Местный крем с каннабидиолом и восстановление после тренировки

Intro Canabidiol (CBD), нетоксичный каннабиноид, недавно вызвал большой интерес в научном сообществе благодаря увеличению количества публикаций за последнее десятилетие. Хотя впервые он был выделен и зарегистрирован в 1963 году, последующие исследования не публиковались до конца 2000-х годов. Эти исследования в основном были сосредоточены на влиянии КБД на обезболивание и противовоспалительные процессы. Текущие данные показывают, что КБД играет роль в противовоспалительных и антиоксидантных процессах. Было показано, что CBD действует как агонист ионотропных каннабиноидных рецепторов, включая химио- и термочувствительные члены надсемейства каналов переходного рецепторного потенциала (TRP). Это важно, поскольку этот механизм может снижать экспрессию нейропептидов и, в свою очередь, уменьшать высвобождение провоспалительных цитокинов и хемокинов, таких как интерлейкин 1 альфа (ИЛ-1α), интерлейкин 6 (ИЛ-6), фактор некроза опухоли-альфа (ФНО -α) и циклооксигеназа-2 (ЦОГ-2).

Применение CBD варьируется, так как его можно употреблять перорально в виде масла, вдыхать в виде масла для вейпов с высокой концентрацией или наносить местно. Хотя пероральная биодоступность КБД ограничена, недавние исследования показали, что однократная пероральная доза (1500-6000 мг) все еще может достигать пиковых концентраций в плазме ~ 0,9-2,5 микрометров (мкМ) в течение ~ 4-5 часов с периодом полураспада ~14-17 часов (Тейлор и др., 2018). Кроме того, данные свидетельствуют о том, что прием КБД может оказывать значительное влияние на отсроченное начало мышечной болезненности из-за повреждения мышц, вызванного физическими упражнениями, хотя точных механизмов не было. И наоборот, недавние данные свидетельствуют о том, что 150 мг масла CBD не оказали влияния на неинвазивные маркеры повреждения мышц у нетренированных мужчин через 24 и 48 часов после тренировки. Хотя вдыхание КБД не было тщательно изучено, недавнее исследование, в котором участники испарили 100 мг КБД, выявило высокие концентрации КБД в крови (104,6 нг/мл) через 30 минут, хотя терминальный период полувыведения и максимальные концентрации не были собраны (Spindle et al. ., 2020). Тем не менее, недостаточно данных о вдыхании КБД. Учитывая низкую биодоступность КБД при пероральном приеме и отсутствие исследований ингаляционного КБД, трансдермальное применение может быть эффективным вариантом. CBD был успешно доставлен чрескожно различным видам животных для противовоспалительной активности и показал, что местное применение геля CBD является эффективным средством для уменьшения воспаления и гиперчувствительности у крыс. В частности, исследования показали, что доза 6,2 мг/день оптимально уменьшала отек, в то время как более высокие значения (62,3 мг/день) не давали дополнительных улучшений. Эти исследования демонстрируют, что трансдермальное введение КБД может иметь терапевтический эффект, хотя необходимы дополнительные исследования, особенно в отношении людей.

В контексте спорта недавнее удаление КБД из Запрещенного списка Всемирного антидопингового агентства (ВАДА), несомненно, способствовало более широкому использованию КБД, особенно с учетом того, что КБД безопасен и хорошо переносится в высоких дозах (1500 мг). в день) или в виде острой дозы 6000 мг. Однако в настоящее время мало доказательств того, что КБД может оказывать эргогенный эффект или ускорять/облегчать восстановление мышц. Что касается потенциальных эргогенных эффектов, исследований не проводилось. В то время как КБД может играть роль в метаболизме глюкозы и накоплении липидов посредством активации рецептора, активируемого пролифератором пероксисом (PPARy), а также повышенной активности митохондриальных комплексов, нет данных о том, что он может помочь в работе в качестве эргогена. Таким образом, большинство исследований и использования КБД были сосредоточены на выздоровлении.

Хотя сообщалось, что КБД оказывает ряд физиологических, биомеханических и психологических эффектов, специфическое воздействие на скелетные мышцы человека, восстановление после упражнений и последующую работоспособность ограничено. Было показано, что активация каннабиноидных рецепторов (CB1) увеличивает экспрессию AMP-активируемой киназы a1 (AMPKa1) информационной рибонуклеиновой кислоты (мРНК), что позволяет предположить, что рецепторы CB1 активны в скелетных мышцах. Тем не менее, эти данные противоречивы, так как блокирование путей CB1 играет разрешительную роль для стимуляции анандамидом (AEA) AMP-активируемой киназы a2 (AMPKa2) у худощавых субъектов, но играет ингибирующую роль у тучных субъектов.

