L’acqua ionizzata alcalina migliora l’acidosi metabolica indotta dall’esercizio fisico e migliora le prestazioni di esercizio anaerobico negli atleti sportivi da combattimento

Astratto

L’idratazione è uno dei problemi più significativi per gli sport da combattimento poiché gli atleti usano spesso la restrizione dell’acqua per una rapida perdita di peso prima della competizione. Sembra che l’acqua alcalina possa essere un’alternativa efficace al bicarbonato di sodio nel prevenire gli effetti dell’acidosi metabolica indotta dall’esercizio fisico. Pertanto, lo scopo principale del presente studio era di studiare, in uno studio randomizzato in doppio cieco, controllato con placebo, l’impatto dell’acqua altamente alcalina a base minerale sull’equilibrio acido-base, lo stato di idratazione e la capacità anaerobica. Sedici atleti di sport da combattimento ben allenati (n = 16), sono stati divisi casualmente in due gruppi; il gruppo sperimentale (EG; n = 8), che ha ingerito acqua altamente alcalina per tre settimane, e il gruppo di controllo (CG; n = 8), che ha ricevuto regolarmente acqua da tavola. Le prestazioni anaerobiche sono state valutate da due doppi test Wingate di 30 s rispettivamente per gli arti inferiori e superiori, con un intervallo di riposo passivo di 3 minuti tra gli attacchi dell’esercizio. Campioni di sangue capillare con la punta delle dita per la valutazione della concentrazione di lattato sono stati prelevati a riposo e durante il 3 ° minuto di recupero. Inoltre, sono stati valutati l’equilibrio acido-base e lo stato degli elettroliti. I campioni di urina sono stati valutati per gravità e pH specifici. I risultati indicano che bere acqua alcalina migliora l’idratazione, migliora l’equilibrio acido-base e le prestazioni di esercizio anaerobico.

introduzione

Nonostante numerosi dati scientifici, non esiste ancora una risposta conclusiva su cosa e quanto dovremmo bere per ottimizzare le prestazioni sportive. Fino alla metà del XX secolo, la raccomandazione era di evitare di bere per ottimizzare le prestazioni. L’ACSM ha introdotto le prime linee guida per bere per evitare lo stress da calore nel 1975, mentre l’idratazione e le prestazioni sono state affrontate per la prima volta solo nel 1996 [ 1 ]. A quel tempo, gli atleti erano incoraggiati a bere la massima quantità di liquidi durante l’esercizio fisico che poteva essere tollerata senza disagio gastrointestinale e fino al tasso perso con la sudorazione. A seconda del tipo di esercizio e dell’ambiente, sono stati raccomandati volumi da 0,6 a 1,2 L all’ora. Queste linee guida sul bere sono state recentemente messe in discussione e sono state affrontate altre questioni come l’idratazione e l’iponatriemia [ 2 ].

L’incoerenza dei risultati per quanto riguarda l’idratazione e le prestazioni sportive derivano dalle differenze nei protocolli sperimentali. Negli studi in cui si sviluppa disidratazione durante l’esercizio fisico, la perdita di liquidi fino al 4% della massa corporea non compromette le prestazioni, mentre negli studi che hanno indotto disidratazione prima dell’esercizio, sono state osservate alterazioni delle prestazioni dopo disidratazione fino all’1-2% della massa corporea [ 3 ]. Diverse recensioni complete sull’influenza della disidratazione sulla resistenza muscolare, la forza, la capacità anaerobica, le prestazioni nel salto e le prestazioni nelle abilità negli sport di squadra hanno rivelato effetti negativi della disidratazione ≥ 2% della massa corporea [ 4 , 5 , 6 ]. L’idratazione è uno dei problemi più significativi per gli sport da combattimento, poiché gli atleti usano spesso la restrizione dell’acqua per una rapida perdita di peso prima della competizione. Durante i tornei della durata di diverse ore, gli atleti degli sport da combattimento sudano immensamente e aumentano la loro temperatura interna influenzando la forza muscolare, riducendo l’attivazione della corteccia motoria, lo stimolo periferico, nonché la velocità di reazione e la potenza erogata [ 7 ].

