Effekter av hypoxisk upprepad sprintträning på prestation vid Normoxia hos manliga och kvinnliga idrottare (RSHwomen)

En enda blind, parallell, könsjämförande, randomiserad kontrollerad studiedesign kommer att användas och metodiken för denna studie kommer att baseras på ett tidigare tillämpat framgångsrikt protokoll på män. Deltagare (män och kvinnor) kommer att slumpmässigt tilldelas antingen kontrollgruppen (upprepad sprintträning i normoxi; RSN) eller interventionsgruppen (upprepad sprintträningsgrupp i hypoxi; RSH), vilket resulterar i fyra grupper totalt (kvinnor RSN och RSH) män RSN och RSH). På grund av det stora antalet deltagare som krävs kommer experimentet att delas upp i två studier: RSN kommer att utföras i studie 1 och RSH i studie 2. Experimentet omfattar 7 veckor (vecka 1-7) av cyklande upprepad sprintträning i normoxia eller hypoxi, 2x/vecka, och två testtillfällen före (vecka -2/-1, Pre-testing) och efter (vecka 8/9, Post-testing) träningsperioden. Under testsessionerna kommer deltagarna att genomföra följande träningsprestandatester och mätningar i normoxi: bedömning av kroppssammansättning genom DEXA (dual energy x-ray absorptiometri) och hudvecksmätningar, VO2max-test, blodprov i vila för att mäta hemoglobin- och östrogenkoncentrationer och hematokrit , bestämning av hemoglobinmassa, test för upprepad sprintförmåga (RSA) och mätning av nära infraröd spektroskopi (NIRS) för muskelsyresättning och 30-s Wingate-test. Blodlaktat kommer att mätas i vila före och omedelbart efter följande träningsprestationstest: RSA och Wingate.

Preliminärt besök:

Under veckan före förtestning kommer deltagarna att bedömas för behörighet genom en medicinsk screening och ifyllande av frågeformulär (medicinsk screening och fysisk aktivitet/livsstilsfrågeformulär), efter att ha undertecknat det informerade samtycket relaterat till förscreeningen. Om de är berättigade och fortfarande vill delta i studien kommer deltagarna att underteckna det informerade samtycket som är relaterat till studien och de kommer att bekanta sig med alla experimentella procedurer.

Övervakad utbildning:

Deltagarna kommer att utföra 7 veckors cyklande upprepad sprintträning (2x/vecka), med början veckan efter förtestningen och avslutas veckan före eftertestningen. Träningspassen kommer att äga rum i en hypoxisk kammare bestående av en kompressor, byggd i laboratoriet. Inspirerad syrefraktion (FiO2) kommer att sättas till 14,6 % och 20,9 % för RSH och RSN för att simulera en höjd av 3000 m respektive 300 m. För att blinda försökspersoner för höjd kommer kompressorsystemet också att köras för RSN men med ett normoxiskt luftflöde in i kammaren. Temperaturen i kammaren kommer att hållas konstant under hela träningsprogrammet.

Träningspassen kommer att bestå av en 10-minuters uppvärmning med 50 % av VO2max för varje deltagare, följt av 3 uppsättningar av 5 x 10-s all-out upprepade sprints på cykelergometern. Antalet set kommer att minska till två under vecka 7. Deltagarna kommer att instrueras att försöka nå och bibehålla maximal effekt under varje sprint. En aktiv återhämtning vid 30 % av VO2max kommer att tillåtas i 20 sekunder mellan spurterna och i 5 minuter mellan seten. Träningen avslutas med 10 minuters nedkylning vid 30 % VO2max. Ett individuellt fast vridmoment på 0,7 Nm/kg kommer att användas under sprintarna och det kommer att reduceras till 0,5 Nm/kg vecka 7. Effekt och hjärtfrekvens kommer att registreras under varje träningspass. Vatten kommer att tillhandahållas till alla deltagare för att säkerställa lämplig hydrering under träningen. Efter varje session kommer deltagarna att bli ombedda att rapportera sin frekvens av upplevd ansträngning (RPE, Borg Skala, 6-20) och nivån av smärta i benen (kontinuerlig visuell analog skala, VAS). Minst en dags vila kommer att tillåtas mellan de två veckopasserna, för att säkerställa optimal återhämtning. Deltagarna kommer att uppmanas att behålla sin vanliga träning utanför laboratoriet och fylla i en träningsdagbok.

För- och eftertestning:

Varje för- och eftertestning består av två dagar. Deltagarna kommer att uppmanas att fylla i en matdagbok under de tre dagarna före varje testsession och återskapa sin kost så mycket som möjligt. De kommer också att instrueras att avstå från alkohol- och koffeinintag under de 24 timmarna före varje test, och från tung träning under de 48 timmarna innan. Deltagarna kommer att uppmanas att konsumera en standardmåltid före testerna. Under testerna kommer kranvatten att tillhandahållas ad libitum till alla deltagare.

Under testdag 1 kommer kroppsvikt och längd att mätas och kroppssammansättningen kommer att bedömas med DEXA-skanning (dual energy x-ray absorptiometri) och hudvecksmätningar. Ett blodprov tas i vila från antecubitalvenen för att mäta hemoglobin- och östrogenkoncentrationer samt hematokrit. Östrogennivåer kommer också att bedömas, för att säkerställa att kvinnliga deltagare inte har ägglossning (trots p-piller) på testdagarna. Deltagarna kommer sedan att utföra ett maximalt inkrementellt träningstest för att bedöma aerob prestation (VO2max). En timme efter testet kommer hemoglobinmassan att bestämmas enligt CO-återandningsmetoden.

