Soggetti e screening
Sono stati reclutati uomini allenati per partecipare. L’idoneità è stata determinata dal completamento di un modulo di storia della salute (Physical Activity Readiness Questionnaire) e da un esame fisico. Prima dell’inizio dello studio, i soggetti erano impegnati in un programma di esercizio regolare per un minimo degli ultimi sei mesi, senza difficoltà nel camminare o correre su un tapis roulant. Tutti i soggetti sono stati istruiti a mantenere il loro programma di esercizio pre-studio per tutto il corso dello studio, con l’eccezione di astenersi dall’esercizio durante le 24 ore prima di ogni giorno di test. I soggetti non erano fumatori, non hanno riportato alcuna storia di disturbi cardiovascolari, metabolici, neurologici o ortopedici che avrebbero potuto influire sulla loro capacità di partecipare allo studio, e non hanno iniziato l’uso di alcun nuovo integratore alimentare nel corso dello studio; tuttavia, sono stati autorizzati a continuare a utilizzare integratori alimentari che avevano utilizzato prima di iniziare lo studio (ad esempio, multivitaminici). Prima della partecipazione, ogni soggetto è stato informato di tutte le procedure, dei rischi potenziali e dei benefici associati allo studio sia in forma verbale che scritta, in conformità con le procedure approvate dall’Aspire Institutional Review Board for Human Subjects Research (La Mesa, CA; data di approvazione del 23 dicembre 2010). I soggetti hanno firmato un modulo di consenso informato prima di essere ammessi allo studio.
Alle visite di screening iniziali, l’altezza dei soggetti tramite stadiometro (Holtain Limited; Gran Bretagna) e la massa corporea tramite bilancia digitale (Detecto; Webb City, MO) sono stati misurati e registrati. La massa corporea è stata ottenuta con i soggetti che indossavano solo un camice e la loro biancheria intima. Le misure della massa corporea dopo l’esercizio sono state ottenute solo dopo che i soggetti sono stati accuratamente asciugati. La frequenza cardiaca e la pressione sanguigna (utilizzando il braccio sinistro dei soggetti) sono state registrate dopo un minimo di cinque minuti di riposo tranquillo, mentre i soggetti erano seduti su una sedia. Un elettrocardiogramma a 12 derivazioni è stato ottenuto e analizzato per la normalità, per garantire l’idoneità del soggetto alla partecipazione. I campioni di sangue sono stati raccolti dai soggetti per la valutazione di routine dei parametri di chimica clinica (ad esempio, pannello metabolico e conta completa del sangue). Vedere la tabella 1 per le caratteristiche descrittive dei soggetti. Una prova di familiarizzazione del test di performance da sforzo è stata anche condotta durante la visita iniziale di laboratorio. Una descrizione di questo test è fornita di seguito.
Giorni di test
In ciascuno dei quattro giorni di test, i soggetti si sono presentati in laboratorio la mattina dopo un digiuno notturno (dopo la mezzanotte non erano ammessi cibi o bevande diversi dall’acqua). L’ora del giorno per il test di ogni soggetto è stata abbinata per tutti i giorni di test successivi ( ± 60 minuti). I soggetti sono stati istruiti a non fare esercizio fisico e a non consumare alcol durante le 24 ore precedenti ogni giorno di test, ma a consumare acqua liberamente fino al momento in cui si sono presentati in laboratorio per il test. L’aderenza alle istruzioni dello studio è stata confermata con tutti i soggetti in ogni giorno di test. Dopo tutte le valutazioni di base, ai soggetti è stata fornita una colazione standardizzata composta da un bagel e un cucchiaio di crema di formaggio. Sono stati inoltre forniti fino a 470 mL di acqua.
Test da sforzo disidratante
Sessanta minuti dopo la conclusione della colazione standardizzata, i soggetti hanno eseguito il test da sforzo disidratante. Va notato che su un totale di 48 visite di prova (12 soggetti × 4 visite), per 14 delle prove sono state notate lievi deviazioni nel tempo dall’assunzione del cibo all’inizio della prova di esercizio disidratante (cioè, iniziata prima o dopo il tempo stabilito di 60 minuti). In particolare, nove test sono stati condotti entro 15 minuti da questo tempo, due test sono stati condotti entro 30 minuti da questo tempo, e tre test sono stati condotti entro 45 minuti da questo tempo. Non crediamo che queste deviazioni abbiano influenzato significativamente i risultati; in particolare considerando che questi erano equamente dispersi tra le quattro condizioni.
