понедельник, 25 июля 2016 г.

Effects of acute and 2-week administration of oral salbutamol on exercise performance and muscle strength in athletes



http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/sms.12298/full

Keywords:

  • Beta2-agonists;
  • doping;
  • athletes;
  • muscle strength;
  • peak power

Abstract

Our objective was to investigate effects of acute and 2-week administration of oral salbutamol on repeated sprint ability, exercise performance, and muscle strength in elite endurance athletes. Twenty male elite athletes [VO2max: 69.4 ± 1.8 (Mean ± SE) mL/min/kg], aged 25.9 ± 1.4 years, were included in a randomized, double-blinded and placebo-controlled parallel study. At baseline, after acute administration, and again after 2-week administration of the study drugs (8 mg salbutamol or placebo), subjects' maximal voluntary contraction (MVC) of m. quadriceps and isometric endurance of m. deltoideus were measured, followed by three repeated Wingate tests. Exercise performance at 110% of VO2max was determined on a bike ergometer. Acute administration of salbutamol increased peak power during first Wingate test by 4.1 ± 1.7% (P < 0.05). Two-week administration of salbutamol increased (P < 0.05) peak power during first and second Wingate test by 6.4 ± 2.0 and 4.2 ± 1.0%. Neither acute nor 2-week administration of salbutamol had any effect on MVC, exercise performance at 110% of VO2max or on isometric endurance. No differences were observed in the placebo group. In conclusion, salbutamol benefits athletes' sprint ability. Thus, the present study supports the restriction of oral salbutamol in competitive sports.
In competitive sports, the use of beta2-agonists is common because of the high prevalence of asthma and exercise-induced bronchoconstriction (EIB) among elite athletes (McKenzie & Fitch, 2011). The high use of beta2-agonists, especially among endurance athletes, has lead to anecdotic evidence that these agents increase performance, although most scientific literature report no enhancing effects of inhaled beta2-agonists on performance when taken by non-asthmatic athletes (Carlsen et al., 2008; Wolfarth et al., 2010; Pluim et al., 2011). In 2010, World Anti-doping Agency (WADA) loosened their restrictions toward the common beta2-agonists, salbutamol and salmeterol, followed by a loosening in 2012 for the long-acting beta2-agonist, formoterol. Hence, these agents are allowed by inhalation in therapeutic doses by athletes in treatment of asthma and EIB (www.wada-ama.org). Although, oral beta2-agonists still are banned, in and out of competition, pharmacokinetic data indicates that 50% of urine samples collected 12 h following administration of oral salbutamol are false negative making the window to detect oral misuse of salbutamol limited in doping analysis (Hostrup et al., 2014).
While inhaled beta2-agonists seem to be without any relevant effects on performance when used in therapeutic doses, acute administration of oral salbutamol has been observed to increase peak power and mean power during a Wingate test (Collomp et al., 2005; Le Panse et al., 2007). Furthermore, oral salbutamol may increase isokinetic muscle strength (van Baak et al., 2000) in recreational subjects. In addition, short-term administration of beta2-agonists has been reported to be anabolic in animal models, and increases peak power and muscle strength in humans (Martineau et al., 1992; Caruso et al., 1995; Zhang et al., 1996; Le Panse et al., 2005; Sanchez et al., 2012). Most studies providing evidence of improved performance after administration of oral salbutamol have, however, been conducted in recreational subjects, and are therefore not representative of elite athletes (Pluim et al., 2011). In cycling, most Olympic endurance events are decided at intensities above 85% of maximal oxygen uptake (VO2max), which require athletes to have a large anaerobic metabolism and to be fatigue resilient (Joyner & Coyle, 2008). In addition, intensity may shift during a stage, making cyclists' ability to work intermittently at a high intensity important, for instance during a final sprint or during a climb (Atkinson et al., 2003). It has yet to be established whether oral beta2-agonists increase repeated sprint ability and intermittent supramaximal exercise performance, as former studies have focused on single test protocols. Clearly, these issues need to be clarified to understand the effects of beta2-agonists in elite athletes in relation to high-intensity performance.
Therefore, our objective was to investigate acute and short-term effects of oral salbutamol on repeated sprint ability, intermittent high-intensity exercise performance, and muscle strength in endurance athletes.

Methods

Subjects and ethics approval

Twenty endurance male athletes competitive in cycling (n = 6), mountain biking (n = 7), and triathlon (n = 7) took part in the study. Subjects were competitive at highest national level of their class. Included subjects had a weekly training volume of 14.9 ± 1.0 h/week and a VO2max of 69.4 ± 1.8 mL/min/kg. Subjects had no history of asthma or airway symptoms and had never used anti-asthmatic medication such as beta2-agonists. Subjects received oral and written information about the aims and contents of the study and possible risks involved. Before the start of the study, subjects gave their written informed consent. Included subjects attested to refrain from competitive events for the entire study and for at least 14 days after the last study visit. The study was performed in accordance with the Helsinki II declaration and was approved by the local ethics committee of Copenhagen (H-1-2010-105) and by the Danish Health and Medicines Authority (EudraCT: 2010-024339-18). Furthermore, the study was conducted in collaboration with the Good Clinical Practice-Unit of Copenhagen who monitored the study.

Experimental design

The study was double-blinded, randomized, and placebo-controlled with parallel design. Before the start of the intervention, subjects' VO2maxand performance were determined in an incremental exercise test to exhaustion on a bike ergometer (Monark 839E, Monark Exercise AB, Vansbro, Sweden). Before the incremental test and after exhaustion, forced expired volume in 1 s (FEV1) was measured repeatedly for 30 min. A drop in post-exercise FEV1 by more than 10% compared with baseline FEV1 was considered a positive test for EIB, and an exclusion criterion. Following FEV1 measurements, subjects completed familiarization to performance tests used in the intervention. Two further familiarization visits were completed.
After screening and familiarization, subjects were randomly assigned to either a salbutamol group (SAL) (n = 10) or a placebo group (PLA) (n = 10). There were no differences in subject characteristics between the groups (Table 1). Following randomization, subjects completed two baseline visits (Abaseline and Bbaseline) that served as control visits for the intervention. At visit A, subjects reported to the laboratory and had a catheter inserted in the antecubital vein for blood sampling. Then subjects warmed up for 15 min on a bike ergometer at 150W after which maximal inspiratory and expiratory mouth pressures (MIP/MEP) were measured. Two minutes following MIP/MEP, subjects performed an exercise performance test on a bike ergometer at an intensity corresponding to 110% of VO2max consisting of two 2 min bouts and a final bout to exhaustion, each interspersed by 2 min of recovery. Venous blood samples were drawn from the antecubital vein before (pre) and immediately after each bout (EX1, EX2, and EX3), and up until 15 min post-last bout. Blood samples were immediately analyzed on an ABL 800 Flex (Radiometer Medical, Brønshøj, Denmark) for concentrations of lactate, glucose, and K+.
Table 1. Subject characteristics of SAL and PLA
SAL (n = 10)PLA (n = 10)
  1. Mean ± standard error of the mean.
  2. iPPO, incremental peak power output; PLA, placebo; SAL, salbutamol; VO2max, maximal oxygen uptake.
Age (years)25.1 ± 1.626.6 ± 1.3
Height (cm)186 ± 2180 ± 2
Weight (kg)75.1 ± 1.672.8 ± 2.0
VO2max (mL/min/kg)69.5 ± 1.969.3 ± 1.8
iPPO (W)449 ± 9432 ± 9
Training volume (h/week)14.6 ± 1.015.1 ± 1.0
At visit B, subjects reported to the laboratory and had a catheter inserted in the antecubital vein for blood sampling. Then subjects warmed up for 15 min on a bike ergometer at 150W. Two minutes after warm-up, subjects performed three to four maximal voluntary isometric contractions (MVC) of m. quadriceps, followed by an isometric endurance test of m. deltoideus to exhaustion. Hereafter, subjects performed three short sprints of 3–4 s on a bike ergometer. After 4 min of recovery, subjects completed three repeated 30 s Wingate tests each interspersed by 2 min of recovery. Venous blood samples were drawn from the antecubital vein before (pre) and immediately after each bout (W1, W2, and W3), and up until 15 min post-last bout. Blood samples were immediately analyzed on an ABL 800 Flex for lactate, glucose, and K+.
At least 2 days after baseline visit B, subjects started the intervention. The intervention consisted of four visits: two visits (Aacute and Bacute) measuring effects of acute administration of study drugs and two visits (Atwo-week and Btwo-week) measuring short-term effects following 14 ± 1 (Atwo-week) and 16 ± 1 (Btwo-week) days of daily intake of study drugs. Intervention visit A and B were similar to baseline visit A and B. During the intervention, subjects kept their regular training regimen that did not change during the intervention. Subjects' regular training regimen did mainly consist of moderate intensity aerobic exercise and did not include any specific sprint or resistance training.
Subjects had a follow-up visit 1 ± 3 day after the intervention, where they reported any side effects and had their body mass and VO2maxmeasured as prior to the intervention.
On days of testing, subjects reported to laboratory at least 2 h after consuming a standardized light meal. Subjects were instructed to standardize food and fluid intake before each visit to the laboratory, refrain from strenuous physical activity 48 h before testing, and abstain from alcohol and caffeine consumption 24 h before testing. In an attempt to standardize circumstances of testing, subjects were asked to consider each visit as a competitive event and prepare accordingly. Testing was conducted in the same conditions (temperature and humidity) and with a fan behind subjects for cooling. In the study period, the same bike ergometer (Monark E839) was used. The ergometer was calibrated prior to all tests. Subjects used the same geometric setup, as well as their own pedals and shoes during the tests.

Study medication

Upon arrival to the laboratory, study drugs, 8 mg salbutamol (Ventoline®, GlaxoSmithKline, Brentford, UK) or placebo were orally administered 2 h before first test, as this is the time in which systemic concentrations of oral salbutamol reach their peak (Elers et al., 20102012a; Hostrup et al., 2014). Study drugs were produced, packed, and randomized by the Hospital Pharmacy of RegionH (Copenhagen, Denmark) in accordance with Good Manufacturing Practice. To optimize blinding, study drugs were produced in gelatin capsules with same color. To simulate real-life drug administration, subjects were instructed to ingest study drugs 2 h before each training session during the intervention. On days with no training, subjects were instructed to ingest study drugs at the same time of the day as on training days. Following the intervention and data analysis, randomization was confirmed by serum samples analyzed for salbutamol by the WADA-accredited Norwegian Doping Control Laboratory in Olso, Norway (Hostrup et al., 2014).

Experimental procedures

Maximal oxygen uptake

After a 10 min warm-up at 100 W, the incremental test started at 150 W with a step-wise increase of 25 W every 1 min until exhaustion. After the test, incremental peak power output (iPPO) was calculated as sum of power output (W) at last step and duration at last step divided by 60 s × 25 W. Subjects' iPPO are presented in Table 1. VO2max was measured during the incremental test by a breath-by-breath gas analyzing system (JAEGER MasterScreen CPX; Viasys Healthcare GmbH, Höechberg, Germany). During the test, subjects were told to keep a cadence between 80 and 90 rpm. Time to fatigue was defined as the point where pedaling frequency fell below 70 rpm for more than 5 s despite strong verbal encouragement. Before start of the test, the gas analyzing system was calibrated with two gases of known O2 and CO2concentrations, as well as with a 3–l syringe for tube flow meter calibration. VO2max was defined as the highest value recorded in any 30 s period before cessation of exercise. A plateau in the oxygen uptake despite an increased power output and a respiratory exchange ratio above 1.15 were used as criteria for VO2max achievement.

Lung function and maximal inspiratory and expiratory pressures

FEV1 and forced vital capacity (FVC) were measured using an EasyOne® spirometer (NDD Medical Technologies, Zurich, Switzerland). Strength of respiratory muscles was measured with a manuvacoumeter (MicroRPM, Carefusion®, San Diego, CA, USA) as MIP and MEP. Differences between the two highest values of FEV1, FVC, MIP, and MEP were less than 5%. All measurements were performed according to guidelines prescribed by American Thoracic Society, European Respiratory Society (20022005).

