Пероральный прием глубоководных океанических минералов увеличивает способность футболистов к интенсивному прерывистому бегу после кратковременного восстановления после физических нагрузок: двойное слепое плацебо-контролируемое перекрестное исследование
Аннотация: в настоящем исследовании изучался потенциал добавки с глубоководными океаническими минералами (ГОМ) улучшать способность к интенсивному прерывистому бегу после кратковременного восстановления после первоначального сеанса длительного высокоинтенсивного бега в термонейтральных условиях окружающей среды. Девять здоровых активных футболистов мужского пола (возраст 22 ± 1 год, рост 181 ± 5 см, масса тела 80 ± 11 кг) выполнили тест с возрастающей нагрузкой для определения пикового потребления кислорода (VО2 peak), два ознакомительных испытания и два экспериментальных испытания после проведения двойных слепых повторяющихся измерений в рамках перекрестного и уравновешенного дизайна исследования. Все испытания проводились с интервалом семь дней при комнатной температуре окружающей среды (т. е. 20 °C). В течение 2-ч. периода восстановления после первоначального периода бега в течение ок. 60 мин. при 75 % VO2 peak участникам давали 1,38 ± 0,51 л воды с глубоководными океаническими минералами (ГОМ) или плацебо в зависимости от вкусовых предпочтений (плацебо), оба смешанные с 6 % сахарозой. ГОМ увеличили способность к высокоинтенсивному бегу примерно на 25 % по сравнению с плацебо. Не наблюдалось различий между ГОМ и плацебо для концентрации лактата, глюкозы крови или осмоляльности мочи. Минералы и микроэлементы в составе ГОМ как индивидуально, так и синергически, по-видимому, увеличивают способность к бегу высокой интенсивности у здоровых активных футболистов мужского пола после кратковременного восстановления после начального периода длительного высокоинтенсивного бега в термонейтральных условиях окружающей среды.
1. Введение
Предполагается, что гидротермальные системы в глубинных водах океана являются одними из наиболее вероятных условий биологического происхождения жизни. Действительно, такие щелочные системы были предложены в качестве источника эволюции первичного метаболизма. Морская среда обладает богатым набором биологически активных ингредиентов с многочисленными потенциальными преимуществами для здоровья. Более того, новые биологически активные соединения на морской основе могут также повысить работоспособность человека, особенно лиц с высокой физической активностью. Прием глубоководных океанических минералов (ГОМ) ранее продемонстрировал положительное влияние на выполнение физических упражнений на моделях животных и в исследованиях с участием человека. Например, Hou et al. сообщили, что ГОМ, извлеченные с глубины 662 м от поверхности океана, способствовали существенно более быстрому восстановлению после длительной физической нагрузки при температуре 30 °C, которая привела к снижению массы тела здоровых мужчин на 3 %. Более конкретно, максимальное потребление кислорода (VO2 max) увеличилось примерно на 2 % через 4 ч. по сравнению с исходным уровнем при приеме ГОМ, в то время как этот показатель был снижен примерно на 11 % при приеме плацебо. Через 24 ч. показатель VO2 max увеличился примерно на 6 % по сравнению с исходным уровнем при приеме ГОМ, в то время как при приеме плацебо он был примерно на 13 % ниже. Авторы высказали мнение, что определенные элементы в ГОМ, такие как бор, магний и рубидий, вероятно, способствовали наблюдаемым эргогенным эффектам. Примечательно, что, используя аналогичный протокол, Stasiule et al. сообщили о сопоставимых различиях в аэробной способности здоровых женщин через 4 ч. после приема в виде добавки (глубинной) воды с минералами (ГМВ), извлеченной из скважины на глубине 689 м, или плацебо (очищенной водопроводной воды). Аналогично, эти авторы также утверждали, что минералы и микроэлементы, входящие в состав ГМВ, возможно, действовали совместно для восстановления нормальной работоспособности человека.