L’esercizio disidratante consisteva in due attacchi di 30 minuti di camminata/jogging, intervallati da un periodo di riposo di 10 minuti. In particolare, i soggetti hanno camminato/jogging a 2, 3, 4, 5, 6 e 7 miglia all’ora su un tapis roulant motorizzato, utilizzando un grado dello 0%. Sono stati eseguiti cinque minuti di esercizio ad ogni velocità. Dopo i 30 minuti iniziali di esercizio, è stata concessa una pausa di 10 minuti, durante la quale i soggetti hanno camminato e/o sono rimasti seduti. I soggetti hanno poi ripetuto la suddetta sequenza di velocità per altri 30 minuti di esercizio. Quindi, è stato eseguito un totale di 60 minuti di esercizio nel periodo di 70 minuti. Tutto l’esercizio è stato eseguito in una stanza a clima controllato, con una temperatura media di 36° Celsius e un’umidità relativa media del 48%. Questo protocollo di esercizio disidratante è stato segnalato per indurre una riduzione dal 2 al 3% del peso corporeo. Durante il periodo di tre ore dalla fine del test di esercizio disidratante all’inizio del test di esercizio di performance, ai soggetti è stato richiesto di riposare tranquillamente senza assumere cibo o bevande (con l’eccezione della condizione assegnata). Durante questo periodo, così come durante il test da sforzo, i soggetti sono rimasti in un ambiente termoneutrale (cioè 22 gradi Celsius).
Condizioni
Nei minuti successivi alla conclusione del test da sforzo disidratante (dopo che tutte le misurazioni sono state ottenute – vedi Tabella 2), i soggetti hanno ricevuto la condizione assegnata (bevanda). Il disegno dello studio prevedeva un ordine casuale, in singolo cieco (soggetto e non investigatori), assegnazione cross-over a una delle seguenti quattro condizioni: Acqua in bottiglia di marca del supermercato, acqua pura di cocco (VitaCoco®; New York, NY), acqua di cocco concentrata o una bevanda sportiva a base di carboidrati ed elettroliti (soluzione di carboidrati al 5-6%). La quantità di ogni bevanda è stata determinata in base alla quantità totale di massa corporea persa durante il protocollo di esercizio disidratante utilizzando l’equazione 1300 mL ∙ kg-1 × perdita di kg = quantità di bevanda consumata (mL). Ciò ha fornito una quantità di volume ponderato di bevanda pari a circa il 125% della massa corporea effettivamente persa. In base a ciò, la quantità di bevanda consumata equivaleva a 2159 ± 249 mL per l’acqua in bottiglia, 2220 ± 367 mL per VitaCoco®, 2253 ± 358 mL per l’acqua di cocco da concentrato e 2184 ± 358 mL per lo sport drink, senza differenze tra le condizioni (p > 0,05). Ai soggetti sono stati concessi 60 minuti per consumare l’intero volume della bevanda. Ogni condizione è stata consumata in un giorno di test diverso, con un minimo di cinque giorni che separano le visite di test.
Test di esercizio fisico
Tre ore dopo il completamento del test di esercizio disidratante (e due ore dopo che i soggetti hanno consumato la condizione assegnata), è stato condotto un test di prestazione fisica utilizzando un tapis roulant come precedentemente fatto. In particolare, i soggetti hanno iniziato a camminare su un tapis roulant motorizzato a una velocità confortevole autoselezionata (0% di pendenza) per cinque minuti. Alla conclusione del periodo di cinque minuti, è iniziato il vero e proprio test delle prestazioni. Il protocollo prevedeva un aumento di intensità ogni tre minuti. Mentre la velocità del tapis roulant è rimasta costante a 4,2 miglia all’ora per tutto il test, il grado è aumentato nel seguente modo: 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%. I soggetti si sono esercitati fino all’esaurimento volontario e il tempo totale di esercizio è stato registrato. Questo protocollo identico è stato somministrato alla visita di screening (per la familiarizzazione) e in ciascuna delle quattro visite del giorno del test. Pertanto, non crediamo che ci sia stato un significativo grado di “apprendimento” coinvolto in questo test.