Maximal voluntary isometric contraction

Subjects sat on a table with an adjustable chair back with right leg fixed, with a knee joint angle of 90° of flexion, and ankle attached just superior to malleoli to a strain gauge (Tedea-Huntleigh, Cardiff, UK). Subjects performed four 3–4 s MVCs, with 1 min rest between contractions. To ensure that subjects remained in same position during MVC, three Velcro strips were tied around chest, hip, and thighs. In order to reduce day-to-day variation, exact body position of subjects were registered and used throughout entire experiment. Before MVC measurements, subjects performed three 60% submaximal isometric contractions for a duration of 3–4 s.

Isometric endurance

Subjects sat on a table with straight backs and right arm pointing straight forward, so that ankle between arm and thorax was 90°. Velcro strips were used to ensure that subjects remained in same position during the entire test. The test started after a 3 s countdown from investigator after which subjects held a 3 kg dumbbell in straight arm. A horizontal aluminum bar was positioned 10 cm below right arm of subjects, and the test was stopped first time arm touched the bar.

Repeated Wingate test

Repeated sprint ability was determined in a repeated Wingate test. Protocol was custom made in Monark 839E analysis software. Twenty seconds before each of the three consecutive bouts, subjects were told to find and maintain a cadence of 70 rpm until onset of the Wingate test. Three seconds before the start of each bout, test leader would count down, after which subjects would pedal as fast as possible for 30 s against a resistance corresponding to 0.75 N·kgbw. During the 2 min of passive recovery, workload was set to 6 N. Subjects were instructed to remain seated throughout the entire test. Cadence and power output were recorded by a computer with a sampling frequency of 1 Hz. Following the test, subjects' peak power (highest power output achieved for five consecutive seconds), mean power (average power output during the entire test), and fatigue index (difference between peak power and lowest power divided by peak power during each test) were calculated.

Statistics

Sample size was determined for SAL for the primary response variable (peak power) in a repeated measures analysis of variance (ANOVA) design. The effect size and standard deviation were chosen based on previous literature investigating the acute (Collomp et al., 2005) and short-term (Le Panse et al., 2005) effects of oral salbutamol on peak power. Correlation patterns were specified between the repeated measurements. Calculations were made in GLIMMPSE (University of Florida, USA). To detect a difference in SAL, at least nine subjects should be included, and with a risk of having one drop out, we included 10 subjects in SAL as well as 10 in PLA.
Data were analyzed in SPSS statistical software, version 22 (IBM Software, Chicago, Illinois, USA). Data are presented as mean ± standard error of the mean, and were tested for normality with a Sharipo–Wilk test and Q-Q plots. To determine differences in VO2max and Wmaxbetween the groups before the intervention, an unpaired t-test was used. Differences in VO2max and body mass before and after the intervention were tested with a repeated-measures ANOVA with group and trial as the two factors. Differences in peak power, mean power, and fatigue indices during the repeated Wingate test were determined by a repeated-measures ANOVA with group, Wingate number (W1, W2, and W3), and trial (baseline, acute, and two-week) as the three factors. A repeated-measures ANOVA was used to detect differences in MVC, exercise performance at 110% of VO2max, isometric endurance, and MIP/MEP with group and trial as the two factors. To determine differences in venous blood concentrations, a repeated-measures ANOVA was used with group, time (sampling point), and trial (baseline, acute, and two-week) as the three factors. In case of a significant interaction, the Newman–Keuls method was used as a post-hoc test. Level of significance was defined as α < 0.05.

Results

Side effects, body mass, and VO2max

SAL experienced only minor acute side effects, including tremor and tachycardia. During the intervention, these side effects surpassed within a few days. No side effects were reported in PLA.
Subjects' body mass did not change with the intervention, being 75.1 ± 1.6 and 75.4 ± 1.4 kg before and after the intervention in SAL and 72.8 ± 2.0 and 72.7 ± 1.8 kg in PLA, respectively. No changes were observed in VO2max and iPPO with the intervention in either group. In SAL, VO2max and iPPO were 69.5 ± 1.9 and 69.7 ± 1.9 mL/min/kg and 449 ± 9 and 446 ± 9 W before and after the intervention, respectively, with the corresponding values in PLA being 69.3 ± 1.8 and 69.2 ± 1.5 mL/min/kg and 432 ± 9 and 429 ± 9 W.

Repeated Wingate test

There was a significant interaction between group and trial (P < 0.05) on Wingate peak power. After 2-week administration, SAL increased peak power during the first (P < 0.05) and second bout (P < 0.05) by 6.4 ± 2.0 and 4.2 ± 1.0%. Acute administration only increased (P < 0.05) peak power during the first bout by 4.1 ± 1.7% in SAL (Fig. 1). No differences were observed in peak power during third bout in SAL. Mean power and fatigue indices did not change with the intervention in SAL (Table 2). Performance did not change during the intervention in PLA.
image
Figure 1. Peak power during three repeated Wingate tests interspersed by 2 min of recovery at baseline and after acute and 2-week administration of either salbutamol (SAL, n = 10) (filled bars) or placebo (PLA, n = 10) (open bars). W1, first Wingate test; W2, second Wingate test; W3, third Wingate test. Three-factorial analysis of variance showed a significant interaction (P < 0.05) between group and trial. *Significant (P < 0.05) difference from baseline in SAL. Mean ± standard error of the mean.
Table 2. Performance measurement during three repeated Wingate tests
W1W2W3
BaselineAcuteTwo-weekBaselineAcuteTwo-weekBaselineAcuteTwo-week
  1. Mean power and fatigue indices in salbutamol (SAL) and placebo (PLA). Mean ± standard error of the mean.
SAL (n = 10)
Mean power (W)688 ± 17695 ± 11690 ± 13640 ± 11632 ± 10630 ± 11606 ± 11602 ± 9601 ± 12
Fatigue index (%)39 ± 140 ± 240 ± 244 ± 244 ± 247 ± 246 ± 246 ± 148 ± 2
PLA (n = 10)
Mean power (W)682 ± 14672 ± 17669 ± 16611 ± 15614 ± 16609 ± 15567 ± 17574 ± 16570 ± 15
Fatigue index (%)41 ± 241 ± 343 ± 347 ± 248 ± 349 ± 450 ± 250 ± 348 ± 3

Maximal voluntary isometric contraction

MVC did not change with the intervention in either group (Fig. 2).
image
Figure 2. Maximal isometric voluntary contraction of m. quadriceps at baseline and after acute and 2-week administration of either salbutamol (SAL, n = 10) (filled bars) or placebo (PLA, n = 10) (open bars). Mean ± standard error of the mean.

Exercise performance at 110% of VO2max

No differences were observed in time to exhaustion during exercise at 110% of VO2max in either group. In SAL, subjects performed 266 ± 21 s at baseline and 225 ± 23 and 233 ± 24 s after acute and 2-week administration, respectively. In PLA, performance was 215 ± 16, 197 ± 17, and 202 ± 23 s at baseline, acute, and 2-week administration, respectively.

Isometric endurance

In SAL, time to exhaustion during isometric contraction of m. deltoideus was 118 ± 9, 120 ± 8, and 118 ± 8 s at baseline, acute, and 2-week administration, respectively, with corresponding values being 128 ± 9, 125 ± 10, and 129 ± 8 s in PLA, respectively.

Maximal inspiratory and expiratory pressures

No differences were observed in MIP and MEP between the groups with the intervention. MIP was 133 ± 6, 135 ± 6, and 144 ± 7 cm H2O at baseline, after acute administration, and after 2-week administration in SAL, respectively, with the corresponding values being 130 ± 11, 135 ± 11, and 133 ± 13 cm H2O in PLA. MEP was 181 ± 16, 186 ± 14, and 191 ± 15 cm H2O, at baseline, after acute administration, and after 2-week administration in SAL, respectively, with the corresponding values being 172 ± 10, 172 ± 11, and 173 ± 12 cm H2O in PLA.

Plasma lactate, glucose, and K+

No differences were observed in plasma glucose and lactate neither at rest nor during exercise in SAL during with the intervention. A significant interaction (P < 0.05) between group and trial was observed in plasma K+. Acute administration in SAL decreased (P < 0.05) plasma K+ at rest, after the first bout in the Wingate test (W1) and during endurance exercise at 110% of VO2max (Tables 3 and 4). No changes were observed in PLA with the intervention (not presented).
Table 3. Plasma concentrations of lactate, glucose and K+ at rest, during, and after three repeated Wingate tests in SAL
(mmol/L)PreW1R1W2R2W3P5P15
  1. *Significant (P < 0.05) difference from baseline in SAL.
  2. †Significant (P < 0.05) difference from baseline and 2-week administration in SAL.
  3. P5 and P15, blood drawn 5 and 15 min after last test; Pre, blood drawn before the first test; R1 and R2, blood drawn 2 min after the first (R1) and second (R2) Wingate test, respectively; SAL, salbutamol; W1, W2 and W3, blood drawn immediately after the first (W1), second (W2) and third (W3) Wingate test, respectively. Three-factorial analysis of variance revealed a significant interaction (P < 0.05) between group and trial for plasma K+. Mean ± standard error of the mean.
Lactate
Baseline2.0 ± 0.32.8 ± 0.47.7 ± 0.79.6 ± 1.012.4 ± 0.913.8 ± 1.216.4 ± 1.014.2 ± 1.3
Acute2.2 ± 0.23.2 ± 0.47.5 ± 0.410.0 ± 1.012.9 ± 0.714.1 ± 1.016.2 ± 0.813.0 ± 1.0
Two-week2.1 ± 0.23.6 ± 0.78.4 ± 0.710.0 ± 1.113.0 ± 0.614.2 ± 1.216.2 ± 1.012.8 ± 1.2
Glucose
Baseline4.9 ± 0.25.0 ± 0.15.1 ± 0.25.3 ± 0.25.5 ± 0.25.8 ± 0.26.0 ± 0.35.4 ± 0.3
Acute5.5 ± 0.25.5 ± 0.25.5 ± 0.25.7 ± 0.25.9 ± 0.26.1 ± 0.26.5 ± 0.36.0 ± 0.3
Two-week5.2 ± 0.25.1 ± 0.35.1 ± 0.35.3 ± 0.25.5 ± 0.35.7 ± 0.36.1 ± 0.45.3 ± 0.3
K+
Baseline3.7 ± 0.15.2 ± 0.34.0 ± 0.15.2 ± 0.33.9 ± 0.15.0 ± 0.33.2 ± 0.13.5 ± 0.1
Acute3.4 ± 0.1*5.2 ± 0.33.8 ± 0.15.2 ± 0.33.8 ± 0.15.0 ± 0.23.3 ± 0.13.5 ± 0.1
Two-week3.7 ± 0.15.3 ± 0.44.0 ± 0.15.3 ± 0.34.0 ± 0.15.2 ± 0.33.5 ± 0.13.6 ± 0.1
Table 4. Plasma concentrations of lactate, glucose and K+ at rest, during, and after exercise at 110% VO2max in SAL
(mmol/L)PreEX1R1EX2R2EX3P5P15
  1. *Significant (P < 0.05) difference from baseline in SAL.
  2. †Significant (P < 0.05) difference from baseline and 2-week administration in SAL.
  3. EX1, EX2 and EX3, blood drawn at the end of each bout; P5 and P15, blood drawn 5 and 15 min after last test; Pre, blood drawn before the first test; R1 and R2, at the end of 2 min of recovery between each bout; SAL, salbutamol; VO2max, maximal oxygen uptake. Three-factorial analysis of variance revealed a significant interaction (P < 0.05) between group and trial for plasma K+. Mean ± standard error of the mean.
Lactate
Baseline1.3 ± 0.12.5 ± 0.35.2 ± 0.56.7 ± 0.48.1 ± 0.813.6 ± 0.914.2 ± 0.810.8 ± 1.0
Acute1.4 ± 0.13.4 ± 0.36.3 ± 0.56.9 ± 0.59.3 ± 0.813.8 ± 0.814.2 ± 1.010.8 ± 1.0
Two-week1.6 ± 0.23.1 ± 0.36.1 ± 0.57.7 ± 0.69.6 ± 0.914.2 ± 0.914.7 ± 0.910.5 ± 1.0
Glucose
Baseline4.9 ± 0.25.1 ± 0.15.2 ± 0.15.2 ± 0.15.6 ± 0.25.5 ± 0.27.0 ± 0.46.3 ± 0.3
Acute4.9 ± 0.25.2 ± 0.25.5 ± 0.25.3 ± 0.25.7 ± 0.25.6 ± 0.36.8 ± 0.46.3 ± 0.3
Two-week5.1 ± 0.15.2 ± 0.25.4 ± 0.25.3 ± 0.25.5 ± 0.35.4 ± 0.36.7 ± 0.35.8 ± 0.4
K+
Baseline3.7 ± 0.14.7 ± 0.14.1 ± 0.24.7 ± 0.14.2 ± 0.15.5 ± 0.23.6 ± 0.13.8 ± 0.1
Acute3.3 ± 0.1*4.0 ± 0.1*4.0 ± 0.24.2 ± 0.23.7 ± 0.1*5.1 ± 0.13.3 ± 0.13.8 ± 0.4
Two-week3.5 ± 0.14.3 ± 0.13.9 ± 0.14.4 ± 0.13.8 ± 0.15.7 ± 0.23.5 ± 0.13.6 ± 0.1

