Влияние ПЭА на восстановление мышц после упражнений с отягощениями

Дизайн исследования Протокол предполагает двойное слепое плацебо-контролируемое перекрестное исследование, в котором участвуют спортсмены-мужчины, не являющиеся элитными (тренировочная нагрузка >5 часов в неделю, n=14). Участники проходят 2 экспериментальных сеанса, на которых они получают ПЭА или плацебо в случайном порядке. Две сессии разделены 3-недельным периодом вымывания, чтобы обеспечить полное восстановление после эксцентрических упражнений. Научное обоснование использования внутрисубъектного плана основано на предположении о меньшей изменчивости данных и повышенной статистической мощности по сравнению с межсубъектным планом. Кроме того, двойное слепое плацебо-контролируемое исследование используется для предотвращения предвзятости лечения и эффектов плацебо.

Участники случайным образом распределяются для получения добавок ПЭА или плацебо, соответствующих внешнему виду, два раза в день в течение 6 дней. За три дня до начала приема добавок (D-3) собираются исходные измерения, во время которых участники сообщают в лабораторию натощак и в состоянии покоя и отмечают болезненность мышц по визуальной аналоговой шкале (ВАШ). Затем берут образцы крови и биопсию мышц, после чего оценивают максимальные изометрические, эксцентрические и концентрические произвольные сокращения и высоту прыжка (прыжок с встречным движением и прыжок из приседа). Кроме того, участники заполняют Питтсбургский индекс качества сна (PSQI), чтобы оценить качество и количество сна за предыдущий месяц. Через три дня после сбора исходных измерений (D0) участники возвращаются в лабораторию отдохнувшими и натощак. После сбора образца крови натощак они получают свою первую добавку с легким стандартизированным завтраком (~ 500 ккал, 60% углеводов, 20% белков, 20% жиров). После этого они оценивают болезненность мышц и заполняют анкету больницы Святой Марии (чтобы оценить качество и количество сна прошлой ночью). Через час после приема добавки участники выполняют одностороннее эксцентрическое упражнение (ЭУ), состоящее из 24 подходов по 10 эксцентрических сокращений разгибателей колена. Измерения максимальных произвольных сокращений и высоты прыжка повторяют через 24, 48, 72 и 120 часов после ЭЭ. Кроме того, образцы крови собирают через 24, 48, 72, 96 и 120 часов после ЭЭ, а биопсию мышц собирают через 48 часов после ЭЭ. Кроме того, участники оценивают воспринимаемую ими мышечную болезненность, заполняют дневник питания и заполняют анкету больницы Святой Марии (ежедневно) на протяжении всего экспериментального протокола.

Скрининг Добровольцы проходят скрининг для оценки их права на участие в исследовании на основе критериев включения и исключения. Во время скрининга измеряют массу тела с помощью цифровых весов с точностью до 0,1 кг и измеряют рост с точностью до 1 см. Кроме того, получают медицинскую анкету для оценки общего состояния здоровья участников. Когда добровольцы признаны подходящими в соответствии с результатами скрининга и критериями включения и исключения, они включаются в исследование.

Ознакомление Чтобы предотвратить какой-либо эффект обучения во время интервенционного испытания, все участники знакомятся с тестовым оборудованием как минимум за неделю до начала испытания. Участникам предлагается выполнить 3 субмаксимальных изометрических, эксцентрических и концентрических произвольных сокращения и 3 прыжка со встречным движением и приседания, как подробно описано ниже (см. параграф 76.3 на стр. 12). Участники инструктируются о правильной технике движений и постоянно находятся под наблюдением сотрудника. В ходе ознакомления определяются индивидуальные настройки на изокинетическом динамометре, которые будут использоваться во всех последующих измерениях. Кроме того, участников инструктируют, как заполнять дневники питания.

Рандомизация: участников случайным образом распределяют в одну из дополнительных групп (PEA или плацебо) во время первого сеанса. После 3-недельного периода вымывания участников переводят в другую группу добавок. Рандомизация проводится исследователем в нашей лаборатории, который не участвует ни в одной из экспериментальных процедур. Таким образом, участники, а также исследователи, проводящие измерения, не знают о порядке, в котором участники получают различные добавки. Последовательность рандомизации будет создана членом исследовательской группы, не участвующим в текущем исследовании, с использованием онлайн-инструмента (RANDOM.ORG — генератор целочисленных наборов). Коды сокрытия личности используются в списке рандомизации, который находится на ответственном хранении у того же члена исследовательской группы, который не участвует в текущем исследовании.

Ослепление: чтобы избежать предвзятости, исследовательские группы будут закрыты для исследователей/сотрудников исследования/участников следующим образом: добавка будет производиться, упаковываться и маркироваться таким образом, чтобы ни внешний вид, ни запах и/или прикосновение добавки можно отличить от плацебо. Добавки доставляются участникам членом исследовательской группы, который не участвует ни в каких экспериментальных процедурах или анализах. Кроме того, чтобы сохранить слепоту, добавка и плацебо будут следовать одному и тому же пути и процессу введения.

