens mogelijk te maken. De PI zal de aangewezen onderzoekers de ongeblindeerde behandelingsinformatie voor alle deelnemers verstrekken na het voltooien van de data-analyse.

In geval van een noodgeval in een geblindeerd onderzoek, heeft de onderzoeker als enige de verantwoordelijkheid om te bepalen of het voortijdig opheffen van de blindering van de behandelopdracht van een deelnemer gerechtvaardigd is. De veiligheid van de deelnemer moet altijd de eerste overweging zijn bij het nemen van een dergelijke beslissing. De datum en reden voor het opheffen van de blindering moeten worden geregistreerd, indien van toepassing.

Protocol voor spierbeschadigende excentrische oefeningen (EE) Deelnemers voeren een warming-up van 5 minuten uit op de fietsergometer bij 100W. Daarna nemen ze plaats op de isokinetische dynamometer waar hun bovenlichaam aan de stoel wordt vastgebonden om hun romp te stabiliseren en hun rechterbeen wordt vastgebonden aan de hefboomarm. Het EE-protocol bestaat uit 24 sets van 10 isokinetische unilaterale excentrische contracties van de knie-extensoren met een hoeksnelheid van -30⁰/s en een bewegingsbereik van 180⁰ tot 60⁰ (waarbij 180⁰ verwijst naar volledige extensie). Tussen de sets is er 60 seconden rust. Deelnemers worden verbaal aangemoedigd om de neerwaartse rotatie van de hefboomarm tijdens de excentrische fase van de beweging maximaal te weerstaan. Tijdens de concentrische fase van de beweging wordt geen weerstand uitgeoefend. Dit excentrieke oefenprotocol bleek effectief spierschade te veroorzaken, zoals aangegeven in eerdere studies.

Supplementen Deelnemers krijgen PEA- en placebo-supplementen op twee verschillende momenten in een willekeurige volgorde. De PEA-supplementen bevatten 350 mg Levagen+ (315 mg PEA en 35 mg hulpstoffen) en de placebo-supplementen bevatten 350 mg maltodextrine. Levagen+ bestaat voor 90% uit palmitoylethanolamide en voor 10% uit een mengsel van kokosolie (gefractioneerd), polyglycerolpolyricinoleaat, citrusolie, olijfolie, lecithine, dl-alfa-tocoferylacetaat en siliciumdioxide om de biologische beschikbaarheid van PEA te verbeteren. Zowel PEA- als placebosupplementen zijn verpakt in niet-doorzichtige harde capsules om er zeker van te zijn dat er geen verschillen zijn in uiterlijk of smaak. Deelnemers wordt geïnstrueerd om hun supplement twee keer per dag in te nemen ('s ochtends en een uur voor het slapen gaan) gedurende 6 opeenvolgende dagen, te beginnen na het verzamelen van basislijnmetingen.

Lichamelijke activiteit en dieetcontrole De deelnemers wordt gevraagd hun gebruikelijke activiteitenpatroon (bijv. fietsen naar de les). Ze krijgen echter de instructie om tijdens en 72 uur voor aanvang van de experimentele sessie geen matige tot zware inspanning te verrichten. Bovendien is geen enkele vorm van lichaamsbeweging toegestaan ​​24 uur vóór het nemen van spierbiopten.

Deelnemers krijgen een gestandaardiseerde maaltijd (1200 kcal; 180 g CHO, 33 g vet, 45 g eiwit) zowel op de avond voor EE als op de avond voor het afnemen van spierbiopten. Op testdagen, wanneer deelnemers zich nuchter moeten melden in het lab, wordt er na het voltooien van alle metingen een ontbijt (500 kcal) verstrekt. Hetzelfde ontbijt wordt 1 uur voor aanvang van EE verzorgd. Bovendien vullen deelnemers dagelijks een voedingsdagboek in, beginnend na nulmetingen, om te controleren op mogelijke voedingsvariatie tussen aandoeningen. Dieetanalyses worden uitgevoerd met behulp van een webplatform voor voedingsregistratie en analyse van de samenstelling van macronutriënten en micronutriënten (https://mijn.voedingscentrum.nl/nl/eetmeter/). Het is deelnemers niet toegestaan ​​om tijdens de experimentele sessies alcoholische of cafeïnehoudende dranken te nuttigen.