Discussion

The most important findings of the present study were that acute and 2-week administration of oral salbutamol improved peak power during the first Wingate test, but that this effect disappeared as sprints were repeated. In addition, oral salbutamol had no effect on quadriceps isometric muscle strength, exercise performance at 110% of VO2max, or on isometric endurance.
While former studies have measured acute and short-term effects of oral salbutamol on single sprint performance in recreational subjects (Collomp et al., 2005; Sanchez et al., 2012), we measured effects on repeated sprint performance in endurance athletes. Interestingly, although salbutamol improved athletes' peak power during the first bout in the Wingate test after acute administration, peak power was equally attenuated for salbutamol as placebo when sprints were repeated, reaching similar peak power as baseline during the second and third sprint. This observation was also the case following 2-week administration in SAL, although peak power also was increased compared with baseline during the second sprint. The reason for these observations might be related to the greater initial sprint performance with salbutamol during the first bouts, giving rise to greater muscular perturbations of ions and accumulation of metabolites causing fatigue (Gaitanos et al., 1993; Mendez-Villanueva et al., 2007), thus blunting the effect of salbutamol on peak power during the last sprint. In support of this proposition, initial sprint performance has been found to be positively correlated with performance decrement over subsequent sprints (Girard et al., 2011).
Our observations of increased Wingate peak power following both acute and short-term administration of oral salbutamol in endurance athletes are consistent with observations from recreational subjects (Collomp et al., 2005; Sanchez et al., 2012). However, on the contrary to the observations in recreational subjects (Sanchez et al., 2012), we observed a larger effect of oral salbutamol following short-term administration than after acute administration. The contradictory observations might be explained by administration instructions. As such, the endurance athletes in the present study were asked to ingest the study drugs 2 h before each training session, whereas in the study by Sanchez et al. (2012) salbutamol was administered as 4 mg dosing at three fixed time points during the day, and not necessarily in combination with training. Therefore, the larger effect observed following 2-week administration in the present study might be explained by a larger training response induced by salbutamol during the 2-week ingestion.
Although peak power was increased in SAL during the first sprints, no differences were observed in mean power or fatigue indices, neither after acute administration nor after 2-week administration. In contrast, former studies in recreational males and females (Collomp et al., 2005; Le Panse et al., 2007) have shown increases in mean power during a single Wingate test after acute administration of 4 mg salbutamol. The discrepancy could be attributed to differences in training status of the included subjects or in dosing. Noteworthy, beta2-adrenoceptor content has been shown to be lower in athletic subjects than in recreational (Butler et al., 1982). This is also supported by the increase of 4.1 ± 1.7% observed in peak power during the first sprint after acute administration of salbutamol in the present study, being lower than that observed in the previous studies in recreational subjects showing increases of 9.4% (Collomp et al., 2005) and 14% (Sanchez et al., 2012). Still, our observations of no differences in mean power and fatigue indices following 2-week administration of salbutamol are in agreement with prior studies in recreational subjects showing no effects of short-term administration of salbutamol (Le Panse et al., 2005). This discrepancy might also explain why we observed no differences in blood lactate following the Wingate tests as observed in the study by Le Panse et al. (2007). Still, in line with the present observations, Collomp et al. (2005) observed no differences in blood lactate between oral salbutamol and placebo following a Wingate test.
The increased peak power observed during the Wingate test in SAL could be attributed to various effects in skeletal muscles. In animal models, administration of beta2-agonists have been shown to stimulate excitation-contraction coupling (Cairns & Dulhunty, 1993) by protein kinase A dependent phosphorylation of dihydropyridine receptors and ryanodine receptors (Ha et al., 1999) leading to elevated Ca2+ release (Van Der Heijden et al., 1998). In addition, inhibitory effects of phospholamban on SERCA-ATPase are attenuated by beta2-adrernegic stimulation (Slack et al., 1997), hence accelerating rate of relaxation. In support of the latter, Crivelli et al. (2011) reported a shorter half relaxation time after administration of 6 mg salbutamol measured during MVC of m. quadriceps with electrical stimulation in active males. Although not investigated in human, increased Ca2+ handling caused by beta2-adrenergic stimulation might explain the greater peak power observed with salbutamol during Wingate sprint through enhanced muscle shortening velocity and rate of relaxation (Crivelli et al., 2011). Higher peak power during Wingate tests might also arise from elevated rate of glycogenolysis and glycolysis as beta2-agonists potentially increase anaerobic energy yield (Richter et al., 1982; Alves & Sola-Penna, 2003).
We observed no effects of acute and 2-week administration of salbutamol on MVC of m. quadriceps. In agreement with the present study, Crivelli et al. (2011) and Decorte et al. (2008) found no acute effects of salbutamol on isometric muscle strength (Decorte et al., 2008; Crivelli et al., 2011). However, van Baak et al. (2000) observed an increase in isokinetic muscle strength in active males after acute administration of 4 mg salbutamol, and recently, Kalsen et al. (2013) observed a 6% increase in MVC of m. quadriceps in elite swimmers after acute combined inhalation of three different beta2-agonists in doses within the current WADA regulations. Moreover, previous studies reported increased muscle strength following short-term administration of oral salbutamol in recreational subjects. Caruso et al. (2008) observed that concentric and eccentric force, measured by flywheel, were greater after 40 days of unilateral inactivity combined with oral administration of albuterol (Caruso et al., 2008). In addition, muscle force was shown to increase after 9 weeks of knee extension training when salbutamol (16 mg) was administered during the last 6 weeks (Caruso et al., 1995). The discrepancy between the present study and the previous by Caruso et al. might be related to differences in dose and duration of administration. In the studies by Caruso et al., 16 mg oral salbutamol was administered, thus being twice as high as the 8 mg in the present study. Moreover, the duration of administration was longer in the studies by Caruso et al. Lastly, the subjects that participated in the present study were more trained than those included in the studies by Caruso et al., perhaps responding differently as discussed above. Nonetheless, work in animal studies have demonstrated that short-term administration of high doses of beta2-agonists increase muscle mass and cause a shift towards more fast twitch muscle fibers, which may explain the observations by Caruso et al. (Zhang et al., 1996). In any case, the underlying mechanisms by which short-term administration of oral salbutamol affects muscle strength in humans need to be clarified in future studies.
To our knowledge, this is the first study investigating effects of oral salbutamol on isometric endurance. It has been proposed that occlusion of blood flow to skeletal muscles during isometric contractions (Humphreys & Lind, 1963) limits the release of K+ to the blood stream (Clausen, 2008), and consequently, removal of interstitial K+ would be restricted to Na+/K+-ATPase activity. As such, our hypothesis was that salbutamol would induce a stimulatory effect on Na+/K+-ATPase activity leading to reduced accumulation of interstitial K+ and delay development of fatigue (Clausen, 2003; Nielsen et al., 2004). Although, Na+/K+-ATPase activity might have been increased with salbutamol, also supported by the lower venous K+ concentrations, no differences were observed on endurance, and apparently, salbutamol does not seem to have an effect on isometric endurance.
While several former studies have reported improvements in exercise performance after both acute and short-term administration of oral salbutamol in recreational subjects (Collomp et al., 2000; van Baak et al., 2000), we observed no differences in exercise performance at 110% of VO2max in endurance athletes. The difference may be explained by several factors. Firstly, intensity of the endurance test was higher in the present study than intensities applied in former studies ranging from 70 to 85% of VO2max (Collomp et al., 2000; van Baak et al., 2000). Secondly, subjects in the present study were more trained than those included in former studies of oral beta2-agonists. Still, in agreement with our results, Collomp et al. (2002) found no effect of 6 mg oral salbutamol on exercise performance in trained men.
We observed no effects of oral salbutamol on MIP and MEP. Our observations are inconsistent with the observations by Martineau et al. (1992) showing an increase in MIP following 2- and 3-week administration of oral salbutamol. However, in agreement with the present observations, they did not observe any difference in MEP.
In summary, acute and 2-week administration of oral salbutamol increases peak power during first bouts in a repeated Wingate test, but this effect disappear as bouts are repeated. However, on contrary with former studies, we observed no effects of oral salbutamol on exercise performance. Lastly, we observed no effects on MVC and isometric endurance of m. deltoideus with salbutamol. Nevertheless, our observations suggest that oral salbutamol provide athletes an advantage in sport disciplines requiring a high power development. Future studies should clarify molecular mechanisms behind increases peak power with beta2-agonists.

Perspectives

The present study adds new information about salbutamol in the context of doping in competitive sports. While effects of oral salbutamol have been well described in non-elite subjects, the present study is the first to investigate effects in elite endurance athletes. Along with prior studies in recreational subjects, our observations of enhanced peak power during repeated Wingate tests supports the restriction of oral salbutamol on WADA's list of prohibited substances. Importantly, some subjects experience side effects such as muscle tremor and tachycardia following intake of oral salbutamol, which potentially can have a negative impact on athletes' health and performance (Le Panse et al., 2007). Although therapeutic inhalation of salbutamol still is allowed in competitive sports, future studies should investigate effects of inhaled beta2-agonists on sprint performance and muscle strength to rule out an ergogenic effect. From a pharmacological perspective, it seems plausible that inhaled beta2-agonists could be performance-enhancing on peak power during maximal sprinting. Indeed, Kalsen et al. (2013) recently demonstrated that combined inhalation of beta2-agonists within the current WADA thresholds increased arm sprint ergometer performance. Furthermore, Decorte et al. (2013) also recently demonstrated that inhalation of only 800 μg salbutamol increased quadriceps endurance. As such, athletes might unfairly benefit from salbutamol, even when used within the current limits on the list of prohibited substances.

Acknowledgements

The study was supported by a grant from the World Anti-doping Agency (WADA).

Author contribution

MH, AK, JB, and VB participated in the study design. MH, AK, MA, VB, and JB conducted the experiments. VB was responsible for medical expertise and screening of the athletes. MH, AK, MA, JB and VB performed the data analysis. MH, AK, MA, VB, and JB wrote or contributed to the writing of the manuscript.

