Wpływ niedotlenienia powtarzanego treningu sprinterskiego na wydajność w normoksji u sportowców płci męskiej i żeńskiej (RSHwomen)

Zastosowany zostanie pojedynczy ślepy, równoległy, porównawczy, randomizowany, kontrolowany projekt badania, a metodologia tego badania będzie oparta na wcześniej zastosowanym skutecznym protokole na mężczyznach. Uczestnicy (mężczyźni i kobiety) zostaną losowo przydzieleni do grupy kontrolnej (powtórzony trening sprinterski w normoksji; RSN) lub do grupy interwencyjnej (powtórzony trening sprinterski w niedotlenieniu; RSH), co daje w sumie cztery grupy (kobiety RSN i RSH ; samce RSN i RSH). Ze względu na wymaganą dużą liczbę uczestników eksperyment zostanie podzielony na dwa badania: RSN zostanie przeprowadzone w badaniu 1 i RSH w badaniu 2. Eksperyment obejmuje 7 tygodni (tydzień 1-7) powtarzanego treningu sprinterskiego na rowerze w normoksji lub niedotlenienie, 2x/tydzień i dwie sesje testowe przed (tydzień -2/-1, badanie wstępne) i po (tydzień 8/9, badanie końcowe) okresem treningowym. Podczas sesji testowych uczestnicy wykonają następujące testy wydolnościowe i pomiary w normoksji: ocena składu ciała za pomocą DEXA (absorpcjometria rentgenowska o podwójnej energii) i pomiary fałdów skórnych, test VO2max, pobieranie krwi w spoczynku w celu pomiaru stężenia hemoglobiny i estrogenu oraz hematokrytu , oznaczanie masy hemoglobiny, test powtarzalnej zdolności sprinterskiej (RSA) i pomiar spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS) do natlenienia mięśni oraz 30-sekundowy test Wingate'a. Mleczany we krwi będą mierzone w spoczynku przed i bezpośrednio po następujących testach wydolnościowych: RSA i Wingate.

Wizyta wstępna:

W tygodniu poprzedzającym badanie wstępne uczestnicy zostaną ocenieni pod kątem kwalifikowalności poprzez badanie lekarskie i wypełnienie kwestionariuszy (badanie medyczne i kwestionariusze dotyczące aktywności fizycznej/stylu życia) po podpisaniu świadomej zgody związanej z badaniem wstępnym. Jeśli kwalifikują się i nadal chcą wziąć udział w badaniu, uczestnicy podpiszą świadomą zgodę związaną z badaniem i zapoznają się ze wszystkimi procedurami eksperymentalnymi.

Szkolenie nadzorowane:

Uczestnicy wykonają 7-tygodniowy powtarzalny trening sprinterski na rowerze (2x/tydzień), rozpoczynając tydzień po teście wstępnym i kończąc tydzień przed testem końcowym. Treningi odbywać się będą w komorze hipoksyjnej składającej się z kompresora, zbudowanej w laboratorium. Wdychana frakcja tlenu (FiO2) zostanie ustawiona na 14,6% i 20,9% dla RSH i RSN, aby symulować odpowiednio wysokość 3000 m i 300 m. Aby oślepić osoby badane na wysokość, system sprężarki będzie również pracował dla RSN, ale z normoksycznym przepływem powietrza do komory. Temperatura w komorze będzie utrzymywana na stałym poziomie przez cały program treningowy.

Sesje treningowe będą składać się z 10-minutowej rozgrzewki przy 50% VO2max każdego uczestnika, a następnie 3 serii 5 x 10-s sprintów na ergometrze rowerowym. Liczba serii zmniejszy się do dwóch w tygodniu 7. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby starali się osiągnąć i utrzymać maksymalną moc wyjściową podczas każdego sprintu. Aktywna regeneracja przy 30% VO2max będzie dozwolona przez 20 sekund między sprintami i przez 5 minut między seriami. Trening zakończy się 10-minutowym wyciszeniem przy 30% VO2max. Indywidualny stały moment obrotowy 0,7 Nm/kg będzie stosowany podczas sprintów i zostanie zmniejszony do 0,5 Nm/kg w 7. tygodniu. Podczas każdej sesji treningowej rejestrowana będzie moc wyjściowa i tętno. Wszystkim uczestnikom zapewniona zostanie woda, aby zapewnić odpowiednie nawodnienie podczas treningu. Po każdej sesji uczestnicy zostaną poproszeni o podanie stopnia odczuwanego wysiłku (RPE, skala Borga, 6-20) oraz poziomu bólu w nogach (ciągła wizualna skala analogowa, VAS). Co najmniej jeden dzień odpoczynku będzie dozwolony między dwiema cotygodniowymi sesjami, aby zapewnić optymalną regenerację. Uczestnicy zostaną poproszeni o kontynuowanie zwykłego szkolenia poza laboratorium i wypełnienie dziennika treningowego.

