Потребление бикарбоната натрия при производительности выносливости

Введение буферизационных агентов В упражнении во время высокоинтенсивных упражнений возникает мышечная усталость, что отрицательно влияет как на анаэробные, так и аэробные (выносливые) упражнения. Одной из основных причин мышечной усталости является метаболический ацидоз, который возникает в результате накопления внутриклеточного лактата и ионов H+ (Freis et al., 2017; Krustrup et al., 2015). Поскольку мышечная кислотность регулируется внутриклеточными и внеклеточными буферными системами, усиление этих систем имеет важное значение для поддержания эффективного сокращения мышц, усталости задержки и, таким образом )

Различные эргогенные СПИДы используются для повышения внутриклеточной и внеклеточной буферизации, поскольку бета-аланин и бикарбонат натрия (SB) являются двумя хорошо поддерживаемыми агентами: бета-аланин усиливает внутриклеточный буферизатор путем повышения уровня карнозина мышц, предотвращение ацидоза и улучшения (трикслер et al., 2015). SB в первую очередь действует как внеклеточный буфер, очищая ионы H+ из крови. Этот механизм косвенно уменьшает накопление H+ в мышцах во время интенсивных упражнений (Durkalec-Michalski et al., 2018a; 2018b). Сохранение продукции АТФ с помощью гликолиза, это буферизационное действие задерживает начало мышечной усталости во время высокоинтенсивных упражнений (Lancha Junior et al., 2015; Lopes-Silva et al., 2019).

Из-за его способности уменьшать накопление лактата и H+, исследования преимущественно сосредоточены на воздействии SB на высокоинтенсивные, краткосрочные упражнения (1-10 минут), зависящие от гликолитического метаболизма (Delextrat et al., 2018; Driller et al. , 2012; Например, доза впуска SB 0,3 г/кг улучшила общую работу работы за счет повышения буферизации в протоколе Sprint 10 x 6 секунды (Miller et al., 2016). Таким образом, SB обычно используется для спорта, зависящего от гликолитического метаболизма, такого как спринт, бег на среднем дистанции и борьба с спортом. Кроме того, SB также может быть полезным для более длительных событий выносливости (30-60 минут) на анаэробном пороге (AT), таких как высокоинтенсивные интервальные тренировки или события на выносливость на больших расстояниях, заключающиеся с последним спринтом (Burke, 2013).

SB и эффективность выносливости, в то время как длительные упражнения на выносливость (> 30 минут) в первую очередь обусловлены аэробным метаболизмом, анаэробный гликолиз также значительно способствует выработке энергии, что приводит к повышенным уровням лактата в крови (Egger et al., 2014; Jones et al., 1977; Следовательно, SB может помочь поддерживать оптимальные уровни pH во время упражнений на выносливость, повышая высокую интенсивную производительность на или около аэробного порога (Egger et al., 2014; Freis et al., 2017).

Исследования изучали влияние 0,2-0,3 Потребление G/кг SB при производительности выносливости вблизи порога лактата при циклировании и беге, часто сравнивая его с нейтральными (хлорид натрия) или кислотными (хлорид -добавками аммония). Результаты показывают, что в то время как SB улучшает время до истощения, кислые агенты могут уменьшить его (George & Maclaren, 1988; Jones et al., 1977; Sutton et al., 1981). Например, Egger et al. (2014) обнаружили, что потребление 0,3 г/кг SB за час до продолжительного времени упражнения во время теста после 30-минутной тренировки при 95% анаэробном пороге.

В то время как исследования подтверждают положительное влияние SB на производительность выносливости, существуют смешанные доказательства. Некоторые исследования показали, что, несмотря на увеличение бикарбоната крови и pH или снижение уровня лактата, SB не улучшил эффективность выносливости (Freis et al., 2017; McNaughton et al., 1999). Эти исследования, однако, проводились в лабораторных условиях. Исследования по эффекту SB в полевых, реальных настройках выносливости еще не проведены.

Оптимизация потребления бикарбоната натрия, в то время как SB показал перспективу при повышении высокоинтенсивных выносливости, исследования часто сосредоточены на острого использования SB, обычно рекомендуя дозу 0,3 г/кг перед упражнениями (Lancha Junior et al., 2015). Этот протокол эффективно повышает уровень pH в крови и бикарбонат (Price & Singh, 2008), одновременно снижая концентрацию H+ в плазме (Renfree, 2007). Однако это острое потребление может привести к желудочно -кишечным симптомам (ГИС) из -за быстрого поглощения как бикарбоната, так и натрия (Siegler et al., 2012). В выносливых видах спорта управление ГИС имеет решающее значение, так как такие симптомы могут более сильно повлиять на производительность, чем в краткосрочных событиях (Jeukendrup, 2017).

