Subjects and Screening
Uitgeoefende mannen werden gerekruteerd om deel te nemen. De geschiktheid werd bepaald door het invullen van een gezondheidsgeschiedenis (Physical Activity Readiness Questionnaire) en een lichamelijk onderzoek. Voorafgaand aan het begin van de studie, waren de proefpersonen bezig met een programma van regelmatige lichaamsbeweging voor een minimum van de afgelopen zes maanden, zonder moeite met lopen of hardlopen op een loopband. Alle proefpersonen kregen de instructie hun trainingsprogramma van voor het onderzoek te handhaven gedurende het onderzoek, met uitzondering van het afzien van lichaamsbeweging gedurende de 24 uur voorafgaand aan elke testdag. De proefpersonen rookten niet, rapporteerden geen voorgeschiedenis van cardiovasculaire, metabole, neurologische of orthopedische aandoeningen die hun vermogen om deel te nemen aan het onderzoek zouden kunnen beïnvloeden, en begonnen geen nieuw voedingssupplement te gebruiken in de loop van het onderzoek; het was hen echter wel toegestaan voedingssupplementen te blijven gebruiken die zij al gebruikten voor het begin van het onderzoek (bijv. multivitaminen). Voorafgaand aan de deelname werd elke proefpersoon geïnformeerd over alle procedures, mogelijke risico’s en voordelen van het onderzoek, zowel mondeling als schriftelijk, in overeenstemming met de goedgekeurde procedures van de Aspire Institutional Review Board for Human Subjects Research (La Mesa, CA; goedkeuringsdatum van 23 december 2010). Proefpersonen ondertekenden een formulier voor geïnformeerde toestemming voordat ze werden toegelaten tot het onderzoek.
Bij de eerste screeningsbezoeken werden de lengte van de proefpersonen via een stadiometer (Holtain Limited; Groot-Brittannië) en de lichaamsmassa via een digitale weegschaal (Detecto; Webb City, MO) gemeten en geregistreerd. De lichaamsmassa werd gemeten terwijl de proefpersonen alleen een toga en hun ondergoed droegen. Metingen van de lichaamsmassa na de training werden pas uitgevoerd nadat de proefpersonen grondig waren afgedroogd. Hartslag en bloeddruk (met gebruikmaking van de linkerarm van de proefpersonen) werden gemeten na een rustperiode van minimaal vijf minuten, terwijl de proefpersonen in een stoel zaten. Een 12-afleidingen elektrocardiogram werd afgenomen en geanalyseerd op normaliteit, om de geschiktheid voor deelname te garanderen. Bloedmonsters werden afgenomen van de proefpersonen voor routinematige beoordeling van klinisch-chemische parameters (bijv. metabool panel en compleet bloedbeeld). Zie tabel 1 voor de beschrijvende kenmerken van de proefpersonen. Tijdens het eerste laboratoriumbezoek werd ook een vertrouwdmakingstest van de inspanningsprestatie uitgevoerd. Een beschrijving van deze test volgt hieronder.
Testdagen
Op elk van de vier testdagen meldden de proefpersonen zich ’s ochtends bij het laboratorium nadat ze ’s nachts hadden gevast (na middernacht mocht alleen water en voedsel worden genuttigd). Het tijdstip voor het testen van elke proefpersoon was gelijk voor alle volgende testdagen ( ± 60 minuten). De proefpersonen werden geïnstrueerd niet te sporten of alcohol te nuttigen gedurende de 24 uur voorafgaand aan elke testdag, maar wel voldoende water te drinken tot het tijdstip waarop zij zich in het laboratorium meldden voor de test. Bij alle proefpersonen werd op elke testdag bevestigd dat zij zich aan de onderzoeksinstructies hielden. Na alle basismetingen kregen de proefpersonen een gestandaardiseerd ontbijt bestaande uit een bagel en één eetlepel roomkaas. Ze kregen ook tot 470 ml water.
Oefeningstest
Zestig minuten na het beëindigen van het gestandaardiseerde ontbijt, voerden de proefpersonen de oefeningstest voor uitdroging uit. Opgemerkt moet worden dat van de in totaal 48 testbezoeken (12 proefpersonen × 4 bezoeken), bij 14 van de tests kleine afwijkingen werden geconstateerd in de tijd tussen de voedselinname en het begin van de dehydratatie-oefentest (d.w.z. gestart vóór of na de ingestelde tijd van 60 minuten). Negen tests werden uitgevoerd binnen 15 minuten van deze tijd, twee tests werden uitgevoerd binnen 30 minuten van deze tijd en drie tests werden uitgevoerd binnen 45 minuten van deze tijd. Wij geloven niet dat deze afwijkingen de bevindingen significant hebben beïnvloed; in het bijzonder gezien het feit dat deze gelijkelijk waren verdeeld over de vier condities.