Что касается восстановления после физических упражнений, то в исследованиях на животных и клетках есть доказательства того, что КБД может ограничивать вредное воздействие воспаления за счет уменьшения накопления иммунных клеток, стимуляции выработки противовоспалительных цитокинов, ингибирования выработки провоспалительных цитокинов и ослабления активных форм кислорода. . Также есть доказательства того, что CBD действует непосредственно на пластичность мышц, влияя на качество и производительность, модулируя уровни транскрипции миогенина и тропонина-t-1. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что CBD вызывает значительное снижение всех миогенных транскриптов, но не снижает экспрессию маркеров мышечной дифференцировки, что может свидетельствовать о том, что он может ослаблять воспаление без притупления мышечной адаптации. Что касается использования КБД на послетренировочных маркерах у людей, есть данные, свидетельствующие о том, что использование КБД может уменьшить болезненность мышц с отсроченным началом (DOMS), хотя существует очевидный дефицит. Для сравнения, другие данные свидетельствуют о том, что использование КБД не влияет на DOMS, особенно у нетренированных мужчин. Упражнения, особенно напряженные и с тяжелым эксцентрическим компонентом, могут вызвать острое повреждение миофибрилл скелетных мышц и окружающего внеклеточного матрикса. Повреждение мышц, вызванное физической нагрузкой (EIMD), может ухудшить функцию мышц и инициировать воспалительную реакцию. Хотя воспаление необходимо для восстановления и адаптации EIMD, чрезмерное воспаление ослабляет функциональное восстановление и может способствовать длительной болезненности мышц. Основываясь на данных исследований клеток и животных, CBD может уменьшить воспаление и способствовать восстановлению мышц.

Несмотря на недавние разработки в области воздействия КБД на модуляцию воспалительных процессов, его конкретное использование для физических упражнений остается недостаточным. Предполагается, что доступность трансдермального CBD, а также простота его применения делают его следующим логическим шагом в исследованиях. Кроме того, была исследована трансдермальная доставка CBD, но не в контексте физических упражнений и EIMD. Таким образом, цель этого исследования будет заключаться в оценке эффективности трансдермального применения доставки CBD для уменьшения поведения, связанного с болью, и снижения физической активности, связанного с EIMD. Предполагается, что трансдермальное применение CBD уменьшит провоспалительные и повысит противовоспалительные маркеры в крови, а также ослабит снижение последующей физической активности после протокола повреждения, вызванного физической нагрузкой.

Методы Экспериментальный подход Используя рандомизированный двойной слепой экспериментальный план, участникам будет назначено трансдермальное применение крема с 1 г КБД или плацебо после завершения упражнений. Мышечная болезненность, венозная кровь (для оценки креатинкиназы (КК) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) будет собираться до эксцентрических упражнений, сразу после них и через 1, 4, 24 и 48 часов после упражнений. Через 48 часов мышечная функция будет оцениваться с помощью общего спортивного тестирования.

Субъекты. Субъектами будут 24 внешне здоровых, тренированных с отягощениями и аэробно подготовленных мужчин и женщин. Все испытуемые самостоятельно сообщали с помощью анкеты «Здоровый анамнез» и анкеты готовности к физической активности (PARQ), что они участвуют в > 150 минут в неделю упражнений от умеренной до высокой, которые включали смесь аэробных тренировок и тренировок с отягощениями. Субъекты сообщат, что у них нет сердечно-сосудистых, метаболических, вирусных заболеваний, заболеваний почек и печени, а также нет ортопедических травм, которые мешают им заниматься спортом. Кроме того, субъекты должны будут заниматься как минимум два дня в неделю упражнениями с отягощениями для всего тела в течение > 6 месяцев. Все испытуемые заявят о себе, что они знакомы с упражнениями с отягощениями (RE), выполненными в этом исследовании, и у них был предыдущий опыт эксцентрических тренировок. Перед началом экспериментальных испытаний рост (см) и масса тела (кг) будут измерены без обуви с использованием ростомера с точностью до 1 см и весов с точностью до 0,1 кг соответственно. Кроме того, процент телесного жира (BF%) будет измеряться с использованием кожной складки в трех местах: грудь, живот и бедро для мужчин и трицепс, надподвздошная область и бедро для женщин. Эти значения будут использоваться для оценки плотности тела и BF%.

