Влияние повторных гипоксических спринтерских тренировок на работоспособность при нормоксии у спортсменов мужского и женского пола (RSHwomen)

Будет использован дизайн одиночного слепого, параллельного, рандомизированного контролируемого исследования, сравнимого по полу, и методология этого исследования будет основана на ранее примененном успешном протоколе на мужчинах. Участники (мужчины и женщины) будут случайным образом распределены либо в контрольную группу (повторные спринтерские тренировки в нормоксии; RSN), либо в группу вмешательства (повторные спринтерские тренировки в условиях гипоксии; RSH), в результате чего в общей сложности получится четыре группы (женщины RSN и RSH). ; самцы RSN и RSH). В связи с тем, что требуется большое количество участников, эксперимент будет разделен на два исследования: RSN будет выполняться в исследовании 1, а RSH — в исследовании 2. Эксперимент включает 7 недель (неделя 1-7) повторяющихся спринтерских тренировок на велосипеде в условиях нормоксии или гипоксия, 2 раза в неделю, и два сеанса тестирования до (неделя -2/-1, предварительное тестирование) и после (неделя 8/9, посттестирование) тренировочного периода. Во время сеансов тестирования участники выполнят следующие тесты физической нагрузки и измерения в нормоксии: оценка состава тела с помощью DEXA (двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия) и измерение кожных складок, тест VO2max, забор крови в состоянии покоя для измерения концентрации гемоглобина и эстрогена и гематокрита. , определение массы гемоглобина, повторный тест на спринтерскую способность (RSA) и измерение спектроскопии в ближней инфракрасной области (NIRS) для оксигенации мышц, а также 30-секундный тест Вингейта. Уровень лактата в крови будет измеряться в состоянии покоя до и сразу после следующих тестов работоспособности с физической нагрузкой: RSA и Wingate.

Предварительный визит:

В течение недели перед предварительным тестированием участники будут оцениваться на предмет соответствия требованиям путем медицинского осмотра и заполнения анкет (медицинский осмотр и вопросники о физической активности / образе жизни) после подписания информированного согласия, связанного с предварительным отбором. Если они имеют право и все еще хотят принять участие в исследовании, участники подпишут информированное согласие, связанное с исследованием, и они будут ознакомлены со всеми экспериментальными процедурами.

Обучение под наблюдением:

Участники проведут 7-недельную циклическую повторную спринтерскую тренировку (2 раза в неделю), начиная с недели после предварительного тестирования и заканчивая за неделю до пост-тестирования. Тренировки будут проходить в гипоксической камере, состоящей из компрессора, построенного в лаборатории. Доля кислорода во вдыхаемом воздухе (FiO2) будет установлена ​​на 14,6% и 20,9% для RSH и RSN, чтобы имитировать высоту 3000 м и 300 м соответственно. Для того, чтобы ослепить испытуемых по высоте, компрессорная система также будет работать для RSN, но с нормоксическим потоком воздуха в камеру. Температура в камере будет поддерживаться постоянной на протяжении всей программы обучения.

Тренировочные занятия будут состоять из 10-минутной разминки при 50% VO2max каждого участника, за которой следуют 3 подхода по 5 x 10-секундных повторных спринтов на велоэргометре. Количество подходов уменьшится до двух в течение 7-й недели. Участникам будет предложено попытаться достичь и поддерживать максимальную выходную мощность во время каждого спринта. Активное восстановление при 30% VO2max будет разрешено в течение 20 секунд между спринтами и в течение 5 минут между подходами. Тренировка заканчивается 10-минутной заминкой при 30% VO2max. Во время спринтов будет использоваться индивидуальный фиксированный крутящий момент 0,7 Нм/кг, который будет снижен до 0,5 Нм/кг на 7-й неделе. Выходная мощность и частота сердечных сокращений будут записываться во время каждой тренировки. Всем участникам будет предоставлена ​​вода для обеспечения надлежащей гидратации во время тренировки. После каждого сеанса участников просят сообщать об их уровне воспринимаемой нагрузки (RPE, шкала Борга, 6–20) и уровне боли в ногах (непрерывная визуальная аналоговая шкала, ВАШ). Между двумя еженедельными сеансами будет разрешен как минимум один день отдыха, чтобы обеспечить оптимальное восстановление. Участникам будет предложено продолжить свое обычное обучение за пределами лаборатории и заполнить дневник обучения.

Предварительное и посттестирование:

Каждая сессия до и после тестирования состоит из двух дней. Участникам будет предложено заполнить дневник питания в течение трех дней до каждой тестовой сессии и максимально воспроизвести свой рацион. Они также будут проинструктированы воздерживаться от употребления алкоголя и кофеина в течение 24 часов перед каждым тестом и от тяжелых физических упражнений в течение 48 часов до него. Участникам будет рекомендовано съесть стандартную еду перед тестами. Во время испытаний всем участникам будет предоставлена ​​водопроводная вода вволю.

В течение первого дня тестирования будут измеряться масса тела и рост, а состав тела будет оцениваться с помощью сканирования DEXA (двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия) и измерения кожных складок. Образец крови будет взят в состоянии покоя из локтевой вены для измерения концентрации гемоглобина и эстрогена, а также гематокрита. Уровни эстрогена также будут оцениваться, чтобы убедиться, что у женщин-участников нет овуляции (несмотря на таблетки) в дни тестирования. Затем участники выполнят максимальный тест с дополнительными упражнениями для оценки аэробной производительности (VO2max). Через час после теста будет определена масса гемоглобина по методу возвратного дыхания угарным газом.

