Przedmioty i badania przesiewowe

Do udziału w badaniu zrekrutowano trenujących mężczyzn. Kwalifikowalność określono na podstawie wypełnienia formularza wywiadu zdrowotnego (Physical Activity Readiness Questionnaire) i badania fizykalnego. Przed rozpoczęciem badania badani byli zaangażowani w program regularnych ćwiczeń przez co najmniej ostatnie sześć miesięcy, bez trudności w chodzeniu lub bieganiu na bieżni. Wszystkich badanych poinstruowano, aby utrzymali program ćwiczeń sprzed badania przez cały czas jego trwania, z wyjątkiem powstrzymywania się od ćwiczeń w ciągu 24 godzin przed każdym dniem badania. Uczestnicy nie palili tytoniu, nie zgłaszali w wywiadzie żadnych zaburzeń sercowo-naczyniowych, metabolicznych, neurologicznych ani ortopedycznych, które mogłyby wpłynąć na ich zdolność do udziału w badaniu, i nie rozpoczynali stosowania żadnych nowych suplementów żywieniowych w trakcie trwania badania; mogli jednak kontynuować stosowanie suplementów żywieniowych, które stosowali przed rozpoczęciem badania (np. preparatów wielowitaminowych). Przed przystąpieniem do badania każdy uczestnik został poinformowany o wszystkich procedurach, potencjalnym ryzyku i korzyściach związanych z badaniem, zarówno w formie ustnej, jak i pisemnej, zgodnie z procedurami zatwierdzonymi przez Aspire Institutional Review Board for Human Subjects Research (La Mesa, CA; data zatwierdzenia 23 grudnia 2010). Przed przystąpieniem do badania uczestnicy podpisali formularz świadomej zgody.

Podczas wstępnych wizyt przesiewowych zmierzono i zarejestrowano wzrost uczestników za pomocą stadiometru (Holtain Limited; Wielka Brytania) oraz masę ciała za pomocą wagi cyfrowej (Detecto; Webb City, MO). Masę ciała uzyskano przy uczestnikach mających na sobie jedynie fartuch i bieliznę. Pomiary masy ciała po wysiłku fizycznym uzyskano dopiero po dokładnym osuszeniu ręcznikiem. Częstość akcji serca i ciśnienie krwi (przy użyciu lewego ramienia uczestników) rejestrowano po co najmniej pięciu minutach spokojnego odpoczynku, gdy uczestnicy siedzieli na krześle. Uzyskano 12-odprowadzeniowy elektrokardiogram i przeanalizowano go pod kątem normalności, aby zapewnić, że uczestnik nadaje się do udziału w badaniu. Od uczestników pobrano próbki krwi do rutynowej oceny parametrów chemii klinicznej (np. panel metaboliczny i pełna morfologia krwi). W Tabeli 1 przedstawiono charakterystykę opisową uczestników. Podczas pierwszej wizyty w laboratorium przeprowadzono również próbę zapoznawczą z testem wydolności wysiłkowej. Opis tego testu znajduje się poniżej.

Tabela 1 Charakterystyka 12 mężczyzn wytrenowanych wysiłkowo

Dni testowe

W każdym z czterech dni testowych badani zgłaszali się do laboratorium rano po całonocnym poście (po północy nie wolno było spożywać pokarmów ani napojów innych niż woda). Pora dnia testowania każdego uczestnika była dopasowana dla wszystkich kolejnych dni testowych ( ± 60 minut). Badanych poinstruowano, aby nie ćwiczyli ani nie spożywali alkoholu w ciągu 24 godzin poprzedzających każdy dzień testu, ale aby spożywali wodę w dużych ilościach do czasu zgłoszenia się do laboratorium w celu wykonania testu. Przestrzeganie instrukcji badania było potwierdzane u wszystkich uczestników w każdym dniu badania. Po dokonaniu wszystkich ocen wyjściowych, uczestnicy otrzymali standardowe śniadanie składające się z bajgla i jednej łyżki stołowej serka śmietankowego. Dostarczono im również do 470 ml wody.

Test wysiłkowy odwadniający

Sześćdziesiąt minut po zakończeniu standardowego śniadania, badani wykonywali test wysiłkowy odwadniający. Należy zauważyć, że spośród 48 wizyt testowych (12 badanych × 4 wizyty), niewielkie odchylenia w czasie od spożycia pokarmu do rozpoczęcia odwadniającego testu wysiłkowego odnotowano w przypadku 14 testów (tj. rozpoczętych przed lub po ustalonym czasie 60 minut). W szczególności, dziewięć testów zostało przeprowadzonych w ciągu 15 minut od tego czasu, dwa testy zostały przeprowadzone w ciągu 30 minut od tego czasu, a trzy testy zostały przeprowadzone w ciągu 45 minut od tego czasu. Nie sądzimy, aby te odchylenia znacząco wpłynęły na wyniki; w szczególności biorąc pod uwagę, że były one równomiernie rozłożone pomiędzy cztery warunki.

