Ciemna czekolada i wydajność ćwiczeń w niedotlenieniu

Ciemna czekolada jest bogata we flawonoidy, bioaktywne mikroelementy, które zwiększają biodostępność tlenku azotu, a także zmniejszają szybkość usuwania tlenku azotu z organizmu. Zwiększając biodostępność tlenku azotu (NO) do tkanek organizmu, tkanki te są w stanie lepiej wykorzystywać tlen, syntetyzować energię oraz wykorzystywać glukozę z krwi. Oprócz zwiększania biodostępności tlenku azotu, flawonoidy w ciemnej czekoladzie mają również właściwości przeciwutleniające, które zmniejszają stres oksydacyjny i stany zapalne w mięśniach. Wykazano, że te właściwości przeciwzapalne i przeciwutleniające łagodzą uszkodzenia mięśni po intensywnych ćwiczeniach i poprawiają regenerację. Czynniki te są korzystne dla sportowców wytrzymałościowych poprzez poprawę wydajności i poprawę regeneracji po ćwiczeniach.

Niewiele jest badań oceniających wpływ gorzkiej czekolady na wyniki ćwiczeń, dlatego potrzebne są dalsze badania, aby wzmocnić dowody przemawiające za lub przeciw ciemnej czekoladzie w przypadku ćwiczeń wytrzymałościowych. W niektórych badaniach wykazano, że ciemna czekolada poprawia wyniki w próbach czasowych ze względu na zwiększoną biodostępność NO, podczas gdy w innych nie wykazuje żadnego wpływu na wyniki, co wskazuje na niespójność w literaturze. Chociaż badano stres oksydacyjny, żadne dotychczasowe badania nie badały wpływu ciemnej czekolady na produkt tego stresu, uszkodzenie mięśni. Aby zmierzyć uszkodzenia mięśni, będziemy oceniać ból mięśni i regenerację siły.

Ciemna czekolada zawiera również kofeinę i teobrominę (odpowiednio 73 mg i 883 mg na 100 g porcji). Wykazano, że kofeina i teobromina mają korzystny wpływ na wydajność ćwiczeń poprzez zwiększenie mobilizacji kwasów tłuszczowych i spowolnienie początku zmęczenia.

Wreszcie, węglowodany o niskim indeksie glikemicznym są lepsze niż te o wysokim indeksie glikemicznym w stymulowaniu wykorzystania tłuszczu w mięśniach i dlatego mogą poprawić wydajność ćwiczeń wytrzymałościowych, ponieważ wydajność wytrzymałościowa jest ograniczona dostępnością węglowodanów w mięśniach. Ciemna czekolada ma indeks glikemiczny 23, co oznacza, że ​​ma bardzo mały wpływ na poziom cukru we krwi, a tym samym powoduje mniejsze uwalnianie insuliny niż inne węglowodany (insulina hamuje spalanie tłuszczu w mięśniach). Zatem ciemna czekolada może mieć działanie poprawiające wydajność poprzez mechanizmy tlenku azotu, kofeiny i teobrominy, dostarczając jednocześnie węglowodanów, które powodują mniejszy skok cukru we krwi w porównaniu z innymi źródłami węglowodanów często stosowanymi przez sportowców, takimi jak batony energetyczne i żele.

W obecnym badaniu badacze testują wpływ gorzkiej czekolady na jazdę na rowerze na wysokości, ponieważ niektóre z najważniejszych wyścigów kolarskich (np. Tour de France) obejmują jazdę na rowerze po górskich etapach. Wysokość nad poziomem morza stanowi dodatkowe wyzwanie dla rowerzysty ze względu na niższe ciśnienie parcjalne tlenu w atmosferze. Pokarm taki jak czekolada, który ma zwiększać dostarczanie tlenu do mięśni, może być idealny do ćwiczeń na wysokości.

Projekt badawczy to podwójnie ślepe badanie krzyżowe porównujące dwie substancje – ciemną czekoladę i placebo (sztuczna ciemna czekolada pozbawiona miazgi kakaowej). Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednego stanu, a następnie po miesięcznym wymyciu zostaną przeniesieni do drugiego stanu.

