Resumen
Objetivo
Para investigar si la ingestión de cafeína contrarresta la reducción de la mañana en el rendimiento neuromuscular asociado con el patrón de ritmo circadiano.
Métodos
Doce hombres altamente capacitados en resistencia se sometieron a una batería de pruebas neuromusculares en tres condiciones diferentes; i) Mañana (10:00 a.m.) con ingestión de cafeína (es decir, 3 mg kg−1; SOYHolgazán ensayo); ii) Mañana (10:00 am) con ingestión de placebo (AMColocar ensayo); y iii) tarde (18:00 p.m.) con ingestión de placebo (pmColocar ensayo). Se usó un diseño experimental aleatorizado, doble ciego, cruzado, controlado con placebo, con todos los sujetos que sirven como sus propios controles. La batería de prueba neuromuscular consistió en la medición de la velocidad de desplazamiento de la barra durante los ejercicios de peso completo (SQ) y press de banca (BP) contra cargas que provocan la máxima resistencia (carga de 1RM al 75%) y adaptaciones de potencia muscular (1 ms (1 ms (1 ms) (1 ms (1 ms−1 carga). Contracción voluntaria máxima isométrica (MVCPIERNA) y la resistencia isométrica evocada eléctricamente de la rodilla derecha (EvoPIERNA) se midieron para identificar los mecanismos de acción de la cafeína. Los niveles de hormonas esteroides (testosterona sérica, cortisol y hormona de crecimiento) se evaluaron al comienzo de cada ensayo (pre). Además, la noradrenalina plasmática (NE) y la epinefrina se midieron antes y al final de cada ensayo después de una repetición estandarizada (85% 1RM) 6 Bout of SQ (POST).
Resultados
En el primer ministroColocar El ensayo, la fuerza muscular dinámica y la potencia de salida se mejoraron significativamente en comparación con AMColocar tratamiento (3.0%–7.5%; p≤0.05). Durante la mañanaHolgazán prueba, fuerza muscular y potencia aumentada por encima de AMColocar niveles (4.6%–5.7%; p≤0.05) excepto la velocidad de la PA con 1 ms−1 Carga (P = 0.06). Durante la mañanaHolgazánEvokPIERNA y NE (un sustituto de la activación del nervio simpático muscular máximo) se incrementó por encima de AMColocar prueba (14.6% y 96.8% respectivamente; p≤0.05).
Conclusiones
Estos resultados indican que la ingestión de cafeína revierte las disminuciones neuromusculares de la mañana en hombres altamente capacitados en resistencia, aumentando el rendimiento a los niveles de la prueba de la tarde. Nuestros datos de estimulación eléctrica, junto con los valores de NE, sugieren que la cafeína aumenta el rendimiento neuromuscular que tiene un efecto directo en el músculo.
Introducción
El rendimiento de los atletas disminuye temprano en la mañana y a altas horas de la noche en comparación con la tarde y las noches (1)–(4). Este efecto de tiempo del día en el rendimiento ocurre durante los eventos de competencia a corto plazo que dependen de la fuerza muscular y la potencia de salida (1), (5)así como durante los eventos de resistencia a largo plazo (6), (7). Las reducciones matutinas en el rendimiento se pueden observar durante tareas motoras continuas simples (por ejemplo, pedalear (8) o natación (9)), así como durante las complejas tareas de control motor que implican la integración de la información (por ejemplo, el servicio de tenis (10) o escritura a mano (11)). A pesar de que la relación entre el patrón de ritmo circadiano y las disminuciones en el rendimiento deportivo es bien conocida, las causas subyacentes de este rendimiento motor disminuido están lejos de establecerse. Este reloj endógeno implica variaciones en la temperatura basal corporal y la concentración sanguínea de las hormonas, lo que a su vez podría afectar los fluidos corporales, la excreción de metabolitos urinarios y la respuesta cardíaca (es decir, la frecuencia cardíaca basal y la presión arterial) (3), (12), (13). Alternativamente, el ritmo circadiano puede afectar el desempeño al alterar los procesos de puente cruzado de actina-miosina (14)metabolismo del fosfageno y/o capacidad de amortiguación muscular (12).
Hasta la fecha, los estudios han descrito principalmente la relación entre estos factores de ritmo circadiano y el rendimiento motor. Solo unos pocos estudios han manipulado algunos de los factores involucrados en el ritmo circadiano (p. Ej., Temperatura corporal) para medir las variaciones en el rendimiento neuromuscular (15). Este grupo de investigación encontró que el calentamiento pasivo mejoró una fuerza muscular de la mañana, pero aún así no alcanzó el nivel de rendimiento neuromuscular que se encuentra en la tarde. Del mismo modo, el calentamiento activo, a pesar de elevar la temperatura corporal auditiva de la mañana y aumentar la fuerza muscular y los niveles de potencia de salida, no aumentó el rendimiento del motor a los niveles encontrados en la tarde (4), (16), (17). Estos estudios sugieren que la temperatura corporal es uno de los componentes más críticos de los efectos de ritmo circadiano en el rendimiento del motor.
