MASARYKOVA UNIVERZITA Fakulta sportovních studií
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Brno 2015
Bc. Ondřej Šimko
MASARYKOVA UNIVERZITA Fakulta sportovních studií Katedra podpory zdraví
Nutriční podpora vrcholového sporturole bikarbonátu a kofeinu Diplomová práce
Vedoucí diplomové práce:
Vypracoval:
Mgr. Michal Kumstát, Ph.D.
Ondřej Šimko UTV (KT)
Brno 2015
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně a na základě literatury a pramenů uvedených v použitých zdrojích.
V Brně dne
Poděkování Rád bych touto cestou poděkoval p. Mgr. Michalu Kumstátovi, Ph.D. za vstřícný a přitom velmi odborný přístup při vedení této práce. Děkuji nejen za rady, ale i pomoc při organizaci a sběru dat při samotném výzkumu. Také děkuji panu Doc. Stejskalovi za odborné poznatky, týkající se praktické části výzkumu. Dále pak mockrát děkuji plavcům Komety Brno, bez nichž by žádný výzkum nemohl proběhnout. Taktéž děkuji panu trenérovi Mgr. Zděňkovi Tobiášovi za ochotu, měření časů a poskytnutí cenných rad. Nerad bych s poděkování zapomněl na rodiče, kteří mi byli oporou a dokázali vždy pomoci. Taktéž dekuji všem, kteří mi jakýmkoli způsobem dokázali pomoct. V neposlední řadě bych moc rád poděkoval mému kamarádovi Tomášovi Hlinskému, který se spolupodílel na našem výzkumu, a s nímž jsem mohl vést nekonečné diskuze, týkající se našeho tématu.
Obsah Obsah
.................................................................................................. 5
Seznam zkratek ........................................................................................... 7 Úvod 1.
.................................................................................................. 8 Teoretická východiska ................................................................... 10
1.1. Fyziologická charakteristika bazénového plavání ....................... 10 1.1.1. Krátkodobý vysoce intenzivní anaerobní výkon .................. 10 1.1.2. Metabolické energetické krytí plaveckého sprintu ............... 11 1.2. Homeostáza ................................................................................. 12 1.2.1. Acidobazická rovnováha a její udržování ............................ 13 1.2.2. Metabolická acidóza ............................................................. 14 1.3. Pufrovací systémy ....................................................................... 15 1.3.1. Extracelulární pufry .............................................................. 15 1.3.2. Intracelulární pufry ............................................................... 16 1.4. Nutriční podpora.......................................................................... 16 1.4.1. Bikarbonát sodný .................................................................. 17 1.4.2. Kofein ................................................................................... 20 1.5. Rešerše recentních odborných pramenů ...................................... 24 1.6. Shrnutí teoretické části ................................................................ 28 2.
Cíle, hypotézy a úkoly práce ......................................................... 30 2.1. Cíl práce ...................................................................................... 30 2.2. Úkoly práce ................................................................................. 30 2.3. Hypotézy ..................................................................................... 31
3.
Metodika výzkumu ........................................................................ 32 3.1. Výzkumný problém ..................................................................... 32 3.2. Výzkumný soubor ....................................................................... 32
3.3. Metody zpracování výsledků....................................................... 33 3.4. Průběh výzkumu .......................................................................... 33 3.4.1. Časový harmonogram ........................................................... 34 3.4.2. Dávkování suplementů ......................................................... 35 3.4.3. Sledované parametry ............................................................ 37 3.4.4. Použité výzkumné metody.................................................... 37 4.
Výsledky práce .............................................................................. 39 4.1. Souhrnná analýza časů ................................................................ 39 4.2. Změna hladiny laktátu ................................................................. 54
5.
Diskuze .......................................................................................... 61
6.
Závěr .............................................................................................. 69
Seznam použitých zdrojů .......................................................................... 72 SEZNAM TABULEK ............................................................................... 77 SEZNAM OBRÁZKŮ .............................................................................. 79 SEZNAM PŘÍLOH ................................................................................... 81 RESUMÉ ................................................................................................ 89 SUMMARY .............................................................................................. 90
Seznam zkratek ATP…adenosintrifosfát B…bikarbonát B+K…bikarbonát s kofeinem cAMP..cyklický adenosinmonofostát K…kofein LA…laktát P…placebo SF…srdeční frekvence TH…tělesná hmotnost TK…tlak krve TO…testovaná osoba VO2…spotřeba kyslíku
Úvod Sportovní výkon a výkonnost zahrnuje široké spektrum faktorů, které jej mohou ať už pozitivně či negativně ovlivňovat. Mezi tyto faktory patří také sportovní výživa, která se v poslední době stává u vrcholových i amatérských sportovců velmi důležitým pomocníkem. Ačkoli je výživa, jako determinant sportovního výkonu, nepochybně součástí nebo přinejmenším užitečným prvkem v životě sportovce, není dosud jasné, do jaké míry může nutrice ovlivnit sportovní výkon. Naopak v čem se současné poznatky sportovní výživy jednoznačně sjednocují, je to, že výživa, ať už více či méně, sportovní výkon zcela jistě ovlivňuje. Během sportovního výkonu probíhá v lidském organismu celá řada biochemických procesů. Ty vedou ke změnám některých parametrů, podle nichž lze následně vyhodnocovat stav organismu. Velmi častým jevem, který se vyskytuje především při vykonávání vysoce-intenzivních činností, je zatížením indukovaná metabolická acidóza. Dochází ke změně hladin některých, pro tělo důležitých látek v organismu, souhrnně označovaných jako tzv. hydrogenuhličitany mající vliv na rozvoj únavy. Jednou z těchto látek je bikarbonát sodný, který je poměrně často využíván v každé domácnosti. Současně ale může zlepšovat schopnosti organismu bojovat s již zmíněnou metabolickou acidózou, která vzniká během vysoce intenzivní zátěže. Může mít tedy velmi dobré uplatnění ve sportovních disciplínách, při kterých metabolická acidóza vzniká. Je však potřeba prozkoumat, zdali s sebou nenese i jistá rizika při jeho užívání. Dle Burke & Deakin, 2009 p. 180 bylo prokázáno několika výzkumy, že orálním užitím některých alkalizačních látek, mezi něž patří také bikarbonát sodný, lze snižovat následky metabolické acidózy. Bikarbonát je podle aktuálních poznatků s jednoznačnou odbornou evidencí řazen mezi ergogenní- výkon podporující látky mající široké uplatnění ve sportu.
8
Jedním z dalších rozšířených suplementů je kofein. Ovlivňuje nervovou soustavu a tím udrží náš organismus v bdělosti, což může být přínosné v některých sportovních disciplínách. Největší zastoupení na sportovní půdě má kofein především ve vytrvalostních sportech, kde se využívá k oddálení únavy a tím vede ke zlepšení výkonů. Dosud neúplně prokázaný efekt má údajně kofein na celou řadu výkonů, které jsou silového či rychlostního charakteru. Kofein podobně jako bikarbonát patří mezi ergogenní látky s prokazatelným vlivem na sportovní výkon. Diplomová práce se bude snažit potvrdit ergogenní potenciál uvedených nutričních prostředků a odhalit do jaké míry suplementace bikarbonátu sodného a kofeinu ovlivňuje hladiny laktátu. Cílem naší práce je zjistit, zdali má suplementace bikarbonátem sodným, kofeinem či jejich vzájemnou kombinací významný vliv na opakovaný anaerobní krátkodobý plavecký výkon na 200m volným způsobem. První část práce je teoretická, kde v jednotlivých kapitolách shrneme dosavadní poznatky literatury, která se touto problematikou zabývá. Nejdříve znázorníme, jaké místo má plavecký sprint ve sportovních disciplínách. Poté se zaměříme na energetické systémy v plavání a také se budeme zaobírat problematikou homeostázy a metabolické acidózy. Posledním dílem teoretické části je pak několik podkapitol o suplementaci bikarbonátem sodným a kofeinem a jejich významu v námi vybrané disciplíně. Navazující empirická část práce naváže na teoretické literární poznatky výzkumným šetřením na skupině dospělých vrcholových plavců.
9
1.
Teoretická východiska V této části práce se budeme zabývat tématy, která jsou nosná pro
empirickou část práce. Empirická část je orientovaná na plavání, z tohoto důvodu je rovněž teoretické rešerše orientovaná na plavání. Uvedené teoretické poznatky se dotýkají problematiky metabolické acidózy a fyziologicky podmíněných souvislostí. Kapitola je rozdělena do dílčích subkapitol ve snaze charakterizovat základní poznatky z oblasti fyziologie a související nutriční prostředky používané vrcholovými sportovci za účelem zvýšení výkonnosti.
1.1.
Fyziologická charakteristika bazénového plavání Plavání je sport, při kterém plavec provádí stejný druh pohybu v několika
cyklech, mluvíme tedy o cyklickém sportu. Zároveň je to sport individuální. Hlavním úkolem plavce je překonat soupeře a zároveň dosáhnout co nejlepšího možného času. V průběhu samotného výkonu je zatížení kontinuální, mění se pouze jeho intenzita podle délky tratě (Bernaciková et al., 2011). Plavání je rozděleno na 4 plavecké způsoby. Dva z nich jsou symetrické (prsa a motýlek), kde se zapojují obě dvě končetiny současně a naproti tomu 2 asymetrické (kraul1 a znak) při nichž se končetiny při záběru střídají (Havlíčková, 1993 p. 128). 1.1.1. Krátkodobý vysoce intenzivní anaerobní výkon Plaveckým tréninkem rozvíjíme pohybové schopnosti a to jak sílu, rychlost, tak i vytrvalost. Dále je velice důležitá kloubní pohyblivost a obratnost. Ve spojitosti se závodním plaváním je velice důležitá svalová síla a také anaerobní kapacita organismu, především u sprinterských disciplín (100m a 200m) (Havlíčková, 1993 p. 128).
1
V našem výzkumu jsme se zaměřili na plavecký způsob kraul
10
U plaveckých výkonů, trvajících cca 50s jsou energetické potřeby kryty z 80% anaerobně2 a z 20% aerobně. Čím delší bude vzdálenost, tím více bude tělo využívat energii aerobně, jak je tomu například u výkonů kolem 3 minut, kde je energetické krytí téměř vyrovnané, tedy 50% anaerobně a z 50 % aerobně. U delších výkonů bude energie kryta převážně aerobním způsobem (Havlíčková, 1993 p. 128). 1.1.2. Metabolické energetické krytí plaveckého sprintu V této kapitole si řekneme, jak probíhají metabolicko-energetické procesy při plaveckém sprintu. Dále pak definujeme pojmy anaerobní laktátová kapacita a laktát (LA), neboť s pojmy budeme pracovat v empirické části práce. Dle (Havlíčková, 1993 p. 8) je krátkodobé vytrvalostní zatížení do délky trvání 120 s specifické tím, že zde probíhá tzv. glykolýza3, při níž se v těle tvoří velmi vysoké množství laktátu. Tento proces je zjednodušeně schematicky znázorněn na obrázku č. 1. V některých disciplínách může hladina laktátu dosáhnout hodnot, atakujících hranici až 20 mmol∙l-1 laktátu. To ale většinou znamená, že jedinec není schopen pokračovat a je donucen ukončit probíhající výkon.
Obrázek 1: Schématické znázornění energetického krytí, během anaerobní zátěže (Flusserová, 2003)
2
anaerobní způsob získávání energie probíhá bez přístupu kyslíku, opakem je krytí aerobní, kde je kyslík využíván pro zisk energie 3 glykolýza- štěpení glukózy
11
Výše zmíněná glykolýza probíhá bez přístupu kyslíku, a proto je označována jako anaerobní glykolýza. Ta probíhá v činných svalech především u výkonů rychlostního nebo silově- vytrvalostního charakteru. Efekt tohoto systému glykolýzy je značně omezen vzestupem kyselosti ve svalech, v nichž dochází k akumulaci iontů vodíku (Verbitsky, Mizrahi, Levin, & Isakov, 1997 p. 333-337). Kapacita tohoto systému se nazývá anaerobní laktátová kapacita. Je definována jako celkové množství energie, kterou je schopen metabolismus uvolnit glykolýzou neboli štěpením cukrů. Tento systém je omezen energetickou metabolickou zónou laktátu, kdy je tělo ještě schopno se vypořádat s tzv. metabolickou acidózou (Havlíčková, 1993 p. 11). Hlavním předpokladem pro efektivní vykonávání sportovních disciplín tohoto charakteru, je přítomnost rychlých svalových vláken, která jsou označovaná jako tzv. glykolytická a umožňují svalu rychlou kontrakci. Ve sportovním odvětví jsou však tato vlákna specifická jejich rychlou unavitelností. Přímým ukazatelem tohoto systému je hladina laktátu (LA) v krvi sportovce. Nepřímým ukazatelem pak parametry prováděného výkonu (Havlíčková, 1999 p. 5).
1.2.
Homeostáza Homeostáza neboli stálost vnitřního prostředí organismu musí být stále
zachována při některých změnách činnosti, kterými mohou být tělesná námaha, nebo změna vnějšího prostředí při pobytu ve vysoké nadmořské výšce (Pokorný, 2001 p. 46) Dle (Havlíčková, 1999 p. 12) je nutné, aby byla zachována rovnováha reakcí na fyziologické odchylky některých parametrů, jimiž jsou nedostatečné množství kyslíku, přebytek oxidu uhličitého a změny pH 4vnitřního prostředí. Hodnoty těchto parametrů jsou stěžejní pro správnou funkci celého systému, kde jakákoliv odchylka od fyziologických hodnot může znamenat omezené fungování.
4
pH- vodíkový exponent, jenž označuje míru kyselosti daného prostředí
12
Buňky mohou být narušeny nebo dokonce mohou zaniknout, dojde- li k odchylkám některých, pro tělo důležitých, látek (Pokorný, 2001 p. 46). Nervová soustava a soustava žláz s vnitřní sekrecí se podílejí na koordinaci a řízení jednotlivých orgánových soustav. Při úplném zhroucení některého ze systémů dochází zpravidla ke smrti jedince. Stálost vnitřního prostředí se neustále přizpůsobuje měnícím se podmínkám prostředí a aktuálním požadavkům organismu. Veličiny, udržující homeostázu, je nutno neustále udržovat ve fyziologických mezích. Dynamická odezva metabolických dějů vede ke stabilitě komplexního systému. Hodnoty některých parametrů mohou být zdánlivě stálé, ačkoli v organismu probíhá celá řada metabolických dějů (např. hodnoty pH plazmy a pufrovací systémy, které akutně kompenzují metabolickou acidózu (Pokorný, 2001 p. 46-47).
1.2.1. Acidobazická rovnováha a její udržování Sportovní aktivita vyvolává v těle člověka celou řadu biochemických reakcí. Mění se aktivita některých enzymů, přesunují se ionty a udržují se tzv. elektrické potenciály ale to pouze v těch roztocích, které mají stále stejné složení. Tím máme na mysli zachování provozní teploty, stálou koncentraci roztoků a také reakci uvnitř buněk, neboli kyselost či zásaditost. Acidobazická rovnováha popisuje vztahy a souvislosti reakcí tělních tekutin (Rokyta, 2010 p. 70). Tyto reakce, závislé na správné funkci některých enzymů, mohou proběhnout pouze tehdy, udrží-li organismus koncentraci H⁺ iontů v určitém rozmezí, tudíž za určitého pH. Mluvíme-li tedy o homeostáze, jako udržení stálosti vnitřního prostředí, je nutno zdůraznit, jak velkou roli zde hraje právě pH. Jestliže budeme měřit pH v dané tekutině, bude to indikátorem aktivních vodíkových iontů. Pro udržování stálého pH organismu jsou nejzásadnější tzv. disociované ionty vodíku, které se nejsou schopny navázat na kationt (Pokorný, 2001 p. 51).