Do tego badania zostanie zrekrutowanych 12 uczestników ze stałym doświadczeniem w jeździe na rowerze. Odbędzie się 9 wizyt studyjnych.

Wizyta nr 1 polegać będzie na badaniu maksymalnego poboru tlenu (tj. wydolności tlenowej) za pomocą progresywnego testu wysiłkowego na rowerze przy normoksji (tj. 20,93% O2) w celu określenia kwalifikacji do badania (badanie obejmuje tylko przeszkolonych rowerzystów). Test wydolności tlenowej polega na pedałowaniu na rowerze stacjonarnym z rosnącym oporem co minutę, aż do wolicjonalnego zmęczenia. Test trwa około 10-15 minut (dłużej, jeśli osoba jest bardziej sprawna). Podczas testu zużycie tlenu jest mierzone przez ustnik, a poziom zużycia tlenu służy jako miara wydolności tlenowej. Uczestnicy zostaną uznani za kwalifikujących się, jeśli ich maksymalne zużycie tlenu wyniesie >50 ml/kg/min dla mężczyzn i >45 ml/kg/min dla kobiet.

Wizyta nr 2 odbędzie się co najmniej 3 dni później i będzie polegać na badaniu oceny bolesności mięśni (wykonywanej w spoczynku i poprzez nacisk na mięsień czworogłowy uda za pomocą algometru, tj. grupy mięśniowej i wydolności tlenowej na ergometrze rowerowym na symulowanej wysokości 2500 m (15% O2) w celu określenia obciążenia, które zostanie wykorzystane do dalszych testów. Wizyta nr 2 obejmie również trening jazdy na czas na 10 km na ergometrze rowerowym, który będzie wskaźnikiem wydajności w testach ciemnej czekolady. Podczas jazdy na czas na 10 km kolarz stara się jak najszybciej przejechać 10 km na rowerze stacjonarnym.

Wizyta nr 3 będzie składać się z próby zapoznawczej z wykorzystaniem rzeczywistego protokołu jazdy na rowerze zastosowanego w badaniu (tj. 90 minut jazdy na rowerze z intensywnością odpowiadającą 60% maksymalnemu poborowi tlenu osiągniętemu podczas testu wydolności tlenowej podczas wizyty nr 2 plus 10-kilometrowa jazda na czas , wszystko na symulowanej wysokości). Próba zapoznawcza jest konieczna, aby zmniejszyć zmienność w kolejnych sesjach testowych (tj. kolejnych sesjach testowych, w których porównuje się ciemną czekoladę z czekoladą kontrolną).

Po wizycie nr 3 uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grupy otrzymującej ciemną czekoladę lub placebo z ciemnej czekolady. To będzie spożywane dwa razy dziennie (160 g/d) przez 14 dni, aby dostarczyć odpowiednią dawkę flawonoidów w stanie ciemnej czekolady, aby zmniejszyć stan zapalny i utlenianie oraz mieć pożądany wpływ na śródbłonek naczyń krwionośnych w celu uwolnienia tlenku azotu . Ilość kalorii/węglowodanów do spożycia w stanie ciemnej czekolady zostanie dopasowana do czekolady kontrolnej placebo. Dwa dni przed wizytą nr 4 (tj. 13 i 14 dnia suplementacji czekoladą) uczestnicy zostaną poinstruowani, aby postarali się zminimalizować ilość polifenoli, które spożywają w swojej diecie poprzez zminimalizowanie spożycia owoców, warzyw, herbaty, kawy, alkoholu, czekolady , zboża, pieczywo razowe i zboża. Uczestnicy będą prowadzić dzienniki żywności, zapisując wszystkie potrawy i napoje, które spożywają przez te dwa dni. Dzienniki te zostaną skserowane i zwrócone w celu przetestowania odmiennego stanu czekolady w następnej fazie.