References

  • Alves GGSola-Penna MEpinephrine modulates cellular distribution of muscle phosphofructokinaseMol Genet Metab 200378302306.
  • American Thoracic Society, European Respiratory SocietyATS/ERS statement on respiratory muscle testingAm J Respir Crit Care Med 2002166518624.
  • American Thoracic Society, European Respiratory SocietyATS/ERS recommendations for standardized procedures for the online and offline measurement of exhaled lower respiratory nitric oxide and nasal nitric oxide, 2005Am J Respir Crit Care Med 2005171912930.
  • Atkinson GDavison RJeukendrup APassfield LScience and cycling: current knowledge and future directions for researchJ Sports Sci 200321767787.
  • Butler JO'Brien MO'Malley KKelly JGRelationship of beta-adrenoreceptor density to fitness in athletesNature 19822986062.
  • Cairns SPDulhunty AFThe effects of beta-adrenoceptor activation on contraction in isolated fast- and slow-twitch skeletal muscle fibres of the ratBr J Pharmacol 199311011331141.
  • Carlsen KHAnderson SDBjermer LBonini SBrusasco VCanonica WCummiskey JDelgado LDel Giacco SRDrobnic FHaahtela TLarsson KPalange PPopov Tvan Cauwenberge PEuropean Respiratory Society; European Academy of Allergy and Clinical ImmunologyGA(2)LENTreatment of exercise-induced asthma, respiratory and allergic disorders in sports and the relationship to doping: part II of the report from the Joint Task Force of European Respiratory Society (ERS) and European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI) in cooperation with GA(2)LENAllergy 200863492505.
  • Caruso JFHamill JLYamauchi MCook TDMercado DRWickel EEAlbuterol and exercise effects on ankle extensor strength during 40 days of unloadingAviat Space Environ Med 200879577584.
  • Caruso JFSignorile JFPerry ACLeblanc BWilliams RClark MBamman MMThe effects of albuterol and isokinetic exercise on the quadriceps muscle groupMed Sci Sports Exerc 19952714711476.
  • Clausen TNa+-K+ pump regulation and skeletal muscle contractilityPhysiol Rev 20038312691324.
  • Clausen TClearance of extracellular K+ during muscle contraction-roles of membrane transport and diffusionJ Gen Physiol 200813473481.
  • Collomp KCandau RCollomp RCarra JLasne FPréfaut CDe Ceaurriz JEffects of acute ingestion of salbutamol during submaximal exerciseInt J Sports Med 200021480484.
  • Collomp KCandau RMillet GMucci PBorrani FPréfaut CDe Ceaurriz JEffects of salbutamol and caffeine ingestion on exercise metabolism and performanceInt J Sports Med 200223549554.
  • Collomp KLe Panse BPortier HLecoq AMJaffre CRichard OBenhamou LCourteix DDe Ceaurriz JEffects of acute salbutamol intake during a Wingate testInt J Sports Med 200526513517.
  • Crivelli GMillet GPGremion GBorrani FEffects of salbutamol on the contractile properties of human skeletal muscle before and after fatigueActa Physiol 2011203311320.
  • Decorte NBachasson DGuinot MFlore PLevy PVerges SWuyam BEffect of salbutamol on neuromuscular function in endurance athletesMed Sci Sports Exerc 20134519251932.
  • Decorte NVerges SFlore PGuinot MWuyam BEffects of acute salbutamol inhalation on quadriceps force and fatigabilityMed Sci Sports Exerc 20084012201227.
  • Elers JPedersen LHenninge JHemmersbach PDalhoff KBacker VThe pharmacokinetic profile of inhaled and oral salbutamol in elite athletes with asthma and nonasthmatic subjectsClin J Sport Med 2012a22140145.
  • Elers JPedersen LHenninge JLund TKHemmersbach PDalhoff KBacker VBlood and urinary concentrations of salbutamol in asthmatic subjectsMed Sci Sports Exerc 201042244249.
  • Gaitanos GCWilliams CBoobis LHBrooks SHuman muscle metabolism during intermittent maximal exerciseJ Appl Physiol 199375712719.
  • Girard OMendez-Villanueva ABishop DRepeated-sprint ability – part I: factors contributing to fatigueSports Med 201141673694.
  • Ha TNVPosterino GSFryer MWEffects of terbutaline on force and intracellular calcium in slow-twitch skeletal muscle fibres of the ratBr J Pharmacol 199912617171724.
  • Hostrup MKalsen AAuchenberg MRzeppa SHemmersbach PBangsbo JBacker VUrine concentrations of oral salbutamol in samples collected after intense exercise in endurance athletesDrug Test Anal. 20146528532.
  • Humphreys PWLind ARThe blood flow through active and inactive muscles of the forearm during sustained hand-grip contractionsJ Physiol 1963166120135.
  • Joyner MJCoyle EFEndurance exercise performance: the physiology of championsJ Physiol 20085863544.
  • Kalsen AHostrup MBangsbo JBacker VCombined inhalation of beta2 -agonists improves swim ergometer sprint performance but not high-intensity swim performanceScand J Med Sci Sports 2013: doi: 10.1111/sms.12096
  • Le Panse BArlettaz APortier HLecoq AMDe Ceaurriz JCollomp KEffects of acute salbutamol intake during supramaximal exercise in womenBr J Sports Med 200741430434.
  • Le Panse BCollomp KPortier HLecoq AMJaffre CBeaupied HRichard OBenhamou LDe Ceaurriz JCourteix DEffects of short-term salbutamol ingestion during a Wingate testInt J Sports Med 200526518523.
  • Martineau LHoran MARothwell NJLittle RASalbutamol, a beta 2-adrenoceptor agonist, increases skeletal muscle strength in young menClin Sci 199283615621.
  • McKenzie DCFitch KDThe asthmatic athlete: inhaled beta-2 agonists, sport performance, and dopingClin J Sport Med 2011214650.
  • Mendez-Villanueva AHamer PBishop DFatigue responses during repeated sprints matched for initial mechanical outputMed Sci Sports Exerc 20073922192225.
  • Nielsen JJMohr MKlarskov CKristensen MKrustrup PJuel CBangsbo JEffects of high-intensity intermittent training on potassium kinetics and performance in human skeletal muscleJ Physiol 2004554857870.
  • Pluim Bde Hon OStaal BLimpens JKuipers HOverbeek SZwinderman AScholten Rβ2-agonists and physical performance: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trialsSports Med 2011413957.
  • Richter EARuderman NBGavras HBelur ERGalbo HMuscle glycogenolysis during exercise: dual control by epinephrine and contractionsAmerican Journal of Physiology 19822422532.
  • Sanchez AMCollomp KCarra JBorrani FCoste OPréfaut CCandau REffect of acute and short-term oral salbutamol treatments on maximal power output in non-asthmatic athletesEur J Appl Physiol 201211232513258.
  • Slack JPGrupp ILFerguson DGRosenthal NKranias EGEctopic expression of phospholamban in fast-twitch skeletal muscle alters sarcoplasmic reticulum Ca2+ transport and muscle relaxationJ Biol Chem 19972721886218868.
  • van Baak MAMayer LHKempinski REHartgens FEffect of salbutamol on muscle strength and endurance performance in non asthmatic menMed Sci Sports Exerc 20003213001306.
  • Van Der Heijden HFZhan WZPrakash YSDekhuijzen PNSieck GCSalbutamol enhances isotonic contractile properties of rat diaphragm muscleJ Appl Physiol 199885525529.
  • Wolfarth BWuestenfeld JCKindermann WErgogenic effects of inhaled beta2-agonists in non-asthmatic athletesEndocrinol Metab Clin North Am 2010397587.
  • Zhang KMHu PWang SWFeher JJWright LDWechsler ASSpratt JABriggs FNSalbutamol changes the molecular and mechanical properties of canine skeletal muscleJ Physiol 1996496211220.




    • Бета - 2 - агонисты;
    • легирование;
    • спортсмены;
    • мышечная сила;
    • Пиковая мощность

    Абстрактные

    Наша цель заключалась в изучении последствий острого и 2-недельного введения пероральной сальбутамола при многократном способности спринтерской, физической работоспособности и мышечной силы в элитных спортсменов , развивающих выносливость. Двадцать мужских элитных спортсменов [VO 2MAX : 69,4 ± 1,8 (среднее ± SE) мл / мин / кг], в возрасте 25,9 ± 1,4 года, были включены в рандомизированное, двойное слепое и плацебо-контролируемое параллельное исследование. На исходном уровне, после острого введения, и снова после 2-недельного введения исследуемых препаратов (8 мг сальбутамола или плацебо), максимальное произвольное сокращение испытуемых (MVC) т. четырехглавой и изометрической выносливость м. deltoideus были измерены, а затем три повторных испытаний Wingate. Упражнение производительность на 110% VO 2MAXопределяли на велосипеде велоэргометре. Острое введение сальбутамола увеличилась пиковой мощности во время первого теста Wingate на 4,1 ± 1,7% ( P  <0,05). Двухнедельный введение сальбутамола увеличилась ( P  <0,05) пиковой мощности во время первого и второго теста Wingate на 6,4 ± 2,0 и 4,2 ± 1,0%. Ни острого , ни 2-недельного введения сальбутамола не имели никакого влияния на MVC, выполнения физических упражнений на 110% VO 2MAX или на изометрической выносливостью. Никаких различий не наблюдалось в группе плацебо. В заключение, сальбутамол преимущества спринтерской способности спортсменов. Таким образом, данное исследование подтверждает ограничение устной сальбутамола в спортивных соревнованиях.
    В спортивных соревнованиях, использование бета - 2 - агонисты распространено из - за высокой распространенности астмы и физической нагрузкой бронхоспазма (EIB) среди элитных спортсменов (McKenzie & Fitch, 2011 ). Высокое использование бета - 2 - агонисты, особенно среди спортсменов , развивающих выносливость, привело к анекдотических свидетельств того, что эти агенты не увеличивают производительность, хотя большинство научный доклад литературы не повышения влияния ингаляционных бета - 2 - агонисты по производительности при приеме не-астматиков спортсменов (Карлсена и др. 2008 ;. Wolfarth и др 2010 ; Pluim и др. 2011). В 2010 году Всемирное антидопинговое агентство (ВАДА) ослабил свои ограничения к общей бета - 2 - агонисты, сальбутамол и сальметерол, с последующим рыхлением в 2012 году для пролонгированные бета 2 агонист, формотерола. Следовательно, эти агенты могут путем ингаляции в терапевтических дозах спортсменами в лечении астмы и EIB ( www.wada-ama.org ). Несмотря на то , устные бета - 2 - агонисты по- прежнему запрещены, в и вне конкуренции, Фармакокинетические данные указывают на то, что 50% образцов мочи , собранной за 12 часов после введения пероральной сальбутамола являются Ложноотрицательный сделать окно , чтобы обнаружить устное злоупотребление сальбутамола ограничены в анализе допинг (Hostrup и др., 2014 ).
    В то время как вдыхаемый бета - 2 - агонисты , как представляется, без каких - либо соответствующих эффектов на производительность при использовании в терапевтических дозах, однократное введение пероральной сальбутамола наблюдалось увеличение пиковой мощности и средней мощности во время испытания на Wingate (Collomp и др. 2005 ; Le Panse и др., 2007 ). Кроме того, оральный сальбутамол может увеличить изокинетического мышечной силы (Van Baak и др., 2000 ) в рекреационных предметов. Кроме того, краткосрочное введение бета - 2 - агонисты, как сообщается, быть анаболический на животных моделях, и увеличивает пиковую мощность и мышечной силы в организме человека (Мартино и др. 1992 ; Caruso и др. 1995 ; Zhang и др. , 1996 ; Le Panse и др. 2005 ;. Санчес и др 2012 ). Поэтому в большинстве исследований , обеспечивающих доказательства повышения производительности после введения пероральной сальбутамола, однако, были проведены в рекреационных субъектов и не являются репрезентативными элитных спортсменов (Pluim и др., 2011 ). В езда на велосипеде, большинство Олимпийских выносливость события определяются при интенсивности выше 85% максимального потребления кислорода (VO 2MAX ), которые требуют спортсменов иметь большой анаэробный метаболизм и быть устойчивыми усталости (Джойнер & Coyle, 2008 ). Кроме того, интенсивность может меняться во время стадии, что делает способность велосипедистов , чтобы периодически работать на высокой интенсивности важной, например , в ходе заключительного спринта или во время подъема (Atkinson и др., 2003 ). Это еще предстоит установить , является ли пероральное бета - 2 увеличить -агонистов повторяющееся способность спринта и прерывистый сверхмаксимальном физической работоспособности, поскольку прежние исследования были сосредоточены на отдельных протоколов испытаний. Очевидно, что эти вопросы необходимо прояснить , чтобы понять эффекты бета - 2 - агонисты в элитных спортсменов по отношению к производительности высокой интенсивности.
    Таким образом, наша цель состояла в изучении острой и краткосрочные эффекты оральных сальбутамола при многократном способности спринтерской, прерывистый высокой интенсивности выполнения упражнений и мышечной силы в выносливости спортсменов.

    методы

    Субъекты и этика утверждения

    Двадцать выносливость спортсменов мужского пола в конкурентных езда на велосипеде ( п  = 6), катание на горных велосипедах ( п  = 7) и триатлон ( п  = 7) приняли участие в исследовании. Субъекты были конкурентоспособными на самом высоком национальном уровне своего класса. Включенные объекты имели еженедельный объем подготовки 14,9 ± 1,0 ч / неделю и VO 2MAX из 69,4 ± 1,8 мл / мин / кг. Субъекты не имели никакой истории астмы или дыхательных симптомов и никогда не использовали противоастматические препараты , такие как бета 2 - агонисты. Пациенты получали устную и письменную информацию о целях и содержании исследования и возможных рисков. Перед началом исследования, испытуемые дали письменное информированное согласие. Входящие в комплект предметы свидетельствуют воздержаться от конкурентной событий для всего исследования и , по крайней мере , через 14 дней после последнего учебного визита. Исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларации II и был одобрен местным комитетом по этике Копенгагена (H-1-2010-105) и датским здравоохранения и лекарственных средств администрации (EudraCT: 2010-024339-18). Кроме того, исследование было проведено в сотрудничестве с надлежащей клинической практики-Unit Копенгагена, наблюдавшие исследование.

