Влияние добавок креатина на когнитивные показатели и маркеры острого повреждения почек после физических нагрузок в условиях жары

Представленные исследовательские вопросы/гипотезы потребуют 3 визита (1 исходный, затем 2 экспериментальных испытания) в Лабораторию физиологии упражнений Университета (UNI Exercise Physiology Lab).

Первый (исходный) визит будет включать заполнение документов (информированное согласие, анкета истории здоровья, анкета готовности к физической активности; PAR-Q+), ознакомление с методами когнитивной оценки, антропометрические измерения и тест с максимальным усилием, градуированный тест на физическую нагрузку.

Исходный визит:

- Рост и вес будут измерены с использованием стоячего ростометра и полного анализатора состава тела InBody методом биоимпедансного анализа.

• Базовый/ознакомительный когнитивный тест: Батарея NIH Toolbox Fluid Cognition и тест Струпа «Цвет-Слово» (CWST) будут проведены для получения исходных когнитивных показателей и ознакомления. Это будет проведено через iPad в тихой комнате с минимальными отвлекающими факторами.
• Тест на велоэргометре: Аэробная подготовленность будет оценена с использованием градуированного теста на максимальное потребление кислорода на велоэргометре. Испытуемым будет предоставлен зажим для носа и мундштук, подключенный к метаболической тележке. Частота сердечных сокращений и газообмен будут контролироваться на протяжении всего теста.
• Определение нагрузок, используемых в экспериментальных испытаниях: После теста на велоэргометре участники будут отдыхать в сидячем положении в течение 10 минут. Затем они пройдут серию 3-минутных субмаксимальных этапов для определения нагрузок, соответствующих расчетному уровню метаболизма 4 Вт/кг массы тела (4 Вт/кг) и 8 Вт/кг. Ватты будут рассчитаны путем измерения газообмена (VO2 и респираторный коэффициент). Эти интенсивности были выбраны, так как они представляют среднюю и пиковую скорости, наблюдаемые в выборке строительных рабочих во время работы летом.

Визиты с упражнениями (Креатин и Плацебо, Визиты 2 и 3):

Каждый экспериментальный визит с упражнениями состоит из приема добавки со стандартизированным завтраком и 90-минутного упражнения на стационарном велоэргометре, расположенном в термокамере Лаборатории физиологии упражнений. Для обеспечения безопасности участников и согласованности сбора данных, далее описываются условия окружающей среды, соображения безопасности, протоколы упражнений и процедуры измерений, которые будут соблюдаться на каждом визите с упражнениями.

Условия окружающей среды:

Все тестирование с упражнениями будет происходить в контролируемой климатической камере, настроенной на имитацию жаркой среды для упражнений. Условия внутри камеры будут поддерживаться на уровне 38 °C (100,4 °F) и 40% относительной влажности (WBGT: ~30,2 °C) и непрерывно контролироваться с помощью устройства мониторинга температуры и влажности Kestrel Drop.

Прием добавок:

1. В течение 7 дней перед каждым визитом с упражнениями участника попросят принимать 20 г/день креатина или плацебо вслепую. Это будет приниматься четыре раза в день по 5 грамм добавки, запиваемой водой.
2. Как минимум за одну неделю до испытания член исследовательской группы предоставит участнику 28 пакетиков по 5 грамм креатина или плацебо.

Визиты с упражнениями (визиты 2 и 3):

1. По прибытии участники предоставят образец мочи для оценки гидратации (испытуемые соберут свой собственный образец мочи в частной однокомнатной ванной комнате, расположенной в Лаборатории физиологии упражнений).

2. Удельный вес мочи (USG) будет измерен с использованием рефрактометра по стандартным процедурам для подтверждения гидратации.

   4. Биоимпедансный анализ: Участники встанут на устройство InBody, которое измерит процент жира в теле.

   5. Анкета сна: Участников попросят заполнить анкету сна, чтобы получить представление о том, изменил ли креатин качество или продолжительность сна.

   6. Стандартизированный завтрак, вода и прием добавки (за 1 час до упражнения)

a. После подтверждения адекватной гидратации участники примут назначенную добавку (5 грамм креатина или плацебо) со стандартизированным завтраком. После полного употребления пищи и добавки исследовательская группа запустит 1-часовой таймер, чтобы убедиться, что прошло полных 60 минут перед началом упражнения.