Wizyta nr 4 odbędzie się w 15 dniu suplementacji czekoladą. Uczestnicy przyjdą do laboratorium po całonocnym poście (co najmniej 10 godzin). Reaktywność naczyń krwionośnych zostanie oceniona za pomocą rozszerzania za pośrednictwem przepływu, metody, w której tętnica ramienna w ramieniu zostaje zamknięta na 5 minut za pomocą mankietu do pomiaru ciśnienia krwi, a średnica tętnicy jest mierzona podczas okluzji, jak również po uwolnieniu mankiet za pomocą ultradźwięków, aby ocenić reakcję naczynia krwionośnego. Następnie zostaną ponownie przetestowani pod kątem bolesności mięśni i maksymalnego izometrycznego dobrowolnego skurczu. Otrzymają 80 g ciemnej czekolady lub placebo i będą siedzieć cicho przez 60 minut przed próbą wysiłkową. Czas i dawka czekolady mają na celu optymalizację dostępności węglowodanów przed wysiłkiem fizycznym oraz ponieważ biodostępność epikatechiny (głównego flawonoidu w ciemnej czekoladzie) osiąga szczyt między 90-150 minut po spożyciu, czyli w czasie, który zbiega się z testem wysiłkowym . Próba wysiłkowa obejmuje 90 minut jazdy na rowerze na symulowanej wysokości 2500 m (15% O2) przy 60% wydolności tlenowej osiągniętej podczas próby wydolności tlenowej na symulowanej wysokości (wizyta nr 2), a następnie jazda na czas na dystansie 10 km, także na wysokości, gdzie uczestnicy pokonają w jak najszybszym tempie 10 km. Całkowity czas przeznaczony na ten test (tj. około 105 minut) została wybrana, ponieważ regeneracja po testach rowerowych o tym czasie jest korzystna dzięki innym formom substancji bogatych w przeciwutleniacze, takich jak sok wiśniowy. Po jeździe na czas zostanie określona bolesność mięśni, maksymalny dobrowolny skurcz.

Wizyta nr 5 w laboratorium odbędzie się następnego ranka, ponownie na czczo, aby przetestować regenerację uszkodzeń mięśni. Trzydzieści minut po spożyciu 80 g dawki ciemnej czekolady lub placebo z ciemnej czekolady o dopasowanej wartości kalorycznej/węglowodanowej, zostanie określona bolesność mięśni i maksymalny dobrowolny skurcz. Uczestnicy spożywają 80 g ciemnej czekolady lub placebo o smaku ciemnej czekolady przed snem. Wizyta nr 6 odbędzie się następnego ranka i będzie obejmowała te same procedury, co wizyta nr 5 (ponownie w celu sprawdzenia regeneracji uszkodzeń mięśni).

Wizyty 7, 8 i 9 odbędą się miesiąc później po 14 dniach kontrolnej suplementacji placebo o smaku ciemnej czekolady lub gorzkiej czekolady (tj. stan odwrotny do tego, który otrzymał uczestnik przed wizytą nr 4). Wszystkie testy będą identyczne z testami podczas wizyt nr 4, 5 i 6. Wybrano miesiąc pomiędzy warunkami, aby umożliwić więcej niż wystarczające wypłukanie flawonoidów z ciemnej czekolady i upewnić się, że wszystkie kobiety biorące udział w badaniu wykonają test wysiłkowy mniej więcej w tej samej fazie cyklu miesiączkowego, ponieważ wahania hormonów podczas cykl menstruacyjny może mieć niewielki wpływ na wydajność ćwiczeń.

Wyniki próby czasowej na 10 km zostaną ocenione za pomocą jednoczynnikowej ANOVA z powtarzanymi pomiarami w celu porównania gorzkiej czekolady z placebo o smaku ciemnej czekolady. Odzyskiwanie siły (uszkodzenie mięśni) zostanie ocenione za pomocą 2-czynnikowej ANOVA z powtarzanymi pomiarami z czynnikami stanu (paldebo o smaku ciemnej czekolady vs. ciemnej czekolady) i czasem (przed, po, 1 dzień po i 2 dni po wysiłku).

Drugorzędowe punkty końcowe obejmują utlenianie tłuszczów i węglowodanów podczas próby wysiłkowej, ocenę postrzeganego wysiłku, stężenie glukozy i mleczanów we krwi, l oraz rozszerzenie zależne od przepływu. Wszystkie zostaną ocenione za pomocą ANOVA z powtórzonymi pomiarami czekolady x czasu