Учитывая важность оптимизации и восстановления для лиц, которые тренируются/участвуют в соревнованиях несколько раз в день, при ограниченном времени между подходами нагрузки и тот факт, что в настоящее время неизвестно, может ли ГОМ улучшить способность к высокоинтенсивному кратковременному бегу с перерывами, что является неотъемлемой частью многих командных видов спорта, таких как футбол, в этом исследовании изучалось влияние ГОМ на способность к высокоинтенсивному прерывистому бегу футболистов после кратковременного восстановления после исходного сеанса длительных тренировок высокой интенсивности в термонейтральных условиях окружающей среды. Таким образом, основным критерием эффективности в виде работоспособности для этого исследования была выносливость при беге с перерывами высокой интенсивности с вторичными критериями эффективности, включающими различные метаболические (т. е. уровень глюкозы и лактата в крови), антропометрические (т. е. масса тела) и физиологические (т. е. осмоляльность мочи) маркеры. Мы предположили, что ГОМ увеличивает выносливость при интенсивном прерывистом беге с другими переменными, остающимися одинаковыми между группами.
2. Результаты
2.1. Тест с возрастающей нагрузкой
В конце теста с возрастающей нагрузкой среднее относительное значение VO2, частота сердечных сокращений (ЧСС), оценка воспринимаемой нагрузки (RPE) и коэффициент дыхательного обмена составили 46 ± 4 мл/кг/мин.- 1,197 ± 4 удара/мин.-1, 19,3 ± 0,7 и 1,07 ± 0,05 соответственно.
2.2. Исходный протокол усталости
Не наблюдалось различий между группами ГОМ и плацебо в течение времени начального сеанса бега с 75 % VO2 peak (58 ± 4 против 58 ± 4 мин. соответственно, Р = 1,00, r = 0) или последующего прерывистого бега до сознательного изнурения (163 ± 53 против 160 ± 52 с. соответственно, Р = 0,92, d = 0,05; -0,87, 0,98). Не наблюдалось взаимодействия (P = 0,45, Pη2 = 0,1) или основного эффекта процедуры (P = 0,31, Pη2 = 0,1) для ЧСС во время бега при 75 % VO2 peak. Однако основной эффект наблюдался для времени (P < 0,001, Pη2 = 0,8. Не наблюдалось взаимодействия (P = 0,23, Pη2 = 0,2) или основного эффекта процедуры (P = 0,09, Pη2 = 0,3) для RPEL во время бега при 75 % VO2 peak, хотя наблюдался основной эффект времени (P < 0,001, Pη2 = 0,9,. Не наблюдалось взаимодействия (P = 0,09, Pη2 = 0,2) или основного эффекта процедуры (P = 0,09, Pη2 = 0,3) для RPEO во время бега при 75 % VO2 peak, однако наблюдался основной эффект времени (P < 0,001, Pη2 = 0,9.
2.3. Протокол после восстановления
Все участники завершили 20-мин. период бега после восстановления при 75 % VO2 peak для обеих экспериментальных групп. Взаимодействия не наблюдалось (P = 0,60, Рη2 = 0,1, Р = 0,95, Рη2 = 0,01, Р = 0,94, Рη2 = 0,02) или основного эффекта процедуры (Р = 0,61, Рη2 = 0,03, Р = 0,69, Рη2 = 0,02, Р = 0,49, Рη2 = 0,1) для ЧСС, RPEL и
RPEO соответственно в течение 20 мин. бега при 75 % VO2 peak после восстановления, однако, наблюдался основной эффект времени для всех переменных (все значения P < 0,001, Рη2 = 0,8
2.4. Тест на способность к интенсивному прерывистому бегу
Не наблюдалось эффекта четкого порядка между группами 1 и 2 в тесте на способность к высокоинтенсивному прерывистому бегу (1048 ± 713 против 1268 ± 1103 с., P = 0,21, r = 0,4). Напротив, ГОМ увеличили способность к физической нагрузке на 56 % (1411 ± 1157 против 905 ± 520 с., Р = 0,038, r = 0,7) по сравнению с плацебо (Рисунок 1).
