Effect van training in normobarische hypoxie op hartmarkers (HYPO-CARDIAC)

Het doel van deze interventionele studie is het bepalen van veranderingen in de concentratie van cardiale biomarkers in bloed in reactie op inspanning die werd uitgevoerd tot vrijwillige uitputting: (1) na een enkele blootstelling aan normoxie en normobarische hypoxische omstandigheden met verschillende niveaus van de hypoxische stimulus, bij getrainde en ongetrainde mannen; (2) na 3 weken duurtraining in normobarische hypoxie bij fietsers (excentrieke hypertrofie); (3) Na 3 weken resistentietraining bij normobarische hypoxie bij krachtatleten (concentrische hypertrofie).

The research project involves assessing the physiological state of the myocardium after acute and chronic exposure to normobaric hypoxia in athletes with eccentric and concentric cardiac hypertrophy by measuring selected cardiac biomarkers in blood serum: cardiac troponins I and T (cTnI and cTnT), myoglobin (Myo), and the creatine kinase-myocardial band fraction (CK-MB), B-type Natriuretic Peptide (NT-Probnp), N-terminaal pro-hormoon van BNP (H-FABP) en ischemie-gemodificeerd albumine (IMA). Bovendien zullen de niveaus van de volgende markers worden waargenomen: hypoxie-induceerbare factor-1 (HIF-1α), vasculaire endotheliale groeifactor A (VEGF-A), nitrieten en nitraten (geen afbraakproducten).

De studie bestaat uit drie fasen. Fase 1 (is voltooid). Alle deelnemers hebben twee opeenvolgende ergocycle-tests uitgevoerd (de graduele oefeningstest GXT en constant-workload oefeningstest CXT met 10 minuten actieve herstelbreuk in verschillende omgeving (S1-Normoxia, S2-2000 M A.S.L., S3- 3000 M A.S.L.). De fractie van geïnspireerde zuurstof (FIO2) is als volgt: S1 (Normoxia) = 20,9%; S2 (2000 M A.S.L.) = 16,5%; S3 (3000 M A.S.L.) = 14,4%. De hypoxische omgeving werd gehandhaafd met behulp van Airzone Climate Technology (AIRSPORT).

In stadium 2 van het onderzoek zullen veranderingen in de bloedspiegels van hartbiomarkers bij 36 mannelijke fietsers in reactie op 3 weken duurtraining in hypoxie (3000 m) worden onderzocht. De deelnemers worden willekeurig toegewezen aan drie groepen: (1) LHTL "Live High, Train Low"; (2) IHT "intermitterende hypoxische training"; (3) De controlegroep (C) - Normoxische training.

Het experiment zal bestaan ​​uit twee reeksen testen: S1 (baseline tests) en S2 (tests na drie weken training en na 3 dagen rust).

Alle atleten worden getraind in een professioneel trainingscentrum dat voldoende hypoxische hotelkamers en trainingskamers biedt. De deelnemers krijgen gestandaardiseerde maaltijden en snacks. De trainingsbelasting wordt opgenomen met behulp van de vermogensmeters (vector, Garmin) en de verkregen gegevens worden geanalyseerd met de software WKO5 (TrainingPeaks). Alle atleten volgen drie weken hetzelfde trainingsregime (drie basismicrocycli en drie dagen herstel). Oefeningsintensiteit zal individueel worden aangepast volgens de lactaatdrempelwerklast (WRLT) van elke atleet. In elke trainingsmicrocycle zullen alle deelnemers drie intervaltrainingssessies uitvoeren in laboratoriumomstandigheden (een hypoxische kamer). Elke intervaltraining begint met een warming-up van 15 minuten, gevolgd door 50-60 minuten van de hoofdoefening en een cooldown van 10 minuten. De opwarming wordt uitgevoerd op de intensiteit van 60-80% WRLT/WRLTHYP. Voor het hoofd zullen de deelnemers 4-5 intervallen uitvoeren die 4-5 minuten duren met een werklast van 110% WRLT/WRLTHYP. De herstelperiode tussen intervallen zal 6-8 minuten duren met een werklast van 70% WRLT/WRLTHYP. De cooldown -fase bestaat uit 10 minuten continue oefeningen met een werklast van 60% van WRLT/WRLTHYP.