    Экспериментальная дизайн

    Исследование было двойное слепое, рандомизированное, плацебо-контролируемое с параллельным дизайном. Перед началом вмешательства, испытуемых В. О. 2max и производительность определяли с помощью теста дополнительных упражнений до изнеможения на велосипеде велоэргометре (Monark 839E, Monark упражнения AB, Vansbro, Швеция). Перед инкрементного испытания и после истощения, вынужденный истекли объем в 1 с (ОФВ1) измерялось неоднократно в течение 30 мин. Падение после упражнений ОФВ1 более чем на 10% по сравнению с исходным уровнем ОФВ1 был рассмотрен положительный тест на ЕИБ, и критерием исключения. После измерения ОФВ1 субъектов завершили ознакомление к тестам производительности , используемых в интервенции. Еще два ознакомительных визитов были завершены.
    После проверки и ознакомления, предметы были рандомизированы либо сальбутамола группе (SAL) ( п  = 10) или группе плацебо (ПЛА) ( п  = 10). Там не было никаких различий в предметных характеристиках между группами (табл  1 ). После рандомизации субъектов завершили две базовые посещения (A базовых и B базовых ), послужившие контрольных посещений для вмешательства. При посещении А, субъекты сообщили в лабораторию и был катетер , введенный в локтевую вену для забора крови. Затем предметы разогревается в течение 15 минут на велосипеде эргометром на 150W , после чего измеряли максимальное вдоха и выдоха рот давления (MIP / MEP). Через две минуты после MIP / MEP, субъекты выполняли тест производительности упражнений на велосипеде велоэргометре при интенсивности , соответствующей 110% VO 2MAX , состоящей из двух 2 мин приступами и окончательный бой до истощения, каждая перемежаться 2 мин восстановления. Образцы венозной крови были взяты из локтевой вены перед тем (предварительно) и сразу же после каждого боя (EX1, EX2 и EX3), и вплоть до 15 мин после последнего боя. Образцы крови немедленно анализировали на ABL 800 Flex (радиометр Medical, Brønshøj, Дания) для концентрации лактата, глюкозы и K + .
    Таблица 1.  Ключевые характеристики SAL и PLA
    SAL ( п  = 10)ПМК ( п  = 10)
    1. Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.
    2. Ippo, Приростная пиковой мощности; PLA, плацебо; SAL, сальбутамол; В. О. 2max , максимальное потребление кислорода.
    Возраст (лет)25,1 ± 1,626,6 ± 1,3
    высота (см)186 ± 2180 ± 2
    Вес (кг)75,1 ± 1,672,8 ± 2,0
    В. О. 2max (мл / мин / кг)69,5 ± 1,969,3 ± 1,8
    Ippo (W)449 ± 9432 ± 9
    Объем обучения (ч / неделю)14,6 ± 1,015,1 ± 1,0
    При посещении B, субъекты сообщили в лабораторию и был катетер , введенный в локтевую вену для забора крови. Затем предметы разогревается в течение 15 минут на велосипеде эргометром на 150W. Через две минуты после прогрева, субъекты выполняли от трех до четырех максимальных добровольных изометрических сокращений (MVC) м. четырехглавой мышцы, а затем изометрической испытаний на выносливость , т. deltoideus к истощению. Здесь и далее, субъекты выполняли три коротких спринтов на 3-4 сек на велосипеде велоэргометре. Через 4 мин восстановления, субъектов завершили три повторяется 30 с Wingate проверяет каждый перемежаться 2 мин восстановления. Образцы венозной крови были взяты из локтевой вены перед тем (предварительно) и сразу же после каждого боя (W1, W2, W3 и), и вплоть до 15 мин после последнего боя. Образцы крови немедленно анализировали на ABL 800 Flex для лактата, глюкозы и K + .
    По крайней мере , через 2 дня после исходного визита B, субъекты начали вмешательство. Вмешательство состояло из четырех визитов: двух визитов (А острая и В острых ) измерение эффектов острого введения исследуемых препаратов и двух визитов (А две недели и B две недели ) измерение краткосрочных эффектов следующие 14 ± 1 (А два -недельный ) и 16 ± 1 (B двухнедельные ) дней ежедневного приема исследуемых препаратов. Вмешательство визит А и Б были аналогичны базовым визит А и В. Во время вмешательства, субъекты сохранили свой ​​регулярный режим обучения , который не изменился во время вмешательства. Регулярный режим обучения испытуемых было в основном состоят из умеренной интенсивности аэробных упражнений и не включают в себя каких - либо конкретных спринте или обучение сопротивления.
    Субъекты имели последующее посещение 1 ± 3 день после вмешательства, где они сообщили о каких - либо побочных эффектов , а их масса тела и VO 2max измеряется как до вмешательства.
    В дни испытаний, субъекты сообщили в лаборатории по меньшей мере 2 ч после приема стандартизированного легкую еду. Субъекты были проинструктированы по стандартизации продуктов питания и потребления жидкости перед каждым визитом в лабораторию, воздерживаться от напряженной физической активности за 48 часов до тестирования, а также воздерживаться от алкоголя и кофеина потребления за 24 ч перед испытанием. В попытке стандартизировать условия тестирования, испытуемых просили рассмотреть каждый визит в качестве конкурентного мероприятия и подготовить соответствующим образом. Тестирование проводилось в тех же условиях (температура и влажность) и с вентилятором позади предметов для охлаждения. В исследуемый период, был использован тот же велосипед велоэргометр (Monark E839). Велоэргометр был откалиброван до всех испытаний. Субъекты использовали те же геометрические настройки, а также свои собственные педали и обувь во время испытаний.

    Исследуемый препарат

    По прибытии в лабораторию, исследуемых препаратов, 8 мг сальбутамола (Ventoline®, GlaxoSmithKline, Brentford, Великобритания) или плацебо вводили перорально за 2 ч до первого испытания, так как это время , в котором системные концентрации орального сальбутамола достигают своего пика (Элерса и др. 2010 , 2012a ;. Hostrup и др 2014 ). Исследуемые препараты были произведены, упакованы, и рандомизированы в больницы фармации RegionH (Копенгаген, Дания) в соответствии с надлежащей производственной практики. Для оптимизации ослепление, исследуемые препараты были произведены в желатиновые капсулы с такого же цвета. Для имитации введения лекарственного средства в реальной жизни, предметы были проинструктированы глотают исследуемых препаратов за 2 часа перед каждой тренировкой во время вмешательства. В дни без обучения, Пациентов инструктировали глотают исследуемые препараты в то же время дня , как и на дни тренировок. После анализа вмешательства и данных, рандомизация была подтверждена образцов сыворотки анализировали на сальбутамол по аккредитованной ВАДА норвежской лаборатории допинг - контроля в Olso, Норвегия (Hostrup и др., 2014 ).

    Экспериментальные процедуры

    Максимальное потребление кислорода

    После 10 - минутного разогрева на 100 Вт, дополнительные испытания начались в 150 Вт с пошаговым увеличением 25 Вт каждые 1 мин до истощения. После испытания, выходная мощность инкрементный пик (IPPO) была рассчитана как сумма выходной мощности (W) на последней стадии и длительности на последнем шаге , деленная на 60 сек × 25 Вт Ippo испытуемых представлены в таблице  1 . VO 2max измеряли во время дополнительных испытаний с помощью дыхания по вдохе системы газоаналитических (JAEGER MasterScreen CPX; Viasys Healthcare GmbH, Хёхберг, Германия). Во время теста испытуемым сохранить интонацию от 80 до 90 оборотов в минуту. Время усталость была определена как точка , где частота вращения педалей упала ниже 70 оборотов в минуту в течение более 5 секунд , несмотря на сильную словесного поощрения. Перед началом теста, система газового анализа калибруют с двумя газами , известными O 2 и СО 2 концентрациях, а также с 3-литровой шприц для калибровки расходомера трубка. ВО 2max был определен как высшая ценность , записанные в 30 - секундного период до прекращения упражнений. Плато в поглощении кислорода , несмотря на увеличение выходной мощности и респираторный коэффициент обмена выше 1,15 были использованы в качестве критерия для В.О. 2MAX достижения.

    Функция легких и максимального вдоха и выдоха давление

    ОФВ1 и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ) были измерены с использованием спирометра EasyOne® (NDD медицинских технологий, Цюрих, Швейцария). Прочность дыхательных мышц измеряли с помощью manuvacoumeter (MicroRPM, Carefusion®, Сан - Диего, Калифорния, США) в качестве MIP и MEP. Различия между двумя самыми высокими значениями ОФВ1, ФЖЕЛ, MIP и MEP были менее чем на 5%. Все измерения проводились в соответствии с руководящими принципами , установленными Американского торакального общества, Европейского респираторного общества ( 2002 , 2005 ).

    Изометрическое сокращение

    Субъекты сидели на стол с регулируемой спинки стула с фиксированной правой ноги, с коленного сустава под углом 90 ° сгибания и лодыжки прилагается только выше лодыжек к тензодатчика (Tedea-Huntleigh, Кардифф, Великобритания). Испытуемые выполняли четыре 3-4 сек MVCS, с 1 мин отдыха между схватками. Для того, чтобы субъекты оставались в одном положении во время MVC, три липучки полоски были связаны вокруг груди, бедра и бедер. Для того чтобы уменьшить изо дня в день изменения, точное положение тела испытуемых были зарегистрированы и используются на протяжении всего эксперимента. Перед измерениями MVC, субъекты выполняли три 60% субмаксимальные изометрических сокращений на протяжении 3-4 лет.

    Изометрические выносливость

    Субъекты сидел на столе с прямыми спинами и правой рукой указывает прямо вперед, так что лодыжки между рукой и грудной клетки составляла 90 °. Липучка полосы были использованы для того, чтобы субъекты оставались в том же положении в течение всего теста. Испытание началось после того, как 3 с обратным отсчетом от следователя, после которого испытуемые провел 3 кг гантели в прямой руке. Горизонтальная алюминиевая штанга была расположена на 10 см ниже правой руки предметов, а тест был остановлен первый раз, когда рука коснулась бар.

    Повторный тест Wingate

    Повторные способность спринта была определена в повторном тесте Wingate. Протокол был выполненный на заказ в программное обеспечение для анализа Monark 839E. Двадцать секунд до каждого из трех последовательных поединках, испытуемым найти и не поддерживать частоту педалирования 70 оборотов в минуту до начала теста Wingate. Через три секунды до начала каждого боя, лидер тест будет отсчитывать, после чего испытуемые будет крутить педали так быстро , как это возможно в течение 30 секунд против сопротивления , соответствующего 0,75 Н · кг веса тела . В течение 2 -х мин пассивного восстановления, нагрузка была установлена ​​на 6 N. Пациентов инструктировали оставаться на месте в течение всего теста. Cadence и выходной мощности были записаны с помощью компьютера с частотой дискретизации 1 Гц. После испытания, пиковой мощности испытуемых (высокая выходная мощность достигается в течение пяти последовательных секунд), средняя мощность (средняя мощность в течение всего теста), и индекс усталости (разница между пиковой мощностью и низкой мощности , деленной на пиковой мощности во время каждого испытания) были рассчитаны.