Из-за различий в способности к физической нагрузке между продуктами и участниками данные о ЧСС и восприятии были проанализированы только для первых четырех челночных тестов при 90 % VO2 peak и сознательном изнурении. Не наблюдалось взаимодействия (Р = 0,09, Рη2 = 0,2) или основного эффекта процедуры (Р = 0,68, Рη2 = 0,02) для ЧСС, однако наблюдался основной эффект времени (P < 0,001, Рη2 = 0,5), при этом ЧСС была выше в конце нагрузки (174 ± 7 ударов/мин.-1) по сравнению с показателем через 1 мин. (168 ± 7 ударов/мин.-1, P < 0,02) и 2 мин. (169 ± 6 ударов/мин.-1, P < 0,05). Кроме того, не наблюдалось взаимодействия (P = 0,86, Pη2 = 0,02, P = 0,09, Pη2 = 0,2) или основного эффекта процедуры (P = 0,86, Pη2 < 0,01, P = 0,4, Pη2 = 0,09) для RPEL и RPEO соответственно. Как и для ЧСС, наблюдался основной эффект времени для RPEL (Р = 0,001, Рη2 = 0,6) и RPEO (P < 0,001, Рη2 = 0,7), в соответствии с которым RPEL (9,4 ± 0,7) и RPEO (19,2 ± 1,2) были выше при сознательном изнурении по сравнению с показателями через 1 мин. (6,9 ± 1,6; 15,7 ± 2,0, P < 0,01) и 2 мин. (7.4 ± 1.6; 16,4 ± 2,1, P < 0,05) соответственно.
2.5. Осмоляльность мочи
Не было обнаружено взаимодействия (P = 0,18, Pη2 = 0,2) или основного фактора процедуры (P = 0,88, Pη2 < 0,01) или времени (P = 0,12, Pη2 = 0,3) для осмоляльности мочи .
2.6. Масса тела
Наблюдалось взаимодействие для массы тела (P < 0,02, Pη2 = 0,4), при котором масса тела была больше при приеме ГОМ по сравнению с плацебо (80,1 ± 11,3 против 79,8 ± 11,2 кг соответственно, P < 0,05, d = 0,03; -0,90; 0,95) только на исходном уровне. Наблюдался также основной эффект времени (P < 0,001, Рη2 = 0,8), благодаря которому масса тела была больше (все значения P < 0,001) на исходном уровне (80,0 ± 10,9 кг) по сравнению с показателем через 60 мин. бега при 75 % VO2 peak (79,3 ± 10,9 кг) после 2 ч. восстановления (79,4 ± 11,0 кг) и в конце теста на способность к нагрузке (79,3 ± 10,9 кг). Основного эффекта процедуры не наблюдалось (Р = 0,84, Pη2 < 0,01).
2.7. Лактат крови
Не наблюдалось взаимодействия (P = 0,65, Pη2 = 0,07) или основного фактора процедуры (P = 0,74, Pη2 = 0,01) для лактата крови, однако наблюдался основной фактор времени (P = 0,001, Pη2 = 0,6.
2.8. Уровень глюкозы в крови
Не наблюдалось взаимодействия (P = 0,43, Pη2 < 0,1) или основного фактора процедуры (P = 0,24, Pη2 = 0,2) или времени (P = 0,13, Pη2 = 0,2) для уровня глюкозы в крови.
