Wpływ intensywności ćwiczeń na sprawność, pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, stany zapalne i metabolizm (CEX)

Badanie to jest przeprowadzane przez Laboratorium Metabolizmu Wysiłkowego i Zapaleń na kampusie Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Kelowna w Kolumbii Brytyjskiej. Uczestnicy, którzy spełnili kryteria włączenia, najpierw wypełnią formularz świadomej zgody. Uczestnicy wypełnią także formularze w celu określenia poziomu swojej aktywności. Kobiety wypełnią również kwestionariusz dotyczący cyklu miesiączkowego, ale nie będzie musiało rozpoczynać go w określonym dniu cyklu. Uczestnicy zostaną zarejestrowani pod względem antropometrycznym (wzrost, masa ciała, skład ciała), pobiorą próbkę krwi na czczo i przejdą etapowy test wysiłkowy w celu określenia progu mleczanowego i maksymalnego poboru tlenu (VO2peak).

Badanie krwi zostanie wykorzystane do pomiaru różnych markerów. Najpierw krew pełna zostanie poddana analizie za pomocą standardowego analizatora hematologicznego w celu określenia liczby białych i czerwonych krwinek, hemoglobiny i płytek krwi. Po drugie, próbki krwi zostaną odwirowane do osocza ubogiego w płytki krwi i przechowywane do analizy wsadowej. Analiza osocza będzie obejmować pomiar cytokin osocza: interleukiny (IL)-6, IL-10, agonisty receptora IL-1, czynnika martwicy nowotworu alfa (TNF-alfa) i pęcherzyków zewnątrzkomórkowych w osoczu. Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV) zostaną wyizolowane za pomocą chromatografii wykluczania wielkości (SEC) i zmierzone pod kątem wielkości i stężenia za pomocą przestrajalnego wykrywania impulsów rezystancyjnych (Izon Exoid, Izon USA). Fenotyp i pochodzenie EV zostaną określone za pomocą cytometrii nanoprzepływowej (CytoFlex S, Beckman Coulter, USA). Kwas mikrorybonukleinowy EV (miRNA) zostanie oznaczony poprzez ekstrakcję miRNA z izolowanych i stężonych EV (wirowanie z dużą prędkością 25 000 x g przez 1 godzinę w temperaturze 20 stopni Celsjusza). Wyekstrahowany miRNA będzie mierzony za pomocą PCR (BioRad, USA).

Maksymalne ćwiczenie będzie wykonywane na stacjonarnym ergometrze rowerowym (Lode Excalibur, Lode, Holandia). Ergometr jest dostosowany tak, aby był idealny dla każdego uczestnika. Uczestnicy są wyposażeni w czujnik tętna na klatce piersiowej (Polar, Finlandia) i maskę na twarz, którą zbierają w celu określenia zużycia O2 i produkcji CO2. Pomiary poziomu mleczanu będą pobierane z krwi włośniczkowej opuszki palca i mierzone za pomocą analizatora mleczanu (Nova, USA) w ciągu ostatnich 30 sekund każdego etapu, podobnie jak ocena odczuwanego wysiłku (RPE). Protokół polega na pozostaniu nieruchomo na ergometrze przez 2 minuty. Zgodnie z pomiarami podstawowymi uczestnicy wykonają 2 minuty rozgrzewki przy mocy 50 W (W), a następnie 3-minutowe etapy przy kolejnych większych obciążeniach (wzrost o 20 W dla kobiet, wzrost o 30 W dla mężczyzn). Uczestnicy jeżdżą na rowerze z prędkością 60–80 obrotów na minutę (rpm) tak długo, jak mogą. Gdy spadną poniżej lub nie będą w stanie utrzymać minimalnej wartości 50 obr./min, test zostaje zakończony.

Po badaniu zostanie obliczony próg mleczanowy określony jako ważona kombinacja metody log-log i metody Dmax. Ważenie składa się z 75% wartości log-log i 25% wartości Dmax obliczonej w pakiecie R „mleczanowym”. Na podstawie ich progów mleczanowych ustalane są konkretne zalecenia dotyczące ćwiczeń.

Randomizację grupową przeprowadza się przy zastosowaniu stosunku 2:2:1 treningu ciągłego o umiarkowanej intensywności (MCT), treningu ciągłego o dużej intensywności (HICT) i kontroli (CTRL). Obliczenia mocy przy użyciu alfa 0,05, mocy 0,8 i średniej wielkości efektu przy użyciu zmian w VO2peak w literaturze sugerują, że 52 uczestników będzie musiało ukończyć badanie.

W grupie MICT uczestnicy będą pracować na rowerze przy oporze odpowiadającym 70% oporu przy ich pierwszym progu mleczanowym (LT1), tak że jeśli ich próg mleczanowy osiągnie poziom 110 W, początkowo będą pracować na poziomie 77 W (0,7 * 110 W). W grupie HICT uczestnicy będą jeździć na rowerze z deltą 10% swojego progu mleczanowego i najwyższą opornością osiągniętą na koniec testu. Na przykład uczestnik z progiem mleczanowym na poziomie 110 W, który osiągnął 260 W, będzie jeździł na rowerze przy 125 W (260 W - 110 W = 150 W), (150 W * 0,1 = 15 W), (15 W + 110 W = 125 W). Każdy przydział jest dostosowany do wydatku energetycznego, tak że mężczyźni wydają 350 kcal, a kobiety 300 kcal.

W miarę postępów w badaniu uczestnik odczuje wzrost oporu w miarę dostosowywania się do protokołu treningowego. Wartość mleczanu związana z ich przydziałem zostanie utrzymana przez cały czas. Na przykład w drugim tygodniu, jeśli ich mleczan spadnie o 10% lub więcej, ich odporność wzrośnie o 10%. Czas każdej sesji zostanie również zmodyfikowany w oparciu o wartość VO2 powiązaną z testem progowym.

Po ostatniej sesji ich udziału zaplanujemy ich test końcowy na dzień, który normalnie byłby datą ich następnej sesji. Co więcej, wszystkie testy końcowe są przeprowadzane pomiędzy 48 a 72 godzinami po ostatniej sesji. Test końcowy i test wstępny mają identyczny charakter.