Процедуры

1 Определение максимального количества повторений (1ПМ) Перед выполнением каждого упражнения исследователь, сертифицированный Национальной ассоциацией силы и физической подготовки (NSCA), Американским колледжем спортивной медицины (ACSM) или Национальной ассоциацией спортивной подготовки, продемонстрирует правильную технику подъема и частоту шагов. Ассоциация. После изучения правильной формы и описания каждого упражнения испытуемые выполнят 5-10 минут самостоятельно выбранной разминки перед выполнением первого подхода RE с ~ 50% от их самооценки 1RM для 8-10 повторений. После 3-5-минутного периода отдыха будут выполняться последовательные подходы, и исследователи будут продолжать добавлять вес в каждом подходе, пока не будет определен успешный 1RM. В соответствии с рекомендациями NSCA между каждым подходом предоставляется период отдыха 3-5 минут. Все 1ПМ будут определены с трех попыток в один и тот же день. 1RM будет определен для ноги. Между упражнениями испытуемым дается 3-5 минут отдыха.

Протокол упражнений с отягощениями Участники выполнят эксцентрический жим ногами (4-секундная фаза опускания и 1-секундная фаза подъема) в 10 подходах по 8 повторений при 70% 1ПМ, чтобы вызвать повреждение мышц с помощью тренажера для жима ногами. Между подходами разрешено три минуты отдыха. После 10-го жима ногами участники выполнят 4 подхода по 20 последовательных плиометрических выпадов, используя только вес своего тела. Между подходами разрешено две минуты отдыха. Протокол повреждения мышц будет выполнен после завершения 4-го подхода плиометрических выпадов.

Визит для тренировки с повреждением мышц По прибытии в лабораторию перед тренировкой будут взяты образцы крови. Будут тестироваться воспринимаемая болезненность перед тренировкой, вертикальный прыжок, максимальное произвольное сокращение (MVC), максимальное произвольное изометрическое сокращение (MVIC) и спринт на 10 ярдов. Затем участники выполнят 10-минутную динамическую разминку по своему выбору, а затем выполнят протокол упражнений приседаний, разрушающих мышцы. После выполнения протокола упражнений у участников возьмут кровь и оценят болезненность мышц.

Сбор крови, воспринимаемая болезненность и мышечная работа Сбор крови и оценка Кровь будет собираться до тренировки, вызывающей повреждение мышц, после тренировки, через 1, 4, 24 и 48 часов после тренировки для сбора плазмы. Образцы крови будут собираться из локтевой вены, центрифугироваться при 1650xg в течение 10 минут и храниться при -80°C до анализа. В качестве косвенных маркеров мышечного повреждения будут определяться концентрации СК и ЛДГ в плазме крови при упражнениях до повреждения мышц, 4-, 24- и 48-Н. CK и LDH будут определяться в двух экземплярах с использованием ферментативных анализов в соответствии с рекомендациями производителя.

Воспринимаемая болезненность Для оценки воспринимаемой болезненности будет использоваться бумажная версия визуальной аналоговой шкалы. Ноль сантиметров не будет означать болезненности, а 10 см будут представлять крайнюю болезненность. Участники будут оценивать воспринимаемую болезненность во все моменты времени (до тренировки, после тренировки, 1-, 4-, 24- и 48-H).

MVC С помощью системы Biodex будет оцениваться сила MVC участника в разгибателе колена доминирующей конечности. Положение стула каждого участника Biodex будет оставаться стандартным для всех посещений и попыток. Колено участника будет сгибаться под углом 120°. Три 5-секундных сокращения выполняются с одной минутой отдыха между попытками. Попытка, приведшая к максимальному пиковому крутящему моменту (ньютон-метры), будет записана и использована для статистического анализа.

Максимальное произвольное изометрическое сокращение С помощью системы Biodex будет оцениваться сила MVIC участника, разгибающего коленный сустав доминирующей конечности. Положение стула каждого участника Biodex будет оставаться стандартным для всех посещений и попыток. Колено участника будет сгибаться под углом 120°. Три 5-секундных сокращения выполняются с одной минутой отдыха между попытками. Попытка, приведшая к максимальному пиковому крутящему моменту (ньютон-метры), будет записана и использована для статистического анализа.

Вертикальный прыжок Вертикальный прыжок будет оцениваться с использованием устройства Tendo (Tendo Sport; Лондон, Великобритания), которое прикрепляется к участнику и дается указание прыгать. Участникам будет разрешено три прыжка, при этом прыжок с наибольшей выходной мощностью будет записан и использован для статистического анализа. Между попытками дается две минуты отдыха.

Спринт на 10 ярдов Участникам будет предложено пробежать 10 ярдов как можно быстрее по прямой. Им будет предложено начать с предпочитаемой ногой вперед и поставить их на линию, наклеенную на пол, из положения стоя. Одна и та же передняя нога будет использоваться во всех временных точках теста. Участники выполнят три спринта, и автоматический цифровой таймер, связанный с датчиками (системы синхронизации Bower, Draper, UT), будет установлен на отметках 0 и 10 ярдов для оценки общего времени спринта.