13
Termín „acidobazický“ je odvozen od slova acidum- kyselina a bázelátka schopná přijímat ionty H⁺ (vodíku). Mezi tyto látky řadíme např. HCO₃⁻, HPO₄⁻, hemoglobin a bílkoviny plazmy (Havlíčková, 1993 p. 14). Aby bylo možno přizpůsobit se vnějšímu prostředí, tak je organismus vybaven několika protektivními mechanismy, které zabraňují, aby v těle vznikalo nefyziologické prostředí. Tělo je schopno reagovat na změny podmínek pomocí těchto hlavních mechanismů: -
ústojné (nárazníkové systémy), někdy také „Buffer Base“
-
plicní ventilace (vydýchávání CO₂)
-
ledviny (vylučování vodíkových iontů H⁺, výměnou za Na⁺ (Havlíčková, 1999 p. 12)
Kyselina má nadbytečné množství H⁺ iontů v daném roztoku. Oproti tomu stojí zásada, která se chová přesně opačně a to tak, že ionty H⁺ přijímá a to způsobuje úbytek jejich množství v daném roztoku. Jestliže zde převažují ionty H⁺, označujeme roztok jako kyselý, v opačném případě nastane-li převaha iontů OH⁻, nazýváme jej zásaditý. Roztoky se mohou chovat různě a to buď formou zvyšující kyselosti, zásaditosti nebo také zachováním neutrálního prostředí. Kyselost roztoku, neboli pH, nám ukazuje, jaký je vzájemný poměr H⁺ iontů a OH⁻ iontů (Rokyta, 2010 p. 70). Za normálních okolností má krev hodnotu pH 7,35-7,4. Intracelulární tekutina má nižší pH. Kyseliny stejně tak jako zásady mohou být v organismu ionizovány a to např. NaOH při ionizaci kyseliny nebo pomocí HCl (Rokyta, 2010 p. 70). 1.2.2. Metabolická acidóza Díky současným možnostem výzkumu můžeme predikovat další následnou zátěž nebo naplánovat regenerační plán sportovci, na základě adaptačních funkcí lidského těla. Jedním z nich jsou kompenzační systémy 14
metabolické acidózy. Bylo prokázáno několika výzkumy, že orálním užitím některých alkalizačních látek, mezi něž patří také bikarbonát sodný, lze snižovat následky metabolické acidózy (Burke & Deakin, 2009 p. 9).
1.3.
Pufrovací systémy Pufrovací systémy člověka nebo také někdy označované jako nárazníkové
systémy, jsou rozděleny podle místa, v němž působí. Mluvíme-li o pufrech, které jsou mimo svalovou buňku, nazýváme je extracelulární. Naproti tomu jsou pufry intracelulární, tedy ty, jejichž procesy probíhají přímo v buňce samotné. Následující subkapitoly charakterizují oba typy systémů a vymezují jejich specifika. 1.3.1. Extracelulární pufry Podle teorie mají pufry schopnost ovlivňovat výkon a to tak, že dokáží snížit akumulaci vodíkových iontů, které s největší pravděpodobností utlumují průběh anaerobní glykolýzy a tím brzdí tvorbu energie (Sutton, Jones, & Toews, 1981) převzato z (Pruscino et al., 2008 p. 116) a také ovlivňují spojení myofilamentů5 a tím pádem snižují produkci svalové síly (Horswill, 1995). Kationt bikarbonátu, proteinů a dalších látek jsou nezbytné pro udržení stability systému a vyrovnávají abnormální odchylky pH. Jestliže systém vykazuje snížené hodnoty těchto regulačních mechanismů, dochází k nadměrné akumulaci kyselin a ty poté vedou k rozvoji metabolické acidózy (Pokorný, 2001 p. 53). V organismu existuje několik pufrovacích systémů, které jsou pro správné fungování nezbytné. Kromě fosfátových nárazníkových systémů zde existují také bílkovinné systémy, hemoglobin a v neposlední řadě tzv. bikarbonátový nárazníkový systém, který je jedním z nejvýznamnějších (Pokorný, 2001 p. 52). Pokud dojde k překročení pufrovací kapacity v buňce, laktát a vodíkové ionty jsou z ní vypuzeny ven (Vilikus, Mach, & Brandejský, 2012 p. 30).
5
myofilamenty= aktinová a myozinová vlákna ve svalu
15
1.3.2. Intracelulární pufry Obecně můžeme tvrdit, že β-alanin má v organismu podobnou funkci jako bikarbonát sodný. Existuje zde teorie, která podporuje využívání β-alaninu v některých sportech intervalového charakteru. Jak bylo řečeno výše, v těchto zatíženích je sportovní výkon do určité míry limitován snížením pH organismu (Australian Sports Commission, n.d.). Mluvíme-li o β-alaninu, nutno zdůraznit jeho souvislost s karnosinem6, který se právě z β-alaninu vytváří. Pro sportovní využití ale oceňujeme především jeho schopnost ovlivňovat intracelulární pH. To se stane v případě, že ve svalové buňce začne vznikat velké množství iontů vodíku, které zvyšují intracelulární acidózu (Australian Sports Commission, n.d.). Tato tvrzení nás vedou k teorii, že dlouhodobé podávání β-alaninu, ze kterého se následně tvoří karnosin, může mít pozitivní efekt pro náročný trénink. Při vysoké intenzitě totiž svalová acidóza narušuje strukturu buněk. Navýšením pufrovací kapacity bychom mohli tato poškození minimalizovat a tím zachovat při tréninku vyšší intenzitu zatížení (Australian Sports Commission, n.d.). Díky účinkům metabolické acidózy ve svalu je možné považovat umělé navození alkalózy před samotnou sportovní zátěží, prostřednictvím nárůstu svalové pufrovací kapacity organismu ve svalu a/nebo nárůstu rychlosti vypuzení vodíkových iontů z aktivních svalů za racionální a fyziologicky odůvodněný prostředek k oddálení únavy a zlepšení sportovního výkonu (Ronald J. Maughan & Burke, 2008 p. 134).
1.4.
Nutriční podpora V dobách, kdy vznikl sport jako takový, je s tímto fenoménem spojeno i
užívání různých látek či využívání některých metod, umožňujících zlepšit výkon. Ve sportovně vědecké terminologii se látky, zvyšující sportovní výkon, označují jako ergogenní látky7.
6 7
Karnosin je krom alkalických účinků také známý jako antioxidant ergogenní: slovo převzato z řečtiny- ergo (práce) a gen (schopnost tvorby)
16
1.4.1. Bikarbonát sodný Od roku 1930 byla provedena celá řada vědeckých studií, ve kterých se vědci snažili zjistit vše o pufrovacích systémech lidského těla. V těchto výzkumech se snažili určit významnost pufrovacích mechanismů lidského těla na pohybovou
aktivitu
a
sportovní
výkon.
Nejvíce
pozornosti
si zasloužil jednoznačně bikarbonát sodný. Dalšími látkami, které mají podobné mechanismy účinku, jsou citráty a fosfáty (Horswill, 1995). Bikarbonát sodný (jedlá soda) má chemický vzorec NaHCO3. V klinické praxi je využívána ke zmírnění pálení žáhy (pyróza). V jícnu má lokální funkci neutralizace kyselin ale lze jej využít i celkově ke kompenzaci metabolické acidózy, jež může vzniknout při vysoce- intenzivních výkonech krátkého trvání ve sportu. Ionty sodíku hrají při pohybové aktivitě velmi důležitou roli, protože jsou schopny vstupovat do činné svalové tkáně a tam působí proti metabolické acidóze (Havlíčková, 1993 p. 14). Zvýšení acidózy v pracujících svalech dosáhne při velmi intenzivních činnostech určité hranice, při které se značně sníží přenos energie, a to vede ke zhoršené schopnosti aktivovaného svalu se stahovat, a tak je sportovec donucen do jisté míry snížit aktuální intenzitu zatížení (Horswill, 1995). Zjistilo se, že jestliže zvýšíme pufrovací extracelulární kapacitu organismu tím, že posílíme bikarbonátovou rezervu, bude umožněno vodíkovým iontům rychleji vypudit volné vodíkové ionty ven ze svalové buňky, tudíž tento pracující sval bude schopen vyprodukovat mnohem větší množství kyseliny mléčné, než acidóza dosáhne maximální úrovně. Výsledný efekt suplementace bikarbonátem sodným je pomalejší nástup únavy během anaerobního typu zatížení (Vilikus et al., 2012 p. 29). V několika výzkumech se prokázalo, že podávání bikarbonátu sodného před výkonem, má vliv na subjektivní vnímání intenzity zátěže nebo celkově zlepšuje sportovní výkon při vysoce-intenzivních typech zátěže. Současně však proběhly další studie, které tento fakt jasně vyvrátily a popřeli možný prospěch před- zátěžového navození alkalózy v lidském organismu (Maughan & Burke, 2002 p. 134). 17
Byly popsány příznivé účinky u sportovců, u nichž byly vyvolány alkalotické podmínky. Běžec středotraťař, běžící simulovaný závod na 800 m, byl při navození alkalotických podmínek rychlejší téměř o 3 vteřiny, než v ostatních, stejně dlouhých úsecích, kontrolovaných placebem. Nedávné výzkumy odkazují na velmi podobné zlepšení (3-4 s) na vzdálenosti 1500 m u běžců, kteří běželi simulovaný závod přibližně za 4:15. Přestože tato čísla mohou působit nicotně, pro vrcholového sportovce má takové zlepšení obrovský význam: zlepšení byť jen o vteřinu může znamenat mezník mezi vítězstvím a prohrou (Maughan & Burke, 2002 p. 134). Mechanismus účinku Zlepšení sportovního výkonu, kterému předchází podání bikarbonátu sodného, je ovlivněno řadou procesů, probíhajících v těle člověka. Mezi tyto procesy řadíme: zvýšená rychlost vypuzení vodíkových iontů z pracujících svalů, snížení rychlosti spádu intracelulárního8 pH a pomoc při udržování pH inhibicí fosfofruktokinázou. Vyšší hladina laktátu, spojená s metabolickou acidózou, také když je stálé stejná délka trvání zátěže, může být průkazná nejen u rychlejšího vypuzení laktátu, ale i zvýšenou aktivitou anaerobní glykolýzy k pokrytí energetických potřeb. Ať už převažuje kterýkoli z těchto složitých procesů, nabízí se nám zde myšlenka o výhodách bikarbonátu především u disciplín, kde vzniká metabolická acidóza (Maughan & Burke, 2008). Dávkování bikarbonátu sodného Současná literatura se shoduje v případě bikarbonátu sodného v základních aspektech suplementech (dávkování, načasování). Přesto se objevuje variabilita v některých důležitých bodech např. možnosti chronické a akutní formy suplementace. Dle dostupné literatury se bikarbonát sodný nejčastěji vyskytuje v množství 0,3 g.kg -1. Z některých výzkumů vyplývá, že v této dávce bikarbonát zvyšuje výkon především sprinterského charakteru (Horswill, 1995).
8
Intracelulární- nitrobuněčný
18
Zajac et al., 2009 aplikoval bikarbonát sodný v dávce 300 mg·kg-1 tělesné hmotnosti u mladých plavců přičemž došlo během krátkodobé intervalové zátěže vysoké intenzity ke zlepšení výkonu převzato z (Vilikus et al., 2012 pp. 30-31). Ergogenní efekt bikarbonátu sodného byl zjištěn u sprinterských výkonů, běhů na střední vzdálenosti, veslování, plavání, cyklistice a různých formách silové zátěže. Ve většině z těchto výzkumů byl zaznamenán zvýšený výkon (Gao, Costill, Horswill, & Park, 1988), (Goldfinch, Mc Naughton, & Davies, 1988), (L. McNaughton & Cedaro, 1992), (L. McNaughton, Dalton, & Palmer, 1999), (Pilegaard et al., 1999). Nejčastěji byla aplikována dávka od 100 do 500 mg·kg-1 tělesné hmotnosti. Přestože dávky pod 200 mg·kg-1zvyšovaly koncentraci bikarbonátu v krevní plazmě, nedocházelo zde ke zlepšení výkonu. Nejčastěji aplikovanou dávkou je 300 mg·kg-1přibližně 60 minut před sportovním výkonem (Vilikus et al., 2012 p. 30). Bikarbonát vykazoval jeho ergogenní účinek u velmi dobře trénovaných jedinců, kteří prováděli anaerobní výkony, trvající od 60 do 240 vteřin. Ovšem prokazatelný pozitivní vliv má bikarbonát i při opakovaných intervalech sprinterského charakteru a také při opakovaných silových výkonech především na konci zátěže (Vilikus et al., 2012 p. 30). Nežádoucí účinky bikarbonátu sodného Objevují se zde určité nežádoucí účinky, které mohou být během kompenzace bikarbonátem způsobeny, obzvláště v jeho vysokých dávkách. Pocit ke zvracení a průjmové stavy mohou doprovázet sportovce při jeho užívání. Někdy se také stává, že u citlivých jedinců může bikarbonát vyvolat trávicí potíže. Tyto účinky mohou nastat již při velmi malých dávkách a tím mohou do velké míry ovlivnit výhody této látky (Ronald J. Maughan & Burke, 2008). V prvé řadě by si měl sportovec uvědomit, že je důležité odzkoušet všechny doporučené suplementy v přípravě na daný sportovní výkon, aby se vyhnul rizikům a možným vedlejším účinkům, plynoucí z jejich užívání (Horswill, 1995).
19
1.4.2. Kofein Úloha kofeinu jako ergogenního prostředku je dobře zdokumentovaná v knize The Encyclopedia of Sports Medicine: An IOC Medical Commision Publication (Schwellnus, 2009). V naší práci se kofeinem budeme zabývat spíše doplňkově. Maughan & Burke, 2008 p. 135 tvrdí, že kofein je droga, která je společensky uznávaná a přijatelná. Pro většinu populace je tato látka součástí každodenní výživy a možná také proto je kofein jedna z nejpoužívanějších látek na celém světě. Kofein z biochemického pohledu zařazujeme do tzv. methylxantinů, což jsou stimulanty, vyskytující ve volné přírodě. Můžeme jej najít například v listech, fazolích, bobech, ořeších a semen několika volně dostupných rostlin (Burke & Deakin, 2009). Společně s teofylinem a teobrominem se kofein vyskytuje v běžné potravě člověka. Účinků kofeinu je hned několik, přičemž tím hlavním je v lidském organismu stimulace centrálního nervového systému, srdeční svaloviny, uvolnění a zvýšení aktivity adrenalinu. Mezi další účinky patří také ovlivnění kosterní svaloviny několika mechanismy, kterými jsou: aktivita sodíkodraselné pumpy, transport vápníku, přímé ovlivnění enzymatické aktivace, zvýšení cyklického adenosinmonofosfátu. Vlivem na cyklický adenosinmonofosfát a zvýšenou aktivitou katecholaminů může kofein ovlivňovat metabolismus lipidů v organismu člověka zvýšenou lipolýzou jak v tukové tak svalové tkáni (Bernaciková et al., 2013).
