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

W niniejszym badaniu zbadaliśmy wpływ 4-dniowej diety alkalizującej versus zakwaszającej na 400-metrowy sprint i związane z nim markery fizjologiczne u umiarkowanie wytrenowanych młodych uczestników. Naszym głównym wnioskiem jest to, że dieta alkalizująca skutkuje poprawą czasu sprintu na dystansie 400 m, wyższymi wartościami mleczanu we krwi, ale niezmienionymi wartościami pH krwi w porównaniu z dietą zakwaszającą.

Preparat pH moczu

W obecnym badaniu stwierdziliśmy znacząco wyższe wartości pH moczu w próbie BASE (7.0 ± 0.7) w porównaniu z próbą ACID (5.5 ± 0.7). Zakładamy zatem, że interwencja dietetyczna została przeprowadzona z powodzeniem, ponieważ pH moczu ≥7,0 jest oczekiwane w przypadku skutecznej diety low-PRAL i ≤ 6,0 w przypadku diety high-PRAL .

Wydajność wysiłkowa

Jak wynika z naszej najlepszej wiedzy, jest to pierwsze badanie oceniające wpływ odżywiania kwaso- i zasadotwórczego na wydolność wysiłkową w warunkach beztlenowych z możliwością zastosowania w dyscyplinie sportowej. Istnieje szereg badań oceniających wpływ żywieniowego obciążenia kwasem na wydolność wysiłkową w warunkach beztlenowych, z wykorzystaniem testów wysiłkowych dotyczących wyłącznie jazdy na rowerze lub biegu na bieżni. Jednak w ostatnim przeglądzie Applegate i wsp. stwierdzili brak badań analizujących różne intensywności ćwiczeń i miary wydajności w odniesieniu do diety alkalizującej. Dodatkowo, Caciano i wsp. zalecają dietetyczną manipulację PRAL dla wydarzeń sportowych, w których wydajność jest ograniczona w wyniku kwasicy, takich jak pływanie na dystansie 100-200 m lub bieg na dystansie 400-800 m. Już wcześniej sugerowano, że wyniki sprintu na dystansie 400 m poprawiają się po spożyciu NaHCO3 , ale nie badano tego w odniesieniu do diety alkalizującej. Dlatego też, w oparciu o założenie, że alkalizująca dieta o niskiej zawartości PRAL zwiększa zasadowość ogólnoustrojową i pojemność buforową krwi, postawiliśmy hipotezę, że dieta alkalizująca zwiększa również wydajność sprintu 400-m. Rzeczywiście, w ostatnim badaniu, czas sprintu 400-m był znacząco niższy dla próby BASE w porównaniu do próby ACID, wskazując, że wydajność sprintu została zwiększona po spożyciu głównie składników odżywczych o niskiej zawartości PRAL przez 4 dni przed testem sprintu. Jednakże, poprawa wydajności sprintu wynosiła tylko 2,3% w naszym badaniu i była mniej wyraźna w porównaniu z 21% wzrostem wydajności ćwiczeń w najnowszej literaturze. Za główną przyczynę tej niezgodności uważamy różnicę w testach wydajności. Podczas gdy my ocenialiśmy wydajność jako czas biegu na ustalonym dystansie (próba czasowa), Caciano i wsp. oceniali wydajność anaerobową jako czas do wyczerpania podczas biegu na bieżni z indywidualnie zdefiniowaną i stałą prędkością. Protokoły z czasem do wyczerpania wprowadzają większą zmienność w wynikach niż testy oparte na dystansie, głównie ze względu na aspekty motywacyjne i psychiczne. Dlatego zakładamy, że należy oczekiwać mniejszej, ale bardziej stałej poprawy wyników w przypadku prób czasowych, takich jak próba sprintu na 400 m, w porównaniu z próbami na czas do wyczerpania po alkalizującej diecie low-PRAL. Tak więc, 400-m czas sprintu wydajność została zwiększona po diecie low-PRAL, choć użycie ręki pomiaru czasu do pomiaru 400-m próba czasu jest jednym z ograniczeń tego badania. Najbardziej precyzyjna i preferowana metoda pomiaru czasu to metody elektroniczne z powodu błędów bezwzględnych związanych z pomiarem czasu ręcznego. Na przykład, różnice między timerami ręcznymi mogą się pojawić. Ponadto, pomiar czasu ręcznego pozwala na uzyskanie szybszego czasu sprintu niż pomiar elektroniczny, a współczynnik korekcji 0,2 s jest tradycyjnie stosowany do pomiaru czasu ręcznego. Z drugiej strony, zaobserwowano niewielkie błędy średnie (0,04-0,05 s) i bardzo wysokie wartości korelacji (ICC 0 0,99) między pomiarem ręcznym i elektronicznym, co wskazuje, że pomiar czasu ręcznego daje spójne czasy sprintu dla tego samego czasomierza. Pomiar czasu ręcznego był jedyną dostępną metodą oceny czasów sprintu w tym badaniu. Dlatego zdecydowaliśmy się na zastosowanie kilku strategii pomiarowych zalecanych przez Mayhew i wsp. w celu zminimalizowania problemów związanych z tą metodą. Użyliśmy tego samego czasomierza dla każdego uczestnika, aby spróbować uzyskać większą wiarygodność metody pomiaru ręcznego, a czasomierze były ustawione w spójnych pozycjach czasowych prostopadłych do linii mety. Każdy timer był biegły w użyciu stopera i spędził czas na nauce charakterystyki stopera używanego w tym badaniu. Ponadto poprosiliśmy badanego, aby inicjował pomiar czasu palcem wskazującym, a nie kciukiem, ponieważ wcześniej donoszono, że najbardziej wiarygodne i obiektywne czasy osiągane są, gdy stoper używa palca wskazującego do obsługi stopera. Uważamy, że te strategie zredukowały błędy związane z pomiarem czasu ręką i zaowocowały spójnymi czasami sprintu w ramach obecnego badania.