La cafeína es una ayuda ergogénica comúnmente utilizada por los atletas de élite (18)especialmente desde su exclusión de la Lista de sustancias prohibidas en 2004 de la Agencia Mundial Antidopaje (WADA) en 2004. Este inhibidor del receptor de adenosina cruza la barrera sanguínea y mejora el rendimiento motor al mantener la neuroexcitabilidad en el sistema nervioso central de las ratas (19). En humanos, la cafeína mejora la resistencia muscular (20) y mantiene la fuerza muscular después del ejercicio prolongado (21)probablemente contrarrestar la fatiga del sistema nervioso central. La cafeína no solo produce una inhibición de las acciones de fosfodiesterasa (22), (23) Pero a las dosis ergogénicas, también podría aumentar la movilización de calcio desde el retículo sarcoplásmico (23). Los estudios en participantes tetraplegicos muestran que la ingestión de cafeína retrasa la fatiga en un 6% cuando sus extremidades paralizadas se electroestimulan (24). Además, la cafeína potencia la fuerza de contracción cuando se ingiere a dosis fisiológicas durante la electroestimulación de baja frecuencia que produce fatiga (25). Esto sugiere que la cafeína también puede tener un efecto directo en la unión neuro-mouscular o en el aparato contráctil en sí, ya que el comando central no es un factor durante la electroestimulación.
Hay buena evidencia de que la cafeína puede mejorar el rendimiento de sprint para atletas altamente experimentados. (26), (27), (28) o hombres físicamente activos (29). En los atletas capacitados en resistencia, la fuerza muscular medida como máximo de una repetición (1RM) no se ve comúnmente afectada por la ingestión de cafeína (30), (31). Sin embargo, la fatiga durante la contracción repetida en cargas submáximas (70% de 1 rm) parece estar retrasada por la ingestión de cafeína, aunque solo en la musculatura baja del cuerpo (32). Probar los efectos neuromusculares de la ingestión de cafeína utilizando la carga de 1RM puede no ser totalmente adecuado. Durante la ejecución de 1RM, la aplicación de tiempo de fuerza es relativamente larga y la velocidad de contracción normalmente es inferior a 0,4 ms−1 (33), (34)lejos de la mayoría de las velocidades encontradas durante las acciones deportivas. La cafeína puede mejorar la velocidad de contracción y/o la activación de la unidad motora contra resistencias moderadas y bajas para las cuales 1RM puede no ser una prueba sensible para detectarla. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha abordado si la ingestión aguda de cafeína podría ser una ayuda ergogénica para el rendimiento neuromuscular en la musculatura superior e inferior del cuerpo cuando se mide el rendimiento utilizando cargas submáximas que permiten una alta velocidad de contracción y, por lo tanto, se puede alcanzar la potencia máxima muscular.
Debido a los efectos de cafeína en diferentes loci (es decir, sistema nervioso central, receptores de adenosina, NA+ +/K+ + Actividad de ATPasa, concentración intracelular de calcio y/o catecolaminas en plasma (27)), la cafeína es probablemente una ayuda ergogénica efectiva para contrarrestar las reducciones de la hora del día en el rendimiento del motor. El objetivo de este estudio fue administrar cafeína por vía oral a dosis ergogénicas y observar si podía contrarrestar la fuerza muscular y las reducciones de potencia mecánica observadas en la mañana. Nuestra hipótesis fue que la ingestión de cafeína aumentará el rendimiento neuromuscular de la mañana en los grupos musculares superiores e inferiores del cuerpo. Presumimos que la cafeína puede restablecer completamente el nivel de fuerza muscular y la potencia mecánica a los niveles encontrados en la tarde. Finalmente, planteamos la hipótesis de que los efectos de la cafeína estarían presentes sin afectar la temperatura basal o el entorno sanguíneo anabólico hormonal.
