Enhanced 400-m sprint performance in moderately trained participants by a 4-day alkalizing diet: a counterbalanced, randomized controlled trial
In de huidige studie onderzochten we de invloed van een 4-daags alkaliserend versus een verzurend dieet op 400-m sprintprestaties en bijbehorende fysiologische markers bij matig getrainde jonge deelnemers. Onze belangrijkste bevinding is dat het alkaliserende dieet resulteert in een verbeterde 400-m sprinttijd, hoger bloedlactaat, maar onveranderde bloed pH-waarden in vergelijking met het verzurende dieet.
Urinaire pH
In het huidige onderzoek vonden we significant hogere urine pH-waarden voor de BASE-proef (7,0 ± 0,7) in vergelijking met de ACID-proef (5,5 ± 0,7). We nemen dus aan dat de dieetinterventie succesvol werd uitgevoerd, omdat een urine pH van ≥ 7,0 wordt verwacht voor succesvolle laag-PRAL diëten en ≤ 6,0 voor hoog-PRAL diëten .
Sportprestaties
Voor zover wij weten, is dit de eerste studie waarin de invloed van zuur- en alkalinevormende voeding op anaerobe trainingsprestaties wordt geschat met een hoge toepasbaarheid voor een sportdiscipline. Er zijn een aantal studies die de effecten van een zuur-belast dieet op anaerobe inspanningsprestaties schatten aan de hand van inspanningstesten die uitsluitend fietsen of lopen op de loopband betreffen. In een recent overzicht stellen Applegate et al. echter dat er een gebrek is aan studies waarin verschillende inspanningsintensiteiten en prestatiemetingen met betrekking tot een alkaliserend dieet worden onderzocht. Bovendien raadden Caciano et al. dieetmanipulatie van PRAL aan voor sportevenementen waar de prestatie beperkt is als gevolg van acidose, zoals 100-200 m zwemmen of 400-800 m hardlopen. Er is reeds gesuggereerd dat de sprintprestaties voor de 400 m verbeteren na inname van NaHCO3 , maar dit is niet onderzocht voor een alkaliserend dieet. Daarom, gebaseerd op de veronderstelling dat een alkaliserend, laag-PRAL dieet de systemische alkaliteit en de buffercapaciteit van het bloed verhoogt, stelden wij de hypothese dat een alkaliserend dieet ook de 400-m sprintprestaties verhoogt. In de recente studie was de duur van de 400 m sprint inderdaad significant lager voor de BASE proef in vergelijking met de ACID proef, wat erop wijst dat de sprintprestaties verbeterden na het nuttigen van voornamelijk laag-PRAL voedingsstoffen gedurende 4 dagen voorafgaand aan de sprinttest. De verbetering van de sprintprestaties was echter slechts 2,3% in onze studie en minder uitgesproken in vergelijking met de 21% toename van de inspanningsprestaties in de recente literatuur. Wij beschouwen het verschil in de prestatie testen als de belangrijkste reden voor deze incongruentie. Terwijl wij de prestatie beoordeelden als de looptijd voor een vaste afstand (tijdrittest), beoordeelden Caciano et al. de anaerobe prestatie als de tijd tot uitputting tijdens het lopen op een loopband met een individueel gedefinieerde en vaste snelheid. Protocollen met een open einde en een tijd-tot-uitputting introduceren een grotere variabiliteit in het prestatievermogen dan op afstand gebaseerde prestatietests, voornamelijk vanwege motivationele en mentale aspecten . Daarom gaan we ervan uit dat een lagere maar meer constante prestatieverbetering te verwachten is voor tijd-trial tests, zoals een 400-m sprint trial, in vergelijking met tijd-tot-uitputting tests na een alkaliserend laag-PRAL dieet . De 400 m sprintprestatie was dus verbeterd