    Статистика

    Размер выборки был определен для SAL для первичной переменной отклика (пиковой мощности) в анализе повторных измерений отклонений (ANOVA) конструкции. Были выбраны размер эффекта и стандартное отклонение по предыдущей литературе , расследующей острый (Collomp и др., 2005 ) и краткосрочный (Le Panse и др., 2005 ) эффекты пероральной сальбутамола на пиковой мощности. Корреляционные модели были определены между повторными измерениями. Расчеты были сделаны в GLIMMPSE (Университет штата Флорида, США). Для того, чтобы определить разницу в SAL, по крайней мере , девять предметов должны быть включены, и с риском , имеющий одну каплю, мы включены 10 предметов в Сал, а также 10 в НОАК.
    Данные были проанализированы в SPSS статистического программного обеспечения, версия 22 (IBM Software, Чикаго, штат Иллинойс, США). Данные представлены в виде среднего значения ± стандартная ошибка среднего значения, и были проверены на нормальность с испытанием и QQ участков Sharipo-Wilk. Для определения различий в VO 2MAX и W макс между группами до вмешательства, непарный т использовали -test. Различия в VO 2MAX и массы тела до и после вмешательства были протестированы с повторных измерений ANOVA с группой и судебном процессе в качестве двух факторов. Различия в пиковой мощности, средней мощности, а также показатели усталости во время повторного теста Wingate определяли с помощью повторных измерений ANOVA с группой, Wingate числом (W1, W2 и W3), и методом проб (базовый уровень, острый, и две недели) в качестве трех факторов. А повторных измерений ANOVA использовали для выявления различий в MVC, физической работоспособности на 110% VO 2MAX , изометрической выносливостью и MIP / MEP с группой и судебном процессе в качестве двух факторов. Для определения различий в концентрациях венозной крови, повторных измерений ANOVA была использована с группой, времени (точка выборки), и методом проб (исходный уровень, острый, а две недели) в качестве трех факторов. В случае значительного взаимодействия, метод Ньюмена-Keuls был использован в качестве теста ретроспективном. Уровень значимости был определен как α <0,05.

    Результаты

    Побочные эффекты, массы тела, и В. О. 2max

    SAL испытал лишь незначительные острые побочные эффекты, включая тремор и тахикардию. Во время вмешательства, эти побочные эффекты превосходили в течение нескольких дней. Никаких побочных эффектов не было зарегистрировано в PLA.
    Массы тела испытуемых не изменилась с вмешательством, будучи 75,1 ± 1,6 и 75,4 ± 1,4 кг до и после вмешательства в SAL и 72,8 ± 2,0 и 72,7 ± 1,8 кг в PLA, соответственно. Никаких изменений не наблюдалось в VO 2MAX и Ippo с вмешательством в обеих группах. В SAL, В. О. 2max и Ippo были 69,5 ± 1,9 и 69,7 ± 1,9 мл / мин / кг и 449 ± 9 и 446 ± 9 Вт до и после вмешательства, соответственно, с соответствующими значениями в PLA быть 69,3 ± 1,8 и 69,2 ± 1,5 мл / мин / кг и 432 ± 9 и 429 ± 9 Вт

    Повторный тест Wingate

    Был значительное взаимодействие между группой и методом проб ( P  <0,05) на Wingate пиковой мощности. После 2-недельного введения, SAL увеличилась пиковой мощности во время первой ( Р  <0,05) и второй бой ( P  <0,05) на 6,4 ± 2,0 и 4,2 ± 1,0%. Однократное введение только увеличилось ( P  <0,05) пиковой мощности во время первого боя на 4,1 ± 1,7% в SAL (рис.  1 ). Никаких различий не наблюдалось в пиковой мощности во время третьего боя в SAL. Среднее значение мощности и усталость показатели не изменилась с вмешательством в SAL (таблица  2 ). Производительность не изменилась во время интервенции в PLA.
    образ
    Рисунок 1. Пиковая мощность в течение трех повторил Wingate тесты перемежаются на 2 мин восстановления на исходном уровне и после острой и 2-недельного введения либо сальбутамола (SAL, п  = 10) (закрашенные) или плацебо (ПЛА, п  = 10) ( открытые бары). W1, первый тест Wingate; W2, второй тест Wingate; W3, третий тест Wingate. Три факторный дисперсионный анализ показал значительное взаимодействие ( P  <0,05) между группой и суда. * Значительное ( P  <0,05) отличие от базовой линии в SAL. Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.
    Таблица 2.  Измерение производительности в течение трех повторных испытаний Wingate
    W1W2W3
    базовая линияострыйДве неделибазовая линияострыйДве неделибазовая линияострыйДве недели
    1. Среднее значение мощности и усталостные показатели в сальбутамола (SAL) и плацебо (ПЛА). Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.
    SAL ( п  = 10)
    Средняя мощность (Вт)688 ± 17695 ± 11690 ± 13640 ± 11632 ± 10630 ± 11606 ± 11602 ± 9601 ± 12
    Индекс Усталость (%)39 ± 140 ± 240 ± 244 ± 244 ± 247 ± 246 ± 246 ± 148 ± 2
    ПМК ( п  = 10)
    Средняя мощность (Вт)682 ± 14672 ± 17669 ± 16611 ± 15614 ± 16609 ± 15567 ± 17574 ± 16570 ± 15
    Индекс Усталость (%)41 ± 241 ± 343 ± 347 ± 248 ± 349 ± 450 ± 250 ± 348 ± 3

    Изометрическое сокращение

    MVC не изменилась с вмешательством в обеих группах (рис.  2 ).
    образ
    Рисунок 2. Максимальный изометрической произвольное сокращение м. четырехглавой в исходном состоянии и после острой и 2-недельного введения либо сальбутамола (SAL, п  = 10) (закрашенные) или плацебо (ПЛА, п  = 10) (открытые бары). Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.

    Упражнение производительность на 110% VO 2MAX

    Никаких различий не наблюдалось во времени до изнеможения во время тренировки на 110% VO 2MAX в обеих группах. В SAL, субъекты выполняли 266 ± 21 сек в исходном состоянии и 225 ± 23 и 233 ± 24 сек после острой и 2-недельного введения соответственно. В PLA, производительность была 215 ± 16, 197 ± 17 и 202 ± 23 лет на момент начала исследования, острый, и 2-недельного введения, соответственно.

    Изометрические выносливость

    В SAL, время до изнеможения во время изометрического сокращения т. deltoideus было 118 ± 9, 120 ± 8 и 118 ± 8 с исходно, острый, и 2-недельного введения, соответственно, с соответствующими значениями в 128 ± 9, 125 ± 10 и 129 ± 8 с в PLA, соответственно.

    Максимальный вдохе и выдохе давление

    Никаких различий не наблюдалось в MIP и MEP между группами с вмешательством. MIP составил 133 ± 6, 135 ± 6 и 144 ± 7 см H 2 O в исходном состоянии , после острого введения, а после 2-недельного введения в SAL, соответственно, с соответствующими значениями быть 130 ± 11, 135 ± 11, и 133 ± 13 см Н 2 в PLA O. MEP было 181 ± 16, 186 ± 14 и 191 ± 15 см H 2 O, в исходном состоянии , после острого введения, а после 2-недельного введения в SAL, соответственно, с соответствующими значениями быть 172 ± 10, 172 ± 11, и 173 ± 12 см Н 2 в PLA O.

    Плазменный лактат, глюкозу, и К +

    Никаких различий не наблюдалось глюкозы в плазме крови и лактата ни в покое , ни во время физических упражнений в SAL во время с вмешательством. Значительное взаимодействие ( P  <0,05) между группой и методом проб наблюдалась в плазме K + . Однократное введение в SAL снизилась ( P  <0,05) в плазме K + в состоянии покоя, после первого боя в тесте Wingate (W1) и во время упражнений на выносливость на 110% VO 2MAX (табл  3 и 4 ). Никаких изменений не наблюдалось в PLA с вмешательством (не представлены).
    Таблица 3.  Плазменная концентрации лактата, глюкозы и K + в состоянии покоя, во время и после трех повторных испытаний в Wingate SAL
    (Ммоль / л)дляW1R1W2R2W3P5P15
    1. * Значительное ( P  <0,05) отличие от базовой линии в SAL.
    2. † Значительное ( P  <0,05) отличие от базовой линии и 2-недельного введения в SAL.
    3. P5 и P15, нарисованный 5 крови и через 15 мин после последнего испытания; Предварительно, в крови отбирались до первого испытания; R1 и R2, анализ крови через 2 мин после того, как первый (R1) и второй (R2) тест Wingate, соответственно; SAL, сальбутамол; W1, W2 и W3, кровь обращается сразу после первой (W1), второй (W2) и третьей (W3) Wingate тест, соответственно. Три факторный дисперсионный анализ выявил значимое взаимодействие ( P  <0,05) между группой и методом проб плазмы для K + . Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.
    лактат
    базовая линия2,0 ± 0,32,8 ± 0,47,7 ± 0,79,6 ± 1,012,4 ± 0,913,8 ± 1,216,4 ± 1,014,2 ± 1,3
    острый2,2 ± 0,23,2 ± 0,47,5 ± 0,410,0 ± 1,012,9 ± 0,714,1 ± 1,016,2 ± 0,813,0 ± 1,0
    Две недели2,1 ± 0,23,6 ± 0,78,4 ± 0,710,0 ± 1,113,0 ± 0,614,2 ± 1,216,2 ± 1,012,8 ± 1,2
    глюкоза
    базовая линия4,9 ± 0,25,0 ± 0,15,1 ± 0,25,3 ± 0,25,5 ± 0,25,8 ± 0,26,0 ± 0,35,4 ± 0,3
    острый5,5 ± 0,25,5 ± 0,25,5 ± 0,25,7 ± 0,25,9 ± 0,26,1 ± 0,26,5 ± 0,36,0 ± 0,3
    Две недели5,2 ± 0,25,1 ± 0,35,1 ± 0,35,3 ± 0,25,5 ± 0,35,7 ± 0,36,1 ± 0,45,3 ± 0,3
    K+
    базовая линия3,7 ± 0,15,2 ± 0,34,0 ± 0,15,2 ± 0,33,9 ± 0,15,0 ± 0,33,2 ± 0,13,5 ± 0,1
    острый3,4 ± 0,1 *5,2 ± 0,33,8 ± 0,1 5,2 ± 0,33,8 ± 0,15,0 ± 0,23,3 ± 0,13,5 ± 0,1
    Две недели3,7 ± 0,15,3 ± 0,44,0 ± 0,15,3 ± 0,34,0 ± 0,15,2 ± 0,33,5 ± 0,13,6 ± 0,1
    Таблица 4.  Плазменная концентрации лактата, глюкозы и K + в состоянии покоя, во время и после тренировки на 110% VO 2MAX в SAL
    (Ммоль / л)дляEX1R1ЕХ2R2EX3P5P15
    1. * Значительное ( P  <0,05) отличие от базовой линии в SAL.
    2. † Значительное ( P  <0,05) отличие от базовой линии и 2-недельного введения в SAL.
    3. EX1, EX2 и EX3, кровь обращается в конце каждого боя; P5 и P15, нарисованный 5 крови и через 15 мин после последнего испытания; Предварительно, в крови отбирались до первого испытания; R1 и R2, в конце 2 мин восстановления между каждой схватки; SAL, сальбутамол; В. О. 2max , максимальное потребление кислорода. Три факторный дисперсионный анализ выявил значимое взаимодействие ( P  <0,05) между группой и методом проб плазмы для K + . Среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения.
    лактат
    базовая линия1,3 ± 0,12,5 ± 0,35,2 ± 0,56,7 ± 0,48,1 ± 0,813,6 ± 0,914,2 ± 0,810,8 ± 1,0
    острый1,4 ± 0,13,4 ± 0,36,3 ± 0,56,9 ± 0,59,3 ± 0,813,8 ± 0,814,2 ± 1,010,8 ± 1,0
    Две недели1,6 ± 0,23,1 ± 0,36,1 ± 0,57,7 ± 0,69,6 ± 0,914,2 ± 0,914,7 ± 0,910,5 ± 1,0
    глюкоза
    базовая линия4,9 ± 0,25,1 ± 0,15,2 ± 0,15,2 ± 0,15,6 ± 0,25,5 ± 0,27,0 ± 0,46,3 ± 0,3
    острый4,9 ± 0,25,2 ± 0,25,5 ± 0,25,3 ± 0,25,7 ± 0,25,6 ± 0,36,8 ± 0,46,3 ± 0,3
    Две недели5,1 ± 0,15,2 ± 0,25,4 ± 0,25,3 ± 0,25,5 ± 0,35,4 ± 0,36,7 ± 0,35,8 ± 0,4
    K+
    базовая линия3,7 ± 0,14,7 ± 0,14,1 ± 0,24,7 ± 0,14,2 ± 0,15,5 ± 0,23,6 ± 0,13,8 ± 0,1
    острый0,1 ± 3,3 *4,0 ± 0,1 *4,0 ± 0,24,2 ± 0,23,7 ± 0,1 *5,1 ± 0,1 3,3 ± 0,13,8 ± 0,4
    Две недели3,5 ± 0,14,3 ± 0,13,9 ± 0,14,4 ± 0,13,8 ± 0,15,7 ± 0,23,5 ± 0,13,6 ± 0,1