Under testdag 2 kommer deltagarna att utföra ett RSA-test och ett Wingate-test. Laktatkoncentrationen i blodet kommer att mätas från ett örsnibbprov på 5 ul i vila före varje test och sedan omedelbart efter och 2, 4 och 6 minuter efter träningstesterna, dvs RSA- och Wingate-testerna.

För alla prestationstest kommer deltagarna att använda cykelergometern. Sätens och styrets lägen kommer att justeras för varje deltagare och reproduceras för alla tester. Under RSA- och Wingate-testerna kommer utredarna att registrera hjärtfrekvens, topp- och medeleffekt samt trampfrekvens. Efter varje test kommer deltagarna att uppmanas att rapportera sin RPE och VAS.

För- och eftertestning kommer att utföras i exakt samma ordning i normoxia i det välventilerade laboratoriet vid en konstant temperatur på ~ 18 o C.

VO2max test

Efter blodprov på dag 1 kommer deltagarna att utföra ett VO2max-test. Startbelastningen för testet kommer att ställas in på 1,2 W/kg LBM och kommer att ökas med 0,6 W/kg LBM varannan minut fram till utmattning. Syreförbrukning och koldioxidproduktion kommer att mätas under hela testet med en gasutbytesanalysator, och maximal syreförbrukning (VO2max) kommer att bestämmas. Pulsen kommer också att registreras under testet. Efter avslutad test kommer deltagarna att uppmanas att rapportera sin RPE och VAS.

Upprepad sprintförmågastest

Under testdag 2 kommer deltagarna att anlända till laboratoriet och en baslinjemätning (3min) av muskelsyresättning av höger vastus lateralis kommer att göras i sittande läge med hjälp av NIRS-metoden. Därefter kommer deltagarna att utföra en 10-minuters uppvärmning vid 50 % av deras VO2max, inklusive två 5-s all-out sprints mot ett fast vridmoment på 0,8 Nm/kg. Efter uppvärmningen kommer ytterligare en NIRS-mätning att göras i vila. Deltagarna kommer sedan att börja trampa i 20 s vid 30 % VO2max innan de utför RSA-testet. Testet består av 10-s all-out sprints mot ett fast vridmoment på 0,8 Nm/kg med en 20-s aktiv återhämtning efter varje sprint vid 30 % VO2max. Deltagarna kommer att instrueras att försöka nå och bibehålla maximal effekt under varje sprint av testet. De kommer också att ges stark verbal uppmuntran och kommer att instrueras att utföra så många spurter som möjligt tills avsiktlig utmattning. Ingen indikation på antalet utförda spurter kommer att ges. En minimal trampfrekvens på 70 rpm i mer än 5 s under en sprint kommer att vara ett kriterium för att stoppa testet. När testet är klart följer en nedkylning på 10 minuter vid 30 % VO2max.

NIRS

Förändringar i muskelsyresättning kommer att mätas under RSA-testet med NIRS-tekniken med användning av skillnaden i absorptionsegenskaper för ljus mellan 760 och 850 nm. Hudveck kommer att mätas med ett skjutmått för att bekräfta att avståndet mellan NIRS-apparaten och muskeln inte är högre än 16 mm. Apparaten kommer sedan att fästas på vastus lateralis i höger ben med ett stort bandage för att undvika störningar av främmande ljus och förlust av genomsläppt ljus utanför undersökningsfältet.

Koncentrationer för oxihemoglobin ([O2Hb]), deoxihemoglobin ([HHb]) och totalt hemoglobin/myoglobin ([tHb]) kommer att bestämmas. Amplituder under följande sprints och medelvärdet för alla sprints under hela RSA-testet (dvs. Δ[HHb]av och Δ[tHb]av) kommer att beräknas. Samma analys kommer att utföras under de successiva återhämtningsfaserna. Dessutom kommer Δ[tHb]/Power att beräknas som förhållandet mellan Δ[tHb] och medeleffekt för varje sprint som ett index för blodperfusion i förhållande till intensiteten för varje sprint.

Mätning av hemoglobinmassa

För denna mätning kommer 7 blodprover på ca 70ul att tas vid fingertoppen, 5 före CO-inandning och 2 efter. CO-återandningsmetoden består av inandning av en låg mängd CO (1m/kg kroppsvikt) blandat med syre. Med hög affinitet för hemoglobin binder CO företrädesvis till det senare. För att mäta total hemoglobinmassa kommer andelen CO bunden till hemoglobin (ABL90 Flex, Radiometer) att utvärderas före och efter inandning av den blandade gasen (syre + CO) samt CO-koncentrationen i utandningsluften (CO-meter). , Dräger).

30 s Wingate Test

En timme efter RSA-testet kommer deltagarna att utföra en 10-minuters uppvärmning på cykelergometern vid 30 % av deras VO2max inklusive två 5-sprintar vid en testbelastning. Sedan kommer de att genomföra en 30-s maximal cykelövning med ett motstånd inställt på 7,5 % av deltagarens kroppsvikt (0,075 kg/kg kroppsvikt). Deltagarna kommer att uppmanas att försöka generera högsta möjliga kraft under hela testet och kommer att få stark muntlig uppmuntran. En 10-minuters nedkylning kommer att följa.

Utredarna kommer att matcha de manliga och kvinnliga deltagarna så nära som möjligt för sprintprestationer som registrerats under RSA-testet av Pre-testing. Medeleffekten för de två bästa spurterna kommer att beräknas i watt och sedan uttryckas som joule per kilogram mager kroppsmassa (LBM). Dessutom kommer utredarna att matcha deltagarna för VO2max i förhållande till LBM, registrerat under det inkrementella testet av Pre-testing.