3. Обсуждение
Пероральный прием ГОМ ранее продемонстрировал положительное влияние на способность к физической нагрузке человека, хотя такие преимущества наблюдались во время физических упражнений после восстановления после первоначального подхода в виде длительной обезвоживающей нагрузки в жару (т.е. при 30 °C). Поэтому целью настоящего исследования являлось изучение потенциального эргогенного эффекта ГОМ во время физической нагрузки после восстановления после первоначального сеанса длительной физической нагрузки в более термонейтральных условиях (т. е. при 20 °C). В подтверждение нашей гипотезы ГОМ увеличили способность к интенсивному прерывистому бегу у активных футболистов на уровне группы на 56 %. Однако, предполагая умеренную суточную вариацию ок. 10 % для теста на способность к высокоинтенсивной нагрузке и после учета любых потенциальных эффектов порядка между группами 1 и 2 ок. 20 %, мы предполагаем, что минимальные вероятные эргогенные эффекты после приема ГОМ на уровне группы составляют ок. 25 %. В целом пероральный прием ГОМ, по-видимому, способствует эргогенным преимуществам для активных футболистов после периода восстановления после длительной физической нагрузки в термонейтральных условиях окружающей среды, однако, учитывая несколько изменяющиеся результаты, обоснованным является индивидуальный подход к добавкам.
В настоящем исследовании масса тела была больше на исходном уровне по сравнению с показателем после 60 мин. бега при 75 % VO2 peak после 2-ч. восстановления и в конце теста на способность к интенсивной прерывистой нагрузке. Большая часть этого снижения массы тела с течением времени, скорее всего, свидетельствует о выделении пота. Поскольку длительные упражнения на выносливость могут вызвать увеличение экскреции магния (Mg) с потом и мочой, вполне вероятно, что участники настоящего исследования продемонстрировали заметные потери Mg. Кроме того, среди ряда других факторов, таких как снижение содержания магния в пищевых культурах и доступность рафинированных и обработанных пищевых продуктов, подавляющее большинство современной популяции людей все равно подвержено риску дефицита магния. Кроме того, нормальный уровень Mg в сыворотке крови не обязательно исключает дефицит Mg. Поскольку Mg участвует в многочисленных фундаментальных биологических процессах, таких как производство энергии, регулирование электролитного обмена и поглощение кислорода, а также при наличии доказательства, что предельный дефицит Mg снижает работоспособность и увеличивает негативные последствия интенсивных физических нагрузок, представляется вероятным, что высокая концентрация Mg в ГОМ сыграла определенную роль в наблюдаемых эргогенных эффектах. Действительно, среднее количество Mg, потребляемого из ГОМ в настоящем исследовании (ок. 236 мг), составляло ок. 80 % от рекомендуемой суточной нормы участника 300 мг. Более того, недавний обзор представляет дополнительную поддержку потенциала добавок магния для улучшения аспектов, связанных как с аэробной, так и с анаэробной нагрузкой.
Бор (B), как было показано, увеличивает всасывание Mg, снижает уровень воспалительных биомаркеров, таких как высокочувствительный С-реактивный белок (ВЧ-СРБ), фактор некроза опухоли α (TNF-α), интерлейкин 6 (ИЛ-6), а также участвует в синтезе и активности важнейших биомолекул, таких как никотинамидадениндинуклеотид (NAD+). Следовательно, B в ГОМ может действовать синергически с Mg при повышенном уровне последнего или индивидуально через опосредование воспаления, вызванного физическими упражнениями, и/или путем облегчения ключевых биохимических реакций, в которых NAD+ имеет решающее значение, таких как выработка АТФ и сигнализация кальция. Хотя в более старшей популяции людей и с использованием другого режима нагрузки, чем в настоящем исследовании, мы ранее показали, что ГОМ может опосредовать соотношение нейтрофилов и лимфоцитов после нагрузки, которое связано с различными цитокинами, включая ИЛ-6. Кроме того, было показано, что как однократный (один день), так и длительный (семь дней) прием добавки с В хорошо переносится человеком, при длительном приеме наблюдается значительное снижение уровня воспалительных цитокинов и значительное увеличение свободного тестостерона. Однако следует добавить, что средняя дозировка, использованная в настоящем исследовании (ок. 0,74 мг) была существенно меньше, чем однократная дозировка, используемая в вышеупомянутом исследовании (10 мг), и с использованием аналогичной жесткости воды с ГОМ (713), что и в настоящем исследовании (704), Hou et al. сообщили об отсутствии различий в уровне тестостерона между ГОМ и плацебо.