    обсуждение

    Наиболее важные выводы данного исследования было то , что острый и 2-недельного введения пероральной сальбутамола улучшилось пиковой мощности во время первого теста Wingate, но этот эффект исчез , как были повторены спринты. Кроме того, оральный сальбутамол не оказывает никакого влияния на четырехглавой изометрической мышечной силы, физической работоспособности на 110% VO 2MAX , или на изометрической выносливостью.
    В то время как прежние исследования измерили острые и краткосрочные эффекты перорального сальбутамола на одном исполнении спринтерской в рекреационных предметов (. Collomp и др 2005 ;. Санчес и др 2012 ), мы измерили влияние на повторном выполнении спринтерской выносливости спортсменов. Интересно, что хотя сальбутамол улучшилась пиковой мощности спортсменов во время первого боя в тесте Wingate после острого введения, максимальная мощность была в равной степени ослабляется для сальбутамола в качестве плацебо , когда спринты повторялись, достигая пиковой мощности аналогичный как базовой линии в течение второго и третьего спринта. Это наблюдение также имело место следующие 2-недельного введения в SAL, хотя максимальная мощность также была увеличена по сравнению с исходным уровнем во время второго спринта. Причина этих наблюдений могут быть связаны с большей начальной производительности спринтерской с сальбутамол в течение первых схваток, что приводит к большим мышечным возмущениям ионов и накопление метаболитов , вызывающих усталость (Gaitanos и др. 1993 ;. Mendez-Вильянуэва и др, 2007 ), тем самым притупляя действие сальбутамола на пиковой мощности во время последнего спринта. В поддержку этого предложения, первоначальная производительность спринта было обнаружено, что положительно коррелирует с производительностью по сравнению с последующими декремента спринтов (Жирар и др., 2011 ).
    Наши наблюдения повышенной Wingate пиковой мощности после острой и кратковременное введение орального сальбутамола в выносливости спортсменов согласуются с наблюдениями от рекреационных объектов (Collomp и др. 2005 ;. Санчес и др 2012 ). Однако, наоборот к наблюдениям в рекреационных объектов (Sanchez и др., 2012 ), мы наблюдали больший эффект перорального сальбутамола после кратковременного введения , чем после однократного введения. Противоречивые наблюдения могут быть объяснены инструкциями администрации. Таким образом , выносливость спортсменов в данном исследовании было предложено глотают исследуемых препаратов за 2 часа перед каждой тренировки, в то время как в исследовании Sanchez и соавт. 2012 ) сальбутамол вводили в виде 4 мг дозирования в трех фиксированных временных точках в течение дня, и не обязательно в сочетании с обучением. Таким образом, больший эффект наблюдается следующая 2-недельного введения в настоящем исследовании , можно было бы объяснить большим ответом тренировочной индуцированной сальбутамола в течение 2-недельного приема препарата.
    Хотя пиковая мощность была увеличена в SAL в течение первых спринтов, не было обнаружено никаких различий в средней мощности или усталостных показателей, ни после острого введения , ни после 2-недельного введения. В отличие от прежних исследований в рекреационных самцов и самок (Collomp и др. 2005 ;. Le Panse и др 2007 ) показали увеличение средней мощности в течение одного теста Wingate после острого введения 4 мг сальбутамола. Расхождение может быть связано с различиями в тренировочном статусе включенных предметов или в дозировании. Стоит отметить, что бета - 2 содержание -адренорецепторов было показано, что в спортивных предметов ниже , чем в рекреационных (Butler и др., 1982 ). Это также подтверждается увеличением на 4,1 ± 1,7% , наблюдаемого в пиковой мощности в течение первого спринта после острого введения сальбутамола в настоящем исследовании, были ниже , чем наблюдалось в предыдущих исследованиях в рекреационных субъектов , показывающих увеличение на 9,4% (Collomp и др и др., 2005 ) и 14% (Sanchez и др., 2012 ). Тем не менее, наши наблюдения без различий в средней мощности и усталости индексов после 2-недельного введения сальбутамола находятся в согласии с результатами предшествующих исследований в рекреационных предметов, свидетельствующих об отсутствии последствий краткосрочного введения сальбутамола (Le Panse и др., 2005 ). Это несоответствие может также объяснить , почему мы не наблюдали никаких различий в лактата в крови после проведения испытаний Wingate , как отмечено в исследовании Le Panse и др. 2007 ). Тем не менее, в соответствии с текущими наблюдениями, Collomp и др. 2005 ) не наблюдалось различий в лактата в крови между оральной сальбутамола и плацебо после испытания Wingate.
    Увеличение пиковой мощности наблюдалось во время теста Wingate в SAL может быть связано с различными эффектами в скелетных мышцах. В моделях животных, введение бета - 2 - агонисты , как было показано , чтобы стимулировать возбуждение-сокращение связи (Cairns & Dulhunty, 1993 ) по протеинкиназы зависимое фосфорилирование дигидропиридиновых рецепторов и рианодиновых рецепторов (Ха и др., 1999 ) , что приводит к повышенной Ca 2+ релиз (Van Der Хейден и др., 1998 ). Кроме того, ингибирующие эффекты phospholamban на Serca-АТФазы ослабляются бета 2 -adrernegic стимуляции (Slack и др., 1997 ), следовательно , ускоряется скорость релаксации. В поддержку последнего, Crivelli и др. 2011 ) сообщили о более короткое время половина релаксации после введения 6 мг сальбутамола , измеренной в ходе MVC т. четырехглавой с электрической стимуляции в активных самцов. Хотя это и не исследовалось в человека, повышение Ca 2+ Погрузочно - разгрузочные работы , вызванные бета - 2адренергических стимуляции может объяснить большую пиковую мощность наблюдаемого с сальбутамол во время Wingate спринте через укрепление скорости мышечные сокращения и скорости релаксации (Crivelli и др., 2011 ). Более высокая пиковая мощность во время испытаний Wingate может также возникнуть в повышенной скорости гликогенолиза и гликолиза , как бета - 2 - агонисты потенциально увеличить анаэробный энергетический выход (Рихтер и др. 1982 ; Alves & Sola-Пенна, 2003 ).
    Мы не наблюдали никаких эффектов острого и 2-недельного введения сальбутамола на MVC т. четырехглавой мышцы. В соответствии с настоящим исследовании, Crivelli и др. 2011 ) и Decorte и др. 2008 ) не обнаружили никаких острых эффектов сальбутамола на изометрической силы мышц (Decorte и др. 2008 ; Crivelli и др. 2011 ). Тем не менее, ван Baak и др. 2000 ) наблюдали увеличение изокинетического мышечной силы у активных мужчин после острого введения 4 мг сальбутамола, а в последнее время , Kalsen и др. 2013 ) наблюдали увеличение MVC т 6%. четырехглавой в элитных пловцов после острого комбинированного вдыханием трех различных бета - 2 - агонисты в дозах в пределах действующих правил ВАДА. Кроме того, предыдущие исследования сообщили об увеличении мышечной силы после кратковременного введения пероральной сальбутамола в рекреационных предметов. Карузо и др. 2008 ) отмечает , что концентрические и эксцентричным сила, измеренная с помощью маховика, были больше после того, как 40 дней одностороннего бездействия в сочетании с пероральным введением сальбутамола (Карузо и др., 2008 ). Кроме того, мышечное усилие было показано увеличение после 9 недель тренировок разгибание в коленном суставе при сальбутамол (16 мг) вводили в течение последних 6 недель (Caruso и соавт., 1995 ). Расхождение настоящего исследования и предыдущий с Карузо и др. может быть связано с различиями в дозе и продолжительности приема. В исследованиях , Карузо и др., 16 мг пероральный сальбутамол вводят, таким образом , будучи в два раза выше , чем 8 мг в настоящем исследовании. Кроме того, продолжительность приема была больше в исследованиях Caruso и соавт. И наконец, субъекты, принимавшие участие в данном исследовании , были более подготовлены , чем те , которые включены в исследованиях Карузо и др., Возможно , реагировать по- разному , как описано выше. Тем не менее, работа в исследованиях на животных показали , что кратковременное введение высоких доз бета - 2 - агонисты увеличения мышечной массы и вызвать сдвиг в сторону более быстро сокращающиеся мышечные волокна, которые могут объяснить наблюдения от Карузо и др. (Zhang и др., 1996 ). В любом случае, основные механизмы , с помощью которых кратковременное введение устной сальбутамола влияет на мышечную силу у людей должны быть разъяснены в будущих исследованиях.
    Насколько нам известно, это первое исследование , исследуя влияние устной сальбутамола на изометрической выносливостью. Было высказано предположение , что закупорка кровотока в скелетных мышцах во время изометрических сокращений (Хамфрис & Lind, 1963 ) ограничивает высвобождение K + в поток крови (Клаузен, 2008 ), и , следовательно, удаление интерстициальной K +будет ограничено Na + / K + -АТФазы. Таким образом , наша гипотеза о том , что сальбутамол бы вызвать стимулирующее действие на Na + / K + -АТФазы приводит к уменьшению накопления интерстициальной K + и развитие задержки усталости (Clausen, 2003 ;. Нильсен и др, 2004 ). Несмотря на то , Na + / K + -АТФазы , возможно, была увеличена с сальбутамол, также поддерживается нижним венозным K + концентрации, не было обнаружено никаких различий на выносливость, и , по- видимому, сальбутамол , кажется, не оказывает влияние на изометрической выносливость.
    В то время как несколько бывших исследований сообщили об улучшении физической работоспособности после острого и кратковременного введения пероральной сальбутамола в рекреационных предметов (Collomp и др. 2000 ;. Ван Baak и др, 2000 ), мы не наблюдали никаких различий в физической работоспособности при 110 % от VO 2MAX в выносливости спортсменов. Различие можно объяснить несколькими факторами. Во - первых, интенсивность испытаний на выносливость , была выше в настоящем исследовании , чем интенсивности , применяемых в прежних исследованиях в диапазоне от 70 до 85% VO 2MAX (Collomp и др., 2000;. Ван Baak и др, 2000 ). Во- вторых, субъекты в данном исследовании были более подготовлены , чем те , которые включены в прежних исследованиях устного бета 2 -агонистов. Тем не менее, в согласии с нашими результатами, Collomp и др. 2002 ) не обнаружили никакого эффекта от 6 мг перорального сальбутамола на физическую работоспособность у тренированных мужчин.
    Мы не наблюдали эффекты перорального сальбутамола на MIP и MEP. Наши наблюдения не согласуются с наблюдениями Мартино и др. 1992 ) , показывающий увеличение MIP следующий 2- и 3-недельного введения пероральной сальбутамола. Тем не менее, в соответствии с настоящими замечаниями, они не обнаружили никакой разницы в MEP.
    Таким образом, острый и 2-недельного перорального введения сальбутамола увеличивает максимальную мощность в течение первых поединках в повторном тесте Wingate, но этот эффект исчезает , как повторяются приступы. Однако, напротив с прежними исследованиями, мы не наблюдали эффекты перорального сальбутамола на выполнение упражнений. И, наконец, мы не наблюдали никакого влияния на MVC и изометрической выносливости м. deltoideus с сальбутамола. Тем не менее, наши наблюдения показывают , что оральный сальбутамол обеспечивают спортсменам преимущество в спортивных дисциплинах , требующих развития высокой мощности. Будущие исследования должны прояснить молекулярные механизмы , за увеличивает пиковой мощности с бета - 2 - агонисты.