Демаскирование: после того, как все участники завершили исследование и все анализы в лабораторных условиях завершены, база данных будет заблокирована, а собранные данные исследования будут сняты с ослепления, чтобы можно было провести статистический анализ данных исследования. PI предоставит назначенным исследователям неслепую информацию о лечении для всех участников после завершения анализа данных.

В случае возникновения чрезвычайной ситуации в слепом исследовании Исследователь несет единоличную ответственность за определение того, оправдано ли преждевременное снятие ослепления назначенного лечения участника. Безопасность участников всегда должна быть первым соображением при принятии такого решения. Дата и причина снятия ослепления должны быть записаны, если применимо.

Протокол эксцентрических упражнений (ЭУ), повреждающих мышцы. Участники выполняют 5-минутную разминку на велоэргометре мощностью 100 Вт. После этого они проходят на изокинетическом динамометре, где их верхняя часть тела привязывается к стулу для стабилизации туловища, а их правая нога привязывается к рычагу. Протокол ЭЭ состоит из 24 сетов по 10 изокинетических односторонних эксцентрических сокращений разгибателей коленного сустава с угловой скоростью -30⁰/с и диапазоном движений от 180⁰ до 60⁰ (где 180⁰ относится к полному разгибанию). Между сетами предоставляется 60 секунд отдыха. Участникам устно предлагается максимально сопротивляться вращению рычага вниз во время эксцентрической фазы движения. Во время концентрической фазы движения сопротивление не применяется. Этот протокол эксцентрических упражнений показал, что он эффективно вызывает повреждение мышц, как было указано в предыдущих исследованиях.

Добавки Участники получали добавки ПЭА и плацебо в двух отдельных случаях в рандомизированном порядке. Добавки ПЭА содержат 350 мг левагена+ (315 мг ПЭА и 35 мг наполнителей), а добавки плацебо содержат 350 мг мальтодекстрина. Леваген+ состоит на 90% из пальмитоилэтаноламида и на 10% из смеси кокосового масла (фракционированного), полиглицерина полирицинолеата, цитрусового масла, оливкового масла, лецитина, dl-альфа-токоферилацетата и диоксида кремния для улучшения биодоступности ПЭА. И ПЭА, и плацебо-добавки упакованы в непрозрачные твердые капсулы, чтобы гарантировать отсутствие различий во внешнем виде или вкусе. Участников проинструктировали принимать пищевую добавку два раза в день (утром и за час до сна) в течение 6 дней подряд, начиная с момента сбора исходных показателей.

Физическая активность и диетический контроль Участников просят поддерживать привычные модели активности (например, на велосипеде на урок). Тем не менее, их проинструктировали не выполнять какие-либо умеренные или напряженные упражнения во время и за 72 часа до начала экспериментального сеанса. Кроме того, за 24 часа до забора биопсии мышц запрещается выполнять какие-либо физические упражнения.

Участники получают стандартизированную пищу (1200 ккал, 180 г CHO, 33 г жира, 45 г белка) вечером перед ЭЭ, а также вечером перед взятием биопсии мышц. В дни тестирования, когда участники должны явиться в лабораторию натощак, после завершения всех измерений предоставляется завтрак (500 ккал). Такой же завтрак предоставляется за 1 час до начала ЕО. Кроме того, участники ежедневно заполняют дневник питания, начиная с исходных измерений, чтобы проверить возможные различия в питании между условиями. Анализ рациона проводится с использованием веб-платформы для регистрации рациона питания и анализа состава макро- и микроэлементов (https://mijn.voedingscentrum.nl/nl/eetmeter/). Участникам не разрешается употреблять алкогольные напитки или напитки с кофеином во время экспериментальных сессий.

Образцы крови Кровь (2x10 мл) берется из вены руки (система Venoject), и плазма или сыворотка немедленно отделяются центрифугированием. Образцы плазмы и сыворотки распределяют по разным аликвотам по 1 мл и хранят при температуре -20°C до последующего использования для биохимических анализов. Образцы крови собирают на исходном уровне, непосредственно перед ЭЭ и через 24, 48, 72, 96 и 120 часов после ЭЭ натощак.

Образцы плазмы анализируют с помощью соответствующего специфического твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) на CK (маркер повреждения мышц), IL-6 и TNF-альфа (оба маркера системного воспаления). Концентрации ФЭА оценивают с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией. Дополнительные анализы образцов крови могут быть выполнены, если они будут сочтены целесообразными после проведения первичных анализов. После того, как все анализы были выполнены, любой остаточный образец хранится еще 3 года, прежде чем он будет безвозвратно уничтожен.