Bloedmonsters Bloed (2x10 ml) wordt afgenomen uit een armader (Venoject-systeem) en plasma of serum wordt onmiddellijk gescheiden door centrifugeren. Plasma- en serummonsters worden verdeeld in verschillende aliquots van 1 ml en bewaard bij -20°C tot gebruik voor biochemische assays op een later tijdstip. Bloedmonsters worden verzameld bij baseline, onmiddellijk voor EE en 24, 48, 72, 96 en 120 uur na EE in nuchtere toestand.

Plasmamonsters worden geanalyseerd door geschikte specifieke Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) voor CK (marker voor spierbeschadiging), IL-6 en TNFalpha (beide markers van systemische ontsteking). PEA-concentraties worden beoordeeld door middel van krachtige vloeistofchromatografie met tandem massaspectrometrie. Aanvullende assays op bloedmonsters kunnen worden uitgevoerd als dit relevant wordt geacht nadat de primaire analyses zijn uitgevoerd. Nadat alle analyses zijn uitgevoerd, wordt elk restmonster voor een extra periode van 3 jaar bewaard voordat het definitief wordt vernietigd.

Spierbiopten Spierbiopten worden afgenomen bij baseline en 48 uur na EE van het dominante been in nuchtere toestand. Daarom worden tijdens het onderzoek in totaal 4 biopsieën per proefpersoon genomen. Biopsies worden genomen door een ervaren arts (Dr. Ruud Van Thienen) uit de m. vastus lateralis van het getrainde been met behulp van een Bergström-naald met een diameter van 5 mm zoals eerder beschreven (29). Kortom, er wordt een kleine incisie (~5 mm) gemaakt door de huid en de onderliggende fascia onder plaatselijke verdoving (Lidocaïne, 1 ml) om een ​​soepele penetratie van de naald in de spierbuik te vergemakkelijken. Zodra de naald in de spierbuik is geplaatst, worden een buis en een injectiespuit aan het bovenste uiteinde van de naald bevestigd, die wordt gebruikt om een ​​vacuüm te creëren waardoor de spier in de naald wordt getrokken. Op dit punt snijdt een soepele draaiende neerwaartse beweging van het binnenste deel van de naald door het weefsel om het spiermonster te verkrijgen. Na het snijden van het weefsel (~ 150-300 mg spier) worden de monsters ontdaan van zichtbaar bloed en bindweefsel voordat ze worden ingevroren in vloeibare stikstof. De incisie die door de huid is gemaakt, wordt gesloten met plakstrips (steristrips) en verbonden met een waterdichte pleister. Deelnemers dragen de pleister 5 dagen voordat ze deze mogen verwijderen. Gedurende deze 5 dagen mogen de deelnemers douchen, maar ze zullen worden geïnstrueerd om het gips niet onder te dompelen of onder te dompelen (d.w.z. een bad nemen of zwemmen). Deelnemers worden gewaarschuwd voor het feit dat de spierbiopsieprocedure een klein litteken van ~ 5 mm achterlaat dat hoogstwaarschijnlijk na een of twee jaar onzichtbaar zal zijn. Verder zorgt de plaatselijke verdoving ervoor dat er geen pijnsensatie is tijdens de ingreep, maar mechanische sensoren in de spieren blijven gevoelig. Als zodanig kunnen deelnemers het gevoel van druk ervaren, maar geen pijn. Na de ingreep kan de spier een dag of twee stijf aanvoelen.

Spierbiopten worden in ons labo (onderzoekslaboratorium voor inspanningsfysiologie, KU Leuven) biochemisch geanalyseerd op parameters van spierontsteking, stress, regeneratie en anabolisme.