20
Účinky kofeinu Kofein je stimulant, který ovlivňuje činnosti v mozku, konkrétně šedou kůru mozkovou, čímž oddaluje ospalost a celkovou únavu včetně psychické. To může mít za následek zlepšení vytrvalostního výkonu, kde jsou tyto vlastnosti žádoucí. Současně také kofein ovlivňuje srdeční činnost jako například tachykardie9 či lehké zvýšení kontraktility10 srdeční svaloviny (Vilikus et al., 2012 p. 29). Průkopnická studia ukazují účinnost kofeinu, kde údajně zvyšuje svalovou sílu spuštěním množství epinefrinu z nadledvinek, což následně vyvolává zlepšení svalové kontrakce. Současně dochází ke sníženému vnímání námahy, a tím pádem je sportovec schopen zvládnout větší námahu bez zvýšeného volního úsilí. Kofein může zlepšovat výkon, který je prováděn na konci samotného tréninku a tím pádem je sportovec schopen vykonávat sportovní výkon mnohem déle. Může dojít ke zlepšení výkonu sportovce po podání kofeinu dokonce až o 22% (Kleiner & Greenwood-Robinson, 2013 p. 156). Jednou z nejdůležitějších účinků kofeinu je vliv na katecholaminy v organismu, kde kofein zvyšuje jejich sekreci. Zároveň také působí na cyklický adenosinmonofosfát (cAMP), což následně vede ke zvýšení lipolýzy a to způsobuje výskyt volných mastných kyselin jak v krevní plazmě, tak ve svalové tkáni, kde dochází ke štěpení triacylglycerolů. Dalším účinkem kofeinu je nejspíš také stimulace neurotransmitterů v činných svalech. Neméně důležitá je i funkce zapojení většího počtu motorických jednotek11 a stimulace Na-K (sodíkodraselné) pumpy (Vilikus et al., 2012 p. 29). Tyto mechanismy vedou nejen k šetření glykogenu ve svalu, což vede k prodloužení času do jeho vyčerpání, ale také zvyšuje výkon samotný. Řada studií, mezi něž patří například (Gorostiaga, Maurer, & Eclache, 1989) , (Maughan & Burke, 2006), (Warren, Park, & Maresca, 2010) dokazuje ergogenní efekt kofeinu jednak u zátěží vytrvalostních (1500 m běh, dráhová cyklistika 5 km) a jednak u
9
zrychlená srdeční frekvence Z angl. contraction= stažení, smrštění 11 motorická jednotka= několik svalových vláken, která jsou inervována jedním motoneuronem 10
21
výkonů submaximální intenzity, které odpovídají tzv. střednědobé vytrvalosti (1500 m plavání, cyklistická časovka na 40 km) (převzato z Vilikus et al., 2012, p. 29). Navzdory těmto názorům (Kleiner & Greenwood-Robinson, 2013) tvrdí, že stále není úplně jistý mechanismus. Odebírané vzorky krve u sportovců a také svalová biopsie jedinců prokázala, že kofein není schopen šetřit svalový glykogen, jak se dlouhou dobu předpokládalo. Kofein a jeho využití ve sportu Až donedávna se vědci domnívali, že kofein nemá efekt na výkon sportovce a nezlepšuje jeho jednotlivé schopnosti především sílu. Avšak doktor Larry Spriet se svými kolegy na Univerzitě v Ontáriu se pokusili tuto myšlenku vyvrátit. Testované osoby byly testovány za stejných podmínek celkem dvakrát a to jednou s podáním kofeinu a jednou s podáním placeba. Zjistilo se, že po podání kofeinu byla skupina schopná ve třetí maximální sérii vydržet déle než tatáž skupina s placebem. Kofein tedy zvyšuje krátkodobý vysoce-intenzivní sportovní výkon (Kleiner & Greenwood-Robinson, 2013, p. 156) Mýty nebo fakta? Tak zní současná otázka nad tímto doplňkem. Původně se předpokládalo, že kofein může pomoci sportovcům, kterým umožní trénovat či závodit delší časový úsek, aniž by se objevily příznaky vyčerpání. Kofein sportovcům pomáhá ke zvýšené koncentraci. Fakticky je tato myšlenka s kofeinem spojena již velmi dlouhou dobu, ale je nutné brát v potaz interindividuální12
variabilitu
jedinců,
konzumujících
kofein.
Někteří
z nich
si ztěžovali na nervozitu a roztěkanost, kterou zaznamenali při jeho konzumaci. V čem se ale všeobecně názory shodují, je to, že by kofein neměly užívat sportovci, kteří jsou ještě stále v období tělesného růstu (Litt, 2004 p. 123).
12
mezi jedinci je patrné, že někteří reagují na ergogenní látky pozitivně a někteří naopak negativně
22
Dávkování kofeinu Sportovní výkon může být lepší při podání dávky kofeinu 1-3mg/kg tělesné hmotnosti, který je podán sportovci přibližně 30-45 minut před výkonem (Bernaciková et al., 2013). L. R. McNaughton et al., 2008 podával výkonnostním cyklistům 1 hodinu před závodem 6mg kofeinu na 1kg tělesné hmotnosti. Ti poté absolvovali zátěž na ergometru, trvající 1 hodinu. Cyklisté po aplikaci kofeinu dosáhli významně delší průměrné vzdálenosti oproti skupině kontrolní. U cyklistů s kofeinem byla před zátěží i po ní větší koncentrace volných mastných kyselin a zároveň poměr dýchacích plynů byl oproti tomu nižší, co jasně potvrzuje větší zapojení lipolýzy při vytrvalostních výkonech- převzato z (Vilikus et al., 2012). Warren, Park, Maresca, Mckibans, & Millard-Stafford podrobili v roce 2010 meta-analýze 34 relevantních vědeckých studií, od roku 1938 do roku 2008. Byla zkoumána svalová síla při maximálním volním úsilí (MVC) v 27 případech a svalová vytrvalost v 23 případech. Kofein zvýšil mírně MVC sílu hlavně v kolenních extenzorech (o cca 7%). Zároveň bylo v 9 studiích naměřeno procento aktivovaných svalů během maximálním volním úsilí s aplikací kofeinu, které se zvýšilo, což rozhodně nasvědčuje o aktivačních schopnostech kofeinu na centrální nervový systém člověka. Kofein také prokazatelně zvýšil svalovou vytrvalost sportovce převzato z (Vilikus et al., 2012 p. 29). Nejčastější dávkou, podávanou ve sportu ke zvýšení výkonu je 6 mg·kg -1 tělesné hmotnosti přibližně jednu hodinu před následným sportovním výkonem. Jednoznačnost efektu kofeinu při rozdílných dávkách ovšem není zcela jasná (Vilikus et al., 2012 p. 29). Nežádoucí účinky Příjem kofeinu může způsobovat několik nežádoucích účinků, jež mohou snižovat jeho účinnost v některých sportech nebo také u citlivých jedinců. Mezi tyto nežádoucí účinky patří: nespavost, bolest hlavy, gastrointestinální dráždivost, krvácení a také zvýšená diuréza13. Existují některé zmínky o tom, že vysoké 13
diuréza- vylučování moči
23
dávky kofeinu mohou způsobit rakovinu močového měchýře. Tyto příznaky se ovšem objevily pouze u jedinců, konzumujících velmi vysoké dávky kofeinu pravidelně. Vyšší dávky mohou způsobovat záškuby ve svalech a také poruchy koordinace (Maughan & Burke, 2008 p. 136-137). Kleiner & Greenwood-Robinson, 2013 p. 156 popírá dehydratační účinky kofeinu a tvrdí, že množství kofeinu, nutné ke zlepšení výkonu, nemá prokazatelné diuretické účinky na lidský organismus. Kofein vs. doping Olympijský antidopingový kodex z 1. září 2001zaznamenal tuto látku jakožto jednu ze zakázaných stimulancií. Jestliže dojde k vyšší koncentraci v moči, než je 12 µg/ml, test je pozitivní. Dle usnesení sportovních činovníků je toto tvrzení chápáno dvěma způsoby: - příjem kofeinu je zakázán úplně, kde je nutno oznámit koncentraci vyšší než 12 µg/ml moči - suplementace kofeinu je povolena do množství, dokud nepřesáhne jeho koncentrace 12 µg/ml moči. Kofein byl odebrán za seznamu Olympijského antidopingového kodexu dne 1. 1. 2004 (Ron J. Maughan & Burke, 2006).
1.5.
Rešerše recentních odborných pramenů Vysoce intenzivní trénink, který probíhá během několika málo minut a při
němž vzniká metabolická acidóza, může být v jistém ohledu limitující pro sportovní výkon. Krytí energetických potřeb organismu anaerobním způsobem je závislé
na
aktivitě pufrovacích systémů.
Tyto
funkční
systémy
umožňují produkovat energie více, díky zpomalení snížení pH v pracujících svalech. Pufrovacích systémů je v lidském těle několik, přičemž bikarbonátový, který se vyskytuje především v extracelulární (mimobuněčné) tekutině, je jeden z nejúčinnějších. 24
Zajac, Cholewa, Poprzecki, Waskiewicz, & Langfort, 2009 zjistili, že bikarbonát sodný v dávce 2,9mmol/kg tělesné hmotnosti podaný 1 hodinu před výkonem, umožnil zlepšit výsledný čas v plavání na 100 yardů a to ve čtvrté a páté sérii, kde mezi jednotlivými sériemi byl 2 minutový odpočinek. I když výše zmíněný fakt nasvědčuje tomu, že by bikarbonát sodný mohl pozitivně působit na výkon, je třeba si uvědomit jistá rizika, která při jeho užívání mohou nastat. Další studie potvrdila zlepšení výkonu po podání bikarbonátu sodného ale pouze u první ze čtyř rozplaveb. Naproti tomu (Pierce, Eastman, Hammer, & Lynn, 1992) provedli výzkum, ve kterém probandi plavali nejprve 91,4 m, 182,8 m a na závěr opět 182,8 m. Tyto intervaly byly od sebe odděleny 20 minutovým odpočinkem. Suplementace bikarbonátem neměla dle autorů žádný vliv na zlepšení výkonu. Driller, Gregory, Williams, & Fell, 2013 se pokusili zjistit, jestli dlouhodobá suplementace bikarbonátem v průběhu intenzivního tréninku na cyklistickém trenažeru má vliv na mitochondriální adaptace a současně může zlepšit výkon. Taktéž byl zkoumán vliv bikarbonátu sodného na plavecký výkon. Joyce, Minahan, Anderson, & Osborne, 2012 ve své studii zkoumali zlepšení plaveckého
výkonu
po suplementaci bikarbonátem.
Tento
výzkum
však
nepotvrdil žádný vliv na výkon plavce na 200m. Tan et al., 2010 zkoumali, zdali bikarbonát sodný může mít vliv na zlepšení výkonu ve vodním pólu. Ani v této studii se ale účinnost bikarbonátu neprokázala. Bikarbonát funguje především jako extracelulární pufr. Tento pufr způsobuje vypuzení vodíkových iontů z pracujícího svalu. Některé pufry se také vyskytují v intracelulárním prostoru. Těmi jsou například karnosin a dipeptid, obsahující histidin a beta-alanin (Derave, Everaert, Beeckman, & Baguet, 2010 p. 247-263). Dle Harris et al., 2006 p. 279-289 jsou doplňky stravy, v nichž se vyskytuje beta-alanin, schopné ovlivnit hladiny karnosinu. Hobson, Saunders, Ball, Harris, & Sale, 2012 ve svém výzkumu uvádí, že beta- alanin zlepšuje výkony, trvající 1-4 minuty. Není zde ovšem zmínka, o které sporty se jednalo. Quesnele, Laframboise, Wong, Kim, & Wells, 2014 udává, že dlouhodobé užívání beta- alaninu může mít negativní vliv na zdraví člověka, přestože tento fakt nebyl vědecky prokázán. Nicméně výsledky této studie 25
potvrzují, že beta- alanin má pozitivní účinky na zlepšení výkonu. Nabízí se nám zde také suplementace čistým karnosinem. Ten dle Dutka, Lamboley, McKenna, Murphy,
&
Lamb,
2012
dokáže
taktéž
a pufrovací mechanismy.
26
příznivě
ovlivňovat
pH
Tabulka č. 1: Reference dosavadních poznatků se vztahem k tématu práce Reference
Ergogenní
Sportovní disciplína
Dávka
14
ergogenní
B+K, P)
látky
látka (B, K,
(Christensen,
B, K, B+K,
Petersen,
Placebo
Veslování
Neuvedeno
Výsledek výzkumu
B+K a K zvyšuje výkon (delší vzdálenost)
Friis, & Bangsbo, 2014) (Pruscino et
B, K, B+K,
Plavání (opakovaný
al., 2008)
Placebo
výkon 200m volně)
Neuvedeno
B zvyšuje výkon, K horší čas po druhé rozplavbě,
(Horswill,
B
Neuvedeno
1995)
0,3g/kg
B zvyšuje výkon u
tělesné
opakovaných sprintů
hmotnosti B 0,3 mg/kg
Došlo ke zvýšení pH
TH
v organismu s B a
Gleave,
K 3 mg/kg
B+K a i ke zlepšení
2012)
TH
výkonu
Neuvedeno
Suplementace B
(Kilding,
B, K, B+K,
Overton, &
Placebo
(Joyce et al.,
Cyklistika (časovka)
Plavání (200m)
B
nemá vliv na
2012)
zlepšení výkonu (Pierce et al.,
Plavání
B
1992)
Neuvedeno
Suplementace B nemá vliv na
(91m+182m+91m)
zlepšení výkonu (Tan et al.,
Vodní pólo
B
Neuvedeno
Suplementace měla nevýznamný vliv
2010) B 0,3mg/kg
Významné tělesné
TH
změny, ale
Dawson, &
K 6mg/kg
nevýznamný vliv na
Burke, 2012)
TH
výkon
(Carr, Slater,
B, K, B+K,
Gore,
Placebo
Veslování (2000m)
14
Použitá ergogenní látka: B- bikarbonát sodný, K- kofein, B+K bikarbonát sodný s kofeinem, placebo
27
1.6.
Shrnutí teoretické části Sportovní výkon s sebou nese celou řadu změn, jež mohou negativně
ovlivňovat výsledek dané disciplíny. Pokrok dnešní doby a vědecké studie nám ovšem umožňují tyto nežádoucí změny eliminovat a přizpůsobit se náročným sportovním podmínkám jak jen to jde. Nutriční podpora je jedna z metod regenerace sportovce, jež posunuje nepochybně jeho výkon na vyšší úroveň. Budeme-li správně aplikovat některé ergogenní látky, je pravděpodobné, že můžeme nejen urychlit regeneraci při tréninku, ale i zlepšit daný výkon při soutěži. Námi vybraná disciplína, plavecký sprint, je převážně anaerobního charakteru, tedy z metabolického hlediska se jedná o využívání energie bez přístupu kyslíku. Pokud organismus dokáže reagovat na metabolické změny, vzniklé přizpůsobením se na specifický a plánovitě promyšlený trénink, mluvíme o adaptačních procesech- tedy adaptaci z dlouhodobého pohledu. Někdy je ale možné ovlivnit sportovní výkon akutně podáním určitých látek. Plavecký sprint je disciplína, ve které jsou kladeny vysoké nároky na kapacitu anaerobního metabolismu, při němž vzniká metabolická acidóza, tedy stav, kdy je organismus vystaven takovým podmínkám, které jsou pro něj nežádoucí a bezprostředně zhoršují výkon. Pokud jsme schopni těmto změnám zabránit tím, že způsobíme v organismu alkalické prostředí, předpokládáme zlepšení výkonu. Bikarbonát sodný je látka, která se vyskytuje v pufrovacím systému v těle člověka a je tedy žádoucí jej navýšit tak, abychom pufrovací systém ještě zefektivněli. Bikarbonát má totiž výše zmíněné alkalizační schopnosti a tudíž eliminuje následky metabolické acidózy tak, že svým výskytem v extracelulární tekutině napomáhá odbourat volné vodíkové ionty z pracujících svalů. Sval je tedy méně „zakyselený“ a tudíž schopný podat lepší výkon.
28
Současně s bikarbonátem má nepochybně ergogenní efekt také kofein, který má svou povahou schopnost navázat se na adenosinové receptory nervové soustavy člověka a tudíž ovlivnit jeho stav bdělosti a připravenosti. Tím zmírňuje únavu organismu a to nejen v případě sportovních aktivit, ale i při každodenních činnostech. Nabízí se nám zde možnost využití těchto látek ve sportu. Dle teoretických předpokladů by tyto ergogenní látky měly pozitivně působit na sportovní výkon viz seznam referencí na Tabulce č. 1. Přestože každá z těchto látek má naprosto odlišný mechanismu účinku v těle člověka, hledali jsme zde možnost jejich vzájemného propojení. Tím chceme zjistit, jestli nemohou tyto látky pracovat synergicky tedy tak, že se navzájem podporují.
29
2. Cíle, hypotézy a úkoly práce Teoretická část nám nastínila, jaký je stav dosavadních poznatků, zabývajících se touto problematikou. Bylo provedeno mnoho výzkumů, které jsou s naším tématem velmi úzce spjaty. V následující kapitole si nastíníme cíle práce, úkoly práce a hypotézy.
2.1.
Cíl práce Cílem práce je experimentální metodou zjistit, jestli je ergogenními
nutričními prostředky, konkrétně bikarbonátem sodným a kofeinem v dávkování odpovídající současným poznatkům, možné zlepšit opakovaný plavecký výkon na 200m. Výsledným měřítkem pro nás bude časový rozdíl (ztráta) mezi měřenými úseky. Dílčí cíle -
zjistit efekt pasivní a aktivní regenerace na opakovaný výkon.
2.2.