Это вызвало исследование альтернативных протоколов SB, чтобы минимизировать ГИС, такие как распространение дозировки с течением времени, использование более низких доз или введение в течение последовательных дней. В исследовании, проведенном исследователями, участвующими в этом проекте, влияние 0,2 г/кг на производительность выносливости оценивалось в течение четырех дней подряд у мужских велосипедистов. Результаты показали, что, хотя как острая, так и последовательная потребление SB повышенная буферная способность (рис. 1), только последовательное потребление значительно расширило время до истощения по сравнению с плацебо (рис. 2). Примечательно, что ГИС наблюдалась с острым потреблением, но был сведен к минимуму при приемов последовательного дня, что позволяет предположить, что необходимость в альтернативных протоколах острых SB для дальнейшего повышения производительности выносливости за счет снижения ГИС.

Рисунок 1. Влияние 0,2 г/кг бикарбонат натрия на уровни pH (A) в крови и бикарбонат в крови (B) в острые и последовательные дни (Aktitiz et al., 2024). SB: бикарбонат натрия. §: значительная разница между острым SB и PLA (P <0,05); ¥: Значительная разница между всеми парными сравнениями (острый SB, последовательные дни SB и PLA) (P <0,05).

Рисунок 2. Влияние 0,2 г/кг бикарбонат натрия вовремя до истощения в острые и последовательные дни (Aktitiz et al., 2024). SB: бикарбонат натрия. *: Значительная разница между последовательными днями SB и PLA (P <0,05).

В исследованиях по альтернативным методам потребления SB потребление с богатым углеводом пищи было одним из наиболее эффективных способов предотвращения ГИС. Например, исследование (Carr et al., 2011) показало, что потребление 0,3 г/кг SB с 1,5 г/кг углеводов и 7 мл/кг жидкости приводило к пиковым уровням бикарбоната в крови и pH в течение 120-150 минут, с минимальными ГИС Полем Этот вывод свидетельствует о том, что потребление SB с углеводами может повысить производительность при минимизации неблагоприятных последствий, обеспечивая многообещающий подход для спортсменов на выносливость.

SB и спортсмены, хотя исследования показали, что SB может положительно повлиять на высокоинтенсивные упражнения на выносливость (Egger et al., 2014; George & Maclaren, 1988; Jones et al., 1977; Sutton et al., 1981), большинство исследований был проведен на спортсменах мужского пола. Исследования с участием спортсменов составляют только 7,4% от общего SB (Smith et al., 2022). Из -за их в целом более низкой мышечной массы и уменьшенной доли мышечных волокон типа 2 (Nuzzo et al., 2024), женщины могут иметь снижение гликолитической способности, что означает, что SB может оказать четкое влияние на женскую физиологию (Green et al., 1984; Hegge et al., 2016; Кроме того, из -за их ежемесячного опыта с желудочно -кишечными симптомами (ГИС), таких как вздутие живота, боль в животе и диарея во время менструального цикла, женщины могут лучше переносить побочные эффекты SB (Carr et al., 2023). Эти результаты показывают, что SB может быть более эффективным у спортсменов.

Действительно, острая доза 0,3 г/кг SB, занявшая 90 минут до того, как было показано, что упражнения повышают 1-минутную максимальную циклическую эффективность у 10 физически активных женщин (McNaughton et al., 1997). В другом исследовании с участием женских баскетболистов (n = 15) 3-дневный режим 0,4 г/кг SB улучшил повторную производительность спринта и высоту прыжков во время смоделированной игры (Delextrat et al., 2018). Мета-анализ также подтвердил положительное влияние SB на анаэробные показатели у спортсменов (Saunders et al., 2022). Тем не менее, влияние SB на высокую интенсивную выносливость у спортсменов спортсменов не было исследовано. Кроме того, существующие исследования ограничены высококвалифицированными женщинами в возрасте 19-26 лет (Saunders et al., 2022), и их влияние на рекреационные и пожилые спортсмены-женщин остаются неисследованными.

Таким образом, хотя существенные данные свидетельствуют о том, что SB может повысить высокую интенсивную выносливость, существует заметное отсутствие исследований, специально касающихся физиологии женщин-спортсменов и альтернативных протоколов SB, которые смягчают ГИС у женщин.

Исследовательская группа по методу. Исследование будет включать в себя 19 здоровых бегунов для отдыха в возрасте от 18 до 40 лет, которые постоянно тренировались (не менее трех дней в неделю) в течение как минимум одного года. Участники будут завербованы через аутрич в университетские спортивные клубы в Анкаре. Одобрение этики для этого исследования было получено в Комитете по этике клинических исследований Университета Хасетепе. Участники будут проинформированы о протоколе, предоставленном с информированными формами согласия, и исследование будет придерживаться обновленной декларации Хельсинки (2013). Демографические формы, документирующие историю обучения и анкету по готовности к физической активности Американского колледжа спортивной медицины.

