Effekter av hydreringsendringer på nevromuskulær funksjon hos idrettsutøvere (H2OAthletes)

Idrettsutøvere er avhengig av muskelstyrke da det er assosiert med høyere kraftutvikling og muskelkraft, generell og spesifikk idrettsevne, og redusert skadefrekvens. Det er vitenskapelig bevis som viser at en hypohydrert tilstand [dvs. 2 til 3 % av tap av kroppsmasse (BML) tilskrevet vanntap] svekker muskelstyrke og kraft. Hvordan denne reduksjonen påvirker atletisk ytelse er imidlertid fortsatt et spørsmål.

Vi vet at muskelstyrkeutvikling er avledet fra en kombinasjon av morfologiske (muskeltverrsnittsareal, muskelarkitektur og muskelstivhet) og nevrale faktorer (rekruttering av motoriske enheter, synkronisering og skytefrekvens). Dermed kan nevrale faktorer være en mulig forklaring på effekten av dehydrering. Faktisk er det biologisk plausibilitet for denne sammenhengen da dehydrering kan påvirke elektrolyttens konsentrasjon (spesielt kalium og natrium) i intra- og ekstracellulære rom, noe som fører til en endring av det elektrokjemiske potensialet i membranen.

Selv om noen studier har testet effekten av hydreringsendringer på nevromuskulær funksjon ved hjelp av elektromyografi (EMG) analyse, er det fortsatt ingen konsensus blant dem. Noen forfattere viste effekter av dehydrering på muskelutholdenhet og EMG-signal, inkludert reduksjon i EMG gjennomsnittlig kraftfrekvens (MPF) og en akselerert rate av root-mean square (RMS), som muligens betyr redusert membraneksitabilitet og en akselerert sentral mediert regulering av motorenheten aktivitet. Mens andre ikke fant noen effekt av dehydrering på EMG-verdier. Eksperimentelle studier som bruker godt utformede forsøk og toppmoderne teknologi er derfor nødvendig for å bedre forstå effektene av akutt dehydrering på nevromuskulær funksjon, spesielt hos idrettsutøvere.

Vedlikehold av en euhydratisert tilstand er avgjørende for riktig fysiologisk funksjon av kroppen, oppnådd av fysiologiske og atferdsmessige faktorer. Trening kan imidlertid forstyrre vannbalansen, spesielt når den utføres i varme omgivelser, noe som øker vanntapet. Dette kan videre føre til dehydrering hvis utøveren ikke rehydrerer ordentlig. I denne forstand har de vitenskapelige bevisene identifisert personer som regnes som lavdrikkere (dvs. personer som er utsatt for lavt regelmessig vanninntak) og høytdrikkere (dvs. personer som er utsatt for høyt regelmessig vanninntak). Disse forskjellene i vanninntak fører til forskjellige fysiologiske responser som serum arginin vasopressin (AVP) nivåer og også i humørstilstander. Selv om det ikke er etablert spesifikke retningslinjer for totalt vanninntak for idrettsutøvere, oppfyller de ikke retningslinjene sammenlignet med European Food Safety Authoritys retningslinjer for vanninntak hos friske voksne, spesielt når høyere hydreringsbehov vurderes. Som nevnt tidligere har AVP blitt brukt til å skille lavdrikkere fra høytdrikkere, nemlig forhøyet plasma-AVP hos lavdrikkere som tyder på intracellulær dehydrering.

Faktisk har endringer i totalt kroppsvann (TBW) og dets rom [dvs. intracellulært vann (ICW) og det ekstracellulære vannet (ECW)] blitt studert angående deres innvirkning på sportsprestasjon. Silva og kolleger observerte at judoidrettsutøvere som reduserer TBW, nemlig ved å redusere ICW, var de som reduserte kraften i overkroppen, uavhengig av endringer i vekt og armers magre myke vev. ICW var også det eneste kroppsvannrommet hvis reduksjoner forklarte den høyere sannsynligheten for å miste >2 % av underarmens maksimale styrke, uavhengig av endringer i vekt og armers magre myke vev. Til slutt ble ICW også ansett som den viktigste prediktoren for styrke og hopphøyde over sesongen hos idrettsutøvere på nasjonalt nivå. Dermed ser ICW og cellulær hydrering ut til å spille en relevant rolle i atletisk kraft og styrke, selv om ytterligere forskning er nødvendig for å koble disse strukturelle væskerommene med endringer i hydreringsstatus og dens sammenheng med nevromuskulær funksjon.

Til slutt har hydreringstesting blitt ansett som et kontroversielt emne, og til tross for at det eksisterer en betydelig mengde forskning, er det ingen klar protokoll angående beste praksis for å vurdere hydreringsstatus hos idrettsutøvere. Dessuten er det også nødvendig med nye metoder som gir hydreringsstatus trygt, nøyaktig, pålitelig og gjennomførbart. Bioelektrisk impedansanalyse (BI) er en alternativ teknikk for denne spesifikke konteksten. BI-metoden bruker komponentene impedans: motstand (R) og reaktans (Xc). Fasevinkel (PhA) er også gitt, som representerer en relevant indikator på cellulær helse og muskelfunksjonalitet, men forskning mangler på nytten av denne markøren for å spore styrke/kraft hos idrettsutøvere som er utsatt for kortsiktige endringer i hydreringsstatus.

For å oppsummere er det mangel på evidensbaserte protokoller med state-of-the-art metodikk for å teste effekten av å modifisere vanninntaket på nevromuskulær funksjon ved bruk av EMG-analyse i den atletiske befolkningen. Dessuten presenterer de for øyeblikket tilgjengelige eksperimentelle designene metodologiske begrensninger ved vurdering av hydreringsstatus og kroppsvannrom. Derfor, for å overvinne manglene, kreves innovativ forskning med banebrytende teknologi. Derfor er vårt primære mål å bestemme effekten av hydreringsendringer (dvs. en 4-dagers intervensjon rettet mot økt vanninntak og akutt dehydrering) på styrken og kraften (med EMG-analyse for den nevromuskulære responsen) til idrettsutøvere. Sekundære mål inkluderer: i) å sammenligne effekten av akutt dehydrering på nevromuskulær funksjon før og etter intervensjonen; ii) å analysere effektene av intervensjonen på TBW, ECW, ICW og fettfri masse (FFM) hydrering; iii) å analysere effekten av hydreringsendringer (dvs. en 4-dagers intervensjon rettet mot økt vanninntak og akutt dehydrering) på flere hydreringsindekser (serum, spytt og urinosmolalitet) og biokjemiske markører (AVP og natriumkonsentrasjon); iv) å teste nytten av segmentelle og hele kroppens rå BI-parametere for å oppdage akutt dehydrering ved å bruke serumosmolalitet som referanseteknikk; v) å undersøke om PhA kan brukes som en markør for nevromuskulær funksjon;