Úkoly práce
Abychom mohli splnit cíle práce a vyřešili následně hypotézy, tak jsme si stanovili tyto úkoly: -
získat zdroje k rešerším a informacím, které souvisí s tématikou nutriční podpory ve sportu
-
dle rešeršních zdrojů nastavit odpovídající parametry pro náš výzkum
-
na základě rešerší zjistit, jaké prostředky budeme muset zajistit pro bezproblémový průběh našeho výzkumného šetření
-
následně zjistit výskyt našich nutričních prostředků v lékárnách
-
zjistit možnosti při výrobě suplementů
-
zajistit všechny okolnosti, související s výrobou suplementů 30
-
na základě našich požadavků nechat vyrobit želatinové kapsle v množství, které odvozeno od počtu testovaných osob a jejich hmotnosti
-
vybrat výzkumný soubor testovaných osob
-
na základě všech vybraných parametrů zorganizovat výzkumné šetření
-
získat a zpracovat získané výsledky
-
formulovat závěry
2.3.
Hypotézy
Ke splnění cíle jsme si stanovili následující hypotézy: H1 Nutriční podpora bikarbonátem sodným v dávce 300 mg/kg tělesné hmotnosti vede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu- sprintu H2 Nutriční podpora kofeinem v dávce 3 mg/kg tělesné hmotnosti vede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu- sprintu H3 Bikarbonát sodný v množství 300 mg/kg tělesné hmotnosti a současně kofein 3 mg/kg tělesné hmotnosti vykazují synergický účinek u opakovaného plaveckého výkonu- sprintu *pozn.: zlepšením výkonu máme na mysli snížení časové ztráty vzniklé mezi prvním a druhým měřeným úsekem v porovnání s placebem
31
3.
Metodika výzkumu Naše práce je svým výzkumným charakterem tzv. experimentem. Tento
typ výzkumné práce je charakteristický tím, že zde figuruje jedna či více nezávisle proměnných, u kterých se následně zjišťuje, jak tyto proměnné ovlivňují tzv. závisle proměnnou. Pro potřeby naší práce jsme využili randomizovanou dvojitě slepou zkříženou studii kontrolovanou placebem, která byla taktéž využita v jiných výzkumech, podobného charakteru např. Egger, Meyer, Such, & Hecksteden, 2014.
3.1.
Výzkumný problém V dnešní době, kdy se výkonnost sportovců zvyšuje a to nejen v plavání,
ale i v ostatních sportech, je kladen čím dál tím větší důraz na připravenost a organizaci tréninku. Tato připravenost ovšem vyžaduje znalosti a to ať už ze stran trenéra, tak současně ze stran sportovce samotného. Kapitoly teoretické části práce nám naznačují, jakými prostředky je možné zvýšit sportovní výkon, mezi něž patří také nutriční podpora v tréninku nebo soutěži. Na tyto prostředky jsme se zaměřili a aplikovali jsme je ve výzkumu.
3.2.
Výzkumný soubor Výzkumu se zúčastnilo 7 vrcholových plavců Komety Brno, jež byli
zvoleni záměrným výběrem. Viz. Tabulka č. 2. Plavci jsou sprinteři a členové české reprezentace. Před zahájením výzkumu byli informováni o jeho průběhu, cíli a možných vedlejších účincích suplementace formou Informovaného souhlasu testovaných osob (viz. Příloha 1). Tyto postupy byly schváleny etickou komisí.
32
Tabulka č. 2: Charakteristika výzkumného souboru TO Typ Hmotnost (testovaná regenerace15 (kg) osoba)
Výška (cm)
BMI
VO2max (ml/min/kg)
1
Pasivní
92
186,0
26,6
53,7
2
Pasivní
90
194,3
24,4
53,7
3
Pasivní
80
187,3
26,2
66,4
4
Pasivní
93
194,0
24,4
59,3
5
Aktivní
81
188,0
26,0
65,0
6
Aktivní
74
180,0
28,4
52,0
7
Aktivní
82
186,7
26,4
68,5
84
188,0
26,1
59,8
84 ± 6,6
4,6
1,3
6,3
Průměr Směrodatná odchylka
3.3.
Metody zpracování výsledků Výsledky naší práce byly zpracovány a vyhodnoceny v počítačovém
programu Statistica 12 a v programu Microsoft Excell 2010. V práci byly výsledky vyjádřeny tzv. průměrnými hodnotami a ±
standardní deviací
(směrodatná odchylka). Pro vyhodnocení výsledků hladin laktátu jednotlivých úseků byla použita metoda základních statistických parametrů s využitím t-testu závisle proměnných vzorků, jimiž byly jednotlivé námi zvolené ergogenní látky (bikarbonát, kofein, bikarbonát+ kofein, placebo- bez ergogenního účinku). Pro vyhodnocení časových údajů byla využita neparametrická statistická metoda porovnávání dvou nezávislých vzorků pomocí Wilcoxonova párového testu (p) a taktéž pomocí t-testu nezávislých vzorků. Dále jsme použili krabicový graf. Ve všech případech jsme si stanovili hladinu statistické významnosti p< 0,05.
3.4.
Průběh výzkumu Během celého výzkumu proběhla celkově čtyři měření. Tato měření byla
uskutečněna vždy v úterý ráno, kdy měli testované osoby (dále TO) ranní trénink
15
pasivní regenerace (pasivní odpočinek u břehu bazénu), aktivní regenerace (chůze či pomalý běh okolo bazénu)
33
viz. časový harmonogram níže v Tabulce č. 3. Dle předpokladů měl být výzkum proveden během měsíce ledna, avšak z důvodů nemoci nebo absence některých z TO probíhal výzkum až do poloviny února. Nakonec bylo tedy provedeno šest testování. V každém testu absolvovaly všechny TO 2x200m volným plaveckým způsobem, přičemž mezi těmito dvěma výkony byla patnácti minutová pauza, ve které probíhala aktivní či pasivní regenerace. TO byly rozděleny do dvou skupin. Jedna skupina absolvovala pasivní regeneraci (pasivní odpočinek u břehu bazénu) a druhá skupina absolvovala aktivní regeneraci (chůze či pomalý běh okolo bazénu). Testování vždy předcházela rozplavba, která trvala přibližně třicet minut. Následně byla provedena první série měření trvající cca patnáct minut a další dvě měření- první mezi výkony a druhá ihned po dokončení druhého úseku. V jednom testovacím dni byla každá TO testována celkem třikrát. Z důvodů možného ovlivnění testování některými látkami byly ve stravovacím režimu zakázány látky kofeinového charakteru, jež by následně mohly svými vlastnostmi ovlivnit konečný výsledek naší studie. Studie byla schválena etickou komisí FSpS, účastníci výzkumu podepsali informovaný souhlas a byli plně seznámeni se všemi okolnostmi experimentu. Práce byla finančně podpořena institucionálními prostředky FSpS.
3.4.1.
Časový harmonogram
Abychom se v průběhu samotného testování mohli lépe orientovat, byl vytvořen časový harmonogram dle tabulky č. 3, který byl zpravidla dodržen. Někdy se časy mírně lišily v závislosti na okolnostech tréninku. Nutné však bylo, aby si všechny TO vzaly suplement ve stanovenou dobu pro zajištění vždy stejných podmínky pro všechna testování a současně byly minimalizovány odchylky, plynoucí z biologické odezvy na různou denní dobu.
34
první měřený úsek na 200m
6:57
6:57
7:00
konec testování
první série měření
6:426:57
závěrečná série měření
6:40
druhý měřený úsek na 200m
6:30
druhá série měření a pauza na odpočinek (aktivně či pasivně)
6:00
Podání suplementu
5:005:30
Zahájení tréninku- 30min rozplavba
Tabulka č. 3: Časový harmonogram testování
3.4.2. Dávkování suplementů V této práci jsme použili dávkování: 0,3 g/kg hmotnosti TO bikarbonátu sodného a 3 mg/kg hmotnosti kofeinu viz. Tabulka č. 4, které bylo taktéž využito např. ve studii Horswill, 1995. Tabulka č. 4: Dávkování nutričních prostředků Účinná látka
Dávkování
Průměr ± SD
Bikarbonát sodný
0,3g/kg
25,3 g ± 1,9 g
hmotnosti TO Kofein
252 mg ± 19,8 mg
3mg/kg hmotnosti TO
35
Dávkování suplementu bylo uskutečněno vždy hodinu před prvním měření, přičemž do tohoto času započítáváme i rozplavbu. Každý týden po testování byly předány suplementy na týden následující. Pro naše potřeby byly použity želatinové kapsle, které byly kapacitně omezeny na 1g. Abychom minimalizovali trávicí potíže, bylo nutné suplementy zapít větším množstvím vody. V našem případě to bylo 500ml. Protože celkovou dávku suplementů nebylo možno dávkovat najednou, bylo nutné si tuto dávku rozdělit na několik menších. Dle předchozí komunikace s trenérem jsme zhodnotili, že testovaní jsou zvyklí suplementovat různé doplňky stravy, tudíž by neměl být problém zkonzumovat větší množství tablet. Množství kapslí, podávané testovaným se odvíjelo od hmotnosti testovaných. Tudíž např. testovanému s hmotností 80kg byla podána dávka 24 (80* 0,3 g/ kg TH) tablet. Přesné dávkování ergogenních látek každé testované osoby popisuje níže uvedená tabulka č. 5.
Tabulka č. 5: Přehled dávkování jednotlivých probandů Přehled dávkování TO 1 2 3 4 5 6 7 Průměr Smodch.
Hmotnost (kg) 92 90 80 93 81 74 82 84,57 6,63
Dávka B (g) Dávka K (g) 27,6 0,276 27 0,270 24 0,240 27,9 0,279 24,3 0,243 22,2 0,222 24,6 0,246 25,37 0,253 1,98 1,98
36
Počet kapslí 28 27 24 28 25 23 25 25 1,82
3.4.3. Sledované parametry Pro potřeby našeho výzkumu bylo nutné vysledovat několik parametrů. Některé z těchto parametrů jsou pro nás klíčové (výsledné časy probandů a laktát) bez nichž by se tato studie neobešla. Naproti tomu stojí doprovodné parametry výzkumu (srdeční frekvence, tlak krve, Borgova škála), které jsou sice pro potřeby zajištění cílů práce zanedbatelné, ale v konečném důsledku mohou hrát velkou roli při hledání různých souvislostí, jež nás mohou obohatit o zajímavé poznatky a otázky v závěrečné diskuzi. Seznam sledovaných parametrů: Hlavní
-
měření časů jednotlivých úseků (měřeno stopkami) ve vteřinách hladina laktátu v krvi (La v mmol/l) Doprovodné
-
tlak krve (TK systolický/diastolický) srdeční frekvence (SF) Borgova stupnice (číselné vyjádření únavy 6-20) dotazník individuálních trávicích pocitů role aktivnní a pasivní formy regenerace
3.4.4. Použité výzkumné metody Stopky- pro měření časů jednotlivých zdolaných plaveckých úseků byly použity stopky (viz. Obrázek č. 2), kterými měřila vždy tatáž osoba- trenér plavců.
37
Obrázek č. 2: Stopky požité pro měření časů (zdroj: vlastní). Hladina laktátu v krvi – hladina krevního laktátu byla měřena z bříška prstu horní končetiny po změření krevního tlaku a tepové frekvence. Prst byl napíchnut vystřelovací jehlou a po setření první kapky krve byla druhá kapka přenesena do přístroje Scout lactate viz. Obrázek č. 3 skrz testovací proužek (lancetu).
Obrázek č. 3: Laktátoměr Scout lactate (zdroj: vlastní) Krevní tlak a tepová frekvence byly měřeny přístrojem Omron M6W viz Obrázek č. 4.
Obrázek č. 4: Přístroj Omron M6W (zdroj: vlastní)
38
4. Výsledky práce Výsledky práce se zaměřují na vyhodnocení základních vztahů mezi 4 zvolenými experimentálními situacemi16, dosaženými časy plaveckých úseků a hladinami laktátu. Následující kapitola se skládá ze dvou částí. První z nich se zaobírá vyhodnocením
časových
parametrů
měřených
úseků.
Ty jsou
nejprve
porovnávány v rámci jednotlivých testovaných látek mezi sebou. Následně jsou vyhodnoceny časy pro každou testovanou látku zvlášť, kde jsme porovnávali změnu času mezi prvním a druhým úsekem. Druhá část kapitoly je vyhodnocením odezvy organismu na výkon pomocí laktátu. Jsou zde detailněji vyhodnoceny rozdíly laktátu mezi látkami (B, K , B +K , P) a na konci kapitoly sledujeme změnu parametrů laktátu v rámci jednoho suplementu. Kapitola je doplněna grafy, tabulkami a obrázky a všechny parametry jsou poté vyhodnoceny statisticky.
Souhrnná analýza časů
4.1.
V této kapitole je zkoumán vliv jednotlivých testovaných látek na celkové dosažené časy měřených úseků. Analýza proběhla pomocí tabulek, sloupcových grafů, krabicových grafů a statistické metody t-testu pro závislé vzorky. Na konci kapitoly je zjednodušené schéma, zobrazující výsledné hodnoty analýzy. Tabulka č. 6: Časy testovaných 1. měřeného úseku Časy 1. měřeného úseku B TO 1 137 s TO 2 131,1 s TO 3 137,9 s TO 4 130,3 s TO 5 128,2 s TO 6 130,8 s TO 7 127 s Průměr 131,76 s SD 3,85
16
K 138,7 s 131,8 s 132,4 s 127,3 s 123,4 s 127 s 127,6 s 129,74 s 4,63
B+K 136,1 s 131 s 133,3 s 125,4 s 122,4 s 129,2 s 122,6 s 128,57 s 4,92
P 135,5 s 132,7 s 139,4 s 133,4 s 125,2 s 130,9 s 130 s 132,44 s 4,13
4 experimentální situace podle sledované účinné látky, dále ve zbytku textu a v tabulkách
bude vyjádřeno: B- bikarbonát, K- kofein, B+ K- kombinace bikarbonátu s kofeinem, P- placebo
39
V tabulce č 6 jsou uvedeny časy všech probandů. Číselné údaje popisují čas prvního měřeného úseku ve vteřinách. Ve sloupcích jsou seřazeny jednotlivé testované
ergogenní
látky
(bikarbonát,
kofein,
kombinace
bikarbonátu
s kofeinem). Z pohledu průměrného času celého výzkumného vzorku můžeme vyčíst, že nejhorší časy byly zaplavány při suplementaci kapslí placeba, kde průměrný čas dosahoval hodnoty (t = 132,44 s). Naopak nejlépe vyšla suplementace při kombinaci bikarbonátu s kofeinem a to v průměrném čase (t = 128,57 s). Zhodnotíme-li tento čas s časem po suplementaci kofeinem (t = 129,74 s) a s časem
bikarbonátu
samotného
(t
=
131,76
s)
budeme
s největší
pravděpodobností časové zlepšení přisuzovat ergogenním účinkům kofeinu. Poslední řádek tabulky znázorňuje směrodatnou odchylku časů probandů. Na základě těchto čísel můžeme rozhodnout míru variability časů u jednotlivých testů (testovaných látek). Dle čísel v tabulce můžeme rozhodnout, že časy při kombinaci suplementace bikarbonátem současně s kofeinem jsou nejvíce variabilní (SD = 4,92). Tento jev bude detailněji vyobrazen v krabicovém grafu na obrázku č. 7 viz. níže.
133,00 132,00 131,00 130,00 Průměr
129,00 128,00 127,00 126,00 B
K
B+K
P
Obrázek č. 5: Průměrný čas 1. měřeného úseku všech plavců (ve vteřinách)
40
Vidíme zde grafické znázornění předchozí tabulky, tudíž shrnutí tabulky do grafu na Obrázku č. 5. Jednotlivé sloupce ilustrují konkrétní ergogenní látky, které byly ve výzkumu použity (B, K, B + K, P) viz. zkratky na začátku práce. Ačkoli by se mohlo zdát, že dle sloupců je patrné, která látka měla největší ergogenní efekt, museli jsme si tyto výsledky ověřit. Abychom mohli jednoznačně tvrdit, kde je významný rozdíl, a kde ne, použili jsme statistické metody, které detailněji popíšeme pod níže zobrazeným obrázkem.