Testy przed i po:

Każda sesja przed- i po-testowa składa się z dwóch dni. Uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie dzienniczka żywieniowego w ciągu trzech dni przed każdą sesją testową i możliwie jak najwierniejsze odtworzenie swojej diety. Zostaną również poinstruowani, aby powstrzymać się od spożywania alkoholu i kofeiny w ciągu 24 godzin przed każdym badaniem oraz od ciężkich ćwiczeń w ciągu 48 godzin przed każdym badaniem. Uczestnikom zaleca się spożycie standardowego posiłku przed badaniem. Podczas testów wszystkim uczestnikom zapewniona będzie woda z kranu.

Podczas pierwszego dnia badania zostanie zmierzona masa ciała i wzrost, a skład ciała zostanie oceniony za pomocą skanu DEXA (absorpcjometria promieniowania rentgenowskiego o podwójnej energii) i pomiarów fałdów skórnych. Próbka krwi zostanie pobrana w spoczynku z żyły łokciowej w celu pomiaru stężenia hemoglobiny i estrogenu oraz hematokrytu. Oceniony zostanie również poziom estrogenu, aby upewnić się, że uczestniczki nie mają owulacji (pomimo pigułki) w dniach testu. Następnie uczestnicy wykonają maksymalny przyrostowy test wysiłkowy, aby ocenić wydolność tlenową (VO2max). Godzinę po teście zostanie wyznaczona masa hemoglobiny metodą ponownego wdychania CO2.

Podczas drugiego dnia testów uczestnicy wykonają test RSA i test Wingate. Stężenie mleczanu we krwi będzie mierzone w spoczynkowej próbce płatka ucha o objętości 5 μl przed każdym testem, a następnie bezpośrednio po oraz 2, 4 i 6 minut po próbach wydolnościowych, tj. testach RSA i Wingate.

Do wszystkich prób wydolnościowych uczestnicy będą korzystać z ergometru rowerowego. Pozycje siedzenia i kierownicy zostaną dostosowane dla każdego uczestnika i powtórzone we wszystkich testach. Podczas testów RSA i Wingate badacze rejestrują tętno, szczytową i średnią moc wyjściową oraz częstotliwość pedałowania. Po każdym teście uczestnicy zostaną poproszeni o podanie RPE i VAS.

Testy wstępne i końcowe będą przeprowadzane dokładnie w tej samej kolejności w normoksji w dobrze wentylowanym laboratorium w stałej temperaturze ~ 18 o C.

Test VO2max

Po pobraniu krwi w dniu 1 uczestnicy wykonają test VO2max. Obciążenie początkowe do testu zostanie ustawione na 1,2 W/kg LBM i będzie zwiększane o 0,6 W/kg LBM co 2 minuty, aż do wyczerpania. Zużycie tlenu i wytwarzanie dwutlenku węgla będą mierzone przez cały czas trwania testu za pomocą analizatora wymiany gazowej i określone zostanie maksymalne zużycie tlenu (VO2max). Tętno będzie również rejestrowane podczas testu. Po zakończeniu testu uczestnicy zostaną poproszeni o podanie RPE i VAS.

