Enhanced 400-m sprint performance in moderately trained participants by a 4-day alkalizing diet: a counterbalanced, randomized controlled trial

12月 9, 2021admin

本研究では、中等度トレーニングの若い参加者の400mスプリントパフォーマンスおよび関連生理マーカーに対する4日間アルカリ性食と酸性化の影響を調査しました。

尿pH

今回の調査では、ACID試験（5.5±0.7）に比べ、BASE試験（7.0±0.7）で有意に高い尿pH値が見出された。したがって、低PRAL食が成功した場合は≧7.0、高PRAL食の場合は≦6.0の尿pHが期待されることから、食事介入が成功したと推測される。

Sprint performance

我々の知る限り、酸性およびアルカリ性栄養が無酸素運動パフォーマンスに与える影響を、スポーツ種目に高い適用性で推定した最初の研究である。サイクリングやトレッドミルラン専用の運動テストを用いて、食事による酸負荷が嫌気性運動パフォーマンスに与える影響を推定する研究は数多くある。しかし、Applegateらは、最近のレビューで、アルカリ化食に関するさまざまな運動強度とパフォーマンス指標を検証した研究が不足していることを指摘しています。さらに、Cacianoらは、100～200mの水泳競技や400～800mのランニング競技など、アシドーシスの結果としてパフォーマンスが制限されるスポーツ競技において、PRALの食事操作を行うことを推奨しています。 400m走では、NaHCO3の摂取によりスプリント能力が向上することが既に示唆されていますが、アルカリ化食の摂取については検討されていません。そこで、アルカリ性低PRAL食が全身のアルカリ度と血液の緩衝能力を高めるという推定に基づき、アルカリ性食が400m走のパフォーマンスを高めると仮定した。実際、最近の研究では、400m走のタイムがACID試験と比較してBASE試験で有意に低く、スプリント試験の4日前から低PRAL栄養素を主に摂取することにより、スプリント能力が向上することが示された。しかし、スプリントパフォーマンスの向上は本研究では2.3%に留まり、最近の文献にある運動パフォーマンスの21%向上と比較すると顕著ではない．このような不整合の主な原因は、パフォーマンステストの違いにあると考えられる。我々は、一定距離の走行時間としてパフォーマンスを推定した（タイムトライアルテスト）のに対し、Cacianoらは、個別に定義された固定速度でトレッドミルを走行しながら、無酸素性パフォーマンスを時間-疲労感として評価した。 Cacianoらは、無酸素性パフォーマンスを時間-疲労度として評価した。したがって、アルカリ性低PRAL食後の400mスプリントなどのタイムトライアルテストでは、タイムトゥエグゾーストテストと比較して、パフォーマンスの向上は低いものの、より一定であることが予想される、と我々は考えている。このように、400m走のパフォーマンスタイムは低PRAL食後に向上したが、400mタイムトライアルの測定にハンドタイミングを使用したことは、この研究の限界の1つであった。手による計時には絶対的な誤差があるため、最も正確で好ましい計時方法は電子的な方法である．例えば，ハンドタイマーの間でばらつきが生じる可能性がある．また，手による計時は，電子的計時よりも速いスプリントタイムを生成し，手による計時には従来から0.2秒の補正係数が使用されてきた．一方，ハンドタイミングと電子計時の平均誤差は 0.04～0.05 秒と小さく，相関値（ICC 0.99）も非常に高いことから，同じハンドタイマーであればハンドタイミングでも一定のスプリントタイムが得られると考えられる．今回の調査では、ハンドタイムはスプリントタイムの評価に使用できる唯一の方法であった。そこで、この方法の問題点を最小限にするために、Mayhewらが想定しているいくつかの測定方法を適用することにした。このため、Mayhewらが提唱している計測方法を適用することとした。手による計測方法の相互信頼性を高めるため、各参加者に同じタイマーを使用し、タイマーはゴールラインに対して垂直な一定の位置に配置した。各タイマーはストップウォッチの使用に習熟しており、本研究で使用したストップウォッチの特性を習得するために時間を費やした。さらに、親指ではなく人差し指で計時を開始するよう求めた。これは、タイマーが人差し指でストップウォッチを操作したときに、最も信頼性が高く客観的なハンドヘルドストップウォッチのタイムが達成されると以前報告されているためである。

