Abstract

fundal

Am raportat anterior că consumarea unei bare de alimente (FB) care conține proteine ​​din zer și izomalto-oligozaharide din fibre vegetale [IMO] a avut un răspuns glicemic mai mic (GI), dar un răspuns insulinemic similar cu un carbohidrat GI ridicat. Prin urmare, am emis ipoteza că ingestia acestui FB înainte, în timpul și după un exercițiu intens ar menține mai bine homeostazia și performanța glucozei în timp ce grăbesc recuperarea în comparație cu practica obișnuită a ingerării de carbohidrați în monoterapie.

Metode

Doisprezece bărbați instruiți în rezistență au participat la un studiu deschis, randomizat, contrabalansat, crossover cu o perioadă de spălare de 7 zile. Participanții au consumat un comparator de dextroză (CHO) sau un FB care conțin 20 g de zer, 25 g de IMO și 7 g de grăsime cu 30 de minute înainte, la jumătatea drumului și după exerciții intense. Participanții au efectuat 11 exerciții de rezistență (3 seturi de 10 repetări la 70% din 1RM) urmate de exerciții de agilitate și de condiționare sprint pentru timp. Participanții au donat sânge pentru a evalua markerii catabolici și inflamatori, au efectuat teste de rezistență izokinetică și au evaluat percepțiile de durere musculară, hipoglicemie înainte și după exerciții și după 48 de ore de recuperare. Datele au fost analizate folosind modele liniare generale (GLM) pentru măsurători repetate și modificări medii față de valoarea inițială cu intervale de încredere de 95% (CI) cu o analiză unidirecțională a varianței. Datele sunt raportate ca schimbare medie față de valoarea inițială cu IC 95%.

Rezultate

Concluzie

Rezultatele studiului pilot oferă unele dovezi că ingestia acestui FB poate afecta pozitiv homeostazia glucozei, ajută la menținerea performanțelor antrenamentului și la diminuarea percepțiilor asupra durerii musculare.

Înregistrarea procesului

clinictrials.gov, # NCT03704337. Înregistrat retroactiv 12 iulie 2018.

fundal

Izomalto-oligozaharidele (IMO) este o sursă de carbohidrați cu conținut ridicat de fibre, cu un conținut scăzut de calorii, care a fost utilizată ca aliment funcțional și îndulcitor cu fibre prebiotice în Asia de peste 3 decenii [7,8,9,10,11]. Studiile de bază pe animale indică faptul că IMO servește ca fibră dietetică solubilă și poate stimula activitatea florei intestinale probiotice, îmbunătățește funcția intestinală și ajută la gestionarea colesterolului la animalele hrănite cu o dietă bogată în grăsimi [7, 10, 12,13,14] . Având în vedere interesul de a dezvolta bare alimentare și energetice care să ofere proteine ​​de calitate cu un profil glicemic scăzut până la moderat, am raportat anterior că ingerarea unei bare energizante de proteine ​​din zer cu IMO ca sursă de carbohidrați avea un IG de 34 și o sarcină glicemică de 8,5 [ 15]. În plus, am raportat că ingerarea acestei bare energetice a crescut insulina într-un grad mai mare, menținând în același timp glicemia, comparativ cu un control al dextrozei [15]. Teoretic, ingestia acestui bar alimentar înainte, în timpul și/sau după exerciții intense ar putea menține glicemia și crește nivelul de insulină în timpul exercițiului, poate diminua efectele catabolice ale exercițiilor intense, reduce răspunsul inflamator la exerciții și/sau grăbi recuperarea.

Scopul acestui studiu a fost de a determina dacă ingerarea acestei bare de glicemie cu conținut scăzut de glicemie înainte, în timpul și în urma unei rezistențe intense și a unui antrenament de condiționare a sprintului, așa cum ar fi de obicei utilizat într-un program de rezistență și condiționare colegială în afara sezonului pentru putere/putere sportivi, ar afecta homeostazia glucozei, performanța exercițiilor și/sau recuperarea. Rezultatul principal, măsura a fost homeostazia glucozei în timpul și după exerciții. Măsurile secundare de rezultat au inclus evaluarea performanței, evaluarea durerii musculare, markerii catabolismului și inflamației și evaluările subiective ale apetitului, hipoglicemiei și disponibilității de a efectua. Am emis ipoteza că ingestia FB studiată ar menține mai bine homeostazia glucozei, ar menține mai bine capacitatea de efort în timpul antrenamentului intens și ar grăbi recuperarea în comparație cu practica obișnuită de a ingera carbohidrați în monoterapie.