Mleczan we krwi i analiza gazów we krwi

Znaleźliśmy znacząco niższe wartości parametrów gazowych krwi pH, , i BE po wysiłku w porównaniu do wartości przed wysiłkiem dla obu interwencji dietetycznych (BASE i ACID). Wskazuje to na głęboką wysiłkową kwasicę metaboliczną po 400-metrowych sprintach w obu warunkach.

Ponadto, stwierdziliśmy wyższe maksymalne powysiłkowe stężenia mleczanu po 400-metrowym sprincie w próbie BASE w porównaniu z próbą ACID. Robergs i wsp. stwierdzają, że produkcja mleczanu podczas intensywnego wysiłku fizycznego jest raczej konsekwencją niż przyczyną warunków komórkowych powodujących kwasicę. Autorzy ci stwierdzają jednak, że mleczan jest nadal dobrym pośrednim markerem komórkowych warunków metabolicznych, które wywołują kwasicę metaboliczną, ponieważ zwiększona produkcja mleczanu zbiega się z kwasicą. Dlatego wyższe wartości mleczanu we krwi podczas próby BASE w ramach ostatniego badania w połączeniu z lepszym czasem sprintu 400-m (tj. Większym zapotrzebowaniem na energię w jednostce czasu) mogą wskazywać na większy odpływ jonów H+ z komórki mięśniowej przez przestrzeń śródmiąższową i do krążenia żylnego, tworząc poważniejszą kwasicę metaboliczną. W ostatnim badaniu nie stwierdziliśmy jednak różnic w pH krwi pomiędzy BASE i ACID. Brak różnic w pH krwi między obiema interwencjami dietetycznymi jest prawdopodobnie wynikiem większej pojemności buforowej krwi ze względu na wysokie stężenia związane z dietą alkalizującą .