Maximale vrijwillige contractie (MVC) van de knie-extensoren De isometrische, excentrische en concentrische torsie van de knie-extensoren van het getrainde been wordt gemeten met behulp van een isokinetische dynamometer (cfr. (28)) bij baseline en 24, 48, 72 en 120 uur na EE. Kortom, deelnemers zitten met hun bovenlichaam vastgebonden aan de stoel om de romp te stabiliseren en hun getrainde been vastgebonden aan de hefboomarm. Voor maximale isometrische vrijwillige contractiepiek wordt het kniegewricht in een hoek van 90⁰ geplaatst. Deelnemers worden geïnstrueerd om hun knie-extensoren maximaal samen te trekken en gedurende 3 seconden vast te houden. Maximale excentrische en concentrische vrijwillige contractie wordt gemeten bij een hoeksnelheid van 30⁰/s en een bewegingsbereik tussen 180-60⁰ (waarbij 180⁰ verwijst naar volledige extensie). Elke beweging wordt drie keer uitgevoerd met 60 seconden rust tussen de pogingen. De maximale piekkoppelwaarde die tussen pogingen wordt verkregen, wordt gebruikt voor analyse.

Tegenbewegingssprong De deelnemers voeren een tegenbewegingssprong (CMJ) uit op een krachtplatform (SMARTJUMP, Fusion sport, Nottingham, VK) bij baseline en 24, 48, 72 en 120 uur na EE. Deelnemers wordt gevraagd om een ​​rechtopstaande positie in te nemen (kniehoek van 180⁰) met hun voeten op heupbreedte voordat ze een neerwaartse beweging maken naar gehurkte positie (kniehoek van 90⁰) waarna ze verticaal springen voor maximale hoogte. Deelnemers worden geïnstrueerd om hun handen op hun heupen te plaatsen en hun lichaam tijdens de sprong rechtop te houden. CMJ wordt drie keer uitgevoerd met 60 seconden rust tussen pogingen. De hoogst geregistreerde sprong wordt gebruikt voor analyse.

Squat jump De deelnemers voeren een squat jump (SJ) uit op een krachtplatform bij baseline en 24, 48, 72 en 120 uur na EE. Deelnemers wordt gevraagd om te beginnen in een gehurkte positie (kniehoek van 90⁰) en dit 3 seconden vast te houden voordat ze verticaal springen voor maximale hoogte. Deelnemers worden geïnstrueerd om hun handen op hun heupen te plaatsen en hun lichaam tijdens de sprong rechtop te houden. SJ wordt drie keer uitgevoerd met 60 seconden rust tussen pogingen. De hoogst geregistreerde sprong wordt gebruikt voor analyse.

Spierpijn Spierpijn van het getrainde been wordt beoordeeld bij baseline, direct voor EE en 24, 48, 72, 96 en 120 uur na EE met behulp van een visueel analoge schaal (VAS). Deelnemers wordt gevraagd om gedurende 3 seconden gehurkt te zitten met hun handen op hun heupen en hun waargenomen spierpijn te markeren op een schaal die wordt weergegeven door een lijn van 100 mm waarvan de uiterst links 'geen pijn' vertegenwoordigt en de uiterst rechtse staat voor 'extreme pijn'.

Slaapkwaliteit en -kwantiteit Bij baseline wordt de gebruikelijke slaaphygiëne van de deelnemers geëvalueerd met behulp van de Pittsburgh Sleep Quality Index. Bovendien vullen deelnemers dagelijks de St. Mary's Hospital-vragenlijst in om hun slaapkwaliteit en -kwantiteit van de vorige nacht te evalueren, te beginnen op de avond vóór de basismetingen. De vragenlijst van het St. Mary's Hospital bleek een betrouwbaar instrument te zijn voor het beoordelen van de slaap van een proefpersoon de afgelopen nacht.