Во второй день тестирования участники пройдут тест RSA и тест Wingate. Концентрация лактата в крови будет измеряться в образце мочки уха объемом 5 мкл в состоянии покоя перед каждым тестом, а затем сразу после и через 2, 4 и 6 минут после тестов физической работоспособности, т. е. тестов RSA и Wingate.

Для всех тестов производительности участники будут использовать велоэргометр. Положения сиденья и руля будут отрегулированы для каждого участника и воспроизведены для всех тестов. Во время тестов RSA и Wingate исследователи будут записывать частоту сердечных сокращений, пиковую и среднюю выходную мощность и частоту вращения педалей. После каждого теста участников попросят сообщить об их RPE и VAS.

Пре- и пост-тестирование будет проводиться в точно таком же порядке в условиях нормоксии в хорошо проветриваемой лаборатории при постоянной температуре ~ 18°С.

тест VO2max

После забора крови в первый день участники выполнят тест VO2max. Начальная нагрузка для теста будет установлена ​​на уровне 1,2 Вт/кг LBM и будет увеличиваться на 0,6 Вт/кг LBM каждые 2 минуты до полного истощения. Потребление кислорода и производство углекислого газа будут измеряться на протяжении всего теста с помощью анализатора газообмена, а также будет определяться максимальное потребление кислорода (VO2max). Частота сердечных сокращений также будет записываться во время теста. По завершении теста участников попросят сообщить об их RPE и VAS.

Повторный тест на способность к спринту

В течение 2-го дня тестирования участники прибудут в лабораторию, и будет проведено базовое измерение (3 минуты) оксигенации мышц правой широкой латеральной мышцы в положении сидя с использованием метода NIRS. Затем участники выполнят 10-минутную разминку на 50% от их VO2max, включая два 5-секундных спринта с фиксированным крутящим моментом 0,8 Нм/кг. После разминки будет проведено еще одно измерение NIRS в состоянии покоя. Затем участники начнут крутить педали в течение 20 секунд при 30% VO2max перед выполнением теста RSA. Тест состоит из 10-секундного полного спринта с фиксированным крутящим моментом 0,8 Нм/кг с 20-секундным активным восстановлением после каждого спринта при 30% VO2max. Участникам будет предложено попытаться достичь и поддерживать максимальную выходную мощность во время каждого спринта теста. Их также будут сильно словесно подбадривать, и им будет дано указание выполнить как можно больше спринтов до волевого истощения. Никаких указаний на количество выполненных спринтов не будет. Минимальная частота вращения педалей 70 об/мин в течение более 5 с во время спринта будет критерием для прекращения теста. После завершения теста следует 10-минутная заминка при 30% VO2max.

НИРС

Изменения оксигенации мышц будут измеряться во время теста RSA методом NIRS с использованием разницы в характеристиках поглощения света между 760 и 850 нм. Складку кожи измеряют штангенциркулем, чтобы убедиться, что расстояние между аппаратом NIRS и мышцей не превышает 16 мм. Затем аппарат фиксируют на латеральной широкой мышце бедра правой ноги широкой повязкой, чтобы избежать интерференции постороннего света и потери проходящего света за пределы поля исследования.

Будут определяться концентрации оксигемоглобина ([O2Hb]), дезоксигемоглобина ([HHb]) и общего гемоглобина/миоглобина ([tHb]). Амплитуды во время следующих спринтов и среднее значение для всех спринтов на протяжении теста RSA (т. Δ[HHb]av и Δ[tHb]av). Такой же анализ будет выполняться на последующих этапах восстановления. Кроме того, Δ[tHb]/мощность будет рассчитываться как отношение между Δ[tHb] и средней мощностью для каждого спринта как показатель перфузии крови относительно интенсивности каждого спринта.

Измерение массы гемоглобина

Для этого измерения 7 образцов крови объемом около 70 мкл будут взяты из кончика пальца, 5 до вдыхания CO и 2 после. Метод повторного дыхания угарным газом заключается во вдыхании небольшого количества угарного газа (1 м/кг массы тела), смешанного с кислородом. Обладая высоким сродством к гемоглобину, СО преимущественно связывается с последним. Для измерения общей массы гемоглобина будет оцениваться доля CO, связанного с гемоглобином (ABL90 Flex, радиометр), до и после вдыхания смешанного газа (кислород + CO), а также концентрация CO в выдыхаемом воздухе (CO-метр). , Драгер).

30-секундный тест Вингейта

Через час после теста RSA участники выполнят 10-минутную разминку на велоэргометре при 30% от их VO2max, включая два 5-секундных спринта с тестовой нагрузкой. Затем они выполнят 30-секундное максимальное упражнение на велосипеде с сопротивлением, установленным на 7,5% от веса тела участника (0,075 кг/кг массы тела). Участникам будет предложено попытаться создать максимально возможную мощность на протяжении всего теста, и они получат сильное словесное поощрение. Последует 10-минутное охлаждение.

Исследователи максимально точно сопоставят участников мужского и женского пола по показателям в спринте, зарегистрированным во время теста RSA предварительного тестирования. Средняя мощность двух лучших спринтов будет рассчитываться в ваттах, а затем выражаться в джоулях на килограмм мышечной массы тела (LBM). Более того, исследователи сопоставят участников по VO2max относительно LBM, зарегистрированным во время добавочного теста предварительного тестирования.