na het laag-PRAL dieet, hoewel het gebruik van handtijdmeting om de 400 m tijdrit te meten een van de beperkingen van deze studie is. De meest nauwkeurige en geprefereerde methode van tijdwaarneming is met behulp van elektronische methoden vanwege de absolute fouten die geassocieerd worden met handtijdwaarneming. Bijvoorbeeld, variaties tussen handtimers zullen waarschijnlijk voorkomen. Bovendien levert handtijdwaarneming een snellere sprinttijd op dan elektronische tijdwaarneming, en een correctiefactor van 0,2 s wordt traditioneel gebruikt voor handtijdwaarneming. Aan de andere kant zijn kleine gemiddelde fouten (0,04-0,05 s) en zeer hoge correlatiewaarden (ICC 0 0,99) waargenomen tussen handtijdwaarneming en elektronische tijdwaarneming, wat aangeeft dat handtijdwaarneming consistente sprinttijden oplevert voor dezelfde handtijdwaarnemer. Handtijdwaarneming was de enige beschikbare methode die in dit onderzoek kon worden gebruikt om sprinttijden te evalueren. Daarom besloten we verschillende meetstrategieën toe te passen die door Mayhew et al. werden verondersteld om problemen met deze methode te minimaliseren. We gebruikten dezelfde timer voor elke deelnemer om een hogere interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de hand-timing methode na te streven, en de timers werden in consistente tijdposities loodrecht op de finishlijn geplaatst. Elke timer was bedreven in het gebruik van een stopwatch en besteedde tijd aan het leren van de kenmerken van de stopwatch die in deze studie werd gebruikt. Bovendien vroegen we de tester de tijdmeting te starten met de wijsvinger en niet met de duim, omdat eerder is gerapporteerd dat de meest betrouwbare en objectieve handheld stopwatch-tijden worden bereikt wanneer de timer de wijsvinger gebruikt om de stopwatch te bedienen. Wij denken dat deze strategieën de fouten in verband met handtiming verminderden en resulteerden in consistente sprinttijden binnen de huidige studie.
Bloedlactaat en bloedgasanalyse
We vonden significant lagere waarden voor de bloedgasparameters pH, , en BE na de inspanning vergeleken met voor de inspanning voor beide dieetinterventies (BASE en ACID). Dit wijst op een diepgaande door inspanning veroorzaakte metabole acidose na 400 m sprint trials voor beide condities.
Daarnaast vonden we hogere maximale lactaatconcentraties na de 400 m sprint tijdens de BASE-proef vergeleken met de ACID-proef. Robergs et al. stellen dat lactaatproductie tijdens intensieve inspanning eerder een gevolg dan een oorzaak is van cellulaire condities die acidose veroorzaken. Deze auteurs concluderen echter dat lactaat nog steeds een goede indirecte marker is voor cellulaire metabole condities die metabole acidose induceren, omdat een verhoogde lactaatproductie samenvalt met acidose. Daarom zouden hogere bloedlactaatwaarden tijdens de BASE-proef in het recente onderzoek in combinatie met de verbeterde 400-meter sprinttijd (d.w.z. meer energiebehoefte per tijdseenheid) kunnen wijzen op een hogere efflux van H+-ionen uit de spiercel via de interstitiële ruimte en in de veneuze circulatie, waardoor een ernstiger metabole acidose ontstaat. Wij vonden echter geen verschillen in bloed pH tussen BASE en ACID binnen de recente studie. Het ontbreken van verschillen in bloed pH tussen beide voedingsinterventies is waarschijnlijk een gevolg van de hogere buffercapaciteit in het bloed vanwege de hoge concentraties die gepaard gaan met een alkaliserend dieet .
