Koffein och hypoxi under träning hos män och kvinnor (HypoCaff)

Som ett resultat av modernisering av transporter och utveckling av turismen, besöker ett ökande antal individer höghöjdsdestinationer för arbete och fritid. Den resulterande exponeringen för (hypobar) hypoxi är känd för att minska träningskapaciteten på grund av en minskning av maximalt syreupptag som induceras av lägre syretryck under syrekaskaden. Flera höghöjdsdestinationer rekommenderar sina besökare att minska eller helt undvika koffeinintaget under sin vistelse. Denna rekommendation är ofta baserad på koffeinets diuretiska effekter, eftersom den ökade vätskeförlusten genom urin kan accentuera uttorkning, vilket potentiellt kan bidra till känslor av akut bergssjuka. Det finns dock för närvarande inga vetenskapliga bevis som styrker denna rekommendation. Faktum är att koffein är känt för att vara ett särskilt effektivt stimulerande medel för att förbättra träningsprestanda vid havsnivå. Koffein skulle därför kunna hjälpa bergsklättrare som ägnar sig åt relativt intensiv fysisk aktivitet under expeditioner på höjden. De mekanismer som ligger bakom koffeinets ergogena effekter tros ha sitt ursprung centralt och perifert. Av särskilt intresse är koffeinets potential att öka ventilationen vid submaximala och maximala träningsintensiteter. I en miljö på hög höjd kan detta hjälpa till att kompensera för ansträngnings- och hypoxiinducerad hypoxemi, och därigenom förbättra träningskapaciteten.

Vissa studier har verkligen gett bevis för uppfattningen att koffein kan förbättra träningsförmågan vid hypoxi. Koffeindoser på 4,0 - 6,0 mg/kg kroppsvikt har utvärderats i (simulerade och terrestra) höjdmiljöer motsvarande 2000 - 4300 m. I varje fall visade det sig att träningsprestanda och/eller kapacitet på höjden verkligen kunde förbättras av koffeinintag. Ytterligare mekanistiskt arbete krävs dock, särskilt i bedömningen av koffeinets fysiologiska effekter utöver typiska träningsprestationer (tidsprovning) och träningskapacitet (toppeffekt, maximal syreupptagningsförmåga). En förbättrad holistisk förståelse av andningsvägar, kardiovaskulära, muskulära och metaboliska reaktioner på träning, koffein och hypoxi är nödvändig för att förstå om koffeinintag på höjd är tillrådligt.

Idrottsvetenskaplig forskning bedrivs till stor del av manliga deltagare och resultaten från dessa studier antas även gälla den kvinnliga befolkningen. Med tanke på de kända könsskillnaderna i kroppssammansättning, hormoner och andra fysiologiska faktorer kanske dessa antaganden inte är lämpliga. Det är därför viktigt att bedriva forskning på kvinnor, för att tillåta kvinnospecifika rekommendationer att tillämpas på idrottare och den allmänna befolkningen.

Eftersom dessa är viktiga överväganden är syftet med detta projekt att undersöka effekterna av koffeintillskott på träning vid hypoxi, och att avgöra om dessa effekter påverkas av könsskillnader.

24 friska vuxna deltagare (12 män, 12 kvinnor) kommer att rekryteras för att delta i projektet. En preliminär testsession kommer att användas för att bestämma det maximala syreupptaget för deltagarna i normoxi, och för att bekanta dem med huvudförsöksprotokollet. Ett andra preliminärt laboratoriebesök kommer att användas för att mäta vilometabolismen hos deltagarna.

Huvudfasen av experimentet kommer att vara en randomiserad crossover-studie med fyra försök; normoxi (omgivande) kontra hypoxi (fraktion av inandat syre = 0,13) och placebo (20 g maltodextrin) kontra koffein (20 g maltodextrin + 6 mg/kg kroppsmassa koffein). Deltagarna kommer att undvika koffein, alkohol och intensiv träning i 24 timmar före varje laboratoriebesök. De kommer också att replikera sin diet i 24 timmar före varje huvudförsök. Varje huvudförsök kommer att involvera en 20-minuters cykelperiod med måttlig intensitet, omedelbart följt av ett stegvis träningstest till utmattning. Deltagarna kommer att bli blinda för miljötillståndet och innehållet i testdrycken. Resultatmått kommer att innefatta gasutbytesvariabler, blodsocker/laktatkoncentration, syresättning av muskler och hjärna, syremättnad i blodet, hjärtfrekvens och värdering av upplevd ansträngning. Dessa mätningar kommer att ge en holistisk översikt av det breda fysiologiska svaret på träning, hypoxi och koffein.