抗哮喘药物能否提高健康耐力运动员的短跑成绩？

理论背景：

由于可能的性能增强作用，在运动中使用 β2-激动剂受到限制。 世界反兴奋剂机构 (WADA) 的禁用清单自 2020 年 1 月 1 日起禁止使用所有 β2 受体激动剂，吸入沙丁胺醇除外（24 小时内最大剂量为 1600 微克，分次服用，任何剂量开始后 12 小时内不得超过 800 微克），吸入福莫特罗（24 小时内最大给药剂量为 54 微克）和吸入沙美特罗（24 小时内最大给药剂量为 200 微克）。

哮喘运动员在奥运会期间的表现一直优于非哮喘运动员，运动员使用吸入性 β2 受体激动剂引起争议，最近涉及世界级运动员的 β2 受体激动剂反兴奋剂调查凸显了这一点。 2020 年，Riiser 等人。完成了两项针对 β2 激动剂对有氧运动（2020 年 3 月被 BSJM 接受）和无氧运动（目前正在审查）表现的影响的荟萃分析系统评价。 没有检测到对有氧性能的影响，但报告了对无氧性能的影响。 然而，这些荟萃分析将有氧运动或无氧运动的影响分开，而许多运动需要高有氧运动和无氧运动才能成功。 例如，耐力运动（如自行车和越野滑雪）的发展已经朝着无氧能力变得越来越重要的方向发展，例如在比赛最后阶段的冲刺、缩小差距和起步期间。

如果 β2 激动剂可能通过其对无氧运动表现的影响来提高耐力运动的表现，则有必要进行更好地模拟耐力比赛这一方面的研究。 据目前研究人员所知，只有三项研究调查了这方面的问题，而且它们得出了相互矛盾的结果。 1988 年，Bedi 等人。发现，与安慰剂相比，骑车前单次吸入沙丁胺醇后，竞技自行车运动员在骑行 60 分钟后冲刺时间更长（196 秒对 159 秒）。 此外，在吸入沙丁胺醇后的最后冲刺期间报告了更高的疲劳程度，这可能表明更好地进行全力无氧运动的能力。 然而，Altarawneh 等人。 (2016) 发现吸入 1000 微克沙丁胺醇对持续高强度（130% V̇O2max 时 90 秒）表现或多次冲刺表现（3 组 5x4 秒短跑，短跑间歇 20 秒，连续休息 4.5 秒）没有增效作用在休闲活跃的男性中。 健康水平被认为会混淆 β2- 激动剂对身体表现的影响，据我们所知，没有研究调查过 WADA 批准的吸入沙丁胺醇剂量对长时间次极量训练期间反复发作的无氧运动表现的影响在训练有素的运动员中锻炼。 因此，由于吸入 β2 激动剂对厌氧性能的潜在增效作用以及 Bedi 等人报告的次最大工作期间可能降低的 VO2。 (1988)，应进一步研究无氧运动和长时间的次最大耐力运动的结合。

材料和方法：

符合研究资格的参与者将从当地的自行车和铁人三项俱乐部以及奥斯陆地区的体育高中招募。 参与者必须在评估前至少 4 周内没有胸部感染；并且不会服用任何药物，并且没有其他健康或医疗矛盾与他们参加研究有关，正如身体活动准备问卷上提供的信息所证实的那样。

参与者将在三个不同的场合参观实验室。 参与者将被要求以类似的方式为每个测试阶段做准备，并在实验前 24 小时内避免摄入咖啡因和酒精以及进行剧烈运动。

实验步骤：

在第一次访问实验室时，将测量身高和体重，参与者将在测试前填写身体活动准备问卷。 然后，参与者将在自行车测力计（荷兰格罗宁根洛德）上完成增量步进练习测试，以建立工作负荷 (W) 和 VO2 之间的关系。 在预热阶段之后，工作负载将每 5 分钟增加 25 瓦，踏板频率为每分钟 90 转 (rpm)。 在每场比赛的最后 3 分钟，将测量 VO2（Oxycon Pro，Jaeger GmbH，Hoechberg，德国）和心率（HR）（Polar，Kempele，芬兰）。 从指尖采集毛细血管血样并分析血乳酸浓度 [La-]（Biosen C-line，EKF 诊断有限公司，马格德堡，德国）和葡萄糖浓度 [Glu]（HemoCue Glucose 201+，Ängholm，瑞典）每循环 5 分钟后。 当参与者达到高于基线 [La-] ≥1.5 mmolˑL-1 的 [la-] 水平时，测试将终止。 来自增量步进运动测试的线性回归分析将用于确定对应于 70% VO2max 的工作负荷，以便在后续实验试验中用于同一自行车测力计。 然后，参与者将立即执行增量运动测试以确定 VO2max。 该测试将从每位参与者倒数第二场 5 分钟的工作率 (W) 开始，然后工作率将每分钟增加 25 W，直到筋疲力尽，定义为无法将踏板节奏保持在 60 rpm 以上. 休息 20 分钟后，参与者将进行 30 秒的 Wingate 测试以进行熟悉。