Een verhoging van zowel de concentratie als een verhoogde bloed pH kan beide worden gevonden na natriumbicarbonaatsuppletie . Helaas resulteerde de alkaliserende of verzurende voedingsinterventie niet in significante verschillen voor een van de bloedgasparameters binnen deze studie (tabel 1). We vonden echter een lichte tendens naar hogere waarden na een laag-PRAL dieet gedurende 4 dagen (Tabel 1). In recente literatuur is gesuggereerd dat alkaliserende diëten waarschijnlijk niet dezelfde veranderingen in buffercapaciteit teweegbrengen als alkaliserende ergogene hulpmiddelen en dat consumptie van laag-PRAL-diëten slechts een gering, maar onvoldoende alkalisch milieu teweegbrengt om de buffercapaciteit te verbeteren. Onze studie geeft echter duidelijk aan dat de totale buffercapaciteit moet zijn toegenomen na een 4-daags alkaliserend dieet, omdat we geen veranderingen in bloed-pH vonden, maar wel verhoogde bloed-lactaatconcentraties en snellere 400-m sprinttijden. Daarom nemen we aan dat de niet-significante tendensen naar en BE waarden (Tabel 1) wijzen op een hogere buffercapaciteit na een alkaliserend dieet en wellicht duidelijker worden bij het testen van een grotere steekproefgrootte of een langere duur van de voedingsinterventie.
Praktische toepassingen
Eerst bestaat er een grote inter-subject variatie in PRAL van normale westerse diëten onder atleten. Gezien deze individuele variabiliteit, moeten sprintatleten en coaches worden aangemoedigd om een dieetbeoordeling te ondergaan, inclusief urine pH-metingen, voordat een alkaliserend dieet wordt toegepast. De pH van de nuchtere ochtendurine kan voor de beoordeling en tijdens het dieet met een laag PRAL-gehalte worden gecontroleerd om te bevestigen dat het dieet de zuurbelasting via de voeding op adequate wijze verandert. Urinaire pH-waarden van ≥ 7,0 kunnen worden geïnterpreteerd als een succesvol laag-PRAL dieet en waarden van ≤ 6,0 als hoog-PRAL diëten. Er moet echter rekening worden gehouden met individuele variabiliteit bij het interpreteren van urine pH-waarden.
Ten tweede, bij het consumeren van alkaliserende diëten, wordt vaak gesuggereerd om de PRAL te verkrijgen door de consumptie van fruit en groenten te verhogen en de consumptie van vlees en granen te minimaliseren . Gebaseerd op dit advies, wordt een calorisch tekort tijdens het consumeren van alkaliserende diëten gerapporteerd. Het is duidelijk dat, vooral voor sprintatleten, de hogere energiebehoefte en de behoefte aan eiwit- en koolhydraatbronnen, die de PRAL verhogen, het moeilijk kunnen maken om een alkaliserend dieet te volgen. Met betrekking tot dit probleem adviseren wij het gebruik van mineraalwater rijk aan bicarbonaat om de realisatie van een alkaliserend dieet te vereenvoudigen. Bovendien moet de consumptie van koolhydraatrijk fruit en groenten, zoals vers en gedroogd fruit, vruchtensappen en aardappelen, worden aangemoedigd. Een voedseldagboek kan worden gebruikt om de hoeveelheid voedsel die wordt gegeten tijdens een laag-PRAL dieet periode te controleren. Voedseldagboeken kunnen worden geanalyseerd op energie- en macronutriënteninname en voor de berekening van de totale PRAL per dag. Het ontbreken van voedseldagboeken en van analyses van PRAL-waarden, energie-inname en macronutriëntengehalte is een andere beperking van de huidige studie. We vroegen onze deelnemers om de gegeten voedingsmiddelen te rapporteren op elke dag van de dieetinterventies, maar we verzamelden niet de hoeveelheid voedingsmiddelen. We nemen dus aan dat de dieetinterventies met succes werden uitgevoerd, omdat de dagboeken hoofdzakelijk groenten en fruit bevatten tijdens het lage PRAL-dieet en graan- en zuivelproducten tijdens het hoge PRAL-dieet. We waren echter niet in staat om de energie-inname of het gehalte aan macro- en micronutriënten van de voedingsmiddelen te analyseren. We kunnen dus geen verslag uitbrengen over de invloed van het koolhydraatgehalte (CHO) op de sprintprestaties, wat al eerder is onderzocht. Couto e.a. toonden aan dat een hoog CHO-dieet leidde tot een hogere CHO-oxidatiesnelheid en een hogere loopsnelheid bij 400-meter sprints. Hoewel, wij denken niet dat een hoge CHO inname de 400-m sprint prestaties voor de lage-PRAL proef positief beïnvloed zou kunnen hebben in deze studie. We veronderstellen dat voedingsaanbevelingen met een lage PRAL hiervoor verantwoordelijk zijn, omdat aanbevelingen het gebruik van koolhydraatbronnen (granen, bv. brood of pasta) beperken omdat ze de PRAL verhogen. Deze voedingsaanbevelingen leiden dus eerder tot calorietekorten tijdens het nuttigen van alkaliserende diëten dan tot het laden van CHO.