Metode

Proiectare experimentală

Acest studiu pilot a fost realizat într-un cadru de cercetare universitară cu aprobarea unui comitet de revizuire instituțională (IRB2017–0602), în conformitate cu standardele Declarației de la Helsinki pentru principiile etice privind cercetarea participanților umani. Studiul a fost înregistrat retrospectiv la clinicatrials.gov (# NCT03704337). Acest studiu pilot a fost realizat într-un mod randomizat, echilibrat, încrucișat și deschis. Variabila independentă a fost aportul de nutrienți. Măsura principală a rezultatului a fost homeostazia glucozei, determinată prin evaluarea răspunsurilor la glucoză și insulină. Măsurile de rezultat secundare au inclus evaluarea performanței, determinată prin evaluarea volumului de ridicare a exercițiilor de rezistență, a agilității și a performanței sprintului și a rezistenței izokinetice; și, recuperarea determinată de evaluarea evaluărilor durerii musculare; markeri ai catabolismului, stresului și inflamației; și, evaluări ale disponibilității de a efectua. În plus, au fost evaluate energia alimentară și macronutrienții, evaluările subiective ale simptomelor hipoglicemiei și evaluările subiective ale apetitului și satisfacției alimentare.

Participanți

comparația

Diagrama Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT)

Intervenție nutrițională

Secvența de testare

Cronologie pentru testare. AINS = antiinflamatoare nesteroidiene, FB = bara alimentară, CHO = carbohidrați, 1 RM = o repetare maximă, BG = glucoză din sânge, NAD = Nebraska Agility Drill

Proceduri

Demografie

Greutatea corporală și înălțimea au fost determinate pe un model Healthometer Professional Scale 500KL (Pelstar LLC, Alsip, IL, SUA). Frecvența cardiacă a fost luată la nivelul arterei radiale, iar tensiunea arterială sistolică și diastolică a fost măsurată folosind proceduri standard [16].. Compoziția corpului a fost determinată cu un absorborometru cu raze X cu energie duală Hologic Discovery W (DXA; Hologic Inc., Waltham, MA, SUA) echipat cu software APEX (APEX Corporation Software, Pittsburg, PA, SUA). Studiile de fiabilitate test-retest efectuate cu această mașină DXA au dat anterior coeficienți medii de variație (CV) pentru conținutul mineral osos și masa slabă de 0,31-0,45% cu o corelație medie intraclasă de 0,985 [17].

Evaluarea dietetică

Participanții au fost instruiți să înregistreze toate consumurile de alimente și băuturi în fiecare săptămână că au fost implicați în protocolul de studiu pe jurnale alimentare de 4 zile (3 săptămâni, 1 zi de weekend), care reflectă aportul dietetic mediu în zilele normale. Înregistrările de alimente au fost introduse și analizate cu ajutorul procesorului de alimente Nutriție Analiza software-ului versiunea 11.2.285 (ESHA Nutrition Research, Salem, OR) și analizate pentru energia medie și macronutrienți de către cercetătorii studiului [18].