Powtórzony test umiejętności sprintu

Podczas drugiego dnia badania uczestnicy przyjadą do laboratorium i dokonają podstawowego pomiaru (3 min) natlenienia mięśnia obszernego bocznego prawego w pozycji siedzącej metodą NIRS. Następnie uczestnicy wykonają 10-minutową rozgrzewkę przy 50% swojego VO2max, w tym dwa 5-s sprinty na maksa ze stałym momentem obrotowym 0,8 Nm/kg. Po rozgrzewce zostanie wykonany kolejny pomiar NIRS w stanie spoczynku. Następnie uczestnicy zaczną pedałować przez 20 s przy 30% VO2max przed wykonaniem testu RSA. Test składa się z 10-s sprintów na pełnych obrotach ze stałym momentem obrotowym 0,8 Nm/kg z 20-sekundową aktywną regeneracją po każdym sprincie przy 30% VO2max. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby starali się osiągnąć i utrzymać maksymalną moc wyjściową podczas każdego sprintu testu. Otrzymają również silną zachętę słowną i zostaną poinstruowani, aby wykonać jak najwięcej sprintów, aż do wyczerpania wolicjonalnego. Nie będzie podane żadne wskazanie liczby wykonanych sprintów. Minimalna częstotliwość pedałowania 70 obr./min przez ponad 5 s podczas sprintu będzie kryterium przerwania testu. Po zakończeniu testu nastąpi 10-minutowe ochłodzenie przy 30% VO2max.

NIRS

Zmiany w utlenieniu mięśni będą mierzone podczas testu RSA techniką NIRS z wykorzystaniem różnicy w charakterystyce absorpcji światła pomiędzy 760 a 850 nm. Fałd skórny zostanie zmierzony suwmiarką w celu potwierdzenia, że ​​odległość między aparatem NIRS a mięśniem nie przekracza 16 mm. Aparat zostanie następnie przymocowany do mięśnia obszernego bocznego prawej nogi za pomocą dużego bandaża, aby uniknąć interferencji światła z zewnątrz i utraty transmitowanego światła poza polem badania.

Oznaczone zostaną stężenia oksyhemoglobiny ([O2Hb]), dezoksyhemoglobiny ([HHb]) oraz hemoglobiny całkowitej/mioglobiny ([tHb]). Amplitudy podczas kolejnych sprintów oraz wartość średnia ze wszystkich sprintów w całym teście RSA (tj. Δ[HHb]av i Δ[tHb]av) zostaną obliczone. Ta sama analiza zostanie przeprowadzona podczas kolejnych faz odzyskiwania. Ponadto Δ[tHb]/moc zostanie obliczona jako stosunek między Δ[tHb] a średnią mocą dla każdego sprintu jako wskaźnik perfuzji krwi w stosunku do intensywności każdego sprintu.

Pomiar masy hemoglobiny

Do tego pomiaru z opuszki palca zostanie pobranych 7 próbek krwi o objętości około 70 ul, 5 przed inhalacją CO i 2 po. Metoda ponownego oddychania CO polega na wdychaniu niewielkiej ilości CO (1m3/kg masy ciała) zmieszanej z tlenem. Mając wysokie powinowactwo do hemoglobiny, CO preferencyjnie wiąże się z tą późniejszą. Aby zmierzyć całkowitą masę hemoglobiny, zostanie oceniona frakcja CO związana z hemoglobiną (ABL90 Flex, Radiometer) przed i po inhalacji mieszaniny gazów (tlen + CO), a także stężenie CO w wydychanym powietrzu (miernik CO , Dräger).

30 s Test Wingate'a

Godzinę po teście RSA uczestnicy wykonają 10-minutową rozgrzewkę na ergometrze rowerowym przy 30% swojego VO2max, w tym dwa 5-sekundowe sprinty z obciążeniem testowym. Następnie wykonują maksymalne 30-sekundowe ćwiczenie na rowerze z oporem ustawionym na 7,5% masy ciała uczestnika (0,075 kg/kg mc). Uczestnicy zostaną poproszeni o próbę wygenerowania jak największej mocy podczas całego testu i otrzymają silną werbalną zachętę. Nastąpi 10-minutowe ochłodzenie.

Badacze dopasują uczestników płci męskiej i żeńskiej tak blisko, jak to możliwe, pod kątem wyników sprintu zarejestrowanych podczas testu RSA w ramach testów wstępnych. Średnia moc z dwóch najlepszych sprintów zostanie obliczona w watach, a następnie wyrażona w dżulach na kilogram beztłuszczowej masy ciała (LBM). Ponadto badacze dopasują uczestników pod kątem VO2max w stosunku do LBM, zarejestrowanego podczas testu przyrostowego Testu wstępnego.