Daarnaast suggereren sommige auteurs een responder/non-responder fenomeen voor het ergogene potentieel van bicarbonaatsuppletie, waarbij hooggetrainde atleten een hoger effect vertonen dan ongetrainde individuen. Gastro-intestinaal (GI) ongemak is dosis-afhankelijk voor NaHCO3 inname en GI ongemak kan een negatieve invloed hebben op de sprint prestaties . Geen van beide is tot nu toe gerapporteerd voor een laag-PRAL dieet; wij bevelen echter ten zeerste een testfase aan voor elke atleet tijdens een niet-competitieve trainingsperiode voordat het gebruikelijke dieet tijdens wedstrijden wordt gewijzigd om ongemak van de dieetinterventie te voorkomen.
Meer, alkaliserende laag-PRAL diëten leiden tot een chronische alkalotische toestand en kunnen daarom in sommige opzichten worden vergeleken met chronisch gebruik van NaHCO3. Er zijn aanwijzingen dat ondanks de acute effecten van bicarbonaatinname op anaerobe prestaties in wedstrijdsituaties, chronisch gebruik van NaHCO3 in combinatie met specifieke training kan leiden tot aerobe aanpassingen. Chronische inname van NaHCO3 in combinatie met hoge intensiteit training kan verder invloed hebben op mechanismen die verband houden met spierkrachtproductie of snelle krachtopwekkingscapaciteit. De auteurs concluderen dat er een gebrek is aan onderzoek naar de mogelijke effecten van chronische aanpassingen aan training in een alkalotische toestand. Wat betreft alkaliserende voedingsadviezen voor sprintatleten, die voornamelijk chronische interventies zijn, is verder onderzoek op dit gebied nodig om deze trainingseffecten in een chronische alkalotische toestand te verduidelijken.
Beperkingen van de studie
Een beperking van onze studie was het gebruik van handtiming, wat een zekere mate van onnauwkeurigheid introduceert in het meten van 400-m sprintprestaties. Eerdere studies hebben aangetoond dat elektronische tijdwaarneming de meest nauwkeurige en geprefereerde methode van tijdwaarneming is. Om de potentiële fouten geassocieerd met handtiming te verminderen, pasten we verschillende meetstrategieën toe, waaronder het gebruik van dezelfde timer voor elke deelnemer, en consistente plaatsing van de timers loodrecht op de finishlijn. Toekomstige studies zouden echter elektronische tijdwaarneming moeten overwegen bij het onderzoeken van 400 m sprintprestaties in een kleine steekproefgrootte. Een andere beperking van de studie is het gebrek aan kwantitatieve informatie over voedselinname om gedetailleerde analyses van PRAL waarden, energie-inname, en macronutriënten inhoud mogelijk te maken. De deelnemers werd gevraagd om dagelijks kwalitatieve voedselrapporten in te dienen. De totale hoeveelheid en de samenstelling van het voedsel werden echter niet gecontroleerd. De voedselrapporten in onze studie bevatten voornamelijk groenten en fruit tijdens het laag-PRAL dieet, en granen en zuivelproducten tijdens het hoog-PRAL dieet. De toepassing van uitgebreide voedingsanalyses in toekomstige studies is nodig om de geldigheid van onze bevindingen te ondersteunen. Ten slotte was er een kleine steekproefomvang (n = 11) in onze studie, wat resulteerde in brede betrouwbaarheidsintervallen en hoge p-waarden. Ondanks deze beperking werd toch een significant effect van de voedingsinterventie waargenomen.