Protocol de exercițiu de rezistență

Burghiuri de condiționare

Evaluarea durerii musculare

Evaluarea izokinetică

Participanții au efectuat un protocol de extensie și flexie izocinetică a contracției voluntare maxime (MVC) la o viteză de 60 grade/sec pe piciorul dominant folosind dinamometrul isokinetic Kin-Com 125AP (Chattanooga-DJO Global Inc., Vista, CA, SUA). Poziționarea corpului și a genunchiului a fost predeterminată în timpul unei sesiuni de familiarizare și a fost înregistrată folosind proceduri standard pentru a se asigura că testarea a fost repetabilă și pentru a reduce orice variabilitate între teste pentru toate testele izokinetice efectuate pe toată durata testării. Fiecare participant a trecut printr-un protocol de încălzire înainte de testare, efectuând trei seturi de cinci repetări de extensie și flexie a genunchiului la aproximativ 50% din MVC-ul lor cu 1 minut între seturi. La un minut după finalizarea setului final de încălzire, participanții au efectuat trei MVC de extensie și flexie a genunchiului [24]. Testul pentru testarea variabilității efectuării acestui test a dat valori CV medii variind de la 0,19 la 0,21 cu corelații intraclasă variind de la 0,65 la 0,87 pentru variabilele de extensie a piciorului și valori medii CV variind de la 0,27 până la 0,33 cu corelații intraclasă variind de la 0,77 la 0,86 pentru variabilele de flexie a picioarelor.

Recoltarea și analiza sângelui

Chestionare

analize statistice

Rezultate

Caracteristicile participanților

Tabelul 1 prezintă datele demografice ale participanților la studiu. Odată cu proiectarea crossover-ului, nu au existat diferențe între măsurile de bază în markerii demografici.

Analiza dietei

Fișier suplimentar 1: Tabelul S1 prezintă date privind consumul de energie și macronutrienți. Analiza multivariată nu a evidențiat nicio Lambda generală semnificativă a lui Wilks pentru timp (p = 0,562) sau tratament x timpp = 0,672). De asemenea, analiza univariată nu a evidențiat interacțiuni semnificative statistic între tratamente.

Răspunsul glicemic și insulinemic

Tabelul 2 prezintă datele serice privind glucoza și insulina observate prin tratament. Analiza multivariată a relevat un timp general al lui Lambs al lui Wilks (p 2 = 0,06). Analiza univariată a raportului insulină la glucoză (IGR) a arătat un efect semnificativ în timp (p Tabelul 2 Răspunsul la glucoză și insulină la un tratament oral în timpul exercițiilor intense

Figura 3 prezintă modificări medii față de valoarea inițială cu IC 95% în glucoză, insulină și IGR. Nivelurile de glucoză după 48 de ore după recuperare au fost mai mici în FB [CHO 0,23 [- 0,002, 0,46]; FB -0,05 [- 0,28, 0,18] mmol/L, p = 0,087, η 2 = 0,13). Insulina a crescut semnificativ peste valorile inițiale după exerciții la ambele grupuri, fără diferențe observate între tratamente [CHO 4,73 [0,33, 9,14], FB 9,22 [4,82, 13,62], p = 0,149, η 2 = 0,09). IGR a fost semnificativ mai mare în ambele grupuri post-exercițiu comparativ cu valoarea inițială, FB fiind semnificativ mai mare între grupuri (CHO 0,04 [0,00, 0,08], FB 0,11 [0,07, 0,15], p = 0,013, η 2 = 0,25). Nu s-au observat diferențe între grupurile din zona de sub curbă.

Figura 4 prezintă modificări medii cu IC 95% pentru glucoză observate în timpul sesiunilor de exerciții. Analiza univariată a relevat un timp semnificativ (p FIG. 4

Performanță de exercițiu de rezistență

Fișa suplimentară 1: Tabelul S2 prezintă volumul de ridicare observat pentru fiecare dintre exercițiile de rezistență superioară și inferioară ale corpului efectuate în studiu. Analiza multivariată a relevat un efect general al timpului Lambda al lui Wilks (p 2 = 0,13) și setul 3 (CHO -130,79 [- 235,02, - 26,55]; FB -7,94 [- 112,17, 96,30] kg, p = 0,09, η 2 = 0,12) în comparație cu valoarea inițială. În mod similar, participanții au menținut volumul total de ridicare de la setul 1 la setul 2 cu tratament FB comparativ cu CHO [CHO -66,9 [- 111,4, - 22,4], FB -28,9 [- 73,4, 15,6] kg, p = 0,224, η 2 = 0,07) și Setul 1 la Setul 3 (CHO -198,26 [- ​​320,1, - 76,4], FB -81,7 [- 203,6, 40,1] kg, p = 0,175, η 2 = 0,08). Aceasta a reprezentat o reducere semnificativă - 3.12% [- 5.11, - 1.14] a performanței față de valoarea inițială în tratamentul CHO comparativ cu o reducere nesemnificativă - 1.28% [- 3.27, 0.71] a performanței față de valoarea inițială în tratamentul FB (p = 0,188, η2 = 0,08).