De uitdrogende oefening bestond uit twee, 30 minuten durende, stukken wandelen/joggen, afgewisseld met een rustperiode van 10 minuten. De proefpersonen liepen/jogden met een snelheid van 2, 3, 4, 5, 6 en 7 mijl per uur op een gemotoriseerde loopband, met een helling van 0%. Bij elke snelheid werd vijf minuten getraind. Na de eerste 30 minuten oefening werd een pauze van 10 minuten ingelast, gedurende welke de proefpersonen rondliepen en/of bleven zitten. Daarna herhaalden de proefpersonen de bovenstaande volgorde van snelheden voor nog eens 30 minuten oefening. Binnen de periode van 70 minuten werd dus in totaal 60 minuten geoefend. Alle oefeningen werden uitgevoerd in een ruimte met klimaatregeling, met een gemiddelde temperatuur van 36° Celsius en een gemiddelde relatieve vochtigheid van 48%. Van dit uitdrogend oefenprotocol is bekend dat het een vermindering van 2 tot 3% van het lichaamsgewicht teweegbrengt. Tijdens de periode van drie uur tussen het einde van de dehydratatie-oefening en het begin van de prestatie-oefening moesten de proefpersonen rustig rusten zonder eten of drinken (met uitzondering van de toegewezen conditie). Gedurende deze tijd, evenals tijdens de prestatie-oefeningstest, bleven de proefpersonen in een thermoneutrale omgeving (d.w.z., 22 graden Celsius).
Voorwaarden
Binnen enkele minuten na het beëindigen van de dehydratatie-oefeningstest (nadat alle metingen waren verkregen – zie tabel 2), kregen de proefpersonen de hun toegewezen conditie (drank). De onderzoeksopzet bestond uit een willekeurige volgorde, enkelvoudig blind (proefpersoon en niet onderzoekers), cross-over toewijzing aan één van de volgende vier condities: Gebotteld water van een supermarktmerk, puur kokoswater (VitaCoco®; New York, NY), kokoswater uit concentraat, of een koolhydraat-elektrolyt sportdrank (5-6% koolhydraatoplossing). De hoeveelheid van elke drank werd bepaald op basis van de totale hoeveelheid lichaamsmassa die verloren ging tijdens het uitdrogende trainingsprotocol met behulp van de vergelijking 1300 mL ∙ kg-1 × kg verlies = hoeveelheid geconsumeerde drank (mL). Dit leverde een gewogen hoeveelheid drank op die gelijk was aan ongeveer 125% van de werkelijk verloren lichaamsmassa. Op basis hiervan bedroeg de hoeveelheid geconsumeerde drank 2159 ± 249 mL voor flessenwater, 2220 ± 367 mL voor VitaCoco®, 2253 ± 358 mL voor kokoswater uit concentraat, en 2184 ± 358 mL voor de sportdrank, zonder verschillen tussen de condities (p > 0.05). De proefpersonen kregen 60 minuten de tijd om de volledige hoeveelheid drank op te drinken. Elke conditie werd op een andere testdag genuttigd, met een minimum van vijf dagen tussen de testbezoeken.
Prestatie-oefentest
Drie uur na afloop van de dehydratatie-oefentest (en twee uur nadat de proefpersonen de hun toegewezen conditie hadden genuttigd), werd een prestatie-oefentest uitgevoerd op een loopband, zoals eerder was gedaan. De proefpersonen begonnen te lopen op een gemotoriseerde loopband op een zelfgekozen comfortabele snelheid (0% helling) gedurende vijf minuten. Aan het einde van de periode van vijf minuten begon de eigenlijke inspanningstest. Het protocol hield in dat de intensiteit om de drie minuten werd verhoogd. Terwijl de snelheid van de loopband constant bleef op 4,2 mijl per uur gedurende de hele test, nam de helling op de volgende manier toe: min 1-3, 0%; min 4-6, 2,5%; min 7-9, 5%; min 10-12, 7,5%; min 13-15, 10%; min 16-18, 12,5%; min 19-21, 15%. De proefpersonen oefenden tot ze uitgeput waren en de totale oefentijd werd genoteerd. Dit identieke protocol werd toegediend bij het screeningsbezoek (ter gewenning) en op elk van de vier testdagbezoeken. Daarom geloven wij niet dat er een significante mate van “leren” betrokken was bij deze test.