Критерии включения:

• Женщина, 18-40 лет.
• Бегущий отдыха с минимальной годичной историей регулярной подготовки (не менее трех дней в неделю).
• Опыт в гонках в 10 км или более (подтвержденный официальным результатом гонки).
• Способность пройти 10-километровое расстояние в среднем темпе ниже 6,00 мин/км (подтверждено с помощью показаний наилучшим рекордом через такие приложения, как Strava).

Критерии исключения:

• Использование любых лекарств или добавок, которые могут повлиять на метаболизм.
• Наличие любого острого или хронического состояния, ограничивающего физическую активность (опорно -двигательные, сердечно -сосудистые или респираторные проблемы).
• Алкоголь и/или привычки курения.
• Приверженность конкретной диете, влияющей на метаболизм в течение периода исследования (прерывистый пост, кетогенные, веганские диеты и т. Д.).
• Беременность или грудное вскармливание в течение периода исследования.
• Тяжелые менструальные нарушения или аменорея.
• Индекс массы тела (ИМТ) вне диапазона 18,5-30.
• История желудочно -кишечных расстройств (например, IBS, болезнь Крона).
• Аллергия или непереносимость на бикарбонат натрия или связанные с ним соединения.
• История беспорядочного питания.

Дизайн исследования Это рандомизированное, двойное слепое, кроссоверное исследование будет включать в себя каждый участник в четырех экспериментальных тестах на упражнениях: один для состава тела, один максимальный тест поглощения кислорода (VO2MAX) и два «теста на производительность», ориентированные на оценку времени на 10 км и других Переменные, связанные с выносливостью. Участники завершат два вмешательства: бикарбонат натрия (SB) и плацебо (PL). В условиях SB участники получат 0,3 г/кг SB, в то время как в состоянии PL они получат соли стола 0,03 г/кг, вводимую двойную слепого. Тестирование на производительность начнется через 1,5 часа после приема стандартизированного 1,5 г/кг углевода. После каждого испытания будет период вымывания 3-7 дней, после чего группы будут пересекаться, и протокол повторяется.

Участники композиции тела посетят лабораторию после ночной ночи, не надев металлические или электронные предметы, и будут аннулировать свои мочевые пузыри перед измерениями. Вес тела будет измерена до точности 0,1 кг с использованием электронной шкалы (Tanita UBB SC 330, США). Состав тела, в том числе жировая масса, процентное содержание жира в организме, медную массу тела и висцеральную жировую ткань, будет оценена с использованием рентгеновской абсорбциометрии с двойной энергией (DXA, Lunar Prodigy Pro Beam, GE Health Care, Madison Wisconsin, USA) Полем DXA будет откалиброваться ежедневно, и все измерения будут проводиться лицензированным исследователем. Значения состава тела будут проанализированы с использованием программного обеспечения GE Encore V14.1 и Corescan для висцеральной жировой ткани.

Стандартизация потребления питания Один день записей о потреблении питания будет собираться за 24 часа до тестирования на производительность и проанализирована с использованием программного обеспечения BEBIS 6.1 (Stuttgart, Германия). Эта стандартизация обеспечит аналогичное потребление углеводов перед тестами. Кроме того, участники потребляют стандартизированный углеводный завтрак 1,5 г/кг углевода (зерновые, молоко, фрукты) за 90 минут до тестирования, согласовываясь с рекомендациями по гонкам (Burke et al., 2011).

Добавка бикарбоната натрия Каждый участник выполнит два испытания: острый SB и плацебо. Доза 0,3 г/кг/день будет вводить в воду 7 мл/кг с приемом пищи, богатой углеводом, чтобы минимизировать симптомы желудочно-кишечного тракта (ГИС) после протокола Carr et al. (2011). Для плацебо соль стола 0,03 г/кг/день будет вводить с одинаковыми интервалами. Симптомы ГИС участников будут оцениваться с использованием 10-балльного обследования шкалы Лайкерта, оценивающего 10 различных симптомов ГИС в 90, 60 и 30 минутах назначения.

Vo2max

Чтобы определить уровни VO2MAX и фитнеса участников, будет проведен инкрементный протокол тестирования беговой дорожки. Тест начнется с 6 км/ч и увеличивается на 1 км/ч каждую минуту до истощения, с наклоном беговой дорожки до 1%. Поглощение кислорода (VO2) и производство углекислого газа (VCO2) будет измерено с использованием системы анализа газа (Quark CPET, COSMED Cardio Pul-легочный тестирование, Италия), и частота сердечных сокращений будет контролироваться с использованием датчика Polar Ignite и H9. Значение VO2MAX будет считаться действительным, если будут соблюдены два из следующих критериев:

• Плато в Vo2.
• Коэффициент респираторного обмена> 1,10.
• Частота сердечных сокращений превышает 90% прогнозируемого макс.
• Воспринимаемое оценка нагрузки выше 18. 10 км тест на производительность. растяжение. Участникам будет проинструктировано избегать упражнений 2 дня назад, воздерживаться от алкоголя (48 часов) и кофеина (12 часов), и сохранить свою обычную диету. Тесты будут проводиться в то же время, в аналогичных условиях окружающей среды, в фолликулярной фазе (дни 6-12) менструального цикла, чтобы минимизировать гормональное воздействие (McNulty et al., 2020). Участникам будет предложено сообщить о своей фазе менструального цикла и употреблении пероральных контрацептивов во время планирования тестов.