Performanță sprint

Fișier suplimentar 1: Tabelul S3 prezintă timpii de performanță observați pentru testele de agilitate și sprint. Analiza multivariată a dezvăluit o Lambda Wilks generală semnificativă pentru timp (p 2 = 0,03), în timp ce ambele tratamente au fost semnificativ mai rapide decât valorile inițiale în timpul sprintului 3. Nu s-au observat diferențe semnificative de timp sau între grupuri pentru rezultatele de 40 de curte, deși trebuie remarcat faptul că participanții au efectuat prima curte de 40 de curți Sprint - 0,15 s mai rapid (- 2,7%) cu tratament FB comparativ cu tratamentul CHO (CHO 5,50 ± 0,38; FB 5,35 ± 0,25 s, p = 0,251, η 2 = 0,06).

Modificări medii cu CI de 95% în timpii de performanță ai forajului de agilitate din Nebraska pentru tratamentele cu carbohidrați (CHO) și bara de alimente (FB). Modificările medii față de valoarea inițială cu IC 95% complet peste sau sub valoarea inițială reprezintă o diferență semnificativă

Performanța contracției voluntare maxime izokinetice

Fișier suplimentar 1: Tabelul S4 afișează cuplul, forța, puterea și munca totală efectuată în timpul contracțiilor isocinetice maxime voluntare de extensie/flexie. Analiza multivariată nu a evidențiat niciun timp semnificativ general al lui Lambs al lui Wilks (p = 0,352) sau tratament x timpp = 0,837) efecte. De asemenea, analiza univariată nu a evidențiat niciun timp sau tratament x efecte de timp pentru cuplu, forță, putere sau muncă totală MVC de extensie sau flexie. Evaluarea modificărilor medii față de valoarea inițială cu IC 95% nu a relevat nicio modificare semnificativă față de valoarea inițială sau între tratamente.

Evaluarea durerii musculare

Fișa suplimentară 1: Tabelul S5 prezintă evaluări subiective ale durerii musculare. Analiza multivariată a relevat un efect semnificativ general al timpului Lambda al lui Wilks (p 2 = 0,13), deși nu s-a modificat semnificativ față de valoarea inițială cu tratamentul cu FB. În plus, evaluările durerii musculare la DVL (CHO 2,13 [0,45, 3,80]; FB 1,45 [- 0,22, 3,12] cm, p = 0,560, η 2 = 0,02) și MVL (CHO 2,32 [0,51, 4,12]; FB 1,53 [- 0,28, 3,33] cm, p = 0,527, η 2 = 0,02) site-urile au rămas peste valorile inițiale după 48 ore de recuperare cu tratament CHO, în timp ce evaluările cu tratament FB nu au fost semnificativ diferite de valorile inițiale.

Modificări medii cu IC 95% în evaluările durerii musculare pentru tratamentele cu carbohidrați (CHO) și bara de alimente (FB). Modificările medii față de valoarea inițială cu IC 95% complet peste sau sub valoarea inițială reprezintă o diferență semnificativă. Panou A prezintă evaluări pentru durerea musculară distală a vastului medial, Panou b prezintă evaluări ale durerii musculare a vastului lateral lateral lateral și a panoului c prezintă calificări laterale ale vastului distal ale durerii musculare

Markeri ai catabolismului

Fișa suplimentară 1: Tabelul S6 prezintă markerii serici ai catabolismului. Analiza multivariată a relevat un efect semnificativ general al timpului Lambda al lui Wilks (p 2 = 0,11). Nu s-au observat diferențe semnificative în modificările testosteronului sau ale raportului cortizol la testosteron între tratamente.

