Kakaoflavanolintag och träning vid hypoxi

Det är inte ovanligt att sportevenemang äger rum eller avslutas på hög höjd, där fysiska och kognitiva (t.ex. beslutsfattande, motorisk kontroll) prestation vid hypoxi bestämmer resultatet av sportprestationer. När kosttillskott växer i popularitet i den atletiska och icke-atletiska befolkningen, fokuserar forskningen alltmer på kostbeståndsdelar som kan förbättra kognitiva och träningsprestanda.

Flavonoider, en undergrupp av polyfenoler, är en klass av naturliga föreningar som finns i den mänskliga kosten och inkluderar underkategorier av flavanoler, flavonoler, iso-flavoner, flavoner och antocyanidiner. Intag av flavanoler, som finns i vindruvor, te, rött vin, äpplen och särskilt kakao, orsakar en kväveoxid (NO)-medierad vasodilatation och kan förbättra det perifera och cerebrala blodflödet (CBF).

För kakaoflavanol (CF) finns det bevis för att både långvarigt och akut intag kan förbättra kognitiv funktion, där mängden och biotillgängligheten av den konsumerade CF i hög grad påverkar dess fördelaktiga effekter och med högre doser som framkallar större effekter på kognitionen. Ökat CBF efter akut och kronisk (3 månader) CF-intag har visats hos friska unga försökspersoner. Dessutom förbättras kognitiva prestationer och humör under ihållande mentala ansträngningar efter akut CF-intag hos friska försökspersoner och CF-intag kan öka prefrontal syresättning under kognitiva uppgifter hos vältränade idrottare. Dessutom är CF-intag inte bara förknippat med ett förbättrat blodflöde, utan det kan också förbättra träningsprestanda efter 2 veckors intag av mörk choklad. Utöver det är CF känt för att ha antioxidantegenskaper och 2 veckors CF-intag har associerats med minskade oxidativa stressmarkörer efter träning.

Under hypoxiska tillstånd sänks artärtrycket av syre (PaO2) och arteriell mättnad av O2 (SaO2), vilket äventyrar vävnadens syretillförsel. Eftersom hjärnans funktion och hjärnintegritet är beroende av kontinuerlig syretillförsel, kan hjärnans desaturation resultera i en försämrad kognitiv funktion vid hypoxi. Svårighetsgraden av funktionsnedsättningen är relaterad till omfattningen av hög höjd, där psykomotoriska försämringar är synliga vid 3000 m (=14,3 % syre (O2); = 71 % tillgängligt syre vid havsnivån). Cerebral syresättning, som kan mätas med nära-infraröd spektroskopi, sänks vid hypoxi.

Det är fortfarande oklart om CF-intag kan påverka cerebral syresättning och perfusion vid hypoxiska tillstånd och om CF-intag (delvis) kan motverka hypoxi-inducerade kognitiva försämringar. Därför var det första syftet med denna studie att undersöka om kognitiv funktion och prefrontal syresättning under en mentalt krävande uppgift kommer att försämras av hypoxiska tillstånd (3000 m höjd; 14,3 % O2) och om dessa försämringar delvis kan återställas genom subkroniskt CF-intag (7 dagar, 900 mg/dag).

Hypoxi försämrar också den fysiska prestationsförmågan. Hypoxi-inducerad minskning av cerebral syresättning kan gynna central trötthet, d.v.s. misslyckande i det centrala nervsystemet att excitera motoneuronerna på ett adekvat sätt, vilket försämrar träningsprestanda under hypoxiska tillstånd. Eftersom hypoxi också försämrar syretillförseln till muskelvävnaden, är den minskade syretillförseln till och försämrad oxidativ energiproduktion i den tränande muskeln en andra faktor som negativt påverkar träningsprestanda.

Förutom de tidigare nämnda effekterna av höjd på O2-tillförseln, resulterar hypoxi också i ökad oxidativ stress. Oxidativ stress hänvisar till obalansen mellan prooxidant- och antioxidantnivåer till förmån för prooxidanter i celler och vävnader och kan bero på minskade antioxidantnivåer eller ökad produktion av reaktiva syrearter. Det senare kan framkallas av både uttömmande träning och hög höjd. Eftersom oxidativ stress kan motverkas av CF, syftar vi också till att undersöka hur markörer för oxidativ stress kan påverkas av CF-intag vid träning vid hypoxi. Därför var det andra syftet med denna studie att undersöka möjliga fördelaktiga effekter av CF-intag på förändringar i cerebral och muskelvasoreaktivitet och oxidativ stress under träning vid hypoxi och dess implikationer på träningsprestanda.