Участники будут проинформированы о том, что они должны обеспечить свою лучшую производительность. Во время их первого посещения участников будет предложено проверить свою предыдущую быстрой производительности в 10 км, используя приложение. Для каждого испытания на производительность процент относительно их предыдущей личной работы 10 км будет рассчитан для оценки их фактической эффективности. Участникам будет предложено употреблять 5-10 мл/кг воды за 2-3 часа до испытания, а количество потребления жидкости будет записано, чтобы обеспечить использование той же суммы во время второго посещения. Образцы мочи будут собираться перед испытанием на производительность, чтобы оценить специфическую тяжесть мочи с использованием рефрактометра (цифровая моча ATAGO S.G. UG-α Альфа), со значениями, оцениваемыми следующим образом: ≤1,020 для эугидратации, 1,020-1.030 для гипогидратации и> 1,030 для тяжелой гипогидратации. Чтобы рассчитать процент потери жидкости, масса тела будет измерена до и после тренировки. Разница между массой тела до и после тренировки будет скорректирована с учетом количества потребляемой жидкости во время упражнений, а процент потерь жидкости будет рассчитываться путем деления этого значения на начальную массу тела. Правильная гидратация будет обеспечена путем оценки потребления воды, специфического тяжести мочи и процента потерь жидкости для контроля влияния гидратации на производительность.

Никакие дополнительные продукты, помимо стандартизированного приема пищи, не будут употребляться в утро испытания. Потребление воды во время теста будет неограниченным, но потребляемая сумма будет зарегистрирована для обеспечения аналогичного потребления в последующих тестах. Во время испытания образцы крови будут взяты из кончика пальца до начала теста, а в 1 -й, 3 -й, 5 -й и 7 -й минутах после окончания теста для измерения рН в крови, лактате и бикарбоната. Частота сердечных сокращений (ЧСС) будет непрерывно контролироваться с использованием монитора сердечного ритма (полярный монитор сердечного ритма Ignite и датчик сердечного ритма Polar H9, Polar Electro Inc., США), и данные HR в реальном времени будут отслеживать исследователь. Участники будут устно информированы о завершении каждого километра, но обратная связь не будет предоставлена ​​в отношении HR, скорости или времени, и не будет предоставлено устное поощрение. Данные о производительности будут переданы участникам только после того, как все измерения будут завершены.

Чтобы избежать смещения, все измерения для одного и того же участника будут проводиться одним и тем же исследователем, а исследователь, ведущий тест на производительность, будет слепы к бикарбонату натрия (SB) или рандомизации плацебо. Время производительности, полученное в конце теста, будет служить основным результатом производительности для исследования. В дополнение к времени и скорости завершения 10 км, времени и скорости на каждые 400 м, первые 1 км, 1-5 км, 5-9 км, последнюю 1 км и последние 400 м также будут оценены. Воспринимаемое усилие в конце теста будет оцениваться с использованием шкалы Борга (6-20 баллов).

Проблемы и анализ крови и анализ образцов крови будет собираться с кончика пальца на исходном уровне, а через 1, 3, 5 и 7 минут после тренировки для анализа рН крови, бикарбоната, лактата, PO2 и PCO2 с использованием анализатора газа крови (ABL 9, Радиометр, Германия).

Расчеты размер выборки анализа данных, выполненные с использованием программного обеспечения G*Power (версия 3.1.9.2), указывают на то, что минимум 19 участников требуется для мощности 90% на альфа -уровне 0,05 с величиной эффекта 0,8. Данные будут проанализированы с помощью SPSS 23.0, представлены как среднее значение ± стандартные отклонения, и протестированы на нормальность с использованием теста Шапиро-Уилка. Повторные меры ANOVA проанализируют время производительности, в то время как двусторонние повторные измерения ANOVA оценит параметры крови (вмешательство X время). Значение устанавливается на р <0,05. Последующие тесты Бонферрони будут идентифицировать значительные различия, и будет рассчитывать частичные квадраты ETA (ƞ²), чтобы определить величины эффектов (ƞ² ≤ 0,01 = малый, ƞ² ≤ 0,06 = среда, ƞ² ≤ 0,14 = большой) (Richardson, 2011).