Uitkomstmaten
Naast de meting van de totale inspanningstijd verkregen in de hierboven beschreven prestatietest, werden de volgende variabelen gebruikt als uitkomstmaten; sommige daarvan zijn al eerder besproken. Met betrekking tot de hydratatiestatus werden de lichaamsmassa, vochtretentie (op basis van de lichaamsmassa), plasma-osmolaliteit en urinespecifieke zwaartekracht gemeten. Met name voor vochtretentie op basis van de lichaamsmassa werd verwacht dat de toediening van het testproduct in de voorgeschreven hoeveelheid de lichaamsmassa van de proefpersoon terug zou brengen tot zeer dicht bij het niveau van vóór de training. De rehydraterende werking van het testproduct werd aangegeven door hoe goed dit volume vocht werd vastgehouden gedurende de twee uur na consumptie. Daarom werd de lichaamsmassa onmiddellijk na consumptie van de drank (die 1 uur na dehydratatie plaatsvond) als de “basislijn” beschouwd; deze werd afgetrokken van de lichaamsmassawaarden op 2 en 3 uur na dehydratatie, en dit verschil werd gedeeld door de massa van de geconsumeerde drank, en vervolgens vermenigvuldigd met 100 om het “percentage rehydratatievloeistof dat werd vastgehouden” op 2 en 3 uur te verkrijgen. Er zij op gewezen dat het lichaamsgewicht nauwkeurig werd bepaald met behulp van een elektronische weegschaal terwijl de proefpersonen droog waren en alleen een hemd en ondergoed droegen. Bovendien werden alle vloeistofvolumes die aan de proefpersonen werden toegediend, nauwgezet gemeten. Ons gebruik van lichaamsmassa werd gebruikt als een surrogaat doeltreffendheidsindicator van hydratatie zoals eerder gedaan.
Plasma osmolaliteit en urine specifieke zwaartekracht werden bepaald met behulp van standaard procedures. Osmolaliteit werd bepaald door vriespuntverlaging. Het soortelijk gewicht werd bepaald met behulp van reagens test strips. Hoewel wij de osmolaliteit van de urine niet hebben gemeten, hebben Armstrong en collega’s geconcludeerd dat “de osmolaliteit van de urine en het urine-specifiek gewicht door elkaar kunnen worden gebruikt om de hydratatiestatus te bepalen”. Zowel plasma osmolaliteit en urine specifieke zwaartekracht zijn eerder gebruikt als indicatoren van de hydratatie status , en werden verkregen voorafgaand aan de dehydraterende inspanningstest, onmiddellijk na de dehydraterende inspanningstest, en voorafgaand aan de prestatie inspanningstest.
Met betrekking tot subjectieve maatregelen, dorst, opgeblazen gevoel, verfrist, maagklachten, en vermoeidheid werden bepaald met behulp van een 5-punts visuele analoge schaal. De antwoorden werden geschaald van 1 tot 5, waarbij 1 de laagste en 5 de hoogste score was. Deze werden beoordeeld onmiddellijk, 60 minuten, 120 minuten, en 180 minuten na de dehydraterende inspanningstest.
Hartslag en bloeddruk werden gemeten op de volgende tijdstippen: Voorafgaand aan de uitdrogende inspanningstest, onmiddellijk na de uitdrogende inspanningstest, voorafgaand aan de prestatie-oefentest, en onmiddellijk na de prestatie-oefentest. Een schematische weergave van de tijdlijn van het onderzoek voor alle uitkomstmaten is te vinden in tabel 2.
Lichamelijke activiteit en voedingsinname
De proefpersonen kregen de instructie om hun normale lichamelijke activiteit gedurende de gehele onderzoeksperiode te handhaven, met uitzondering van het afzien van inspannende lichamelijke activiteit gedurende de 24 uur voorafgaand aan elke testdag. Zij kregen ook specifieke instructies betreffende onthouding van alcoholconsumptie gedurende de 24 uur onmiddellijk voorafgaand aan de testdagen. De voedingsinname moest gedurende de gehele onderzoeksperiode worden gehandhaafd, met uitzondering van het zich op elk van de vier testdagen in nuchtere toestand melden bij het laboratorium. In deze studie werden geen voedingsgegevens bijgehouden, wat door sommigen als een beperking van dit werk kan worden beschouwd.
Statistische analyse
De steekproefgrootte werd bepaald op basis van gemak en er werd een vermogensanalyse uitgevoerd om de effectgroottes te bepalen die 80% kans zouden geven op een significant resultaat van p ≤ 0,05, bij het testen van de uitkomstmaten met behulp van de gepaarde Student t-test. Met een steekproef van 12 proefpersonen zou een verschil van 18% in vochtretentie tussen producten nodig zijn om statistische significantie te detecteren. Alle numerieke variabelen werden getest op normaliteit met de Anderson-Darling test. Uitkomstmaten zoals beschreven in de tekst hierboven voor elke variabele, op elk tijdstip, werden geanalyseerd met de gepaarde Student t-test. Alle analyses werden uitgevoerd met behulp van “R” statistische software (versie 2.13.1; R Foundation for Statistical Computing). Statistische significantie werd vastgesteld bij p ≤ 0,05. De gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± SD.
Geef een antwoord