Мышечная биопсия. Мышечная биопсия берется исходно и через 48 часов после ЭЭ с доминирующей ноги натощак. Таким образом, на протяжении всего исследования берется 4 биопсии на субъекта. Биопсию берет опытный врач (Dr. Рууд Ван Тинен) из м. латеральную широкую мышцу бедра тренируемой ноги с помощью иглы Бергстрема диаметром 5 мм, как описано ранее (29). Короче говоря, делается небольшой разрез (~ 5 мм) через кожу и подлежащую фасцию под местной анестезией (лидокаин, 1 мл), чтобы облегчить проникновение иглы в мышечное брюшко. Как только игла помещается в брюшко мышцы, к верхнему концу иглы прикрепляются трубка и шприц, который используется для создания вакуума, с помощью которого мышца втягивается в иглу. В этот момент плавное скручивающее движение внутренней части иглы вниз прорезает ткань, чтобы получить образец мышцы. После разрезания ткани (~ 150-300 мг мышц) образцы освобождают от видимой крови и соединительной ткани перед замораживанием в жидком азоте. Разрез, сделанный через кожу, закроют липкими полосками (стеристрипами) и перевяжут водостойким пластырем. Участники будут носить пластырь в течение 5 дней, прежде чем им разрешат его снять. В течение этих 5 дней участникам разрешается принимать душ, но они будут проинструктированы не погружать и не погружать гипс (т. брать бэд или плавать). Участники будут предупреждены о том, что процедура биопсии мышц оставляет небольшой шрам ~ 5 мм, который, скорее всего, будет невидимым через один или два года. Кроме того, местная анестезия гарантирует отсутствие болевых ощущений во время процедуры, но механические датчики в мышцах остаются чувствительными. Таким образом, участники могут испытывать чувство давления, но не боли. После процедуры мышца может ощущаться жесткой в ​​течение дня или двух.

Биопсия мышц подвергается биохимическому анализу в нашей лаборатории (Исследовательская лаборатория физиологии упражнений, KU Leuven) на предмет параметров мышечного воспаления, стресса, регенерации и анаболизма.

Максимальное произвольное сокращение (MVC) разгибателей колена Изометрический, эксцентрический и концентрический крутящий момент разгибателей колена тренируемой ноги измеряют с помощью изокинетического динамометра (см. (28)) в начале исследования и через 24, 48, 72 и 120 часов после ЭЭ. Короче говоря, участников усаживают так, чтобы их верхняя часть тела была привязана к стулу, чтобы стабилизировать туловище, а их тренированная нога была привязана к рычагу. Для максимального изометрического пика произвольного сокращения коленный сустав располагается под углом 90⁰. Участникам предлагается максимально сжать разгибатели колена и удерживать их в течение 3 секунд. Максимальное эксцентрическое и концентрическое произвольное сокращение измеряется при угловой скорости 30⁰/с и диапазоне движений 180-60⁰ (где 180⁰ относится к полному разгибанию). Каждое движение выполняется трижды с 60-секундным отдыхом между попытками. Максимальное пиковое значение крутящего момента, полученное между попытками, используется для анализа.

Прыжок со встречным движением Участники выполняют прыжок со встречным движением (CMJ) на силовой платформе (SMARTJUMP, Fusion sport, Ноттингем, Великобритания) в исходном состоянии и через 24, 48, 72 и 120 часов после EE. Участников просят принять вертикальное положение (угол колена 180⁰) с ногами на ширине бедер, прежде чем они начнут движение вниз в положение приседа (угол колена 90⁰), после чего они прыгнут вертикально на максимальную высоту. Участникам предлагается положить руки на бедра и держать тело прямо на протяжении всего прыжка. CMJ выполняется три раза с 60-секундным отдыхом между попытками. Самый высокий зарегистрированный прыжок используется для анализа.

Прыжок с приседанием Участники выполняют прыжок с приседанием (SJ) на силовой платформе в исходном состоянии и через 24, 48, 72 и 120 часов после EE. Участников просят начать с положения приседа (угол колена 90⁰) и удерживать его в течение 3 секунд, прежде чем они прыгнут вертикально на максимальную высоту. Участникам предлагается положить руки на бедра и держать тело прямо на протяжении всего прыжка. SJ выполняется трижды с 60-секундным отдыхом между попытками. Самый высокий зарегистрированный прыжок используется для анализа.

Болезненность мышц Болезненность мышц тренируемой ноги оценивают исходно, непосредственно перед ЭЭ и через 24, 48, 72, 96 и 120 часов после ЭЭ с использованием визуальной аналоговой шкалы (ВАШ). Участников просят удерживать положение приседа в течение 3 секунд, положив руки на бедра, и отмечать воспринимаемую ими мышечную болезненность на шкале, представленной 100-миллиметровой линией, крайняя левая из которых представляет «отсутствие боли», а крайняя правая представляет собой «крайнюю боль».

Качество и количество сна На исходном уровне привычная гигиена сна участников оценивалась с использованием Питтсбургского индекса качества сна. Кроме того, участники ежедневно заполняют анкету больницы Святой Марии, чтобы оценить качество и количество своего сна по сравнению с предыдущей ночью, начиная с ночи перед исходными измерениями. Опросник больницы Святой Марии оказался надежным инструментом для оценки сна субъекта предыдущей ночью.