Powiększenie stężenia, jak również zwiększone pH krwi można znaleźć zarówno po suplementacji wodorowęglanem sodu . Niestety, interwencja diety alkalizującej lub zakwaszającej nie spowodowała istotnych różnic dla żadnego z parametrów gazowych krwi w tym badaniu (Tabela 1). Stwierdzono jednak niewielką tendencję do wyższych wartości po zastosowaniu diety o niskiej zawartości PRAL przez 4 dni (tab. 1). W najnowszej literaturze sugeruje się, że diety alkalizujące prawdopodobnie nie powodują takich samych zmian w pojemności buforowej w porównaniu z alkalizującymi środkami ergogenicznymi oraz że spożywanie diety o niskiej zawartości PRAL powoduje jedynie nieznaczne, ale niewystarczające środowisko alkaliczne, aby zwiększyć pojemność buforową. Nasze badanie jednak wyraźnie wskazuje, że całkowita pojemność buforowa musiała zostać zwiększona po 4-dniowej diecie alkalizującej, ponieważ nie znaleźliśmy zmian w pH krwi, ale zwiększyliśmy stężenie mleczanu we krwi i szybsze czasy sprintu 400-m. Dlatego zakładamy, że nieistotne tendencje w kierunku i wartości BE (Tabela 1) wskazują na wyższą pojemność buforową po diecie alkalizującej i mogą być bardziej widoczne podczas badania większej próbki lub dłuższego czasu trwania interwencji dietetycznej.

Praktyczne zastosowania

Po pierwsze, wśród sportowców istnieje duża międzypodmiotowa zmienność w PRAL od normalnej zachodniej diety. Biorąc pod uwagę tę indywidualną zmienność, sportowcy sprinterzy i trenerzy powinni być zachęcani do poddania się ocenie żywieniowej, w tym pomiarom pH moczu, przed zastosowaniem diety alkalizującej. Poranne pH moczu na czczo może być monitorowane w celu oceny i podczas interwencji dietetycznej o niskim PRAL, aby potwierdzić, że dieta odpowiednio zmienia obciążenie kwasami pokarmowymi. Wartości pH moczu ≥7,0 mogą być interpretowane jako udana dieta low-PRAL, a wartości ≤6,0 jako dieta high-PRAL. Jednak przy interpretacji wartości pH moczu należy brać pod uwagę indywidualną zmienność.

Po drugie, przy stosowaniu diet alkalizujących często sugeruje się uzyskanie PRAL poprzez zwiększenie spożycia owoców i warzyw oraz zminimalizowanie spożycia mięsa i zbóż. Na podstawie tej porady, deficyt kaloryczny podczas spożywania diety alkalizującej jest zgłaszane . Podsumowując, szczególnie w przypadku sportowców sprinterów, wyższe zapotrzebowanie energetyczne oraz zapotrzebowanie na białko i węglowodany, które zwiększają PRAL, może utrudniać stosowanie diety alkalizującej. W związku z tym problemem, zalecamy dodatkowe stosowanie wód mineralnych bogatych w wodorowęglany, aby ułatwić realizację diety alkalizującej. Dodatkowo, należy zachęcać do spożywania warzyw i owoców bogatych w węglowodany, takich jak świeże i suszone owoce, soki owocowe i ziemniaki. Dzienniczek żywieniowy może być używany do kontrolowania ilości spożywanych pokarmów w okresie stosowania diety low-PRAL. Dzienniczki żywieniowe mogą być analizowane pod kątem spożycia energii i makroskładników, jak również w celu obliczenia całkowitego PRAL na dzień. Brak dzienniczków żywieniowych oraz analiz wartości PRAL, spożycia energii i zawartości makroskładników odżywczych jest kolejnym ograniczeniem niniejszego badania. Poprosiliśmy naszych uczestników o raportowanie spożywanych pokarmów w ciągu każdego dnia interwencji dietetycznej, jednak nie zbieraliśmy ilości spożywanych pokarmów. Zakładamy więc, że interwencje dietetyczne zostały przeprowadzone z powodzeniem, ponieważ dzienniczki zawierały głównie warzywa i owoce podczas stosowania diety low-PRAL oraz produkty zbożowe i mleczne podczas stosowania diety high-PRAL. Nie byliśmy jednak w stanie przeanalizować spożycia energii ani zawartości makro- i mikroelementów w pożywieniu. W związku z tym nie możemy donieść o wpływie zawartości węglowodanów (CHO) na wydajność sprintu, co było już badane. Couto i wsp. wykazali, że dieta o wysokiej zawartości CHO indukowała wyższe wskaźniki utleniania CHO i zwiększała prędkość biegu w sprintach 400-metrowych. Chociaż nie sądzimy, że wysokie spożycie CHO mogło wpłynąć pozytywnie na wyniki sprintu 400-m w próbie low-PRAL w tym badaniu. Przypuszczamy, że zalecenia żywieniowe low-PRAL są tego przyczyną, ponieważ zalecenia te ograniczają spożycie źródeł węglowodanów (ziarna, np. chleb lub makaron), ponieważ zwiększają one PRAL. W związku z tym, te zalecenia żywieniowe prowadzą bardziej do deficytów kalorycznych podczas spożywania diety alkalizującej niż do obciążenia CHO.

