Analiza wpływu stosowanych szczepów probiotycznych i diety na skład ciała, wydolność krążeniowo-oddechową oraz częstość występowania zaburzeń żołądkowo-jelitowych u biegaczy

Celem pracy była ocena diety i wpływu probiotykoterapii na zmniejszenie częstości występowania zaburzeń żołądkowo-jelitowych oraz wybranych parametrów warunkujących stan zapalny organizmu, składu ciała, wydolności krążeniowo-oddechowej oraz wybranych parametrów biochemicznych surowicy.

Zatwierdzony przez Komisję Bioetyczną Uniwersytetu Medycznego nr. Do badania uzyskano RI-002/81/2017. Badaniem interwencyjno-obserwacyjnym objęto 70 osób spełniających kryteria włączenia. Badania przeprowadzono w Zakładzie Dietetyki i Żywienia Klinicznego Wydziału Nauk o Zdrowiu Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, Fitness Club Maniac Gym w Białymstoku, a także w Zakładzie Diagnostyki Hematologicznej i Zakładzie Diagnostyki Biochemicznej Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego im. Szpital w Białymstoku.

Badania odbyły się wiosną (marzec-czerwiec 2018 r.) i jesienią (wrzesień-grudzień 2018 r.), czyli w okresie najbardziej intensywnego udziału w zawodach biegaczy. Badanie zostało zrandomizowane przy użyciu podwójnie ślepej próby. W losowaniu wylosowano 35 osób z grupy G1, a pozostałe z grupy G2 (n=35). Testy były całkowicie anonimowe, zawodnicy wyrazili świadomą pisemną zgodę na ich przeprowadzenie.

Badanie interwencyjne przeprowadzono z użyciem probiotyku lub placebo. Okres obserwacji trwał trzy miesiące. Czynnikiem interwencji był wieloszczepowy probiotyk SANPROBI BARRIER (powszechnie dostępny w aptekach) lub placebo (stworzone na wzór kapsułki probiotycznej, specjalnie na potrzeby badań, przez firmę Sanprobi Sp. z o.o.). Zawodnicy stosowali probiotyk/placebo przez trzy miesiące w dawce 2x2 kapsułki dziennie (2,5 x 109 CFU/g (1 kapsułka)). Zastosowany w badaniu probiotyk zawierał szczepy bakteryjne tj. Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus casei W56, Lactococcus lactis W19, Lactococcus lactis W58, Lactobacillus acidophilus W37, Bifidobacterium bifidum W23, Lactobacillus salivarius W24. Zawodnicy i badacze nie zostali poinformowani o rodzaju przyjmowanej kapsułki (probiotyk czy placebo). Zawodnicy zostali poproszeni o użycie produktu A lub B po badaniach krwi.

Każdy zawodnik miał 3 wizyty w fazie wstępnej (W1) i 3 wizyty w fazie końcowej (W2).

Etap wstępny (W1)

1. Pierwsza wizyta odbyła się w Zakładzie Dietetyki i Żywienia Klinicznego Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku. Obejmował on kwalifikację do badania na podstawie kryteriów włączenia do grupy badawczej, omówienie celu badania i podpisanie przez uczestników pisemnej zgody na badanie, a także informację o ochronie ich danych osobowych i pełnej anonimowości . Każdy uczestnik otrzymał indywidualny kod (np. A01, A02, B01, B02 itd.), który posłużył do identyfikacji podmiotu w dalszych etapach. Sportowców poproszono, aby nie stosowali innych szczepów probiotycznych niż te użyte w badaniu. Wszyscy zawodnicy wypełnili ankietę dotyczącą danych demograficznych, informacji o stosowanych suplementach diety, częstości występowania zaburzeń żołądkowo-jelitowych oraz 3-dniowego dzienniczka żywieniowego.
2. Druga wizyta odbyła się po tygodniu. Każdy zawodnik został zaproszony do Klubu Fitness Maniac Gym w Białymstoku. Analizę składu ciała przeprowadzono za pomocą analizatora InBody 770 (InBody, Korea). W celu określenia poziomu wydolności krążeniowo-oddechowej za pomocą protokołu Bruce'a wykonano test na bieżni medycznej. Następnie zawodnikom wystawiono skierowanie na badania laboratoryjne. Podczas tego spotkania, zgodnie z prostym losowaniem, produkt A (grupa G1) otrzymywała co druga osoba, a produkt B (grupa G2) pozostałym osobom.
3. Do badań morfologicznych (morfologia z rozmazem, profil lipidowy, glukoza na czczo, białko C-reaktywne i jonogram) na trzeciej wizycie od każdego zawodnika pobrano krew z żyły w ilości 10 ml.

Etap końcowy (W2) Etap końcowy składał się z trzech wizyt (podobnie jak etap wstępny). Pierwsza wizyta odbyła się po 3 miesiącach przyjmowania produktu A lub B przez konkurencję. W końcowym etapie badania wzięło udział 66 osób (G1 = 34 osoby, G2 = 32 osoby). Jedna osoba z grupy G1 (produkt A) nie zgłosiła się na wizytę końcową bez podania konkretnej przyczyny. Trzy osoby z grupy kontrolnej G2 (produkt B) nie wzięły udziału w końcowym etapie badania (W2) z powodu kontuzji (2 osoby) i bez podania konkretnej przyczyny (1 osoba).

• Pierwsza wizyta odbyła się w Zakładzie Dietetyki i Żywienia Klinicznego Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, gdzie zawodnicy wypełniali ankiety określające zmiany w częstości występowania zaburzeń żołądkowo-jelitowych.
• Druga wizyta odbyła się w Fitness Club Maniac Gym, gdzie przeprowadzono badanie wydolności krążeniowo-oddechowej oraz analizę składu ciała.