Misure di risultato
Oltre alla misura del tempo totale di esercizio ottenuto nel test di performance descritto sopra, le seguenti variabili sono state utilizzate come misure di risultato; alcune delle quali sono state discusse in precedenza. Per quanto riguarda lo stato di idratazione, sono stati misurati la massa corporea, la ritenzione di liquidi (basata sulla massa corporea), l’osmolalità del plasma e il peso specifico delle urine. In particolare, per la ritenzione di liquidi basata sulla massa corporea, ci si aspettava che la somministrazione del prodotto di prova nella quantità prescritta avrebbe riportato la massa corporea del soggetto molto vicino al suo livello pre-esercizio. L’efficacia reidratante del prodotto di prova è stata indicata da quanto bene questo volume di liquido è stato trattenuto nelle due ore successive al consumo. Pertanto, la massa corporea immediatamente dopo il consumo della bevanda (che si è verificato a 1 ora dopo l’esercizio disidratante) è stata considerata la “linea di base”; questa è stata sottratta dai valori della massa corporea a 2 e 3 ore dopo l’esercizio disidratante, e questa differenza è stata divisa per la massa della bevanda che era stata consumata, poi moltiplicata per 100 per ottenere la “percentuale di liquido reidratante trattenuto” a 2 e 3 ore. Va notato che la massa corporea è stata accuratamente determinata utilizzando una bilancia elettronica con i soggetti asciutti e indossando solo un camice e biancheria intima. Inoltre, tutti i volumi di fluido somministrati ai soggetti sono stati meticolosamente misurati. Il nostro uso della massa corporea è stato utilizzato come un indicatore di efficacia surrogato di idratazione come fatto in precedenza.
L’osmolalità del plasma e il peso specifico delle urine sono stati determinati utilizzando procedure standard. L’osmolalità è stata determinata dalla depressione del punto di congelamento. La gravità specifica è stata determinata utilizzando strisce reattive. Anche se non abbiamo misurato l’osmolalità delle urine, Armstrong e colleghi hanno concluso che “l’osmolalità e la gravità specifica delle urine possono essere usate in modo intercambiabile per determinare lo stato di idratazione”. Sia l’osmolalità plasmatica che il peso specifico delle urine sono stati usati in precedenza come indicatori dello stato di idratazione, e sono stati ottenuti prima del test da sforzo disidratante, immediatamente dopo il test da sforzo disidratante, e prima del test da sforzo di performance.
Per quanto riguarda le misure soggettive, sete, gonfiore, rinfrescata, mal di stomaco e stanchezza sono stati determinati utilizzando una scala analogica visiva a 5 punti. Le risposte sono state scalate da 1 a 5, dove 1 era il punteggio più basso e 5 il più alto. Questi sono stati valutati immediatamente, 60 minuti, 120 minuti e 180 minuti dopo il test da sforzo disidratante.
La frequenza cardiaca e la pressione sanguigna sono state misurate nei seguenti momenti: Prima del test da sforzo disidratante, subito dopo il test da sforzo disidratante, prima del test da sforzo di performance e subito dopo il test da sforzo di performance. Una schematizzazione della tempistica dello studio per tutte le misure di risultato è fornita nella tabella 2.
Attività fisica e assunzione di cibo
I soggetti sono stati istruiti a mantenere la loro normale attività fisica per tutto il periodo dello studio, con l’eccezione di astenersi da attività fisica faticosa durante le 24 ore precedenti ogni giorno di test. Hanno anche ricevuto istruzioni specifiche per quanto riguarda l’astinenza dal consumo di alcol durante le 24 ore immediatamente precedenti i giorni del test. L’assunzione di cibo doveva essere mantenuta per tutto il periodo dello studio, con l’eccezione di presentarsi in laboratorio a digiuno in ognuno dei quattro giorni del test. In questo studio non sono stati mantenuti registri alimentari, il che può essere considerato da alcuni come una limitazione di questo lavoro.
Analisi statistica
La dimensione del campione è stata determinata in base alla convenienza e un’analisi della potenza è stata effettuata per determinare le dimensioni dell’effetto che avrebbe fornito una probabilità dell’80% di ottenere un risultato significativo di p ≤ 0,05, quando si testano le misure di risultato utilizzando il test t di Student. Utilizzando un campione di 12 soggetti, una differenza del 18% nella ritenzione di liquidi tra i prodotti sarebbe stata necessaria per rilevare la significatività statistica. Tutte le variabili numeriche sono state testate per la normalità con il test di Anderson-Darling. Le misure di risultato descritte nel testo precedente per ogni variabile, ad ogni punto temporale, sono state analizzate con il test t di Student. Tutte le analisi sono state eseguite utilizzando il software statistico “R” (versione 2.13.1; R Foundation for Statistical Computing). La significatività statistica è stata fissata a p ≤ 0,05. I dati sono presentati come media ± SD.
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