7. После приема добавки, но до упражнения:

1. Когнитивные функции: Участники выполнят базовый тест Струпа «Цвет-Слово» и Батарею NIH Toolbox Fluid Cognition через iPad в тихой и свободной от отвлекающих факторов среде.
2. Артериальное давление и сбор крови:

i. Участники будут сидеть в течение 10 минут. ii. Артериальное давление будет записано и измерено. iii. Капиллярный образец крови будет взят из мочки уха или кончика пальца для измерения состава крови.

c. Сбор мочи: В частном туалете участники опорожнят мочевой пузырь в стакан. Моча затем будет храниться при -80 °C до последующего анализа на маркеры острого повреждения почек.

d. Вес обнаженного тела: Участникам будет дано указание войти в частную ванную комнату для измерения веса обнаженного тела и самостоятельной установки ректального терморезистора для измерения внутренней температуры: e. Устройства мониторинга: i. Участники будут оснащены нагрудным ремнем Polar, содержащим монитор сердечного ритма.

ii. Участники будут оснащены 4 неинвазивными датчиками температуры кожи iButton, размещенными на груди, руке, бедре и ноге.

8. Базовые измерения перед упражнением

1. Участники войдут в термокамеру и сядут на стул.
2. В сидячем положении будут собраны следующие базовые измерения:

i. Анкета «Профиль состояний настроения» (POMS) ii. Тест Струпа «Цвет-Слово» (CWST) (когнитивный тест) iii. Шкала теплового комфорта и напряжения (TCS) (для понимания воспринимаемого теплового стресса) iv. Шкала воспринимаемого напряжения (RPE) v. Частота сердечных сокращений (ЧСС) и внутренняя температура (Tc) vi. Температура и влажность в помещении vii. Визуальная аналоговая шкала усталости (VAS-F) viii. Анкета желудочно-кишечных симптомов (GIQ) ix. Анкета симптомов окружающей среды (ESQ)

9. Протокол упражнения

1. Участники будут крутить педали на стационарном велосипеде в течение 90 минут с заранее определенными интенсивностями, соответствующими нагрузкам 4 Вт/кг и 8 Вт/кг, как определено тестом VO2max. Конкретно, участник выполнит 3 цикла по 30 минут, состоящих из 20 минут при 4 Вт/кг и 10 минут при 8 Вт/кг. Участникам будет сказано не пить воду во время испытания, но вода будет доступна, если участники захотят.
2. ЧСС и Tc будут непрерывно контролироваться на протяжении упражнения.
3. Каждые 10 минут будут собираться и записываться следующие измерения:

i. ЧСС ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. Температура и влажность в помещении vi. Визуальная аналоговая шкала усталости (VAS-F) d. В конце каждого 30-минутного цикла участники будут выполнять CWST во время кручения педалей.

e. В течение минут 15-25 каждого 30-минутного цикла (последние 5 минут при 4 Вт/кг и первые 5 минут при 8 Вт/кг) участник будет подключен к тому же мундштуку и зажиму для носа, которые использовались для базового аэробного тестирования. Это будет использовано для расчета расчетного уровня метаболизма во время испытания.

10. Измерения после упражнения в тепле (в термокамере):

1. После завершения 90-минутного протокола упражнений участники останутся сидеть в камере в течение 10 минут.
2. Начиная с 5-й минуты после упражнения, будут собраны следующие данные:

i. ЧСС ii. Tc iii. RPE iv. TCS v. CWST vi. Температура и влажность в помещении vii. Визуальная аналоговая шкала усталости (VAS-F) viii. POMS ix. GIQ x. ESQ xi. Артериальное давление xii. Капиллярное измерение крови I-STAT

11. Оценки гидратации после упражнения

1. Участники предоставят образец мочи для повторной оценки гидратации с использованием USG, скорости потока мочи и хранения мочи для будущих анализов (как описано выше).
2. Они также получат второй вес обнаженного тела, следуя той же процедуре, что и до упражнения.
3. Они также предоставят образец мочи.
4. После этого участникам будет предоставлен стандартизированный объем воды (500 мл для лиц < 75 кг, 1 л для лиц ≥75 кг) для употребления к концу часа после окончания испытания с упражнением.

5. В это время участникам будет разрешено переодеться.

   12. После предоставления мочи и переодевания участники пройдут все когнитивные оценки.

   13. Оценки гидратации через 1 час после упражнения

a. Будет проведено еще одно измерение сбора крови. b. Участники предоставят образец мочи для повторной оценки гидратации с использованием USG, скорости потока мочи и хранения мочи для будущих анализов.

14. Затем участникам будет назначен их второй визит с упражнениями (после 28-дневного периода отмывки — 21 день отмывки, затем 7 дней приема добавки).