• Wizyta trzecia odbyła się w Oddziale Diagnostyki Hematologicznej Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego w Białymstoku, gdzie od każdego uczestnika pobrano krew (z żyły) w ilości 10 ml do badań biochemicznych (tak jak w fazie wstępnej na wizycie 3).

  3-dniowy dziennik żywieniowy: Każdy uczestnik opisał zwyczajowe posiłki spożywane przez kolejne trzy dni, w tym dwa dni robocze i jeden dzień wolny. W dzienniczku żywieniowym uwzględniono godziny posiłków, wagę produktów i potraw oraz ilość wypijanych płynów w ciągu dnia. Zawodników poproszono o stosowanie standardowej, aktualnej diety, bez istotnych zmian. W ocenie trzydniowego dzienniczka żywieniowego uwzględniono wartość energetyczną dziennego planu żywieniowego, zawartość głównych składników odżywczych, witamin, składników mineralnych, cholesterolu i błonnika pokarmowego. Następnie oceniono procent przestrzegania normy podaży energetycznej diety i składników odżywczych, porównując wyniki z normami polskimi dla zdrowych, dorosłych mężczyzn i kobiet oraz na podstawie badań naukowych dyscypliny biegi długodystansowe.

Analiza składu ciała Wszyscy zawodnicy zostali poddani analizie składu ciała przy użyciu analizatora InBody model 770 (Korea Południowa). Analizator składu ciała, wykorzystując zasadę bioimpedancji elektrycznej, wykorzystuje przepływ niskiego prądu z wykorzystaniem 6 częstotliwości, a następnie pomiar rezystancji poszczególnych tkanek w celu określenia składu ciała. Oceniano następujące parametry: masę ciała (kg), zawartość tkanki tłuszczowej w kilogramach i procentach, zawartość tłuszczu trzewnego (cm2), masę mięśni szkieletowych (kg), zawartość wody w organizmie (kg). Przed badaniem uczestnicy zostali poinformowani o konieczności pozostania na czczo przez 8-12 godzin oraz minimum 24 godziny po zakończeniu aktywności fizycznej. Poproszono ich o unikanie picia płynów na 1 godzinę przed badaniem. Żadna z zawodniczek nie miała wszczepionego rozrusznika serca, co jest bezwzględnym kryterium wykluczającym w badaniu analizy składu ciała metodą bioimpedancji elektrycznej.

Analiza wydolności krążeniowo-oddechowej W celu określenia wydolności krążeniowo-oddechowej zawodników wykorzystano urządzenie Fitmate MED (Cosmed, Włochy), które kompleksowo określało wydolność krążeniowo-oddechową oraz bieżnię medyczną przystosowaną do tego typu analiz HpCosmos (Niemcy). Urządzenie Fitmate MED wyposażone jest w czujnik umożliwiający pomiar wdychanego i wydychanego powietrza oraz maskę zawierającą jednorazowe ustniki i filtry antybakteryjne. Do monitorowania skurczów serca zastosowano sportowy tester firmy Garmin, model HRM-Tri 010-10997-09 (Stany Zjednoczone). W testach wydolności krążeniowo-oddechowej zastosowano test marszu na bieżni ruchomej według protokołu Bruce'a. Próba wysiłkowa obejmowała progresję wysiłku w celu zwiększenia prędkości marszu i nachylenia bieżni. Badanie podzielono na 5 etapów (każdy po 3 minuty). W pierwszym z nich chód odbywał się z prędkością 2,7 km/h i 10% nachyleniem bieżni. W drugim etapie bieżnia rozpędzała się do 4 km/h, a nachylenie wzrosło do 12%. Trzeci etap to prędkość 5,5 km/h i wzniesienie 14%. Czwarty etap to zwiększenie prędkości do 6,8 km/h i nachylenie bieżni 16%, a ostatni etap 5 to prędkość 8 km/h i nachylenie bieżni 18%. Uczestników poinformowano, że test wydolności krążeniowo-oddechowej powinien odbywać się przez minimum 2 tygodnie po intensywnym wysiłku fizycznym (maraton, ultramaraton). Podczas testu zastosowano maksymalną procedurę testową w celu uzyskania większej liczby parametrów testowych, a warunek testowy został uznany przez osobę badaną za 90% HRmax lub test nie mógł być kontynuowany poprzez przerwanie go na prośbę osoby testowanej. Żaden z testowanych zawodników nie ukończył testu samodzielnie, wszyscy osiągnęli limit 90% HR max.

Badania laboratoryjne Badania wykonano po pobraniu krwi żylnej (z żyły łokciowej) w ilości 10 ml. Dwukrotnie (w fazie początkowej i końcowej) wykonano: morfologię krwi z rozmazem, glukozę na czczo, cholesterol całkowity, HDL, LDL i trójglicerydy, sód, żelazo, potas, magnez, wapń w surowicy, oznaczenie białka C-reaktywnego ( stężenie CRP). W celu oznaczenia cytokin prozapalnych na skrzep pobrano krew, którą poddano wirowaniu, a po oddzieleniu skrzepu otrzymaną surowicę przechowywano w temperaturze -80 stopni Celsjusza (do czasu wykonania badań). Do oznaczenia stężenia interleukiny 6 (IL-6) i czynnika martwicy nowotworów (TNF-alfa) zastosowano metodę ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) z użyciem zestawów R&D System (Bio-Techne, Stany Zjednoczone) wg. Instrukcja producenta.