Fase 3 veranderingen in bloedspiegels van hartbiomarkers bij 28 mannen krachtatleten in reactie op 3 weken resistentietraining in hypoxie (3000 m) zullen worden onderzocht. De deelnemers worden gerandomiseerd in twee gelijke groepen: Hypoxic Resistance Training (HST) en Normoxic Resistance Training (NRT). De deelnemers aan de HRT -groep zullen weerstandstraining volgen in normobarische hypoxie (FIO2 = 14,4%, 3000 m A.S.L.), terwijl de deelnemers aan de NRT -groep dezelfde training zullen volgen, maar in Normoxia. Het experiment in fase 3 zal bestaan ​​uit twee reeksen testen (S1 en S2), uitgevoerd in een laboratorium. Elke onderzoeksreeks zal bestaan ​​uit drie meetdagen. Op de eerste dag zullen alle deelnemers twee opeenvolgende ergocycle -tests uitvoeren met 10 minuten actieve herstelpauze in de Normoxia -omgeving. Het testprotocol en de bloedbemonstering zullen hetzelfde zijn als in de eerste en tweede stadia van het onderzoek. Na 72 uur rust herhalen de deelnemers het gehele testprotocol onder hypoxische omstandigheden. De volgorde van de voorwaarden (hypoxie versus normoxia) zal worden gerandomiseerd bij alle deelnemers. Na de volgende 72 uur rust zullen alle deelnemers hun spierkracht laten beoordeeld met behulp van de maximale (1RM) test met één repetition in de Normoxia-omgeving. De tests worden uitgevoerd in twee oefeningen: een barbellbankdruk en een barbell squat. Maximale spiersterkte zal worden gemeten met behulp van het volgende protocol: 10 minuten opwarmen, de 1RM-test- een maximum van vier opeenvolgende pogingen met toenemende werklast en een rustperiode van vijf minuten tussen pogingen, selectie van de eerste werklast- 70% van de veronderstelde krachtcapaciteit van de deelnemer. Gewicht zal geleidelijk met ongeveer 2,5-20 kg toegenomen totdat de deelnemer de herhaling niet kan voltooien. De laatste 1RM van de deelnemer is de laatstverteerde werklast die op volledig bereik en met constante snelheid wordt uitgevoerd.

Beide groepen (HRT en NRT) volgen hetzelfde trainingsprotocol. Alle trainingssessies zullen worden uitgevoerd in een normobarische hypoxische kamer en deelnemers zullen niet worden geïnformeerd over de voorwaarden in de kamer. De weerstandstraining zal bestaan ​​uit drie trainingssessies per week. Elke eenheid bestaat uit een warming-up van 15 minuten en een hoofddeel van 50 minuten. In het grootste deel zullen de deelnemers barbell bankdrukken en barbell squats uitvoeren. Voor elke oefening zullen ze acht sets van 10 herhalingen uitvoeren met een werklast van 70% 1RM. De passieve herstelperiode tussen de sets is drie minuten. In alle groepen zal de werklast afzonderlijk worden verhoogd met 5 kg als de deelnemer alle geplande herhalingen twee keer achter elkaar uitvoert (160).

Voor elke deelnemer in alle reeks testen (fase 1, 2 en 3) worden bloedmonsters op vijf tijdstippen tijdens elke reeks van de studie genomen: vóór en onmiddellijk na de graded oefeningstest (GXT) en constante werkload oefeningstest (CXT) -tests, na 2, 6 en 24 uur. De volgorde van omstandigheden (Normoxia versus hypoxie) in alle reeks testen zal worden gerandomiseerd bij alle deelnemers, en alle reeks testen- en trainingssessies zullen worden uitgevoerd in een normobarische hypoxische kamer (Airzone, AirSport). Deelnemers worden niet op de hoogte gebracht van de voorwaarden. Tijdens het onderzoeksproject zullen alle deelnemers een gecontroleerd gemengd dieet hebben en niet worden aangevuld.

Testprotocol in alle fasen van het onderzoeksproject in alle reeks testen, voordat het ontbijt, de lichaamsmassa en lichaamssamenstelling worden genomen tussen 7 en 07:30 uur. Lichaamshoogte zal worden gemeten met behulp van een antropometer met een nauwkeurigheid van 0,5 cm en de lichaamssamenstelling wordt geschat met behulp van bio -elektrische impedantie -analyse (Inbody 220, biospace).

Vervolgens, twee uur na de consumptie van een lichte gemengde maaltijd (5 kcal/1kg lichaamsgewicht; 50% koolhydraten, 30% vet, 20% eiwit), zullen alle deelnemers twee opeenvolgende ergocycle -tests uitvoeren met 10 minuten actieve herstelbreuk. De alle tests worden uitgevoerd op een cyclus -ergometer (Excalibur Sport, Lode BV) afzonderlijk aangepast aan elke deelnemer.