Métodos
Sujetos
Doce hombres altamente capacitados en resistencia se ofrecieron como voluntarios para participar en este estudio (edad 19.7 ± 2.8 años, masa corporal 74.6 ± 2.3 kg, altura 173.9 ± 4.8 cm, grasa corporal 11.6 ± 0.8%, experiencia de entrenamiento de resistencia 7.2 ± 2.4 años). Su resistencia máxima de una repetición (1RM) normalizada por kg de masa corporal fue de 1.15 ± 0.08 para el press de banca (BP) y 1.46 ± 0.15 para los ejercicios de squat (SQ). Los sujetos fueron informados en detalle sobre los procedimientos experimentales y los posibles riesgos y beneficios del proyecto. El estudio cumplió con la Declaración de Helsinki, fue aprobado por la Comisión de Bioética de la Universidad de Murcia, y se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada atleta o de sus padres antes de participar. Se informó a los sujetos que podían renunciar a la participación en cualquier momento durante el estudio. Todos los sujetos eran consumidores de cafeína ligera (≤60 mg D−1 de refrescos con cafeína o café liofilizado en leche).
Diseño experimental
Se usó un diseño experimental aleatorizado, doble ciego, cruzado, controlado con placebo, con todos los sujetos que sirven como sus propios controles. Los participantes se sometieron a la misma batería de evaluaciones neuromusculares y bioquímicas en tres condiciones diferentes: i) Mañana (10:00 a.m.) con ingestión de cafeína (es decir, 3 mg kg−1; SOYHolgazán ensayo); ii) Mañana (10:00 am) con ingestión de placebo (AMColocar ensayo); y iii) tarde (18:00 p.m.) con ingestión de placebo (pmColocar ensayo). Los ensayos se separaron de 24 a 36 horas en el medio. Los ensayos experimentales fueron diseñados para evaluar los principales efectos de la hora del día (mañana frente a la tarde) y la ingestión de cafeína (0 vs. 3 mg kg−1) sobre rendimiento neuromuscular y respuestas hormonales. Seleccionamos esos momentos del día para las pruebas (es decir, 10:00 de la mañana y las 18:00 de la tarde) ya que son horarios de entrenamiento comunes para este grupo de atletas de élite que generalmente realizan prácticas de dos días.
En el tratamiento de ingestión de cafeína (AMHolgazán), se proporcionó cafeína (Durvitan, Seid, España) en cápsulas de gelatina llenas para entregar una dosis de 3 mg kg−1 masa corporal. Las cápsulas se ingerieron 60 minutos antes del protocolo de prueba porque se ha informado repetidamente que la concentración de cafeína en sangre alcanza su punto máximo de 30 a 60 minutos después de la ingestión (35), (36). En pruebas sin ingestión de cafeína (AMColocar y PMColocar), los sujetos ingerieron cápsulas placebo llenas de la misma cantidad de dextrosa para evitar la identificación. La cantidad de energía adicional proporcionada por la dextrosa (∼2 kcal) se consideró insignificante.
Todos los sujetos habían participado previamente en experimentos que involucran la medición de la mayoría de las evaluaciones neuromusculares realizadas en este estudio. Sin embargo, los participantes se sometieron a tres sesiones de familiarización antes del inicio de los ensayos experimentales para evitar el sesgo de aprendizaje progresivo sobre la confiabilidad de la prueba (una sesión en la mañana (es decir, 10:00 a.m.) y dos en la tarde (es decir, 18:00 pm)). La última sesión de familiarización, realizada en la mañana (10:00 a.m.) del tercer día antes del comienzo de cada experimento, incluyó la determinación de las siguientes variables para cada sujeto (descrito más adelante en detalle): 1) la carga individual (kg) que maximiza la potencia muscular en los ejercicios SQ y BP de peso libre; 2) la carga individual (kg) correspondiente al 75% de 1RM en ambos ejercicios, y; 3) La intensidad de los estímulos (es decir, amperaje) para la estimulación eléctrica de los cuádriceps que provocaron una fuerza evocada del 60% de la resistencia isométrica máxima.
Protocolo experimental
El día anterior y durante los tres días que duró el experimento, los sujetos se quedaron en el centro de investigación deportiva donde dormían y comieron todas las comidas. Consumieron una dieta de 2,800–3,000 kcal · día−1compuesto por una ingesta de energía del 55% de los carbohidratos, 25% de grasas y 20% de proteínas, distribuida uniformemente en tres comidas cada día (desayuno a las 8:30 a.m., almuerzo a las 13:30 p.m. y la cena a las 20:00 p.m.). Los sujetos se abstienen de la actividad física que no sea la requerida por los ensayos experimentales y se aceleró de alcohol, tabaco y cualquier especie de cafeín 4 días antes de las pruebas. El día antes del inicio del experimento, la altura se midió al 0.5 cm más cercano durante una inhalación máxima utilizando un estadiómetro montado en la pared (Seca 202, Seca Ltd., Hamburgo, Alemania). En cada …