Markeri inflamatori

Dosar suplimentar 1 Tabelul S8 prezintă markerii inflamatori serici analizați. Analiza multivariată a dezvăluit o Lambda Wilks generală semnificativă pentru timp (p = 0,037) dar nu pentru tratament x timpp = 0,985). Analiza univariată a relevat un efect de timp pentru IL-8 (p = 0,001) și TNFαp = 0,044) fără efecte de interacțiune semnificative observate. Evaluarea modificărilor medii față de valoarea inițială cu IC 95% a arătat că IL-8 a fost mai mare decât valorile inițiale după exercițiul cu tratament cu FB [CHO 0,54 [- 0,07, 1,15]; FB 0,67 [0,06, 1,28] pg/ml, p = 0,761, η 2 = 0,01) fără diferențe observate între tratamente. Nu au fost observate alte diferențe față de valoarea inițială sau între tratamente între markerii inflamației.

Hipoglicemie, pofta de mâncare și disponibilitatea de a efectua evaluarea

Discuţie

Rezultatul primar - homeostazia glucozei

Rezultate secundare - Performanță și recuperare a exercițiilor

În cele din urmă, analiza evaluărilor subiective a simptomelor a arătat că ingestia de CHO și FB înainte, în timpul și după exerciții fizice a fost bine tolerată și a avut efecte minime asupra evaluărilor de hipoglicemie, amețeli, cefalee, oboseală și tulburări de stomac. Mai mult, în timp ce tratamentele diferă în ceea ce privește conținutul caloric și dulceața, care ar putea influența percepțiile despre apetit și/sau foamete [55]; ingestia de FB a fost asociată cu o creștere mai mare a sentimentului de plenitudine, cu unele dovezi ale foamei mai puțin și a unei satisfacții mai mari din calificările alimentelor. Deși acest lucru era oarecum de așteptat, având în vedere diferențele dintre ratele de digestie și aportul de energie între tratamente, a fost interesant, având în vedere că conținutul de carbohidrați a fost egalat. Aceste diferențe, cu toate acestea, au rezultat în diferențe semnificative între tratamente în întrebări legate de disponibilitatea de a efectua. Colectiv, aceste constatări indică faptul că bara de alimente studiată servește ca o alegere bună a alimentelor cu conținut scăzut de glicemie pentru persoanele active de consumat înainte, în timpul și/sau după antrenamentele intense de efort.

Limitări

Concluzie

Rezultatele acestui studiu pilot au demonstrat că ingestia unei proteine ​​din zer cu IMO ca sursă de carbohidrați înainte, în timpul și în urma exercițiilor intense de rezistență și condiționarea sprintului a menținut glicemia și a crescut insulina într-un grad mai mare decât consumul unui comparator de dextroză asociat cu carbohidrați. . În plus, în timp ce analiza GLM nu a evidențiat efecte semnificative de interacțiune în variabilele de performanță, au existat unele dovezi din analiza modificărilor medii față de valoarea inițială, cu IC 95%, că ingestia de FB a ajutat la menținerea rezistenței și la performanța sprintului. Cu toate acestea, markerii catabolismului și inflamației nu au fost afectați. Cu toate acestea, datorită răspunsului mai bun la glucoză observat, rezultatele indică faptul că acest FB poate servi ca o bună opțiune alimentară cu conținut scăzut de glicemie pe care o pot lua persoanele înainte, în timpul și/sau după exerciții intense. Mai mult, faptul că acest FB poate servi ca o bună opțiune alimentară cu conținut scăzut de glicemie pentru populațiile pre-diabetice și diabetice. Cercetări suplimentare ar trebui să evalueze beneficiile potențiale ale utilizării IMO ca sursă de carbohidrați pentru persoanele active, precum și beneficiile potențiale pe termen lung pentru sănătate în alimentele funcționale din populațiile active, pre-diabetice și diabetice sănătoase.

Disponibilitatea datelor și a materialelor

Datele și/sau analizele statistice sunt disponibile la cerere, de la caz la caz, pentru investigații științifice necomerciale și/sau pentru utilizare educațională, atât timp cât restricțiile IRB și termenii acordului de cercetare nu sunt încălcați.