Obrázek č. 6: Statistické vyhodnocení časů 1. měřeného úseku ttestem pro závislé vzorky
Obrázek č. 6 demonstruje statistické vyjádření předchozího grafu. Statistickou metodou- t-testem, jsme si ověřili, zdali mezi jednotlivými účinnými testovanými látkami existuje statisticky významný vztah. Pro náš výzkum jsme si stanovili hladinu statistické významnosti (p<0,05). Červené hodnoty vykazují statisticky významný vztah mezi proměnnými (bikarbonát, kofein, kombinace bikarbonát+ kofein, placebo). Z tabulky je patrné, že statisticky významný rozdíl byl mezi placebem a kombinací bikarbonátu s kofeinem. V tomto případě bylo (p= 0,020818). Dále pak statisticky významný rozdíl můžeme najít mezi kombinací bikarbonátu s kofeinem a bikarbonátem samotným, kde hodnota p byla (p= 0,009647). Další vztahy mezi jednotlivými látkami pro nás byly dle námi zvoleného testu statisticky nevýznamné.
41
Obrázek č. 7: Krabicový graf znázorňující čas 1. měřeného úseku
Na obrázku č. 7 je vyobrazen tzv. krabicový graf, jenž popisuje čas prvního měřeného úseku ve vteřinách, a současně zde můžeme také vidět tzv. medián (hodnota, která rozděluje výsledek na dvě stejně velké poloviny), který je znázorněn malým červeným čtvercem uprostřed obdelníků. Ve třetím „sloupci“ můžeme potvrdit nejvyšší míru variability výsledků, na kterou jsme již upozorňovali v tabulce č. 6 na začátku analýzy času prvního měřeného úseku.
42
Tabulka č. 7: Časy testovaných při 2. měřeného úseku Časy 2. měřeného úseku TO 1 TO 2 TO 3 TO 4 TO 5 TO 6 TO 7
P 137,2 s 135,7 s 139 s 126,8 s 128,5 s 132,6 s 129,1 s
B 142,5 s 132,6 s 139,7 s 133,2 s 133,4 s 134 s 124,6 s
K 138,7 s 129,1 s 134 s 129,7 s 127,3 s 131,9 s 128,2 s
B+K 139,8 s 130,2 s 140,2 s 125,4 s 124 s 132,6 s 126,9 s
Průměr 132,70 s 134,29 s 131,27 s 131,30 s SD 4,38 5,28 3,69 6,12 17 Procento zlepšení 0,00% 1,19% -2,25% -0,02%
Tabulka č. 7 vyobrazuje všechny časy druhého měřeného úseku, kde nejrychleji plavali plavci, kteří před testem suplementovali tablety s kofeinem (t = 131,27 s). Dále pak těsně za kofeinem můžeme zařadit průměrný čas, jehož plavci dosáhli po požití kombinace bikarbonátu současně s kofeinem ( t = 131,3s). Avšak tento průměrný čas byl nejspíš pozitivně ovlivněn vlivem kofeinu, budeme-li porovnávat tento čas s časem čistého bikarbonátu samotného. Stejného jevu jsme si již mohli všimnout v případě prvního měřeného úseku, kde je patrné, že časová změna byla nejspíš vyvolána kofeinem samotným, než jeho synergickým účinkem společně s bikarbonátem. Třetím nejlepším časem byl čas (t = 132,7s), jehož dosáhli plavci s placebem a nejhůře si vedl výzkumný soubor po suplementaci bikarbonátu samotného (t = 134,28 s). Předposlední řádek tabulky nám znázorňuje směrodatnou odchylku, v níž je patrná míra variability. Nejvariabilnější je zde současná kombinace bikarbonátu s kofeinem (SD = 6,11). Na konci tabulky je uvedeno procento zlepšení či zhoršení ve srovnání s prvním měřeným úsekem.
17
Záporné hodnoty značí, jak velké bylo zlepšení v porovnání s placebem, hodnota kladná značí, že došlo naopak ke zhoršení ve srovnání s placebem
43
135,00 134,50 134,00 133,50 133,00 132,50 Průměr
132,00 131,50 131,00 130,50 130,00 129,50 B
K
B+K
P
Obrázek č. 8: Průměrný čas 2. měřeného úseku všech plavců Tabulka č. 7 s časy 2. měřeného úseku je vyjádřena také ve sloupcovém grafu na Obrázku č. 8, kde sloupce charakterizují jednotlivé případy (suplementy) a vertikální osa popisuje časový údaj v sekundách (s). Stejně tak, jak tomu bylo v případě 1. měřeného úseku, jsme museli před prezentací výsledků nejprve tyto časy statisticky prověřit t-testem závislých vzorků, abychom zjistili statistickou významnost mezi těmito jednotlivými ergogenními látkami viz. Obrázek č. 9.
Obrázek č. 9: Statistické vyhodnocení časů 2. měřeného úseku t-testem pro závislé vzorky T-testem pro závislé vzorky jsme zjistili, že existuje statisticky významný rozdíl (p = 0,048275) mezi bikarbonátem a kofeinem, kde časy bikarbonátu byly statisticky významně vyšší, než časy při předchozí suplementaci kofeinem. Další statisticky významné hodnoty na základě statistického t-testu pro závislé vzorky nebyly zaznaménány.
44
Obrázek č. 10: Krabicový graf znázorňující čas 2. měřeného úseku
Obrázek č. 10 nám naznačuje, že největší míra variability výsledků časů 2. měřeného úseku je patrná při kombinaci bikarbonátu s kofeinem. Tímto grafem potvrzujeme avizovanou odchylku tohoto případu, která byla zmíněna v tabulce č. 7 (SD = 6,12).
45
Tabulka č. 8: Zjednodušené schéma výsledků analýzy výzkumu z pohledu času Časy měřených úseků (s) B 131,76 K 129,74 B+K 128,57 1. měření P 132,44 B 134,29 K 131,27 B+K 131,30 2. měření P 132,70
SD 3,85 4,63 4,92 4,13 5,28 3,69 6,12 4,38
t-test t-test ergogenních statistická ergogenních statistická látek významnost látek významnost B+K vs. B
p= 0,009847
B vs. K
p= 0,048275
B+K vs. P
p= 0,020818
Předchozí tabulka č. 8 nás upozorňuje na důležitá čísla, která jsou pro následné vyhodnocování celé práce klíčová. Tučně jsou zvýrazněny nejnižší časové hodnoty v obou případech měřených úseků. V případě 1. měřeného úseku jsme zaznamenali nejlepší výsledek u kombinace bikarbonátu s kofeinem. U druhého měřeného úseku byl nejlepší čas zaznamenán u čistého kofeinu. Dle hladiny statistické významnosti (p = <0,05) jsme zjistili statisticky významné rozdíly mezi časy po požití kombinace bikarbonátu s kofeinem a bikarbonátem samotným (p = 0,009847). Další statisticky významný rozdíl byl patrný u kombinace bikarbonátu s kofeinem a placebem (p = 0,020818). V případě 2. měřeného úseku byla statisticky významná hodnota (p = 0,048275) mezi bikarbonátem samotným a kofeinem samotným. Nejvíce variabilní výsledky na základě směrodatné odchylky byly zaznamenány v kombinaci bikarbonátu s kofeinem a to v případě obou měřených úseků: (SD1 = 4,92 a SD2 = 6,12). Tento fakt může být vyvolán odlišnou reakcí na daný suplement u některých testovaných. V předchozí části kapitoly jsme se věnovali především porovnáváním časů v rámci jednotlivých suplementů. V následující části kapitoly budeme rozebírat čas z pohledu jednoho suplementu, tudíž rozdíly, které vznikly po zaplavání obou časů např. pro bikarbonát. V rámci každé ergogenní látky časy vyhodnotíme a statisticky analyzujeme.
46
Tabulka č. 9: Porovnání prvního a druhého měřeného úseku v případě placeba (časy ve vteřinách) P 1. čas
P. 2. čas
TO 1
135,5
137,2
TO 2
132,7
135,7
TO 3
139,4
139
TO 4
133,4
126,8
TO 5
125,2
128,5
TO 6
130,9
132,6
TO 7
130
129,1
Průměr
132,4
132,7
Tabulka č. 9 presentuje časy měřených úseků, dosažených po suplementaci placebem. Můžeme říci, že se tyto časy nejvíce blíží časům, které jsou slučitelné s běžnými časy výzkumného souboru bez použití ergogenních prostředků ke zlepšení výkonu. V levém sloupci jsou zaznamenané časy prvního měřeného úseku a v druhém časy druhého úseku. Podíváme-li se na průměrné hodnoty, zjistíme zde jen minimální rozdíl, který je 0,3s. Další zobrazení porovnání těchto časů je zobrazeno na sloupcovém grafu Obrázku č. 11.
Obrázek č. 11: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci placeba (časy ve vteřinách) Sloupcový graf na obrázku č. 11 nám ukazuje rozdíl mezi prvním časem měřeného úseku a druhým, kde druhý mezičas je pomalejší o výše zmíněných 0,3 s.
47
Obrázek č. 12: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu pomocí Wilcoxonova párového testu Obrázek č. 12 je statistickým vyjádřením časů prvního a druhého měřeného času v případě placeba. Dle hladiny významnosti p 0,05 jsme zjistili, že rozdíl je statisticky nevýznamný. Tabulka č. 10 :Porovnání prvního a druhého časového úseku v rámci bikarbonátu (časy ve vteřinách) B. 1.čas
B. 2.čas
TO 1 TO 2 TO 3 TO 4 TO 5 TO 6 TO 7
137 131,1 137,9 130,3 128,2 130,8 127
142,5 132,6 139,7
Průměr
131,7
134,2
133,2 133,4 134 124,6
Obrázek č. 13: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu (časy ve vteřinách)
48
Při pohledu na tabulku č. 10 je patrný rozdíl mezi průměrným časem prvního měřeného úseku a druhého měřeného úseku. Plavci v případě prvního úseku plavali v průměru za 131,7s a druhý úsek za 134,2. Můžeme tedy uvažovat, zdali je tento rozdíl významný, či ne. Další porovnání nám nabízí následující sloupcový graf na Obrázku č. 13. Tento obrázek č. 13 je grafickým vyjádřením časů naměřených úseků v případě suplementace bikarbonátem. Mezi těmito sloupci je rozdíl 2,5s, což může znamenat při závodech poměrně velkou ztrátu. Protože z obrázku není jasné, zdali je tento rozdíl statisticky významný, bylo nutné to ověřit statisticky. Stanovili jsme si hladinu p= <0,05 a na základě toho jsme rozhodli.
Obrázek č. 14: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu pomocí Wilcoxonova párového testu Dle výše stanovené hladiny významnosti p jsme zjistili, že zde neexistuje statisticky významný rozdíl mezi prvním a druhým měřeným časem v případě samotného bikarbonátu. Hodnota p je v tomto případě 0,062980, tudíž >0,05 a proto tvrdíme, že je tento rozdíl statisticky nevýznamný dle obrázku č. 14. Tabulka č. 11 :Porovnání prvního a druhého časového úseku v rámci kofeinu (časy ve vteřinách) K. 1. čas K. 2. čas TO 1 TO 2 TO 3 TO 4 TO 5 TO 6 TO 7
138,7 131,8 132,4 127,3 123,4 127 127,6
138,7 129,1 134 129,7 127,3 131,9 128,2
Průměr
129,74
131,27
49
Další zkoumanou látkou, která má ergogenní účinky, je kofein, u něhož jsme zjišťovali jeho vliv na výkon. Tabulka č. 11 nám znázorňuje porovnání obou časů v rámci kofeinu u všech testovaných osob. Poslední řádek je průměrná hodnota všech probandů.
131,5 131 130,5 130
Průměr
129,5 129 128,5 K. 1. čas
K. 2. čas
Obrázek č. 15: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kofeinu (časy ve vteřinách) Sloupcovým grafem na obrázku č. 15 jsme zobrazili časovou změnu v rámci kofeinu. Rozdíl je zde 1,52 s. Ačkoli by se tato hodnota mohla zdát zanedbatelná, při závodech může mít tento čas významnou roli.
Obrázek č. 16: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kofeinu pomocí Wilcoxonova párového testu Z pohledu statistického jsme si na obrázku č. 16 ověřili, jestli zde existuje nějaká statistická významnost mezi časem kofeinu při prvním a druhém měření. Dle námi stanovené hladině statistické významnosti p>0,05 je rozdíl mezi časem prvním a druhým měření v rámci kofeinu statisticky nevýznamný.
50
Pro úplnost údajů k vyhodnocení hypotéz bylo nezbytné vyhodnotit také průběh
časů
kombinace
suplementace
bikarbonátu
s kofeinem,
kde
předpokládáme jejich možný synergický účinek, který by mohl mít řadu pozitivních projevů. Tento předpoklad stojí na základě teorie, že každá z těchto ergogenních látek funguje každá zvláště a tudíž jejich kombinací můžeme předpovídat jejich účinek, při němž bychom využili účinků obou z nich. Tabulka č. 12 :Porovnání prvního a druhého časového úseku v rámci kombinace kofeinu s bikarbonátem (časy ve vteřinách)
B+K 1. čas 136,1
TO 1 TO 2 TO 3 TO 4 TO 5 TO 6 TO 7 Průměr
B+K 2. čas
131 133,3 125,4 122,4 129,2 122,6
139,8 130,2 140,2 125,4 124 132,6 126,9
128,5
131,3
Mezi průměrným časem prvního měřeného úseku a druhého měřeného úseku v případě kombinace bikarbonátu s kofeinem (B+K) je rozdíl 2,8 s , což je zatím největší rozdíl časů měřených úseků ze všech námi testovaných ergogenních látek. Na tabulce č. 12 také můžeme vidět jednotlivé časy všech probandů při suplementaci kombinace B+K. Pozoruhodné je, že čas druhého úseku u testované osoby č. 2 je lepší, než čas prvního úseku. Dále pak můžeme vidět shodné číslo u testované osoby č. 4.
51
Obrázek č. 17: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kombinace kofeinu s bikarbonátem (časy ve vteřinách) Sloupcový graf na obrázku č. 17 je porovnání obou měřených úseků v rámci kombinace bikarbonátu s kofeinem. Hodnota prvního sloupce je 128,5 s a hodnota druhého sloupce je 131,3 s. Nemůžeme jednoznačně říci, zdali je rozdíl těchto čísel statisticky významný a tudíž je nutné vyhodnotit rozdíl statisticky.
Obrázek č. 18: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kombinace bikarbonátu s kofeinem pomocí Wilcoxonova párového testu Na základě hladiny statistické významnosti p>0,05 můžeme vidět, že hodnota p na obrázku č. 18 je menší a tudíž statisticky významná. Konkrétně pak nabývá hodnoty 0,046400, což je
52
Obrázek č. 19: Graf, znázorňující časové rozdíly (časovou ztrátu) jednotlivých látek
Abychom mohli rozhodnout námi stanovené hypotézy, bylo nutné provést porovnání časových rozdílů (ztrát) mezi jednotlivými látkami. Z grafu na Obr. č. 19 je patrné, že při měření s placebem plavci zaplavali časy, které byly velice podobné, tedy nebyl zde patrný rozdíl mezi nimi. Naopak u dalších látek (bikarbonát, kofein, kombinace bikarbonátu s kofeinem) došlo k nárůstu časové ztráty a to signifikantně oproti měření placeba. Největší časovou ztrátu jsme zaznamenali v případě bikarbonátu v kombinaci s kofeinem, kde tento rozdíl činil 2,7 s. Na základě porovnávání časového rozdílu dopadl nejhůře bikarbonát v kombinaci s kofeinem a naopak nejlépe kontrolní test s placebem.
53
4.2.
Změna hladiny laktátu V této kapitole se budeme věnovat laktátu a jeho změnám. Pro
vyhodnocení následujících parametrů musely být použity statistické metody, abychom mohli ověřit statistickou významnost konkrétních čísel, vycházejících z tabulek a tím zjistili, nakolik jsou jednotlivé podané látky ergogenní ve vztahu k laktátu. K vyhodnocení byl použit t-test závisle proměnných. Tabulka č. 13: Počáteční hladina laktátu před výkonem (v mmol.l-1) Počáteční hladina laktátu před výkonem
TO 1 TO 2 TO 3 TO 4 TO 5 TO 6 TO 7 Průměr SD
B 1,7 1,8 6,4 1,7 2,6 1,7 2,2 2,6 1,59
K 1,6 1,7 2,8 1,5 1,5 1,5 1,9 1,8 0,44
B+K 2 1,8 11,5 2,5 2,1 1,6 3,2 3,5 3,29
P 2,4 2 2,1 1,7 1,8 1,5 1,8 1,9 0,27
V tabulce č. 13 máme zaznamenány hladiny laktátu všech proband ů všech testovaných látek na úplném začátku každého testování před 1. měřeným úsekem. Dále pak vidíme průměrné číslo pro každou látku zvlášť taktéž směrodatnou odchylku. Z pohledu průměru můžeme vysledovat mírně zvýšené hladiny u suplementace bikarbonátu současně s kofeinem a čistým
bikarbonátem.