血中乳酸値と血液ガス分析

血液ガスパラメータのpH、、BEは、両方の食事介入（BASEとACID）で運動前と比較して運動後の値が有意に低いことがわかった。

さらに、400mスプリントパフォーマンス後の運動後最大乳酸濃度が、ACID試験と比較してBASE試験で高いことが分かりました。 Robergsらは、激しい運動中の乳酸産生は、アシドーシスを引き起こす細胞状態の原因というよりも、むしろ結果であると述べています。しかし、乳酸産生の増加はアシドーシスと一致するため、乳酸は依然として代謝性アシドーシスを引き起こす細胞内代謝状態の間接的な良いマーカーであると結論づけている。したがって、400m走のタイムが向上したこと（すなわち、単位時間当たりのエネルギー需要が増加したこと）と組み合わせて、最近の研究の中でBASEトライアル中の高い血中乳酸値は、筋細胞から間質空間を越えて静脈循環にH+イオンが多く流出し、より重度の代謝性アシドーシスを生じることを示すかもしれない。しかし、最近の研究内では、BASEとACIDの間で血中pHに差は見られなかった。

炭酸水素ナトリウムを補給すると、血中濃度の上昇と血中pHの上昇の両方が認められます。残念ながら、本研究では、アルカリ性または酸性化の食事介入は、血液ガスパラメータのいずれにおいても有意差を生じさせませんでした（表1）。しかし、低PRAL食を4日間続けたところ、値が高くなる傾向がわずかに見られた（表1）。最近の文献では、アルカリ化食はアルカリ化補助食品と比較して、緩衝能力に同じ変化をもたらす可能性は低く、低PRAL食の摂取は緩衝能力を高めるにはわずかではあるが不十分なアルカリ性環境を作り出すと示唆されている。しかし、我々の研究では、血中pHの変化は見られなかったが、血中乳酸濃度の上昇と400m走のタイムアップが見られたことから、4日間のアルカリ化食により総バッファー容量が増加したはずであることが明確に示された。したがって、有意でないBE値（表1）への傾向は、アルカリ化食後の高い緩衝能力を示しており、より大きなサンプルサイズまたはより長い食事介入の期間をテストしたときに、より明らかになる可能性があると仮定する。

実践的応用

第一に、通常の西洋食からのPRALには、スポーツ選手の間で大きな被験者間差が存在する。この個人差を考慮すると、スプリント選手とコーチは、アルカリ化食を適用する前に、尿pH測定を含む食事評価を受けるよう奨励されるべきです。評価時および低PRAL食介入中は、空腹時の朝の尿pHをモニターして、食事が食事の酸負荷を適切に変化させることを確認できる。尿pH値が7.0を超えると低PRAL食の成功、6.0を超えると高PRAL食の成功と解釈することができる。