Рубидий (Rb), присутствующий во всех тканях человека, уровень которого варьируется от 8 до 30 мг/кг-1, упоминается как «биологический посредник» для калия (K+). Хорошо известно, что во время нагрузки высокой интенсивности происходит быстрое и заметное увеличение уровня внеклеточного К+ и значительная потеря К+ из активных мышц. Таким образом, вполне вероятно, что результирующие электрические изменения, вызванные ионными сдвигами через поверхностную мембрану мышц, являются основными причинами усталости. Следовательно, возможно, что высокий уровень Rb в ГОМ может являться индикатором K+ и способствовать длительному состоянию оптимальной электрической активности и, следовательно, сокращению мышц, тем самым замедляя усталость. Более того, было обнаружено, что уровень Rb на 49 и 34 % выше у профессиональных футболистов, чем у малоподвижных лиц и бегунов на длинные дистанции соответственно. Однако, хотя Rb связан с циклом K, он не обязательно заменяет его и, таким образом, здесь могут быть ответственны другие механизмы. Кроме того, было отмечено участие Rb в функции головного мозга, хотя конкретные роли еще предстоит определить.
В подтверждение нашей гипотезы настоящее исследование не выявило различий в осмоляльности мочи между протоколами процедур. Эти выводы отличаются от результатов Keen et al., которые сообщили, что ГОМ вернули осмоляльность слюны к исходным значениям примерно в два раза быстрее, чем родниковая вода и спортивный напиток на основе углеводов. Однако наблюдаемые различия, вероятно, объясняются методологическими различиями между исследованиями. Например, участники в исследовании Keen et al. проводили тренировки в жару для достижения снижения массы тела примерно на 3 %, и последующая регидратация основывалась на предписывающем, а не на свободном приеме воды. Кроме того, осмоляльность слюны демонстрирует значительную вариабельность измерений изо дня в день и по величине реакции на гипогидратацию, таким образом, ее использование в качестве метода оценки состояния гидратации было поставлено под сомнение. Однако, несмотря на различия в осмоляльности мочи между исследованиями, Keen et al. также сообщили об улучшении физической работоспособности при приеме ГОМ, которые способствовали наибольшему восстановлению пикового момента при разгибании колена после нагрузки, хотя участники не смогли полностью восстановить исходный пиковый момент независимо от типа продукта. В отличие от нашей первоначальной гипотезы, мы наблюдали разницу в исходной массе тела между ГОМ и плацебо. Однако разница в 0,28 кг была значительно ниже типичного суточного изменения массы тела у молодых мужчин (0,6 кг), о котором сообщалось ранее. Таким образом, мы не считаем, что различия в массе тела оказали какое-либо существенное влияние на наши результаты.
В подтверждение нашей гипотезы, не наблюдалось различий в уровне лактата и глюкозы крови между ГОМ и плацебо. Эти результаты схожи с результатами Wei et al., которые сообщили об отсутствии различий в уровне обоих метаболитов после 15мин. езды на велосипеде при 75 % VO2 max. Важно, что абсолютные значения уровня лактата в крови через 60 мин. бега при 75 % VO2 peak в настоящем исследовании были аналогичными тем, которые наблюдаются в ряде других исследований ответа лактата крови во второй половине футбольного матча (3,7-4,7 ммоль/л-1), подчеркивая, что наш протокол имел подобный метаболический профиль. Однако, учитывая методологические различия между исследованиями и отсутствие других данных, влияние ГОМ на уровень лактата и глюкозы в крови требует дальнейшего изучения.
