Genotypy CYP1A2 i ADORA2A a wytrzymałość.

Ten randomizowany, podwójnie zaślepiony, kontrolowany placebo, wewnątrzosobniczy projekt badania ze środkami zaradczymi obejmie 60 mężczyzn i kobiet w podanym przedziale wiekowym (18–35 lat).

Uczestnicy odbędą pięć wizyt (~90-120 min każda, 2 wizyty w pierwszym tygodniu, 3 wizyty w tygodniu 2-4) w Laboratorium na Wydziale Studiów Sportowych Uniwersytetu Masaryka. Wszystkie badania będą odbywać się od poniedziałku do piątku w godzinach porannych (7–12), aby zminimalizować potencjalny wpływ dobowy na wyniki sportowe. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby utrzymywali swoją regularną dietę (posiłki przed badaniem będą powtarzane podczas wszystkich wizyt) i nawyki dotyczące snu, unikali forsownej aktywności na 48 godzin przed każdą wizytą oraz powstrzymywali się od spożywania kofeiny na tydzień przed pierwszą wizytą i przez cały czas jej trwania. zbieranie danych (4 tygodnie).

Obliczenia wielkości próby Oszacowaliśmy wielkość próby za pomocą G*Power 3.1 (wersja 3.1.9.4). Wielkość efektu = 0,25, moc badania będzie wystarczająca do wykrycia małego, ale wciąż fizjologicznie ważnego efektu.

Błąd alfa = 0,025 Moc (prawdopodobieństwo 1-Beta) = 0,8 Liczba grup = 6 - liczba stratyfikacji wymaganych do analizy genotypu podgrup liczba pomiarów = 3 Wielkość próby = na podstawie obliczeń, wymaganych jest 60 uczestników

Rekrutacja

Rekrutacja na Uniwersytecie Masaryka będzie prowadzona metodą ulotkową. Rekrutacja będzie odbywać się także on-line poprzez udostępnienie na stronie internetowej i portalach społecznościowych Wydziału Nauk o Sporcie Uniwersytetu Masaryka.

Parametry oceny

Dane fizjologiczne będą zbierane przez fizjologa ćwiczeń ze stopniem doktora i dwóch doktorantów.

Wzrost będzie mierzony z dokładnością do 0,1 cm za pomocą stadiometru montowanego na ścianie, a masa ciała będzie mierzona z dokładnością do 0,1 kg za pomocą skali cyfrowej, przy uczestnikach ubranych w lekkie ubrania, bez butów.

Wartość masy ciała będzie mierzona podczas każdej wizyty i zostanie wykorzystana do określenia dawek 2 i 4 mg na kilogram masy ciała w przypadku leczenia kofeiną (plus dawka placebo), które będą przyjmowane w losowej kolejności (określane przez asystenta badawczego i niejawne dla wszystkich badacze) podczas wizyt 2, 3 i 4 w ciągu kolejnych trzech tygodni.

Skład ciała zostanie oceniony za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA; Horizon A, Hologic Inc. Marlborough, MA) w pierwszym tygodniu badania.

Testy wysiłkowe

Badanie VO2max

Na początek każdy uczestnik wykona przyrostowy test wysiłkowy. W teście tym zostanie ocenione Vo2max i maksymalne obciążenie (Wmax), które jest niezbędne do dalszych ustawień. Parametry oddechowe będą mierzone oddech po oddechu za pomocą CORTEX METALYZER 3B. Wmax zostanie obliczone przy użyciu następującego równania:

Wmax= Wkońcowy + (t/T) x Winc. Gdzie Wfinal to moc wyjściowa ostatniego ukończonego etapu, t to czas osiągnięty w końcowym, niezakończonym etapie (etapach), T to czas trwania każdego etapu (etapów), a Winc to przyrost obciążenia pracą.

Próba czasowa

Ergometr zostanie ustawiony na tryb liniowy (obciążenie wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości pedałowania). Każdy uczestnik wykona rozgrzewkę przy mocy 1 W/kg przez 5 minut. Po rozgrzewce uczestnicy zostaną poinstruowani, aby jak najszybciej ukończyć próbę na dystansie 10 km (bez informacji zwrotnej czasowej, werbalnej ani fizjologicznej). Podstawową zmienną mierzoną będzie czas do ukończenia dystansu 10 km TT. Ergometr zostanie ustawiony w trybie liniowym przy użyciu następującego wzoru:

W = L x (obr/min)2, gdzie obr/min to tempo pedałowania, a L to współczynnik liniowy zależny od Wmax uczestnika. Aby zapewnić spójność między uczestnikami, opór pedałów podczas testu TT zostanie ustawiony w taki sposób, aby uczestnicy osiągnęli 60% swojej mocy wyjściowej przy 80 obr./min, korzystając z następującego równania:

L = (0,60 x Wmax)/6400

Próba czasowa zapoznawcza odbędzie się w pierwszym tygodniu badania.