第二に、アルカリ化ダイエットを行う場合、果物や野菜の消費を増やし、肉や穀物の消費を最小限に抑えることでPRALを得ることがよく提案されます。このアドバイスに基づき、アルカリ化食を摂取している間は、カロリー不足になることが報告されています。結論として、特に短距離走の選手にとっては、PRALを増加させるタンパク質と炭水化物源に対する高いエネルギー要求とニーズが、アルカリ化ダイエットを実現することを困難にしている可能性があります。この問題については、アルカリ化ダイエットを簡単に実現するために、重炭酸塩を豊富に含むミネラルウォーターを追加で使用することを強くお勧めします。さらに、新鮮な果物やドライフルーツ、フルーツジュース、ジャガイモなど、炭水化物を多く含む野菜や果物の摂取を奨励する必要があります。低PRAL食の期間中に食べる食品の量を管理するために、食事日記を使用することができる。食事日記は、エネルギーと多量栄養素の摂取量を分析し、1日あたりの総合的なPRALを算出することができる。 PRAL値、エネルギー摂取量および多量栄養素含有量の分析だけでなく、食事日記がないことも、本研究の限界である。我々は、参加者に食事介入の各日中に食べたものを報告するように求めたが、食品の量を収集していない。したがって、低PRAL食では野菜と果物、高PRAL食では穀物と乳製品が主に日記に記載されていたことから、食事療法はうまく実施されたと考えられる。しかし、エネルギー摂取量や食品中のマクロおよびミクロ栄養素の含有量を分析することはできなかった。そのため、炭水化物（CHO）含有量がスプリントパフォーマンスに与える影響については報告できない。 Coutoらは、高CHO食がCHO酸化率を高め、400mスプリントの走行速度を増加させることを示した。しかし、本研究では、高 CHO 摂取が低 PRAL 試験の 400m スプリントパフォーマンスに積極的な影響を与えたとは考えられない。なぜなら、炭水化物源（穀物、例えばパンやパスタ）はPRALを増加させるため、推奨されている食事ではその使用が制限されるからである。

さらに、一部の著者は、重炭酸塩補給のエルゴジェニックな可能性に対するレスポンダー/ノンレスポンダー現象を示唆しており、高度に訓練されたアスリートが未訓練の個人より高い効果を示す傾向があると述べています。消化管（GI）の不快感は、NaHCO3の摂取量に依存し、GIの不快感はスプリントパフォーマンスにマイナスの影響を与える可能性があります。

さらに、低PRAL食のアルカリ化は、慢性的なアルカリ性状態をもたらすため、NaHCO3の慢性的な使用と比較される面もあるかもしれません。炭酸水素塩の摂取は、競技状況における嫌気性パフォーマンスに対する急性効果にもかかわらず、特定のトレーニングと組み合わせたNaHCO3の慢性的な使用は、有酸素性適応をもたらす可能性があるという証拠が存在します。高強度トレーニングと組み合わせた慢性的なNaHCO3摂取は、筋力生成または急速な力生成能力に関連するメカニズムにさらに影響を与える可能性がある。著者らは、アルカリ性状態でのトレーニングに対する慢性的な適応の可能性についての調査が不足していると結論付けています。主に慢性的な介入であるスプリント選手に対するアルカリ化食の推奨については、慢性的なアルカリ状態におけるこれらのトレーニング効果を明らかにするために、この分野におけるさらなる研究が必要です。

研究の限界

我々の研究の限界は、400mスプリントパフォーマンスの測定に一定の不正確さをもたらすハンドタイミングの使用であった。先行研究では、電子計時がより正確で好ましい計時方法であることが示されている。手による計時の潜在的な誤差を減らすために、我々は、各参加者に同じタイマーを使用し、タイマーをゴールラインに対して垂直に配置するなどのいくつかの測定戦略を適用した。しかし、今後の研究では、少人数のサンプルで400m走のパフォーマンスを調査する場合、電子計時を考慮する必要がある。本研究のもう一つの限界は、PRAL値、エネルギー摂取量、および多量栄養素含有量の詳細な分析を可能にする食事摂取量に関する定量的情報が不足していることである。参加者は、毎日の定性的な食事報告を行うよう求められた。しかし、総量と食事組成は管理されていなかった。本研究で行われた食事報告には、低PRAL食では主に野菜と果物が、高PRAL食では穀物と乳製品が含まれていた。今後の研究において、我々の知見の妥当性を裏付けるために、広範な栄養分析を適用することが必要である。最後に、本研究ではサンプルサイズが小さかった（n = 11）ため、信頼区間が広く、p値も高くなった。しかしながら、この制限にもかかわらず、食事介入の有意な効果が観察された。