Возможно, самый необычный вывод на основании метаболических данных относится к конкретному участнику, у которого после завершения этого исследования был диагностирован диабет I типа. Участник подтвердил семейный анамнез данного заболевания, который не был раскрыт до начала участия в исследовании (P2). Примечательно, что в конце восстановительного периода уровень глюкозы в крови увеличился на 65 % (+3,69 ммоль/л-1) после приема ГОМ, но на 117 % для плацебо (+8,23 ммоль/л-1) по сравнению со значениями в конце 60 мин. бега при 75 % VO2 peak . За исключением P2 среднее повышение уровня глюкозы в крови между этими временными точками составило 18 и 22 % для ГОМ и плацебо соответственно. Кроме того, только часть различий, наблюдаемых для P2, может быть объяснена различиями между протоколами процедуры -1,39 ммоль/л-1 в исходном состоянии и +1,35 ммоль/л-1 после завершения 60 мин. бега при 75 % VO2 peak для плацебо и ГОМ соответственно. Потенциал ГОМ в облегчении усиления поглощения глюкозы поддерживается Ha et al., которые сообщили, что ГОМ улучшает толерантность к глюкозе и подавляет гипергликемию посредством модуляции метаболизма глюкозы у мышей с диабетом, индуцированным стрептозоцином. О потенциальном противодиабетическом эффекте ГОМ (или их производных) также сообщалось для различных других моделей животных. Более того, ряд элементов, содержащихся в ГОМ, таких как ванадий и хром, также были тесно связаны с улучшением метаболизма глюкозы.
Настоящее исследование имеет ряд сильных сторон. Во-первых, мы первыми сообщаем об эргогенных преимуществах перорального приема ГОМ для человека в термонейтральных условиях окружающей среды, таким образом, мы расширяем потенциальный пул популяции, который мог бы извлечь пользу из данного подхода. Кроме того, включив потребление жидкости на основе вкусовых предпочтений отдельного участника в ознакомительные испытания, мы считаем, что это обеспечивает более широкую прикладную экологическую валидность. Это исследование также не лишено ограничений. Несмотря на то, что размер выборки соответствует основополагающим работам в этой области, мы признаем относительную нехватку статистической мощности. Более того, мы признаем, что анализ данных участника с диабетом I типа носит несколько гипотетический характер и, следовательно, к нему следует относиться с осторожностью. Тем не менее, мы считаем, что это может послужить полезными исходными данными для тематических исследований и, следовательно, может стать трансляционной платформой для исследования потенциального влияния ГОМ на (дисфункциональный) метаболизм глюкозы у человека во время/после физической нагрузки.
В целом в подтверждение нашей гипотезы ГОМ увеличили способность к интенсивному прерывистому бегу у футболистов после кратковременного восстановления после первоначального сеанса длительной нагрузки на уровне группы примерно на 25 %. На сегодняшний день механизм этого эффекта неясен и требуется дальнейшая работа для установления механизмов, лежащих в основе эргогенных эффектов ГОМ, для максимизации их потенциальной эффективности и пользы для здоровья в более широкой популяции.
4. Материалы и методы
4.1. Участники
После ознакомления с информационным листком предлагаемого исследования и последующего предоставления письменного информированного согласия девять здоровых футболистов среднего профессионального уровня мужского пола (возраст 22 ± 1 год, рост 181 ± 5 см, масса тела 80 ± 11 кг, среднее еженедельное время футбольных тренировок 134 ± 64 мин. (диапазон 40-240), среднее время тренировок, не связанных с футболом (например, тренажерный зал/бег на открытом воздухе) 37 ± 44 мин. (диапазон 0-90)), добровольно приняли участие в исследовании, которое получило этическое одобрение университета (код S2BR2016). Экспериментальная когорта была отобрана с помощью случайной выборки. Участники имели право на включение в исследование, если они были мужчинами, футболистами среднего профессионального уровня, были здоровы, не имели травм и находились в возрасте от 18 до 30 лет.