为了排除任何患有现有肺部疾病或哮喘的参与者，将使用最大呼气流量环（Oxycon Pro，Jaeger GmbH，Hoechberg，德国）通过肺量计测量 1 秒内的用力呼气量（FEV1）和用力肺活量（FVC）根据欧洲标准，在 VO2max 测试之前和之后的 0、3、5 和 10 分钟。 此外，在第 2 天或第 3 天，将在吸入沙丁胺醇之前和之后 15 分钟测量肺活量，其中沙丁胺醇可以识别患有支气管收缩的受试者（在 ΔFEV1 ≥12% 和 200 毫升时截止）。

在第 2 天和第 3 天，将按照别处所述的随机顺序执行相同的协议。

问卷 在第 1 天，受试者将填写一份关于训练类型、持续时间和强度的问卷；运动相关的过敏和感染症状；社交习惯（吸烟）；药物和食品补充剂摄入量和反兴奋剂条例 (15)。 每次试验后（第 2 天和第 3 天），参与者将回答有关呼吸道症状、常见副作用、呼吸困难和肌肉疲劳感的问题，以及他们是否能猜出他们接受了哪种干预（沙丁胺醇或安慰剂）。

统计分析 根据 Dell、Holleran 和 Ramakrishnan (18) 的描述，根据 Wingate 检验的主要结果“平均功效”确定样本大小。 效应大小基于 Collomp 等人的研究。 (19) 报道沙丁胺醇（平均 585 +/- 27 W）与安慰剂（534 +/- 35 W）后的平均功率差异为 51 W。 使用在线先验功效计算器计算样本量 (https://clincalc.com/stats/samplesize.aspx) 显示每组中有 7 名受试者需要获得 0.8 的功效和 0.05 的显着性水平，并且。 考虑到中途退出的风险，并确保使用比 Collomp 等人的研究更低的沙丁胺醇剂量获得更高的统计功效，将纳入 20 名参与者。

重复测量的双向方差分析 (ANOVA) 将用于评估测量变量的统计显着性。 Tukey 事后检验将用于检测随时间变化的差异。 将使用 0.05 的显着性水平 (α)。

伦理方面的考虑 本研究将根据赫尔辛基宣言进行。 在招募参与者之前，区域伦理委员会应对研究进行评估和批准。 将从参赛运动员处获得参加的书面知情同意书。 除了心动过速或颤抖可能引起的不适外，参与者不会遇到任何预期的副作用。

潜在风险和益处 研究人员将包括健康的非哮喘参与者，他们将根据病史、药物使用情况和剧烈运动前后测量的肺功能进行哮喘预筛查。 参与的好处是参与者将在次最大和最大工作期间获得他们的 VO2max 和血乳酸浓度的测量值，这将是运动员在运动计划方面的有益信息。 参与者可能会经历吸入沙丁胺醇的已知副作用，包括震颤、心动过速、口干、头痛和肌肉痉挛 (17)。 将向主要研究者报告不良事件 (AE)，并遵循机构的标准程序。 这包括因使用错误或故意误用（来自 ISO/FDIS 14155）导致的任何事件：参与者或其他人的任何不良医疗事件、意外疾病或伤害或任何不良临床体征（包括异常实验室发现） , 与涉及的程序相关（项目计划中的任何程序）。

项目责任和关键角色 该项目将在奥斯陆的挪威体育科学学院进行，该学院将是学术责任机构。 硕士生 Martine Gøransson 和 Sandra Viksjø 将在 Julie Stang 博士、Olav Vikmoen 博士和博士生 Ove H Sollie 的监督下进行测试。 Thomas Halvorsen 教授（医学博士）是该项目的医学负责人。 Trine Stensrud 教授和 Elisabeth Edvardsen 博士是该项目的副研究员。

数据管理数据管理程序将按照挪威体育科学学院的数据处理程序执行，并根据GCP标准进行。 在研究过程中，主要研究人员将有权访问研究材料，这些材料将由数据专业人员 (DPO) 保护。 数据将被去识别化并存储在安全的数据库中。 受试者识别列表，以及受试者在研究中的识别号和受试者的个人数据之间的交叉引用，将与研究文件一起保存。 只有主要研究人员才能访问此密码本，其中包含参与者 ID 和数据之间的链接。 数据库清理和下发数据查询将有日志可追溯和透明。 数据存储的保留期为 5 年。 参与研究者将负责数据收集、数据处理和报告撰写。