De eerste test zal worden opgenomen in de graded oefeningstest (GXT) tot vrijwillige uitputting. De oefening begint met een werklast van 90 W, met stappen van 30 W om de drie minuten tot vrijwillige uitputting. In rust (3 minuten vóór de test) en tijdens de GXT, continue opname van hartslag (HR) en minimale ventilatie (VE), ademfrequentie (BF) (BF), zuurstofopname (VO2) en verlopen koolstofdioxide (VCO2) en een snelle oxygenspanning (PETO2) en eind-tidale koolstofdioxide-spanning (PETCO) wordt uitgevoerd bij een snelle gasdioxide (PetCo) (PETCO) (PETCO) (PETCO) (PETCO) wordt uitgevoerd door een snelle gasanalyse (PETCOIDER). 3b, cortex) met behulp van de methode voor ademhaling. De volgende criteria zullen worden gebruikt om de VO2MAX te beoordelen: (1) stabilisatie van VO2 ondanks een verdere toename van de belasting (ΔVO2 <150 ml/min), (2) geleidelijke afname van piek VO2 tijdens maximale belasting. Bovendien wordt in rust en tijdens de GXT continue opname van bloedzuurstofverzadiging (SPO2) gemeten (polsox2, Nonin Medical Inc.).

In het geval van de laatste niet-voltooide fase wordt de maximale werklast (WRMAX) berekend uit de volgende formule: WRMAX = WRK+ (T/T X WRP), waarbij WRK = eerdere werklast, t = trainingsduur met de werklaad tot voortijdige storing, T = Duur van elke werklast, WRP = WRP = Werkbelasting door welke oefeningen in de werking verhoogd tijdens de test. Cardiale output (Q) schatting met VO2Max en wordt berekend door de volgende formule: Q = 100 x VO2/(5.72 + 10.5 x VO2/VO2MAX) metasoft studio (Cortex, Duitsland). Stroke volume (SV) zal als volgt berekenen: SV = Q/HR aan het einde van elke belasting (laatste 15 s) capillaire bloedmonsters worden verkregen vanuit vingertoppen om bloedlactaatniveaus te bepalen (La; Super GL2, Dr. Müller Gerätebau GmbH). Deze gegevens zullen worden gebruikt om de kinetiek van LA -concentratie in bloed te analyseren, de individuele anaërobe drempel te evalueren op basis van de DMAX -methode. Furthermore, before and immediately after completion of the GXT, capillary blood will be obtained from the fingertip to determine the acid-base balance and to analyse selected gas exchange indicators: oxygen saturation (SaO2), partial pressure of oxygen (pO2) and partial pressure of carbon dioxide (pCO2) in the blood (OPTI CCA-TS2 Blood Gas and Electrolyte Analyzer, OPTI Medical Systems). Dit wordt gevolgd door een actieve rustpauze van 10 minuten (30% van de maximale werklast die tijdens de test is bereikt tot vrijwillige uitputting, WRMAX).

Vervolgens zullen de deelnemers een constant-workload oefeningstest (CXT) uitvoeren op de individuele lactaatdrempelworkload (WRLT) tot vrijwillige uitputting. Tijdens de CXT mogen de deelnemers water ad libitum drinken. Vóór en onmiddellijk na voltooiing van de CXT wordt capillair bloed verkregen uit de vingertop om de LA-concentratie en de zuur-base-balans te bepalen. Bovendien wordt in rust en tijdens de CXT continue opname van HR en Spo2 gemeten (polsox2, Nonin Medical Inc.). In alle reeks proeverijen tijdens elke fase van het onderzoeksproject zullen deelnemers 2 complete transportische echocardiografie (TTE) onderzoeken ondergaan met behulp van een GE Medical System Vivid 7 met een 2,5-MHz transducer door dezelfde onderzoeker. M-modus, tweedimensionale beeldvorming en Doppler-technieken worden uitgevoerd.

Voor elke deelnemer worden bloedmonsters van 8 ml genomen uit de antecubitale ader op zes tijdstippen tijdens elke reeks van de studie: vóór en onmiddellijk na GXT+CXT -tests, na 2, 6 en 24 uur. Bloedmorfologie zal worden beoordeeld in EDTA-geanticuleerd veneus bloed op een geautomatiseerde hematologie-analysator (Model Advia 60). De niveaus van CTNI en CTNT, NT-POBNP, H-FABP, IMA, HIF-1α, VEGF-A zullen worden bepaald met behulp van commercieel beschikbare ELISA-kits volgens de instructie van de fabrikant. Serumactiviteiten van CK-MB zullen calorimetrisch worden gemeten met het gebruik van commerciële kits. Serum NO2- en/of NO3-niveaus worden calorimetrisch bepaald met het gebruik van commerciële kits die de GRIESS-methode gebruiken, met en zonder enzymatische conversie van No3- in No2-.