4.2. Дизайн исследования
Участники совершили пять визитов в лабораторию. Во-первых, участники выполнили тест с возрастающей нагрузкой для определения пикового поглощения кислорода (VO2 peak), за которым последовали два ознакомительных испытания. Используя повторяющиеся измерения, перекрестный и уравновешенный дизайн, участники затем завершили два экспериментальных испытания. Все испытания были завершены на моторизованной беговой дорожке (Mercury S, «Вудвэй» (Woodway), Уокешо, Висконсин, США) с интервалом 7 суток, проведенных при окружающей комнатной температуре (т. е. ок. 20 °C), которые начинались в одинаковое время дня (например, с 9 до 10 утра), для минимизации возможных суточных ритмических эффектов на специфическую к футболу выносливость.
4.3. Процедуры до исследования
Участники воздерживались от интенсивной физической активности и алкоголя по крайней мере за 24 ч. до тренировки. Участникам также было предложено вести письменный учет своего рациона питания за 24 ч. до первого испытания и повторять его перед всеми остальными испытаниями. Участников также просили избегать употребления любых пищевых добавок, которые могут повлиять на физические нагрузки (например, кофеина) за 24 ч. до каждого испытания. В связи с длительным периодом вымывания участники прошли устный скрининг на предмет использования добавок бета-аланина и моногидрата креатина. Ни один участник не был исключен из исследования из-за предварительного приема любого из них.
При первом посещении лаборатории регистрировались возраст, рост (см) и масса тела (кг) участника, при последующих посещениях регистрировалась только масса тела. За час до тренировки участникам было предложено выпить 500 мл водопроводной воды для обеспечения достаточного и постоянного уровня гидратации. Статус гидратации измеряли с помощью осмоляльности мочи (карманный рефрактометр, «Атаго» (Atago), Токио, Япония), гидратация считалась достаточной при значении < 600 мОсмоль/кг-1. Если участники не достигали этого значения, они должны были медленно потреблять воду в течение 15 мин. отдыха в положении сидя перед повторным тестированием. Если осмоляльность мочи была по-прежнему > 600 мОсмоль/ кг-1, участники были исключены из исследования. Двум участникам требовалось небольшое количество воды в дополнение к болюсу 500 мл, но было установлено, что все участники имели достаточную гидратацию перед каждым испытанием. Впоследствии был подключен монитор сердечного ритма (ЧСС) (FS3C, «Полар» (Polar), Финляндия). После 5-мин. отдыха в положении сидя регистрировали ЧСС, брали образец капиллярной крови из пальца и затем анализировали на концентрацию лактата в крови (BLa) и глюкозы в крови (BGl) (Biosen C_line, «ЭКФ Дагностик» (EKF Diagnostic), Магдебург, Германия).
4.4. Тест с возрастающей нагрузкой
Оценка VO2 peak была достигнута с помощью теста с возрастающей нагрузкой на моторизованной беговой дорожке (Mercury S, «Вудвэй», Уокешо, Висконсин, США). После завершения начальной 5-мин. разминки со скоростью 8 км/ч.-1 участники начинали бежать со скоростью 9 км/ч.-1 в течение 3 мин. Постепенное увеличение скорости на 1 км/ч.-1 применялось каждые три минуты до сознательного изнурения. В конце каждого этапа и по завершении упражнения телеметрически регистрировалась ЧСС и оценка воспринимаемой нагрузки (6-20). Выдыхаемый при каждом вдохе газ (Metalyser II, «Кортекс» (Cortex), Лейпциг, Германия) регистрировался на протяжении всего теста и впоследствии анализировался на потребление кислорода (VO2) и коэффициент дыхательного обмена за последние 60 с. отдыха и последние 30 с. нагрузки.
