Kan anti-astmatisk medisin forbedre sprintprestasjonen hos sunne utholdenhetsutøvere?

Teoretisk bakgrunn:

Bruken av beta2-agonister i sport er begrenset på grunn av mulige prestasjonsfremmende effekter. Verdens antidopingbyrås (WADA) forbudte liste fra 1. januar 2020 forbyr all bruk av beta2-agonister unntatt inhalert salbutamol (maksimalt 1600 mikrogram over 24 timer i oppdelte doser som ikke overstiger 800 mikrogram over 12 timer fra en hvilken som helst dose), inhalert formoterol (maksimal levert dose på 54 mikrogram over 24 timer) og inhalert salmeterol (maksimalt 200 mikrogram over 24 timer).

Astmatiske idrettsutøvere har konsekvent prestert bedre enn ikke-astmatiske idrettsutøvere under de olympiske leker, og bruken av inhalerte beta2-agonister av idrettsutøvere er omgitt av kontroverser, noe som har blitt fremhevet i nyere beta2-agonist-antidopingundersøkelser som involverer idrettsutøvere i verdensklasse. I 2020 har Riiser et al. fullførte to systematiske oversikter med meta-analyse rettet mot effekten fra beta2-agonister på aerob (godkjent i BSJM mars 2020) og anaerob (nå under evaluering) ytelse. Ingen effekt ble oppdaget på aerob ytelse, men en effekt på anaerob ytelse ble rapportert. Disse metaanalysene skiller imidlertid effektene i enten aerob eller anaerob ytelse, mens mange idretter krever både høy aerob og anaerob ytelse for å lykkes. For eksempel har utviklingen av utholdenhetsidretter – som sykling og langrenn – gått i en retning der anaerobe evner får stadig større betydning, som under sprint på sluttfasen av et løp, tetting av hull og ved pause.

Hvis beta2-agonister kan forbedre ytelsen i utholdenhetsidretter gjennom dens effekt på anaerob ytelse, er studier som bedre simulerer dette aspektet av en utholdenhetskonkurranse berettiget. Så vidt den nåværende forskeren vet har kun tre studier undersøkt dette aspektet, og de ga motstridende resultater. I 1988, Bedi et al. fant at konkurrerende syklister spurtet lenger (196 sek vs 159 sek) etter 60 minutters sykling med en enkelt inhalasjon av salbutamol før turen sammenlignet med placebo. Videre ble det rapportert høyere utmattelsesnivåer under sluttspurtene etter inhalering av salbutamol, noe som kan indikere en bedre evne til å utføre all-out anaerob innsats. Altarawneh et al. (2016) fant ingen ergogen effekt av 1000 ug inhalert salbutamol på verken kontinuerlig høy-intensitet (90 s ved 130 % V̇O2max) ytelse eller multippel sprint ytelse (3 sett med 5x4 s sprint med 20 s pause mellom sprint og 4,5 min seriell) hos rekreasjonsaktive menn. Treningsnivå har blitt foreslått å forvirre effekten av beta2-agonister på fysisk ytelse, og så vidt vi vet har ingen studier undersøkt effekten av en WADA-godkjent dose inhalert salbutamol på målinger av gjentatte anfall av anaerob ytelse målt under langvarig submaksimal trening hos godt trente idrettsutøvere. Derfor, på grunn av den potensielle ergogene effekten av inhalerte beta2-agonister på anaerob ytelse kombinert med potensielt redusert VO2 under submaksimalt arbeid rapportert av Bedi et al. (1988) bør kombinasjonen av anaerob ytelse og langvarig submaksimal utholdenhetstrening undersøkes videre.

Materialer og metoder:

Deltakere som er kvalifisert for studien vil bli rekruttert fra lokale sykkel- og triatlonklubber og idrettsgymnas i Oslo-området. Deltakerne må være fri for brystinfeksjon i minst 4 uker før vurdering; og skal ikke ta noen medisiner og ikke ha andre helsemessige eller medisinske motsetninger til dem som deltar i studien, noe som bekreftes av informasjon gitt på et spørreskjema om fysisk aktivitet.