Ćwiczenia odwadniające składały się z dwóch, 30-minutowych uderzeń chodzenia/joggingu, przeplatanych 10-minutowym okresem odpoczynku. Konkretnie, badani chodzili/biegali z prędkością 2, 3, 4, 5, 6 i 7 mil na godzinę na zmotoryzowanej bieżni, używając stopnia 0%. Przy każdej prędkości wykonywano 5 minut ćwiczeń. Po początkowych 30 minutach ćwiczeń przewidziano 10-minutową przerwę, w czasie której badani spacerowali i/lub pozostawali w pozycji siedzącej. Następnie badani powtarzali powyższą sekwencję prędkości przez dodatkowe 30 minut ćwiczeń. W ten sposób w okresie 70 minut wykonano łącznie 60 minut ćwiczeń. Wszystkie ćwiczenia wykonywano w pomieszczeniu z kontrolowanym klimatem, o średniej temperaturze 36° Celsjusza i średniej wilgotności względnej 48%. Ten odwadniający protokół ćwiczeń został zgłoszony w celu wywołania 2 do 3% redukcji masy ciała. Podczas trzygodzinnego okresu od zakończenia testu ćwiczeń odwadniających do rozpoczęcia testu ćwiczeń wydolnościowych, od uczestników wymagano spokojnego odpoczynku bez spożywania pokarmów lub napojów (z wyjątkiem przydzielonego warunku). W tym czasie, jak również podczas próby wysiłkowej wydolnościowej, badani pozostawali w środowisku termoneutralnym (tj. 22 stopnie Celsjusza).

Warunki

W ciągu kilku minut po zakończeniu odwadniającej próby wysiłkowej (po uzyskaniu wszystkich pomiarów – patrz Tabela 2), badani otrzymali przypisany im warunek (napój). Projekt badania obejmował losowy, pojedynczo ślepy (uczestnicy, a nie badacze), krzyżowy przydział do jednego z czterech następujących warunków: Woda butelkowana marki supermarketu, czysta woda kokosowa (VitaCoco®; Nowy Jork, NY), woda kokosowa z koncentratu lub napój sportowy węglowodanowo-elektrolitowy (5-6% roztwór węglowodanów). Ilość każdego napoju określono na podstawie całkowitej ilości masy ciała utraconej podczas protokołu ćwiczeń odwadniających, stosując równanie: 1300 mL ∙ kg-1 × kg utraty = ilość spożytego napoju (mL). W ten sposób otrzymano ważoną objętość napoju równą około 125% rzeczywistej utraconej masy ciała. Na tej podstawie ilość spożytego napoju wynosiła 2159 ± 249 mL dla wody butelkowanej, 2220 ± 367 mL dla VitaCoco®, 2253 ± 358 mL dla wody kokosowej z koncentratu i 2184 ± 358 mL dla napoju sportowego, przy czym nie odnotowano różnic między warunkami (p > 0,05). Badani mieli 60 minut na spożycie całej objętości napoju. Każdy warunek był spożywany w innym dniu testu, z minimum pięcioma dniami oddzielającymi wizyty testowe.

Tabela 2 Oś czasowa badania i miary wyników

Test wysiłkowy

Trzy godziny po zakończeniu odwadniającego testu wysiłkowego (i dwie godziny po spożyciu przez uczestników przypisanego im warunku), przeprowadzono test wydolności fizycznej przy użyciu bieżni, jak poprzednio. W szczególności, przedmioty zaczęły chodzić na zmotoryzowanej bieżni przy samodzielnie wybranej wygodnej prędkości (0% stopnia) przez pięć minut. Po zakończeniu pięciominutowego okresu, rozpoczynał się właściwy test wydajności. Protokół obejmował zwiększenie intensywności co trzy minuty. Podczas gdy prędkość bieżni pozostawała stała i wynosiła 4,2 mili na godzinę przez cały czas trwania testu, stopień wzrastał w następujący sposób: 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%. Pacjenci ćwiczyli do dobrowolnego wyczerpania, a całkowity czas ćwiczeń był rejestrowany. Ten sam protokół podawano podczas wizyty przesiewowej (w celu zapoznania się) i podczas każdej z czterech wizyt w dniu testu. Dlatego nie sądzimy, że istniał jakikolwiek znaczący stopień „uczenia się” związany z tym testem.