4.5. Ознакомительные испытания
После сбора исходных показателей, как описано ранее (т. е. массы тела, ЧСС, концентрации BLa и концентрации BGl), участники начинали 5-мин. разминку на беговой дорожке со скоростью 8 км/ч.-1 Сразу после завершения разминки, участники далее бежали в течение ок. 60 мин. со скоростью, соответствующей 75 % VO2 peak (примечание: двое участников были не в состоянии завершить полный забег в течение 60 мин. в первом эксперименте, однако смогли выполнить это в ходе второго эксперимента, соответственно среднее значение составило 58 ± 4 и 58 ± 4 мин., представленное в Разделе 2.2). Эта интенсивность была выбрана в качестве расхода энергии при игре в футбол, который, как сообщалось, соответствует 75 % максимальной аэробной способности. Каждые 15 мин. во время тренировки (например, через 15, 30, 45 и 60 мин.) участникам давали болюс 20 мл водопроводной воды для теплового комфорта. Оценка воспринимаемой нагрузки, основанная на общей нагрузке на сердечно-сосудистую систему (RPEO 6-20) и локализованной в мышцах ног (RPEL 0-10), проводилась каждые 10 мин. Сразу после этого участники выполняли повторные упражнения с интервалом 1 мин. со скоростью, соответствующей 90 % VO2 peak, перемежаемые 1-мин. периодами активного восстановления со скоростью 5 км/ч.-1 (темп ходьбы), до сознательного изнурения. В конце каждого 1-мин. интервала при 90 % VO2 peak регистрировались ЧСС, RPEO и RPEL. Этот протокол был выбран, поскольку он воспроизводил модель активности и метаболический стресс во время тренировок на скоростную выносливость и, следовательно, имел отношение к лицам, которые соревновались в таких видах спорта, как футбол. После выполнения упражнений участники завершили 2-мин. активное восстановление, после чего была повторно измерена масса тела и были собраны и проанализированы дополнительные образцы мочи, BLa и BGl, как указано ранее.
Впоследствии участники восстанавливались в течение 2 ч. в полусупинированном положении. В течение этого периода им выдавали два литра водопроводной воды для приема внутрь в неограниченном количестве. Среднее количество, потребляемое во время ознакомительных испытаний (1,38 ± 0,51 л), впоследствии использовалось для расчета объема жидкости, предоставленной в ходе экспериментальных испытаний. Кроме того, после 30-мин. восстановления участникам давали стандартный зерновой батончик (хрустящий батончик с овсом и медом Nature Value™, «Дженерал Миллс» (General Mills), Аксбридж, Великобритания), который содержал 192 ккал (850 кДж) и включал 7,2 г жиров (1,0 г насыщенных), 27,1 г углеводов (11,9 г сахаров), 3,4 г белка и 2,4 г клетчатки.
После двухчасового периода восстановления были собраны и проанализированы дополнительные образцы мочи, BLa и BGl, как указано ранее. Затем была зарегистрирована исходная ЧСС до начала 5-мин. разминки при скорости 8 км/ч.-1 Впоследствии участники бежали в течение 20 мин. со скоростью бега, соответствующей 75% VO2 peak. Для нашего основного критерия эффективности работоспособности такой же паттерн прерывистого бега до сознательного изнурения (например, 1-мин. при 90 % VО2 peak и затем 1-мин. активное восстановление при 5 км ч.-1) была завершена в последний раз с показателями ЧСС, RPEO, и RPEL, собранными в конце каждого интервала при 90 % VO2 peak. После выполнения упражнений участники завершили 2-мин. активное восстановление, после чего была последний раз измерена масса тела и были собраны и проанализированы дополнительные образцы мочи, BLa и BGl, как указано ранее. Затем участники могли свободно покинуть лабораторию.
4.6. Экспериментальные испытания
Экспериментальные испытания были идентичны ознакомительным испытаниям за одним исключением. Во время восстановления участникам давали 1,38 ± 0,51 л минеральной глубокой океанической воды (ГОМ, «ПДО Биотек» (PDO Biotech), Тайвань) или плацебо в зависимости от вкусовых предпочтений. Испытания проводились в двойном слепом режиме.