Statisticky budou tyto hodnoty posuzovány v následujícím obrázku č. 17. Dále pak vidíme hodnotu směrodatné odchylky, kde bikarbonát současně s kofeinem vykazuje zvýšenou hodnotu. Ta je ale jistě způsoben TO 3, u které bylo naměřeno 11,5 mmol.l-1, což je poněkud pozoruhodný údaj. Proto hodnota směrodatné odchylky u této proměnné byla tak vysoká.
54
Obrázek č. 20: Sloupcový graf hladiny laktátu před 1. měřeným úsekem (bez statisticky významného rozdílu) Obrázek č. 20 je sloupcovým grafem, jenž demonstruje hladinu laktátu pro jednotlivé ergogenní látky (bikarbonát, kofein, bikarbonát současně s kofeinem a placebo) před prvním měřením času. S odkazem na tabulku č. 13 ovšem nemůžeme považovat tento graf za vzorový, protože testovaná osoba č. 3 se odchyluje od ostatních testovaných poměrně signifikantně, a to vede ke zkresleným údajům na grafu. Otázkou je, zdali je tento fakt vyvolán chybou přístroje, nebo má testovaná osoba reálně hladiny laktátu vyšší oproti ostatním probandům.
55
Obrázek č. 21: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu před výkonem (La1)
Na základě tabulky č. 13 bylo statisticky rozhodnuto, že mezi hladinami laktátu před výkonem v rámci jednotlivých ergogenních látek zde neexistuje statisticky významný rozdíl (p < 0,05). Na obrázku č. 21 tedy vidíme, že porovnáme-li hladinu laktátu všech suplementů mezi sebou, nenalezneme zde žádný rozdíl podle t-testu dvou závislých vzorků.
56
Tabulka č. 14: Hladina laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku (v mmol.l-1) Hladina laktátu po 1. rozplavbě B K B+K 10,7 10,8 11 TO 1 7,7 8,9 13,8 TO 2 18,7 12,1 18,6 TO 3 8 6,6 7,6 TO 4 9,4 12,9 14 TO 5 14,4 12,8 13,3 TO 6 16,7 13,4 17,3 TO 7 12,2 11,1 13,7 Průměr 4,06 2,32 3,42 SD
P 10,9 6,9 9,5 4,9 7,4 13,7 12,4 9,4 2,93
Tabulka č. 14 nám nastiňuje, že v případech, ve kterých byl suplementován bikarbonát, byly hladiny laktátu probandů vyšší, než u ostatních testovaných látek. V průměru čistý bikarbonát vykazoval hodnotu 12,2 mmol/l. Průměrná hodnota pro kombinaci bikarbonátu současně s kofeinem byla 13,7 mmol/l. Dále zde vidíme hodnotu čistého kofeinu (průměr 11,1 mmol/l) a placeba (průměr 9,4 mmol/l). Největší míru variability (SD = 4,06) můžeme vidět v prvním sloupci (bikarbonát).
16
* *
14 12 10
LA (ā) 2. 8 6 4 2 0 B
K
B+K
P
Obrázek č. 22: Sloupcový graf hladiny laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku (* významný rozdíl B+K vs. K a B+K vs. P p=0,05) 57
Při pohledu na sloupcový graf na obrázku č. 22 vidíme zvýšenou hladinu v prvním a třetím sloupci (bikarbonát a kombinace bikarbonátu a kofeinu). To pouze kopíruje předchozí tabulku č. 14, kde jsou jednotlivé sloupce vyjádřeny číselně. Jinak zde nevidíme žádné významné rozdíly. Abychom ale mohli toto tvrzení jednoznačně potvrdit, museli jsme provést statistické vyhodnocení, které vidíme v následujícím obrázku č. 23.
Obrázek č. 23: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku (La2) Obrázek č. 23 je statistickým t-testem pro závislé vzorky, jimiž byly v našem případě jednotlivé ergogenní látky, jejichž hodnoty laktátu (La 2) byly naměřeny po zaplavání prvního měřeného úseku. Vidíme zde statisticky významný rozdíl mezi hladinou laktátu čistého kofeinu a kombinace kofeinu s bikarbonátem. Hodnota p je v tomto případě 0,033352, tedy nižší než p < 0,05. Tento rozdíl tedy považujeme za statisticky významný. Další rozdíl jsme zaznamenali mezi případem kombinace bikarbonátu s kofeinem a placebem, kde hodnota p vykazovala číslo 0,020075, což je taktéž statisticky významná hodnota. Přestože bychom mohli říci, že dle obrázku č 22. je také rozdíl mezi bikarbonátem a kofeinem či bikarbonátem a placebem, ze statistického pohledu je pro nás tato hodnota nevýznamná.
58
Tabulka č. 15: Hladina laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku (La3) (v mmol.l-1) Hladina laktátu po 2. měřeném úseku B K B+K P 10,7 12,9 11,7 13,4 TO 1 8,4 9,2 12,9 7,7 TO 2 19,6 17 17,8 12,7 TO 3 7,4 6,8 13 8,8 TO 4 8,5 10,4 16 7,8 TO 5 17,5 15,5 17,3 14,6 TO 6 21,8 15,2 22,6 12,9 TO 7 13,4 12,4 15,9 11,1 Průměr 5,58 3,47 3,50 2,70 SD
V tabulce č. 15 vidíme hladinu laktátu všech suplementů po závěrečném měření, tedy po zaplavání druhého měřeného úseku. V první tabulce, týkající se laktátu (tabulka č. 14), vyhodnocujeme vliv suplementů na klidovou hladinu, v druhém a třetím měření zjišťujeme vliv suplementace přímo při provádění specifického výkonu, tedy při modelové situaci opakovaného výkonu při závodech. Opět zde vidíme průměrné hodnoty, přičemž právě hladiny u kombinace bikarbonátu s kofeinem a čistým bikarbonátem jsou vyšší, než u kofeinu či placeba. Největší směrodatná odchylka (SD = 5,58) je u čistého bikarbonátu.
18 16 14 12 LA (ā) 3.
10 8 6 4 2 0 B
K
B+K
P
Obrázek č. 24: Sloupcový graf hladiny laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku (* významný rozdíl B+K vs. K a B+K vs. P p=0,05) 59
Sloupcový graf na obrázku č. 24 nám ukazuje, že nejvyšší hodnoty hladiny laktátu vidíme na sloupci B+K (bikarbonát+ kofein). Pro určení je ale opět nutná statistika. Abychom mohli rozhodnout významnost rozdílů mezi suplementy, provedli jsme již několikrát zmíněný t-test závislých vzorků.
Obrázek č. 25: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku (La3) Na obrázku č. 25 vidíme, že ze statistického pohledu zde můžeme najít hned dva případy, u kterých je zjevná statistická významnost. A to mezi čistým kofeinem a kombinací bikarbonátu s kofeinem, kde hladina statistické významnosti je p= 0,026506. Dále je zde statisticky významný rozdíl mezi kombinací bikarbonátu s kofeinem a placebem, kde číslo p= 0,014539, tudíž také statisticky významné. Tabulka č. 16: Zjednodušené schéma výsledků analýzy výzkumu z pohledu laktátu Laktát (mmol/l)
1. měření
2. měření
3. měření
B K B+K P
průměr
SD
2,6 1,8 3,5 1,9
1,6 0,4 3,3 0,3
B K B+K P B
12,2 11,1 13,8 9,4 13,4
4,1 2,3 3,4 2,9 5,6
K B+K P
12,4 15,9 11,1
3,5 3,5 2,7
t-test K vs. B+K
K vs. B+K
p = 0,033
t-test B+K vs. P
p= 0,02
p = 0,026
B+K vs. P
p= 0,014
bez stat. význ. údaje
60
5. Diskuze Práce byla věnována výzkumu bikarbonátu sodného, kofeinu a jejich kombinaci a jejich vlivu na opakovaný krátkodobý vysoceintenzivní výkon. Bylo sledováno několik údajů, přičemž čas a hladina laktátu pro nás byly stěžejní. Dále pak srdeční frekvence, tlak a Borgova škála. Tyto údaje byly pouze doprovodné v rámci rozšíření výzkumu. Výsledný čas Při prvním měřeném úseku byla situace taková, že nejlepších časů dosáhli plavci v případě suplementace bikarbonátu sodného v kombinaci s kofeinem. Avšak nutno podotknout, že v porovnání s výsledným časem kofeinu a bikarbonátu (každá látka zvláště) bychom tento ergogenní efekt přisoudili spíše kofeinu. Samotný bikarbonát totiž dle našich předpokladů nezvýšil výkon oproti kontrolnímu testu s placebem výrazně. Naopak výrazná změna byla zaznamenána v porovnání kombinace B+K vs. B. Myslíme si tedy, že za signifikantní snížení času v případě první rozplavby může kofein a ne bikarbonát, což nás překvapilo. V případě druhého měřeného úseku jsme taktéž zaznamenali překvapivé výsledky a to především v porovnání bikarbonátu samotného a kofeinu samotného. Dle předpokladů jsme očekávali nejnižší pokles výkonnosti a tudíž nejlépe zaplavaný měřený úsek v případě bikarbonátu. Situace byla ovšem úplně odlišná a bikarbonát si zde vedl nejhůře ze všech ergogenních látek a tak je otázkou, co je příčinou tohoto výsledku, který se vůbec neslučuje s našimi předpoklady na základě našich předpokladů, vycházejících z teoretické části práce? Myslíme si, že jedním z nejzásadnějších aspektů zhoršení výkonnosti je podání ergogenních látek v časných ranních hodinách, kde trávicí trakt ještě není dostatečně přizpůsoben tak vysoké dávce těchto látek. Nejen to, ale i samotný fakt, že bikarbonát sodný může u některých jedinců vyvolávat trávicí obtíže a tím minimalizovat jeho ergogenní účinky, vedoucí ke zlepšení výkonu. Celý výzkum také může býti ovlivněn stravou před tréninkem samotným, kde si probandi vybírali z doporučených pokrmů. Nabízí se nám zde tedy určitá variabilita a to
61
mohlo mít za následek právě trávicí obtíže, vyvolané nežádoucí reakcí ergogenní látky na předešlou přijímanou potravu. Některé testované osoby měly problém po podání placeba. Tím byly želatinové kapsle, neplněné laktózou. Při podání tablet s placebem- laktózou v kombinaci s konzumací mléčných výrobků před tréninkem by mohlo výsledné množství laktózy působit dráždivě pro trávicí trakt a tak přisuzujeme tyto problémy vysoké dávce laktózy, jež ve větší míře může na některé citlivější jedince působit negativně.
Analýza laktátu Dalším ukazatelem je analýza hladiny laktátu v krvi sportovce. My jsme odebírali testovaným v každém testovacím dnu laktát celkem třikrát a to před výkonem, mezi výkony (měřenými úseky) a po druhém měřeném úseku. Při pohledu na před-zátěžovou hladinu laktátu jsme vypozorovali mírné zvýšení laktátu u kombinace bikarbonátu společně s kofeinem a také s bikarbonátem samotným. Tyto odchylky byly ale statisticky nevýznamné. Klidová hodnota laktátu pro nás nebyla zcela stěžejní, ale spíše doplňující. Analýzou hladiny laktátu po prvním měření jsme zpozorovali zvýšení hladiny. Nejvyšší hladiny jsme opět zaznamenali v případě kombinace bikarbonátu s kofeinem. Ze statistického hlediska byl rozdíl mezi kombinací B+K a placebem významný a taktéž významný byl rozdíl B+K s kofeinem samotným. Můžeme se tedy domnívat, že za zvýšenou hladinu laktátu v krvi sportovce je zodpovědný právě bikarbonát, který signifikantně ovlivnil tyto změny. V posledním případě jsme porovnávali laktát po druhém měřeném úseku. Verdikt byl opět stejný, jako v druhém případě, tedy zvýšená hladina byla patrná u kombinace B+K. V porovnání s placebem a kofeinem samotným byly rozdíly mezi těmito látkami a kombinací B+K statisticky významné. Budeme-li brát v úvahu všechny poznatky z teoretické části práce, musíme se zamyslet nad tím, proč výsledné hodnoty laktátu byly takové, že poukazují na 62
nežádoucí odezvu organismu při podání bikarbonátu a taktéž především při kombinaci B+K. Na základě této informace tedy z pohledu využití těchto látek v jídelníčcích našich probandů- plavců budeme tedy považovat nutriční podporu námi zvolených látek jako neúčelnou, z pohledu zvýšené hladiny laktátu. Nutno podotknout, že v případě kofeinu nebylo zvýšení hladiny laktátu tak signifikantní jako u suplementace, v níž se vyskytoval bikarbonát.
Doprovodné sledované parametry výzkumu Součástí našeho výzkumu byly také doprovodné údaje, které by mohli v souvislosti se suplementací námi vybraných látek také důležitou roli. Zkoumali jsme tlak krve, srdeční frekvenci a Borgovu stupnici18 intenzity zatížení a vliv aktivní a pasivní regenerace na výsledný čas. Pro úplnost údajů jsme doprovodili výsledky práce vyhodnocením dotazníků respondentů, ve kterých jsme zjišťovali pocit nevolnosti v případě podaných látek. Protože jsme chtěli zjistit co nejvíce doprovodných údajů, které by pro další výzkumy v budoucnu mohly být důležité, zaznamenávali jsme tlak krve. Domníváme se, že bikarbonát sodný i kofein mohou změnit tlak krve při jejich užívání. Porovnání tlaků krve TK (mm Hg) vidíme v následujícím sloupcovém grafu na obrázku č. 22. Vyšší sloupec vždy znázorňuje hodnoty systolického TK a nižší sloupce jsou znázorněním diastolického tlaku. Číslo sloupce znázorňuje měření, přičemž první je hodnota klidová před měřeným úsekem, druhé měření proběhlo mezi měřenými úseky a třetí měření bylo provedeno po skončení druhého měřeného úseku. Z grafu je patrné, že mezi prvním měřením tlaku a následným měřením došlo k mírnému zvýšení, což je fyziologická odezva na zátěž. Porovnáme-li jednotlivé ergogenní látky mezi sebou, nenalezli jsme zde žádnou významnou změnu.
18
Borgova škála= stupnice subjektivního hodnocení intenzity zatížení sportovce
63
200 180 160 140
B
120
K
100 80
B+K
60
P
40 20 0 TKsys (ā) 1. TKdia (ā) 1. TKsys (ā) 2. TKdia (ā) 2. TKsys (ā) 3. TKdia (ā) 3.
Obrázek č. 26: Sloupcové grafy tlaku krve v průběhu testování (sys= systolický, dia= diastolický) označení 1 znamená první měření tlaku krve před prvním měřeným úsekem, 2 označení je hodnota tlaku mezi úseky a číslo 3 nám označuje hodnotu tlaku po druhém měřeném úseku Krom tlaku krve jsme dále posuzovali hodnotu srdeční frekvence testovaných. Zjistili jsme průměry pro danou látku ze všech měření a tyto průměry jsme následně přenesli do grafu na obrázku č. 27. V grafu na obrázku č. 27 můžeme vidět průměrné hodnoty za všech třech měření (před, během a po zatížení) pro jednotlivé ergogenní látky u jednotlivých testovaných osob (TO). Pokud bychom chtěli porovnávat vliv ergogenních látek mezi testovanými, tak si můžeme všimnout, že některé TO mají rozdílnou TF (např. porovnáme-li TO 3 a TO 5). Porovnání těchto parametrů ale nebylo našim cílem a berme tuto informaci spíše jako doplňující. Chtěli jsme zjistit, jestli je zde nějaký rozdíl mezi podanými látkami, což se neprokázalo. Průměrné hodnoty, jež jsme získali, nevykazovaly žádné významné rozdíly. To můžeme deklarovat v následující tabulce č. 16.