    перспективы

    Настоящее исследование добавляет новую информацию о сальбутамола в контексте допинга в спортивных соревнованиях. В то время как эффекты перорального сальбутамола были хорошо описаны в неэлитарных субъектов, данное исследование является первым , чтобы исследовать эффекты в элитных спортсменов , развивающих выносливость. Наряду с результатами предшествующих исследований в рекреационных субъектов, наши наблюдения повышенной пиковой мощности во время повторных испытаний Wingate поддерживает ограничение устного сальбутамола на список ВАДА запрещенных веществ. Важно отметить, что некоторые субъекты испытывают побочные эффекты , такие как мышечная тремора и тахикардии следующий прием орального сальбутамола, которые потенциально могут оказать негативное влияние на состояние здоровья и производительности спортсменов (Le Panse и др., 2007 ). Хотя терапевтическое ингаляции сальбутамола по- прежнему разрешено в спортивных соревнованиях, будущие исследования должны исследовать эффекты ингаляционных бета - 2 - агонисты на производительность спринтерской и мышечной силы , чтобы исключить эргогенных эффект. С фармакологической точки зрения, представляется вероятным , что ингаляционный бета - 2 - агонисты может быть повышение производительности на пиковой мощности при максимальном спринтерском беге. В самом деле, Kalsen и др. 2013 ) недавно продемонстрировали , что комбинированное вдыхание бета - 2 - агонисты в пределах текущих порогов WADA повышенную производительность рука спринте велоэргометр. Кроме того, Decorte и др. 2013 ) также недавно продемонстрировали , что вдыхание только 800 мкг сальбутамола повышенной выносливости четырехглавой мышцы. Таким образом , спортсмены могли бы извлечь выгоду из несправедливо сальбутамола, даже при использовании в пределах лимитов , включенных в список запрещенных веществ.

    Выражение признательности

    Исследование было поддержано грантом от Всемирного антидопингового агентства (WADA).

    Автор вклад

    MH, AK, JB, и В. Б. участвовал в разработке исследования. MH, AK, MA, VB, и JB провели эксперименты. VB был ответственен за медицинской экспертизы и отбора спортсменов. MH, AK, MA, JB и VB провели анализ данных. MH, AK, MA, VB, и JB писал или внесли свой вклад в написании рукописи.

    Рекомендации

    • Алвес Г.Г. , Сола-М Пенна . Адреналин модулирует клеточный распределение мышечной фосфофруктокиназы . Mol Жене Metab 2003 : 78 : 302 - 306 .
    • Американского торакального общества, Европейского респираторного общества . Заявление ATS / ERS на тестирование дыхательных мышц . Am J Respir Crit Care Med 2002 : 166 : 518 - 624 .
    • Американского торакального общества, Европейского респираторного общества . ATS рекомендации / ERS для стандартизированных процедур для онлайн и оффлайн измерения выдыхаемого нижних дыхательных оксида азота и назального оксида азота, 2005 . Am J Respir Crit Care Med 2005 : 171 : 912 - 930 .
    • Atkinson G , Дэвисон R , Jeukendrup , Passfield L . Наука и езда на велосипеде: современные знания и будущие направления исследований . J Sports Sci 2003 : 21 : 767 - 787 .
    • Батлер J , O'Brien M , О'Мэлли K , Келли JG . Зависимость плотности бета-адренорецепторов к пригодности спортсменов . Природа 1982 : 298 : 60 - 62 .
    • Cairns SP , Dulhunty АФ . Эффекты активации бета-адренорецепторов на сжатие в изолированных и быстрого обслуживания медленно сокращающихся волокон скелетных мышц крысы . Br J Pharmacol , 1993 : 110 : 1133 - 1141 .
    • Карлсен KH , Андерсон SD , Bjermer L , Bonini S , Brusasco V , Canonica W , Cummiskey J , Дельгадо L , Дель Тотале SR , Drobnič F , Haahtela T , Ларссон K , Паланге P , Попов Т , ван Cauwenberge P . Европейское респираторное общество ; Европейская академия аллергии и клинической иммунологии , GA (2) LEN . Лечение вызванной осуществлением астмы, респираторных и аллергических заболеваний в спорте и отношениях с допингом: Часть II доклада от Объединенной целевой группы Европейского респираторного общества (ERS) и Европейской академии аллергии и клинической иммунологии (EAACI) в сотрудничестве с ГА (2) LEN . Allergy 2008 : 63 : 492 - 505 .
    • Caruso JF , Хэмилл JL , Ямаути М , Кук ТД , Меркадо DR , Wickel EE . Альбутерол и осуществлять воздействие на прочность лодыжки экстензорного в течение 40 дней с момента разгрузки . Aviat Space Environ Med 2008 : 79 : 577 - 584 .
    • Caruso JF , Signorile JF , Перри AC , Леблан B , Williams R , Clark M , Bamman ММ . Эффекты сальбутамола и изокинетического упражнения на четырехглавой группы мышц . Med Sci Sports Exerc 1995 : 27 : 1471 - 1476 .
    • Клаузен T . Na + -K + регулирование насоса и скелетных мышц сократимость . Physiol Rev 2003 : 83 : 1269 - 1324 .
    • Клаузен T . Клиренс внеклеточного К + во время мышечного сокращения-роли мембранного транспорта и диффузии . J Gen Physiol 2008 : 13 : 473 - 481 .
    • Collomp K , Candau R , Collomp R , Карра J , Lasne F , Préfaut C , De Ceaurriz J . Последствия острого приема сальбутамола во время субмаксимальной упражнений . Int J Sports Med 2000 : 21 : 480 - 484 .
    • Collomp K , Candau R , Просо G , Mucci P , Borrani F , Préfaut C , De Ceaurriz J . Эффекты сальбутамола и кофеина приема на осуществлять обмен веществ и производительность . Int J Sports Med 2002 : 23 : 549 - 554 .
    • Collomp K , Le Panse B , Portier H , Лекок А.М. , Jaffre C , Ричард O , Benhamou L , COURTEIX D , De Ceaurriz J . Последствия острого приема сальбутамола во время теста Wingate . Int J Sports Med 2005 : 26 : 513 - 517 ,
    • Crivelli G , Просо GP , Gremion G , Borrani F . Эффекты сальбутамола на свойства сократительной скелетных мышц человека до и после усталости . Acta Physiol 2011 : 203 : 311 - 320 .
    • Decorte N , Bachasson D , Guinot M , Flore P , Леви P , Verges S , Wuyam B . Влияние сальбутамола на нервно - мышечной функции у спортсменов , развивающих выносливость . Med Sci Sports Exerc 2013 : 45 : 1925 - 1932 .
    • Decorte N , Verges S , Flore P , Guinot M , Wuyam B . Последствия острого сальбутамола ингаляции на четырехглавой силы и утомляемости . Med Sci Sports Exerc 2008 : 40 : 1220 - 1227 .
    • Элерса J , Педерсен L , Henninge J , Hemmersbach P , Dalhoff K , Бакер V . Фармакокинетический профиль вдыхаемого и оральной сальбутамола в элитных спортсменов с астмой и nonasthmatic субъектов . Clin J Sport Med 2012a : 22 : 140 - 145 .
    • Элерса J , Педерсен L , Henninge J , Лунд TK , Hemmersbach P , Dalhoff K , Бакер V . Кровь и моче концентрации сальбутамола в астматиков . Med Sci Sports Exerc 2010 : 42 : 244 - 249 .
    • Gaitanos GC , Williams C , Boobis LH , Брукс S . Человеческий метаболизм мышц во время прерывистого максимальной нагрузкеJ Appl Physiol 1993 : 75 : 712 - 719 .
    • Girard O , Mendez-Вильянуэва , епископ D . Повторные-Спринт способность - Часть I: факторы , влияющие на усталость . Спорт Med 2011 : 41 : 673 - 694 .
    • Ha ТНВ , Posterino Г.С. , Фрайер МВт . Влияние тербуталина на силу и внутриклеточного кальция в медленно сокращающихся волокон скелетных мышц крысы . Br J Pharmacol 1999 : 126 : 1717 - 1724 .
    • Hostrup M , Kalsen , Auchenberg M , Rzeppa S , Hemmersbach P , Бангсбо J , Бакер V . Концентрации мочи орального сальбутамола в образцах , собранных после интенсивных физических нагрузок в выносливости спортсменов . Drug Test Anal. 2014 : 6 : 528 - 532 .
    • Хамфрис PW , Lind AR . Кровоток через активные и неактивные мышцы предплечья во время непрерывных ручного захвата сокращений . J Physiol 1963 : 166 : 120 - 135 .
    • Джойнер MJ , Coyle EF . Износостойкая упражнение: физиология чемпионов . J Physiol 2008 : 586 : 35 - 44 .
    • Kalsen , Hostrup M , Бангсбо J , Бакер V . Комбинированный ингаляции бета2 - агонисты улучшает плавать велоэргометр производительность спринта , но не высокой интенсивности производительности плавать . Сканд J Med Sci Sports 2013 : DOI: 10.1111 / sms.12096
    • Le Panse B , Arlettaz , Portier H , Лекок AM , De Ceaurriz J , Collomp K . Эффекты острого приема сальбутамола во время сверхмаксимальном упражнения у женщин . Br J Sports Med 2007 : 41 : 430 - 434 .
    • Le Panse B , Collomp K , Portier H , Лекок А.М. , Jaffre C , Beaupied H , Richard O , Benhamou L , De Ceaurriz J , COURTEIX D . Влияние кратковременного сальбутамола приема во время теста Wingate . Int J Sports Med 2005 : 26 : 518 - 523 .
    • Мартино L , Хоран MA , Ротуэлл NJ , Литтл РА . Сальбутамола, бета - 2-адренорецепторов, увеличивает скелетную мышечную силу у молодых мужчин . Clin Sci 1992 : 83 : 615 - 621 .
    • McKenzie DC , Fitch KD . Астматическое спортсмена: ингаляционные бета-2 агонисты, спортивные результаты, и легирование . Clin J Sport Med 2011 : 21 : 46 - 50 .
    • Мендес-Вильянуэва , Hamer P , епископ D . Ответов усталость во время повторных спринтов подобранных для начальной механической продукции . Med Sci Sports Exerc 2007 : 39 : 2219 - 2225 .
    • Nielsen JJ , Mohr M , Klarskov C , Кристенсен M , Krustrup P , Juel C , Бангсбо J . Влияние высокой интенсивности прерывистой тренировки на кинетику калия и производительности в скелетных мышцах человека . J Physiol 2004 : 554 : 857 - 870 .
    • Pluim B , де - Hon O , Стаал B , Limpens J , Кейперс H , Overbeek S , Zwinderman , Шолтен R . Β2-агонисты и физической работоспособности: систематический обзор и мета-анализ рандомизированных контролируемых испытаний . Спорт Med 2011 : 41 : 39 - 57 .
    • Рихтер Е.А. , рудерман NB , Гаврас H , Belur ER , Galbo H . Мышцы гликогенолиз во время физических упражнений: двойной контроль с помощью адреналина и сокращений . Американский журнал физиологии 1982 : 242 : 25 - 32 .
    • Санчес AM , Collomp K , Карра J , Borrani F , Косте O , Préfaut C , Candau R . Влияние острых и краткосрочных устные лечения сальбутамол на максимальной выходной мощности в-астматические спортсменов . Eur J Appl Physiol 2012 : 112 : 3251 - 3258.
    • Отними JP , Grupp IL , Ferguson DG , Rosenthal N , Kranias EG . Эктопическая экспрессия phospholamban в быстро сокращающихся скелетных мышц приводит к изменению саркоплазматического ретикулума Са2 + транспорт и расслабление мышц . J Biol Chem 1997 : 272 : 18862 - 18868 .
    • ван Baak MA , Mayer LH , Kempinski RE , Hartgens F . Влияние сальбутамола на мышечную силу и выносливость в производительности , не являющихся астматических мужчин . Med Sci Sports Exerc 2000 : 32 : 1300 - 1306 .
    • Ван дер Хейден HF , Чжань WZ , Пракаш Ю.С. , Dekhuijzen PN , Sieck GC . Сальбутамол усиливает изотонических сократительных свойств крысы диафрагмы мышцы . J Appl Physiol 1998 : 85 : 525 - 529 .
    • Wolfarth B , Wuestenfeld JC , Kindermann W . Эргогенных эффекты ингаляционных b2-агонистов в-астматические спортсменов . Эндокринол Metab Clin North Am 2010 : 39 : 75 - 87 .
    • Чжан KM , Ху P , Ван SW , Фехер JJ , Райт LD , Вечслер А.С. , Спратт JA , Бриггс FN . Сальбутамол изменяет молекулярные и механические свойства собачьего скелетных мышц . J Physiol 1996 : 496 : 211 - 220 .

Комментариев нет:

Отправить комментарий