Deltakerne vil besøke laboratoriet ved tre separate anledninger. Deltakerne vil bli bedt om å forberede seg til hver testøkt på lignende måte og avstå fra koffein- og alkoholforbruk og tung trening i 24 timer før eksperimentet.

Eksperimentelle prosedyrer:

Ved første besøk på laboratoriet vil høyde og vekt bli målt, og deltakerne fyller ut et spørreskjema om fysisk aktivitetsberedskap før testen. Deretter vil deltakerne gjennomføre en trinnvis øvelsestest på et sykkelergometer (Lode, Groningen, Nederland) for å fastslå forholdet mellom arbeidsbelastning (W) og VO2. Etter en oppvarmingsfase vil arbeidsbelastningen da øke med 25 watt hvert 5. minutt med en pedalfrekvens på 90 omdreininger per minutt (rpm). I løpet av de siste 3 minuttene av hver kamp vil VO2 (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Tyskland) og hjertefrekvens (HR) (Polar, Kempele, Finland) bli målt. En kapillærblodprøve vil bli tatt fra en fingertupp og analysert for blodlaktatkonsentrasjon [La-] (Biosen C-line, EKF diagnostic GmbH, Magdeburg, Tyskland) og glukosekonsentrasjon [Glu] (HemoCue Glucose 201+, Ängholm, Sverige) etter hver 5 minutters sykling. Testen vil bli avsluttet når deltakerne når et [la-] nivå på ≥1,5 mmolˑL-1 over baseline [La-]. Lineær regresjonsanalyse fra den trinnvise treningstesten vil bli brukt for å bestemme arbeidsbelastningen tilsvarende 70 % av VO2max for bruk på samme sykkelergometer i de påfølgende eksperimentelle forsøkene. Deltakerne vil deretter umiddelbart utføre en inkrementell treningstest for å bestemme VO2max. Denne testen vil starte med arbeidshastigheten (W) i den nest siste 5-minutten for hver deltaker, og arbeidshastigheten vil deretter økes med 25 W hvert minutt, inntil utmattelse, definert som manglende evne til å opprettholde pedaltråkkfrekvensen over 60 rpm . Etter 20 minutters hvile vil deltakerne utføre 30-sekunders Wingate-tester for å bli kjent.

For å ekskludere enhver deltaker med eksisterende lungesykdom eller astma, vil det tvungne ekspirasjonsvolumet på 1 s (FEV1) og den tvungne vitale kapasiteten (FVC) bli målt ved spirometri ved bruk av maksimalt ekspiratorisk strømningsvolum (Oxycon Pro, Jaeger GmbH, Hoechberg, Tyskland) i henhold til europeisk standard før og 0, 3, 5 og 10 minutter etter VO2max-testen. I tillegg vil spirometri på dag 2 eller 3 bli målt før og 15 minutter etter inhalasjon av salbutamol som kan identifisere personer med en bronkokonstriksjon (med et cut-off ved Δ FEV1 på ≥12 % og 200 ml).

På dag 2 og 3 vil identiske protokoller bli utført i randomisert rekkefølge som beskrevet andre steder.

Spørreskjema På dag 1 vil forsøkspersonene fylle ut et spørreskjema angående type, varighet og intensitet av trening; treningsrelaterte allergiske og smittsomme symptomer; sosiale vaner (røyking); legemiddel- og kosttilskuddsinntak og antidopingforskrifter (15). Etter hvert forsøk (dag 2 og 3) vil deltakerne svare på spørsmål angående luftveissymptomer, vanlige bivirkninger, følelse av dyspné og muskeltretthet, og om de kan gjette hvilken intervensjon de fikk (salbutamol eller placebo).