Miary wyniku

Oprócz miary całkowitego czasu ćwiczeń uzyskanego w teście wydajności opisanym powyżej, następujące zmienne były używane jako miary wyniku; niektóre z nich zostały omówione wcześniej. W odniesieniu do stanu nawodnienia, zmierzono masę ciała, retencję płynów (w oparciu o masę ciała), osmolalność osocza i ciężar właściwy moczu. W szczególności, dla retencji płynów opartej na masie ciała, oczekiwano, że podanie produktu testowego w zalecanej ilości przywróci masę ciała uczestnika do poziomu bardzo zbliżonego do tego sprzed ćwiczeń. Skuteczność nawadniająca badanego produktu była wskazywana przez to, jak dobrze ta objętość płynu została zatrzymana w ciągu dwóch godzin po spożyciu. Dlatego masa ciała bezpośrednio po spożyciu napoju (co miało miejsce w 1 godzinę po odwadniającym ćwiczeniu) została uznana za „wartość wyjściową”; została ona odjęta od wartości masy ciała w 2 i 3 godzinie po odwadniającym ćwiczeniu, a różnica ta została podzielona przez masę spożytego napoju, a następnie pomnożona przez 100, aby otrzymać „procent zatrzymanego płynu nawadniającego” w 2 i 3 godzinie. Należy zauważyć, że masa ciała została dokładnie określona przy użyciu wagi elektronicznej, a badani byli suchi i mieli na sobie jedynie fartuch i bieliznę. Ponadto, wszystkie objętości płynów podawane uczestnikom były dokładnie mierzone. Nasze wykorzystanie masy ciała zostało użyte jako zastępczy wskaźnik skuteczności nawodnienia, jak zrobiono to wcześniej .

Osmolalność osocza i ciężar właściwy moczu zostały określone przy użyciu standardowych procedur. Osmolalność została określona przez depresję punktu zamarzania. Ciężar właściwy określono za pomocą pasków testowych z odczynnikiem. Chociaż nie mierzyliśmy osmolalności moczu, Armstrong i współpracownicy stwierdzili, że „osmolalność moczu i ciężar właściwy moczu mogą być stosowane zamiennie w celu określenia stanu nawodnienia”. Zarówno osmolalność osocza, jak i ciężar właściwy moczu zostały użyte wcześniej jako wskaźniki stanu nawodnienia i zostały uzyskane przed odwadniającym testem wysiłkowym, natychmiast po odwadniającym teście wysiłkowym i przed testem wysiłkowym wydajności.

W odniesieniu do subiektywnych środków, pragnienie, wzdęcia, odświeżenie, rozstrój żołądka i zmęczenie zostały określone przy użyciu 5-punktowej wizualnej skali analogowej. Odpowiedzi były skalowane od 1 do 5, gdzie 1 oznaczało najniższy, a 5 najwyższy wynik. Oceniano je natychmiast, po 60 minutach, 120 minutach i 180 minutach po odwadniającym teście wysiłkowym.

Częstotliwość akcji serca i ciśnienie krwi mierzono w następujących momentach: Przed odwadniającą próbą wysiłkową, natychmiast po odwadniającej próbie wysiłkowej, przed próbą wysiłkową wydajności i natychmiast po próbie wysiłkowej wydajności. Schemat osi czasu badania dla wszystkich miar wyników przedstawiono w tabeli 2.

Aktywność fizyczna i przyjmowanie pokarmów

Przedmioty zostały poinstruowane, aby utrzymać normalną aktywność fizyczną przez cały okres badania, z wyjątkiem powstrzymywania się od forsownej aktywności fizycznej w ciągu 24 godzin poprzedzających każdy dzień badania. Otrzymali oni również szczegółowe instrukcje dotyczące powstrzymywania się od spożywania alkoholu w ciągu 24 godzin bezpośrednio poprzedzających dni testowe. Przyjmowanie diety miało być utrzymane przez cały okres badania, z wyjątkiem zgłaszania się do laboratorium w stanie na czczo w każdym z czterech dni testowych. W tym badaniu nie prowadzono rejestrów żywności, co może być uważane przez niektórych za ograniczenie tej pracy.

Analiza statystyczna

Wielkość próby została określona na podstawie wygody, a analiza mocy została przeprowadzona w celu określenia wielkości efektów, które zapewniłyby 80% szans na uzyskanie znaczącego wyniku p ≤ 0,05, podczas testowania miar wyników za pomocą sparowanego testu t-Studenta. Przy próbie 12 osób, do wykrycia istotności statystycznej potrzebna byłaby różnica 18% w retencji płynów pomiędzy produktami. Wszystkie zmienne liczbowe zostały sprawdzone pod kątem normalności testem Andersona-Darlinga. Miary wyników opisane w powyższym tekście dla każdej zmiennej, w każdym punkcie czasowym, były analizowane za pomocą sparowanego testu t-Studenta. Wszystkie analizy przeprowadzono przy użyciu oprogramowania statystycznego „R” (wersja 2.13.1; R Foundation for Statistical Computing). Istotność statystyczną ustalono na poziomie p ≤ 0,05. Dane przedstawiono jako średnie ± SD.

.