W dodatku, niektórzy autorzy sugerują zjawisko responder/non-responder w odniesieniu do potencjału ergogenicznego suplementacji wodorowęglanami, z tendencją do wykazywania większych efektów przez wysoko wytrenowanych sportowców niż osoby niewytrenowane. Dyskomfort żołądkowo-jelitowy (GI) jest zależny od dawki w przypadku spożycia NaHCO3, a dyskomfort GI może negatywnie wpływać na wydajność sprintu. Do tej pory nie odnotowano żadnego z nich w przypadku diety low-PRAL; jednak zalecamy przeprowadzenie fazy testowej dla każdego sportowca podczas okresu treningowego bez zawodów przed zmianą zwykłej diety podczas zawodów, aby zahamować dyskomfort związany z interwencją dietetyczną.

Co więcej, alkalizujące diety low-PRAL prowadzą do przewlekłego stanu alkalicznego i dlatego mogą być porównywane z przewlekłym stosowaniem NaHCO3 pod pewnymi względami. Istnieją dowody, że pomimo ostrego wpływu spożywania wodorowęglanów na wydajność beztlenową w sytuacjach konkurencyjnych, przewlekłe stosowanie NaHCO3 w połączeniu z określonym treningiem może prowadzić do adaptacji tlenowej. Przewlekłe przyjmowanie NaHCO3 w połączeniu z treningiem o wysokiej intensywności może dodatkowo wpływać na mechanizmy związane z produkcją siły mięśniowej lub zdolnością do szybkiego generowania siły. Autorzy konkludują, że brakuje badań nad możliwymi skutkami przewlekłej adaptacji do treningu w stanie alkalicznym. W odniesieniu do alkalizujących zaleceń żywieniowych dla sportowców sprinterów, które są głównie interwencjami chronicznymi, potrzebne są dalsze badania w tej dziedzinie, aby wyjaśnić te efekty treningu w przewlekłym stanie alkalotycznym.

Ograniczenia badania

Ograniczeniem naszego badania było użycie ręcznego pomiaru czasu, który wprowadza pewien poziom niedokładności w pomiarze wydajności sprintu 400-m. Poprzednie badania wykazały, że elektroniczny pomiar czasu jest bardziej precyzyjną i preferowaną metodą pomiaru czasu. Aby zredukować potencjalne błędy związane z pomiarem ręcznym, zastosowaliśmy kilka strategii pomiarowych, w tym użycie tego samego czasomierza dla każdego uczestnika oraz konsekwentne ustawianie czasomierzy prostopadle do linii mety. Jednakże, przyszłe badania powinny rozważyć elektroniczny pomiar czasu podczas badania wydajności sprintu na 400 m w małej próbie. Innym ograniczeniem badania jest brak ilościowych informacji o spożyciu pokarmu, które pozwoliłyby na szczegółową analizę wartości PRAL, spożycia energii i zawartości makroskładników. Uczestnicy zostali poproszeni o codzienne jakościowe raporty żywieniowe. Jednak całkowita ilość i skład diety nie były kontrolowane. Raporty żywieniowe przeprowadzone w naszym badaniu zawierały głównie warzywa i owoce podczas stosowania diety low-PRAL oraz produkty zbożowe i mleczne podczas stosowania diety high-PRAL. W przyszłych badaniach konieczne jest zastosowanie szeroko zakrojonych analiz żywieniowych w celu potwierdzenia wiarygodności naszych wyników. Wreszcie, w naszym badaniu była mała liczebność próby (n = 11), co spowodowało szeroki przedział ufności i wysokie p-wartości. Niemniej jednak, pomimo tego ograniczenia, zaobserwowano istotny efekt interwencji dietetycznej.