Statistiske analyser Prøvestørrelsen bestemmes for det primære utfallet "middelkraft" fra Wingate-testene, som beskrevet av Dell, Holleran & Ramakrishnan (18). Effektstørrelse er basert på studien til Collomp et al. (19) som rapporterte en forskjell i gjennomsnittlig effekt på 51 W etter salbutamol (gjennomsnittlig 585 +/- 27 W) vs placebo (534 +/- 35 W). Prøvestørrelsesberegninger ved hjelp av en online a priori kraftkalkulator (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx) avslørte at syv forsøkspersoner i hver gruppe er nødvendig for å oppnå en potens på 0,8 med et signifikansnivå på 0,05, og. Med risiko for frafall og for å sikre høy statistisk kraft med lavere salbutamoldose enn i studien til Collomp et al., vil 20 deltakere inkluderes.

Toveis variansanalyser (ANOVA) for gjentatte mål vil bli brukt for å evaluere den statistiske signifikansen til de målte variablene. En Tukey post hoc test vil bli brukt for å oppdage forskjeller over tid. Et signifikansnivå (α) på 0,05 vil bli brukt.

Etiske hensyn Studien vil bli utført i samsvar med Helsinki-erklæringen. Før den regionale etiske komiteen rekrutterer deltakere, bør den evaluere og godkjenne studien. Skriftlig informert samtykke til å delta vil bli innhentet fra deltakende idrettsutøvere. Bortsett fra mulig ubehag med takykardi eller skjelving, vil deltakerne ikke oppleve noen forventede bivirkninger.

Potensielle risikoer og fordeler Undersøkerne vil inkludere friske, ikke-astmatiske deltakere som vil forhåndsscreenes for astma ved medisinsk historie, bruk av medisiner og lungefunksjon målt før og etter tung trening. Fordelene med deltakelse er at deltakerne får målinger av deres VO2max og blodlaktatkonsentrasjon under submaksimalt og maksimalt arbeid, noe som vil være nyttig informasjon for utøverne når det gjelder treningsplanlegging. Deltakerne kan oppleve kjente bivirkninger av inhalert salbutamol som inkluderer tremor, takykardi, munntørrhet, hodepine og muskelkramper (17). Uønskede hendelser (AE) vil bli rapportert til primæretterforskeren og standardrutinene til institusjonen vil bli fulgt. Dette inkluderer enhver hendelse som er et resultat av en bruksfeil eller tilsiktet misbruk (fra ISO/FDIS 14155): enhver uønsket medisinsk hendelse, utilsiktet sykdom eller skade eller uønskede kliniske tegn (inkludert et unormalt laboratoriefunn) hos deltakere eller andre personer , relatert til prosedyrene involvert (enhver prosedyre i prosjektplanen).

Prosjektansvar og nøkkelroller Prosjektet skal gjennomføres ved Norges idrettshøgskole i Oslo, som vil være institusjonen med det faglige ansvaret. Masterstudentene Martine Gøransson og Sandra Viksjø skal utføre testene, under veiledning av PhD Julie Stang, PhD Olav Vikmoen og PhD-student Ove H Sollie. Prof. Thomas Halvorsen (MD) er medisinsk ansvarlig for prosjektet. Professor Trine Stensrud og PhD Elisabeth Edvardsen er assisterende forskere i prosjektet.

Datahåndtering Prosedyrer for datahåndtering vil bli implementert i henhold til databehandlingsrutinene ved Norges idrettshøgskole og gjennomføres i henhold til standarder i GCP. I løpet av studien vil nøkkeletterforskerne ha tilgang til studiematerialet, som vil bli sikret av en dataprofesjonell offiser (DPO). Data vil bli avidentifisert og lagret i en sikret database. En emneidentifikasjonsliste, med kryssreferanse mellom forsøkspersonens identifikasjonsnummer i studien og forsøkspersonens personopplysninger, vil bli sett bort sammen med studiedokumentasjonen. Kun nøkkelforskerne vil ha tilgang til denne kodeboken med koblingen mellom deltaker-ID og data. Databaseopprydding og utstedelse av dataspørringer vil være sporbare og transparente med logger. Oppbevaringstid for datalagring er 5 år. Deltakende etterforskere vil være ansvarlige for datainnsamling, databehandling og rapportskriving.