Tempo odczuwanego wysiłku

Podczas protokołu próby czasowej zbierane będą informacje na temat tempa odczuwanego wysiłku. Uczestnikom zostanie pokazana skala odczuwanego wysiłku Borgsa w celu oceny zmęczenia uczestnika. Zostanie ona przeprowadzona dwukrotnie podczas protokołu jazdy na czas (5 i 9 km)

Genotypowanie

W pierwszym tygodniu badania pobierany będzie wymaz z błony śluzowej policzka. Badacze zbadają znane zmiany genetyczne (CYP1a2 (rs 762551), ADORA2A (rs 5451876)), które są powiązane z metabolizmem i reakcją na kofeinę, aby określić, czy geny te wpływają na reakcję na wysiłek fizyczny po spożyciu kofeiny przez pacjentów.

Kwestionariusz spożycia kofeiny

Badacze wykorzystają poprawiony kwestionariusz spożycia kofeiny (CCQ-R), aby określić zwykłe spożycie kofeiny na tydzień przed rozpoczęciem badania, a następnie co tydzień sprawdzać, czy uczestnicy przestrzegają ograniczeń dotyczących kofeiny lub czy zaczęli ją spożywać np. na przykład więcej czekolady

Stan szkolenia

Na początku badania uczestnicy wraz z jednym z badaczy ukończą szkolenie i wyniki Caliber: A Participant Classification Framework na podstawie badania McKaya i in., 2021 w celu określenia statusu wyszkolenia każdej osoby.

Analiza statystyczna

Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona przy użyciu oprogramowania IBM SPSS. Zostaną zgłoszone dane opisowe (VO2max/szczyt, wysokość ciała, masa ciała, % tkanki tłuszczowej, beztłuszczowa masa ciała, zwykłe spożycie kofeiny, stan wytrenowania. Test t pozwoli na porównanie genotypów. Potencjalne różnice między 10 km TT zostaną ocenione za pomocą analizy ANOVA z leczeniem jako czynnikiem wewnątrz uczestników i genotypem jako czynnikiem między uczestnikami. Jeśli rozkład danych nie będzie normalny, zastosujemy nieparametryczny odpowiednik testu

Procedura eksperymentalna

Tydzień 1

Odbędą się trzy wizyty w laboratoriach Wydziału Studiów Sportowych Uniwersytetu Masaryka (FSpS MU):

I. Uczestnicy zostaną poddani pomiarowi składu ciała (DXA) oraz pobraniu wymazu z policzka w celu oceny wybranych wariantów genów. Zostaną zebrane dane dotyczące wzrostu, masy ciała i wieku (Dzień 1: przybliżony czas wizyty w FSpS MU 60-90 minut).

II. Uczestnicy zostaną poddani testowi maksymalnego obciążenia za pomocą testu na ergometrze rowerowym oraz badaniu mocy krytycznej za pomocą testu na ergometrze rowerowym (Dzień 2: przybliżony czas trwania wizyty w FSpS MU 90 minut).

iii. Uczestnicy będą ćwiczyć 10-kilometrową jazdę na czas na ergometrze rowerowym (dzień 3: przybliżony czas wizyty w FSpS MU 60 minut).

Tydzień 2, 3, 4

Uczestnicy będą mieli do pokonania 10-kilometrową jazdę na czas na ergometrze rowerowym. Po przybyciu uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednego z trzech warunków. Zawsze będą przyjmować taką samą ilość identycznych kapsułek (w tym samym kolorze i rozmiarze). Po 50 minutach od zażycia kapsułki uczestnicy rozpoczną rozgrzewkę, a 60 minut po zażyciu rozpocznie się TT. Procedura ta będzie identyczna dla wszystkich tygodni eksperymentu (2, 3 i 4). Uczestnicy mogą pić wodę do woli przez cały czas trwania próby wysiłkowej.