64
160,0 140,0 120,0 100,0
B (SF)
80,0
K (SF)
60,0
B+K (SF)
40,0
P (SF)
20,0 0,0 TO 1
TO 2
TO 3
TO 4
TO 5
TO 6
TO 7
Obrázek č. 27: Sloupcový graf průměrné srdeční frekvence v případě podaných látek Sloupcový graf na Obrázku č. 27 je vyobrazením průměrné srdeční frekvence všech testovaných osob. U každé testované osoby jsou barevně odlišeny sloupce, které charakterizují jednotlivé ergogenní látky. Nebyly shledány žádné viditelné rozdíly mezi průměrnou srdeční frekvencí testovaných. Na základě sloupce u TO 5 se můžeme domnívat, že zde dochází ke snížení tepové frekvence vlivem dlouhodobého tréninku, ale pro jednoznačnost tohoto tvrzení by bylo třeba se zaměřit na detailnější analýzu srdeční frekvence. To ale nebylo naším primárním cílem.
Tabulka č. 17: Tabulka znázorňující průměrné hodnoty srdeční frekvence pro jednotlivé ergogenní látky
Průměr
B (SF) 113,8
K (SF) 115,8
B+K (SF) 116
P (SF) 113,6
Z tabulky č. 16 je patrné, že hodnoty srdeční frekvence pro jednotlivé látky se liší pouze o několik tepů. Dle statistiky jsou tyto hodnoty rozdílů statisticky absolutně bezvýznamné pro (p < 0,05).
65
Obrázek č. 28: Sloupcové grafy jednotlivých ergogenních látek Borgovy stupnice intenzity zatížení (před prvním měřeným úsekem, mezi úseky a po druhém měřeném úseku) Dalším doprovodným údajem pro nás byla Borgova stupnice. Na základě hodnot, které jsme od plavců získali, byla posuzována Borgova stupnice mezi látkami navzájem (před prvním měřeným úsekem, mezi úseky a po druhém měřeném úseku). Hodnoty můžeme najít v detailnějším přehledu na obrázku č. 28.
Aktivní a pasivní regenerace Dále jsme zjišťovali vliv aktivní a pasivní regenerace na výsledný výkon. Jako aktivní regeneraci jsme si zvolili klus či chůzi kolem bazénu. Naopak druhé skupina v průběhu pauzy mezi výkony regenerovala pasivně v sedu i lehu. Měřítkem pro vyhodnocení pro nás byl konečný čas druhého měřeného úseku. Zjistili jsme, že v našem případě aktivní regenerace zde neměla žádný vliv na podaný výkon. Naší testované skupině bychom tedy mezi výkony aktivní formu regenerace nedoporučili.
66
Na základě vyhodnocení získaných dotazníků jsme v koláčovém grafu znázornili procentuálně subjektivní hodnocení pocitů při trávení těchto látek. Výsledky vidíme na obrázku č. 29.
Rozdíl časů 00:00,3; 4%
B 00:02,7; 39%
00:02,5; 36%
K B+K
Obrázek č. 29: Subjektivní vnímání pocitů při trávení jednotlivých podaných látek 00:01,4; 21%
P
Na obrázku č. 30 vidíme rozdíl časů, které byly stěžejní pro následné vyhodnocení námi stanovených hypotéz. Přehledněji je situace znázorněna na sloupcovém grafu na obrázku č. 26.
Obrázek č. 30: Rozdíl časů mezi prvním a druhým měřeným úsekem 67
V hypotézách jsme si určili, že je naším cílem zjistit, jestli všechny testované látky mohou mít vliv na snížení časové ztráty a tudíž vliv na opakovaný plavecký výkon, kde v případech, ve kterých se vyskytoval bikarbonát, jsme očekávali snížení metabolické acidózy na základě vyvolání alkalického prostředí v těle sportovce a současně tedy i minimalizaci časové ztráty v porovnání s testovaným placebem. To se nám ovšem nepotvrdilo a časová ztráta byla u všech třech případů větší než v případě placeba. Nutno ovšem podotknout, že průměrné časy pro jednotlivé látky vyšly ve prospěch případů, ve kterých se testoval kofein samotný a v kombinaci s bikarbonátem. Na základě tohoto tvrzení tedy konstatujeme, že nutriční podporou kofeinem můžeme v některých případech zlepšit výkon sportovce na základě průměrných časů, změřených v našem měření. Není zcela jasné, proč bikarbonát nefungoval tak, jak jsme předpokládali, ale myslíme si, že je to zapříčiněno dobou podání, kdy plavci museli suplement pozřít. Někteří brali suplement již kolem 5 hodiny ráno a to mohlo způsobit trávící obtíže. Důležitý je také fakt, že samotné množství bikarbonátu bylo poměrně vysoké a pokud nebyl dodržen pitný režim společně s jídelníčkem, mohly se projevit další známky nevolnosti. Ačkoli jsme předpokládali, že se výsledky naší studie budou ztotožňovat s výsledky majoritní většiny dosavadních výzkumů, shledali jsme zde výrazné odlišnosti. S největší pravděpodobností
naše
výsledky byly zapříčiněny
gastrointestinálními komplikacemi, které byly limitní pro dosažení lepšího výkonu. Prvotním plánem bylo zrealizovat studii, která by splňovala všechny požadavky vědecko- výzkumné práce a mohla být publikována v tištěném periodiku. Na to ovšem bylo potřeba zajistit speciální sadu přístrojů, jež by nám mohly rozšířit a tím i podpořit výsledky studie. To se nám bohužel nepodařilo zajistit. Tím jsme byli v určitých ohledech limitováni a nemohli jsme se opřít o základní biochemické ukazatele, které by mohly doplnit chybějící parametry. Máme na mysli např. pH, base excess, hladiny HCO3 atd.
68
6. Závěr Závěry k formulovaným hypotézám Formulované hypotézy (H) odpovídaly hlavnímu cíli práce H1 Nutriční podpora bikarbonátem sodným v dávce 300 mg/kg tělesné hmotnosti vede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu- sprintu H2 Nutriční podpora kofeinem v dávce 3 mg/kg tělesné hmotnosti vede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu- sprintu H3 Bikarbonát sodný v množství 300 mg/kg tělesné hmotnosti a současně kofein 3 mg/kg tělesné hmotnosti vykazují synergický účinek u opakovaného plaveckého výkonu- sprintu *pozn.: zlepšením výkonu máme na mysli snížení časové ztráty vzniklé mezi prvním a druhým měřeným úsekem v porovnání s placebem K formulované Hypotéze 1 s ohledem na výsledky práce konstatujeme: Na základě vyhodnocení výsledků práce a zjištění časové ztráty hypotézu zamítáme a přijímáme tvrzení: Nutriční podpora bikarbonátem sodným v množství 300 mg/kg tělesné hmotnosti nevede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu-sprintu, protože časová ztráta byla větší než v případě kontrolního testu s placebem K formulované Hypotéze 2 s ohledem na výsledky práce konstatujeme: Na základě vyhodnocení výsledků práce a zjištění časové ztráty hypotézu zamítáme a přijímáme tvrzení: Nutriční podpora kofeinem v množství 3 mg/kg tělesné hmotnosti nevede ke zlepšení opakovaného plaveckého výkonu sprintu z důvodů navýšení časové ztráty
69
K formulované Hypotéze 3 s ohledem na výsledky práce konstatujeme: Na základě vyhodnocení výsledků práce a zjištění časové ztráty hypotézu zamítáme a přijímáme tvrzení: Nutriční podpora kombinací bikarbonátu sodného v množství 300 mg/kg tělesné hmotnosti a současně kofeinu 3 mg/kg tělesné hmotnosti nevykazují synergický účinek. V případě kombinace těchto látek nedošlo ke snížení časové ztráty. Cílem práce bylo zjistit, zda má suplementace bikarbonátem sodným, kofeinem či jejich vzájemnou kombinací významný vliv na opakovaný anaerobní krátkodobý plavecký výkon na 200 m volným způsobem. Výsledky práce ukazují, že suplementace bikarbonátem sodným, kofeinem či jejich vzájemnou kombinací neprokázala ergogenní efekt na opakovaný anaerobní krátkodobý plavecký výkon na 200 m volným způsobem. Při analýze časových ztrát jsme došli k závěru, že podáním námi zvolených látek jsme nedosáhli žádoucího efektu zvýšení sportovního výkonu v podobě minimalizace časové ztráty mezi měřenými úseky. Dle teoretických poznatků je bikarbonát sodný účinným prostředkem ke kompenzaci metabolické acidózy, jež provází sportovce v mnoha sportovních disciplínách. Jeho podáním dojde ke zmírnění následků acidózy a tím pádem dojde k lepším výkonům. Pro některé jedince je ale bikarbonát nevhodný nutriční prostředek, protože vyvolává žaludeční potíže, které minimalizují jeho ergogenní vliv. To jsme si potvrdili i v naší studii, která byla jasnou ukázkou toho, že ne vždy může suplementace ovlivňovat sportovní výkon pozitivně, a proto je nutné další zkoumání této problematiky. Původním plánem naší práce bylo zajistit plnohodnotné prostředí pro výzkum včetně využití všech možných měřících prostředků, které by detailněji analyzovali výzkumnou problematiku. Tyto podmínky se nám ale bohužel nepodařilo zajistit. Tím jsme byli v určitých ohledech limitováni a nemohli jsme se opřít o základní biochemické ukazatele, které by mohly doplnit chybějící 70
parametry. Tímto máme na mysli např. pH, base excess, hladiny HCO3 atd. Na základě námi dostupných měřících prostředků jsme vypracovali zjednodušenou analýzu problematiky, která může sloužit jako podklad pro realizaci dalších studií.
71
Seznam použitých zdrojů Australian Sports Commission. (n.d.). Beta- alanine. Retrieved April 8, 2015, from http://www.ausport.gov.au/ Bernaciková, M., Cacek, J., Dovrtělová, L., Hrnčiříková, I., Kapounková, K., Kopřivová, J., & Kumstát, M. (2013). Regenerace a výživa ve sportu. Masarykova univerzita. Bernaciková, M., Kapounková, K., Novotný, J., Sýkorová, E., Novotný, J., Bernacik, S., … Chovancová, J. (2011). Fyziologie sportovních disciplín. Elportál. Retrieved from https://is.muni.cz/elportal/?id=920876 Burke, L., & Deakin, V. (2009). Clinical Sports Nutrition, 4th Edition. McGrawHill Education. Carr, A. J., Slater, G. J., Gore, C. J., Dawson, B., & Burke, L. M. (2012). Reliability and effect of sodium bicarbonate: buffering and 2000-m rowing performance.
International
Journal
of
Sports
Physiology
and
Performance, 7(2), 152–160. Christensen, P. M., Petersen, M. H., Friis, S. N., & Bangsbo, J. (2014). Caffeine, but not bicarbonate, improves 6 min maximal performance in elite rowers. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism = Physiologie Appliquée, Nutrition Et Métabolisme, 39(9), 1058–1063. Derave, W., Everaert, I., Beeckman, S., & Baguet, A. (2010). Muscle carnosine metabolism and beta-alanine supplementation in relation to exercise and training. Sports Medicine (Auckland, N.Z.), 40(3), 247–263. Driller, M. W., Gregory, J. R., Williams, A. D., & Fell, J. W. (2013). The effects of chronic sodium bicarbonate ingestion and interval training in highly
72
trained rowers. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 23(1), 40–47. Dutka, T. L., Lamboley, C. R., McKenna, M. J., Murphy, R. M., & Lamb, G. D. (2012). Effects of carnosine on contractile apparatus Ca2+ sensitivity and sarcoplasmic reticulum Ca2+ release in human skeletal muscle fibers. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md.: 1985), 112(5), 728–736. Egger, F., Meyer, T., Such, U., & Hecksteden, A. (2014). Effects of Sodium Bicarbonate on High-Intensity Endurance Performance in Cyclists: A Double-Blind, Randomized Cross-Over Trial. PloS One, 9(12), e114729. Flusserová, E. (n.d.). Svaly paže, 2003. Gao, J. P., Costill, D. L., Horswill, C. A., & Park, S. H. (1988). Sodium bicarbonate ingestion improves performance in interval swimming. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 58(1-2), 171–174. Goldfinch, J., Mc Naughton, L., & Davies, P. (1988). Induced metabolic alkalosis and its effects on 400-m racing time. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 57(1), 45–48. Gorostiaga, E. M., Maurer, C. A., & Eclache, J. P. (1989). Decrease in Respiratory
Quotient
During
Exercise
Following
L-Carnitine
Supplementation. International Journal of Sports Medicine, 10(3), 169. Harris, R. C., Tallon, M. J., Dunnett, M., Boobis, L., Coakley, J., Kim, H. J., … Wise, J. A. (2006). The absorption of orally supplied β-alanine and its effect on muscle carnosine synthesis in human vastus lateralis. Amino Acids, 30(3), 279–289. Havlíčková, L. (1993). Fyziologie tělesné zátěže II: speciální část. Karolinum.
73
Havlíčková, L. (1999). Fyziologie tělesné zátěže I.: obecná část. Karolinum. Hobson, R. M., Saunders, B., Ball, G., Harris, R. C., & Sale, C. (2012). Effects of β-alanine supplementation on exercise performance: a meta-analysis. Amino Acids, 43(1), 25–37. Horswill, C. (1995). Effects of bicarbonate, citrate, and phosphate loading on performance. International Journal of Sport Nutrition, 5 Suppl, S111–9. Joyce, S., Minahan, C., Anderson, M., & Osborne, M. (2012). Acute and chronic loading of sodium bicarbonate in highly trained swimmers. European Journal of Applied Physiology, 112(2), 461–469. Kilding, A. E., Overton, C., & Gleave, J. (2012). Effects of caffeine, sodium bicarbonate, and their combined ingestion on high-intensity cycling performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 22(3), 175–183. Kleiner, S., & Greenwood-Robinson, M. (2013). Power Eating-4th Edition. Human Kinetics. Litt, A. S. (2004). Fuel for Young Athletes. Human Kinetics. Maughan, R. J., & Burke, L. (2006). Výživa ve sportu. Galén. Maughan, R. J., & Burke, L. M. (2008). Handbook of Sports Medicine and Science, Sports Nutrition. John Wiley & Sons. McNaughton, L., & Cedaro, R. (1992). Sodium citrate ingestion and its effects on maximal anaerobic exercise of different durations. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 64(1), 36–41. McNaughton, L., Dalton, B., & Palmer, G. (1999). Sodium bicarbonate can be used as an ergogenic aid in high-intensity, competitive cycle ergometry of
74
1 h duration. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 80(1), 64–69. McNaughton, L. R., Lovell, R. J., Siegler, J., Midgley, A. W., Moore, L., & Bentley, D. J. (2008). The Effects of Caffeine Ingestion on Time Trial Cycling Performance. International Journal of Sports Physiology & Performance, 3(2), 157–163. Pierce, E. F., Eastman, N. W., Hammer, W. H., & Lynn, T. D. (1992). Effect of induced alkalosis on swimming time trials. Journal of Sports Sciences, 10(3), 255–259. Pilegaard, H., Domino, K., Noland, T., Juel, C., Hellsten, Y., Halestrap, A. P., & Bangsbo, J. (1999). Effect of high-intensity exercise training on lactate/H+ transport capacity in human skeletal muscle. The American Journal of Physiology, 276(2 Pt 1), E255–261. Pokorný, J. (2001). Přehled fyziologie člověka. Karolinum. Pruscino, C. L., Ross, M. L. R., Gregory, J. R., Savage, B., & Flanagan, T. R. (2008). Effects of sodium bicarbonate, caffeine, and their combination on repeated 200-m freestyle performance. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 18(2), 116–130. Quesnele, J. J., Laframboise, M. A., Wong, J. J., Kim, P., & Wells, G. D. (2014). The effects of beta-alanine supplementation on performance: a systematic review of the literature. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 24(1), 14–27. Rokyta, R. (2010). Fyziologie pro bakalářská studia v medicíně, přírodovědných a tělovýchovných oborech. Brno: Masarykova univerzita.
75
Schwellnus, M. P. (2009). The Encyclopaedia of Sports Medicine: An IOC Medical Commission Publication, The Olympic Textbook of Medicine in Sport. John Wiley & Sons. Tan, F., Polglaze, T., Cox, G., Dawson, B., Mujika, I., & Clark, S. (2010). Effects of induced alkalosis on simulated match performance in elite female water polo players. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, 20(3), 198–205. Verbitsky, O., Mizrahi, J., Levin, M., & Isakov, E. (1997). Effect of ingested sodium bicarbonate on muscle force, fatigue, and recovery. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md.: 1985), 83(2), 333–337. Vilikus, Z., Mach, I., & Brandejský, P. (2012). Výživa sportovců a sportovní výkon. Karolinum. Warren, G., Park, N., Maresca, R., Mckibans, K., & Millard-Stafford, M. (2010). Effect of Caffeine Ingestion on Muscular Strength and Endurance: A Meta-Analysis.Medicine and Science in Sports and Exercise, 42(7), 1375– 1387. Zajac, A., Cholewa, J., Poprzecki, S., Waskiewicz, Z., & Langfort, J. (2009). Effects of sodium bicarbonate ingestion on swim performance in youth athletes. Journal of Sports Science & Medicine, 8(1), 45–50.
76
SEZNAM TABULEK Tabulka č. 1: Reference dosavadních poznatků, str. 27 Tabulka č. 2: Charakteristika výzkumného souboru, str. 33 Tabulka č. 3: Časový harmonogram testování, str. 35 Tabulka č. 4: Dávkování nutričních prostředků, str. 35 Tabulka č. 5: Přehled dávkování jednotlivých probandů, str. 36 Tabulka č. 6: Časy testovaných 1. měřeného úseku, str. 39 Tabulka č. 7: Časy testovaných 2. měřeného úseku, str. 43 Tabulka č. 8: Schéma výsledků analýzy výzkumu z pohledu času, str. 46 Tabulka č. 9: Porovnání prvního a druhého měřeného úseku v případě placeba, str. 47 Tabulka č. 10: Porovnání prvního a druhého časového úseku v případě bikarbonátu, str. 48 Tabulka č. 11: Porovnání prvního a druhého časového úseku v rámci kofeinu, str. 50 Tabulka č. 12: Porovnání prvního a druhého časového úseku v rámci kombinace kofeinu s bikarbonátem, str. 51 Tabulka č. 13: Počáteční hladina laktátu před výkonem, str. 54 Tabulka č. 14: Hladina laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku, str. 57 Tabulka č. 15: Hladina laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku, str. 59 Tabulka č. 16: Zjednodušené schéma výsledků analýzy výzkumu z pohledu laktátu, str. 61
77
Tabulka č. 17: Tabulka znázorňující průměrné hodnoty srdeční frekvence pro jednotlivé ergogenní látky, str. 66
78
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1: Schématické znázornění energetického krytí, str. 11 Obrázek 2:: Stopky požité pro měření časů (zdroj: vlastní), str. 38 Obrázek 3: Laktátoměr Scout lactate (zdroj: vlastní), str. 38 Obrázek 4: Přístroj Omron M6W (zdroj: vlastní), str. 38 Obrázek 5: Průměrný čas 1. měřeného úseku všech plavců, str. 40 Obrázek 6: Statistické vyhodnocení časů 1. měřeného úseku t-testem pro závislé vzorky, str. 41 Obrázek 7: Krabicový graf znázorňující čas 1. měřeného úseku, str. 42 Obrázek 8: Průměrný čas 2. měřeného úseku všech plavců, str. 44 Obrázek 9: Statistické vyhodnocení časů 2. měřeného úseku t-testem pro závislé vzorky, str. 44 Obrázek 10: Krabicový graf znázorňující čas 2. měřeného úseku, str. 45 Obrázek 11: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci placeba, str. 47 Obrázek 12: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu pomocí Wilcoxonova párového testu, str. 48 Obrázek 13: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu, str. 48 Obrázek 14: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci bikarbonátu pomocí Wilcoxonova párového testu, str. 49 Obrázek 15: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kofeinu, str. 50
79
Obrázek 16: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kofeinu pomocí Wilcoxonova párového testu, str. 50 Obrázek 17: Sloupcový graf časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kombinace kofeinu s bikarbonátem, str. 52 Obrázek 18: Statistické vyjádření časů prvního a druhého měřeného úseku v rámci kombinace bikarbonátu s kofeinem pomocí Wilcoxonova párového testu, str. 52 Obrázek 19: Graf, znázorňující časové rozdíly (časovou ztrátu) jednotlivých látek, str. 53 Obrázek 20: Sloupcový graf hladiny laktátu před 1. měřeným úsekem, str. 55 Obrázek 21: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu před výkonem (La1), str. 56 Obrázek 22: Sloupcový graf hladiny laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku, str. 57 Obrázek 23: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu po zaplavání prvního měřeného úseku (La2), str. 58 Obrázek 24: Sloupcový graf hladiny laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku, str. 59 Obrázek 25: Statistické vyhodnocení hladiny laktátu po zaplavání druhého měřeného úseku (La3), str. 60 Obrázek 26: Sloupcové grafy tlaku krve v průběhu testování, str. 64 Obrázek 27: Sloupcové grafy srdeční frekvence jednotlivých testovaných osob pro každou ergogenní látku, str. 65 Obrázek 28: Sloupcové grafy jednotlivých ergogenních látek Borgovy stupnice intenzity zatížení, str. 66 Obrázek 29: Subjektivní vnímání pocitů při trávení jednotlivých podaných látek, str. 67 Obrázek 30: Rozdíl časů mezi prvním a druhým měřeným úsekem, srt. 67 80
SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1: Informace pro účastníka výzkumu Příloha č. 2: Souhlas s účastí na výzkumné studii Příloha č. 3: Dotazníkové šetření subjektivních pocitů testovaných osob při výzkumu
81
Příloha 1 INFORMACE PRO ÚČASTNÍKA VÝZKUMU Název projektu: Nutriční kompenzace metabolické acidózy ve sportu Katedra: Katedra podpory zdraví, FSpS, MU Hlavní řešitel: Mgr. Michal Kumstát, Ph.D., Masarykova Univerzita, FSpS, Katedra podpory zdraví Spoluřešitelé: Tomáš Hlinský, Ondřej Šimko Cíl: Cílem výzkumu je ověřit vliv suplementace bikarbonátu sodného a kofeinu na opakovaný sportovní výkon vysoké intenzity (2 x 200 volným plaveckým způsobem). Metodika: Jedná se o dvojitě slepou zkříženou studii, ve které budeme během čtyř týdnů zkoumat účinky suplementace bikarbonátu sodného a kofeinu na opakovaný sportovní výkon. Testování proběhnou celkem čtyři, vždy při úterním ranním tréninku, probíhat tedy bude celkem čtyři týdny. Na každém z nich vyšetřovaný absolvuje 2 x 200m volným plaveckým způsobem s 15 minutovou pauzou, během níž budou vyšetřovaní regenerovat buďto pasivně nebo aktivně. Před prvními 200m, během pauzy a po druhých 200m proběhne série měření. Celkem tedy tři série měření během jednoho testovaného dne. Měřen bude krevní tlak, tepová frekvence, hladina laktátu v krvi, Borgova škála, časy zdolaných úseků, hmotnost, morfologická skladba pomocí přístroje InBody a bude provedeno dotazníkové šetření. Podmínky pro měření budou každý týden stejné. Týden dopředu dostane každý vyšetřovaný suplement, který bude užívat týden následující. Podání musí proběhnout nejpozději jednu hodinu před zahájením samotného měření. Do této hodiny se počítá i rozplavba. Probíhá-li měření ihned po rozplavbě např. v 6:30, bude nutné podat suplement 5:30. Suplementace je ovlivněna hmotností měřeného a bude se jednat o požití cca 21-30 želatinových kapslí s účinnou látkou. Jelikož se jedná o poměrně velké množství kapslí, bude nutné si tuto dávku rozdělit do několika menších s drobnými přestávkami. Celkovou dávku vyšetřovaný
82
průběžně zapije 500ml vody. Aby byly pro každého z testovaných zajištěny stejné podmínky, bude pro ně vypracován univerzální jídelníček na předchozí den a den, kdy bude probíhat testování. Testovaní budou rozděleni do dvou skupin podle typu regenerace na pasivní (např. odpočinek na lehátku, sezení) a aktivní (např. chůze, vyklusání). Během testování odplave první skupina 200m a poté až druhá skupina. Starty druhé skupiny budou tedy v časovém harmonogramu o cca 5min posunuty. Časový harmonogram jednoho testovacího bloku (časy jsou orientační a mohou se měnit):
5:00-5:30 – podání suplementu
6:00 – zahájení tréninku – cca 30min rozplavba
6:30 – první série měření
6:40 – prvních 200m volným způsobem
6:42-6:57 – druhá série měření a odpočinek (aktivní či pasivní regenerace)
6:57 – druhých 200m volným způsobem
6:57 – závěrečná série měření
7:00 – konec testování
Nežádoucí účinky suplementace a vyšetření: Bikarbonát sodný – gastrointestinální potíže – nevolnost a zvracení. Kofein – nespavost, bolest hlavy, žaludeční hypersekrece s podrážděním žaludeční sliznice, zvýšená diuréza s možnou následnou dehydratací, svalový třes či narušená nervosvalová koordinace a tachykardie. Upozornění: Pro zkvalitnění výzkumu bude žádoucí, aby vyšetřovaný dodržoval předem stanovený jídelníček a časy podání suplementu. Dále je také nutné, aby se po celou dobu testování vyhnul těmto doplňkům stravy: kofein (předchozí den a testovaný den i kávě a jiným výrobkům obsahujících kofein – energetické nápoje, tyčinky atp. a to i guaraně a taurinu), kreatin a jeho formy.
83
Seznam vyšetřujících osob:
Mgr. Michal Kumstát, Ph.D.
Bc. Ondřej Šimko
Tomáš Hlinský
Ochrana osobních údajů: Získané údaje budou použity výhradně pro výzkumné účely bez zveřejnění jména vyšetřovaného. Při zpracovaní a realizací výsledků bude použita identifikace osob číselnými kódy. S osobními údaji vyšetřovaného bude nakládáno jako s přísně důvěrnými a v souladu s právními předpisy České republiky, jmenovitě zákonem č.101/2000 Sb. o ochranně osobních údajů a o změně některých zákonů v platném znění, zákonem č. 20/1966 Sb. o péči o zdraví lidu v platném znění. K údajům vyšetřovaných osob budou mít přístup výzkumní účastníci studie, členové etické komise, která tyto vyšetření schválila a členové příslušných kontrolních úřadů. Tyto osoby jsou povinny zachovávat důvěrnost údajů vyšetřovaných osob. Realizace studie byla schválena Etickou komisí MU. Podmínky účasti na výzkumu: Účast vyšetřované osoby je dobrovolná. Vyšetřovaná osoba může odmítnout účast, nebo může odstoupit bez udání jakýchkoli důvodů a to bez postihu. Výzkumník, který bude vyšetřované osobě přidělen, může kdykoli vyšetřované osobě účast ve výzkumu přerušit pokud se bude domnívat, že takový postup je v jeho nejlepším zájmu, přičemž k ukončení účasti nebude potřebovat souhlas vyšetřované osoby. V případě udělení souhlasu, vyšetřovaná osoba přispěje k získání dat o významu nutriční kompenzace metabolické acidózy ve sportu.
84
Kontaktní osoby: Bc. Ondřej Šimko tel.číslo: stejně to nezjistíš hahá :D email:
[email protected] Tomáš Hlinský tel.číslo: stejně to nezjistíš hahá :D email:
[email protected]
85
Příloha 2
SOUHLAS S ÚČASTÍ NA VÝZKUMNÉ STUDII Jméno:
……………………………………………………..
Datum narození:
……………………………………………………..
Adresa:
...........................................................................
Tel.číslo:
...........................................................................
Email:
...........................................................................
Podpisem tohoto informovaného souhlasu potvrzuji, že: • jsem před podpisem měl dostatek času na přečtení a pochopení výše uvedených informací; • všechny odborná slova použitá v popisu mi byly dostatečně vysvětlena; • rozumím, že mohu svobodně a bez udání důvodu kdykoliv z této studie vystoupit, aniž jsem tím cokoliv utrpěl nebo ztratil nějaké výhody; • povoluji poskytnutí mých zdravotních záznamů souvisejících s touto studií při zachování
úplné
ochrany
mého
soukromého
institutu:
FSpS
MU;
• se, v žádném případě, nevzdávám zákonných práv, které má každý účastník výzkumné studie; • převezmu kopii tohoto podepsaného informovaného souhlasu spolu s textem informací pro účastníky studie; • svobodně a bez výhrad souhlasím se zařazením a účastí v této výzkumné studii.
……………………………..
……………………….
Podpis účastníka studie
Datum a místo
……………………………..
……………………….
Podpis výzkumníka
Datum a místo 86
Příloha 3 Dotazník Dotazníkové šetření subjektivních pocitů testovaných osob při výzkumu Nutriční podpora vrcholového sportu- role bikarbonátu a kofeinu
Testovaná osoba č. ____ Datum: ______________ 1.
Dnes ráno jsem se po probuzení – před suplementací – cítil (vztaženo
na fyzický a psychický stav - únava, nemoc, fyzická připravenost atp.): 1
2
3
4
5
Velmi dobře
Spíše dobře
Neutrálně
Spíše špatně
Velmi špatně
(odpočatý,
(unavený,
zdravý atp.)
nemocný atp.)
V případě, že Vaše pocity byly k dnešnímu ránu spíše negativní (nemoc, nevolnost, psychická nepohoda, únava atp.), pokuste se je v krátkosti popsat: __________________________________________________________________ 2.
Po dnešní suplementaci, před zahájením testu jsem se cítil: 1
2
3
4
5
Velmi dobře
Spíše dobře
Neutrálně
Spíše špatně
Velmi špatně
(Nepocítil jsem žádnou změnu)
V případě, že jste prožívali nezvyklé změny, ať už pozitivní či negativní, pokuste se je v krátkosti popsat: ______________________________________________ 3.
V průběhu dnešního testování jsem se cítil (od rozplavání až po
ukončení testování): 1
2
3
4
5
Velmi dobře
Spíše dobře
Neutrálně
Spíše špatně
Velmi špatně
87
V případě, že jste prožívali nezvyklé změny, ať už pozitivní či negativní, pokuste se je v krátkosti popsat: ______________________________________________
4.
Prostor pro Vaše připomínky a jiná sdělení týkající se výzkumu:
__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5.
Čas podání suplementu a stravovací režim ráno před testováním:
88
RESUMÉ Diplomová práce se zabývá nutriční podporou vrcholového sportubikarbonátem sodným a kofeinem. Hlavním cílem práce bylo u výzkumného souboru zjistit, jestli má suplementace bikarbonátem sodným (v dávce 0,3 g/kg), kofeinem (v dávce 3 mg/kg) či jejich vzájemnou kombinací významný vliv na opakovaný anaerobní krátkodobý plavecký výkon na 200m volným způsobem. Práce je rozdělena na teoretickou a empirickou část. Teoretická část práce je souhrnem dosavadních poznatků literatury, týkající se výzkumného problému. V empirické části je dvojitě slepou zkříženou studií zkoumán vliv bikarbonátu sodného a kofeinu na opakovaný plavecký výkon na 200 m volným způsobem. Výchozím parametrem pro zlepšení výkonu bylo snížení časové ztráty mezi dvěma měřenými úseky. Na základě výsledků studie bylo zjištěno, že ani bikarbonát sodný ani kofein nevykazovali ergogenní efekt. Klíčová slova:
nutriční podpora, bikarbonát sodný, kofein, opakovaný
anaerobní krátkodobý výkon, časová ztráta, zlepšení výkonu, měřený úsek, ergogenní efekt
89
SUMMARY This thesis focuses on effects of sodium bicarbonate and caffeine supplementation, and their combination on repeated short- term high- intensity performance- 200 m freestyle swimming sprint. The thesis consists of theoretical and practical part. Theoretical part is a brief recapitulation of scientific knowledge. Empirical part describes a cross- over double blind study which investigates the effects of sodium bicarbonate (0,3 g/kg), caffeine (3 mg/kg), and combinatory intake on repeated short- term high- intensity performance of 200 m freestyle swimming sprint. The findings suggest that ergogenic effects of sodium bicarbonate and caffeine appears to be limited. No performance improvement was observed. Keywords: sodium bicarbonate, caffeine, repeated short- term high- intensity performance, cross- over double blind study, freestyle, swimming
90