Considerando le grandi quantità di fluidi utilizzati durante l’esercizio fisico, l’acqua sembra essere la forma più spesso di idratazione. L’acqua si presenta in diverse forme, con proprietà specifiche a seconda del suo contenuto minerale. Il pH dell’acqua, nonché le proporzioni tra SO 42- e HCO 3 determinano lo stato di idratazione e altre proprietà terapeutiche [ 7 ]. Bere acqua ricca di idrogeno nella nutrizione umana è un concetto piuttosto nuovo ed è stato recentemente suggerito per scopi medici e idratazione durante l’esercizio [ 8 – 10 ]. L’acqua alcalina viene commercializzata come aiuto nutrizionale per il pubblico in generale per le proprietà di riduzione dell’acidità, antiossidanti e antiaging. Alcune ricerche sugli animali e sull’uomo hanno confermato la sua efficacia come agente alcalinizzante nel trattamento dell’acidosi metabolica [ 11 , 12 ]. Tuttavia, l’acidosi metabolica che si verifica durante l’esercizio fisico ad alta intensità è una forma distinta di alterazione metabolica, quando le cellule sono costrette a fare affidamento sul turnover dell’ATP anaerobico che porta al rilascio di protoni e ad una diminuzione del pH del sangue che può compromettere le prestazioni [ 8 , 13 ].

Il metabolismo degli esercizi anaerobici porta alla produzione di acido lattico nei muscoli attivi. Parte dell’acido lattico prodotto viene rilasciato nel sangue, riducendo il pH del sangue e disturbando l’equilibrio acido-base. Diversi studi hanno dimostrato che gli ioni idrogeno vengono rilasciati dai muscoli in eccesso di lattato dopo un intenso esercizio fisico [ 14 ]. Sono stati proposti due meccanismi per spiegare questo fenomeno. Sembra che gli ioni idrogeno siano rilasciati sia da uno scambiatore di ioni sodio-idrogeno che da un trasportatore di acido lattico [ 15 ]. Poiché i globuli rossi hanno una capacità tampone più elevata rispetto al plasma sanguigno, il lattato generato durante l’esercizio fisico rimane in gran parte nel plasma mentre gli ioni idrogeno vengono trasferiti ai globuli rossi e tamponati dall’emoglobina [ 16 ]. Uno degli obiettivi dell’allenamento e dell’integrazione nelle discipline sportive anaerobiche ad alta intensità è quello di aumentare la capacità tampone del sangue e dei tessuti [ 17 ]. L’uso del bicarbonato di sodio si è dimostrato efficace negli sport di resistenza alla velocità e di resistenza, ma il suo uso è stato limitato a causa della possibilità di disturbi gastrointestinali, alcalosi metabolica e persino edema a causa del sovraccarico di sodio [ 8 , 18 ]. Sembra che l’acqua alcalina possa essere un’alternativa efficace al bicarbonato di sodio nel prevenire l’acidosi metabolica indotta dall’esercizio fisico [ 8 , 19 ]. Contrariamente al bicarbonato, l’acqua alcalina può essere utilizzata quotidianamente e non ha effetti collaterali noti. Tuttavia, ci sono solo pochi studi trasversali o longitudinali sull’impatto dell’ingestione di acqua alcalina negli atleti di sport da combattimento. Pertanto, l’obiettivo principale del presente studio era di indagare in uno studio randomizzato in doppio cieco, controllato con placebo, l’impatto di acqua altamente alcalina a base minerale sull’equilibrio acido-base, lo stato di idratazione e la capacità anaerobica in atleti con esperienza di sport di combattimento sottoposti a un protocollo di allenamento molto intenso.

Materiali e metodi

Soggetti

Hanno partecipato allo studio sedici maschi molto ben allenati, che si sono allenati e hanno praticato sport di combattimento per almeno 7,6 anni. Gli atleti costituivano un gruppo omogeneo per quanto riguarda l’età (età media di 22,3 ± 0,5 anni), le caratteristiche somatiche, nonché le prestazioni aerobiche e anaerobiche ( Tabella 1 ). I soggetti (n = 16) sono stati divisi casualmente in due gruppi, il gruppo sperimentale (EG; n = 8), che ha ricevuto acqua altamente alcalina, e il gruppo di controllo (CG; n = 8), che è stato idratato con acqua da tavola. Tutte le materie avevano esami medici validi e non mostravano controindicazioni per partecipare allo studio. Gli atleti sono stati informati verbalmente e per iscritto del protocollo sperimentale, della possibilità di ritirarsi in qualsiasi fase dell’esperimento e hanno dato il loro consenso scritto per la partecipazione. Lo studio è stato approvato dal Comitato etico per la ricerca dell’Accademia di educazione fisica a Katowice, in Polonia.

Tabella 1

Caratteristiche dei partecipanti allo studio.
variabili Gruppo sperimentale
(n = 8)
Gruppo di controllo
(n = 8)
Età (anni) 22.7 ± 3.2 22,4 ± 2,8
Altezza (cm) 181.2 ± 2.1 178,3 ± 4.9
Massa corporea (kg) 81.8 ± 3.2 79,2 ± 2,6
FM (%) 10.2 ± 2.1 10.8 ± 2.4
t: arti superiori (J / kg) 138 ± 14 136 ± 19
t: arti inferiori (J / kg) 276 ± 04 283 ± 26
max-arti inferiori (W / kg)
max – arti superiori (W / kg)
19.8 ± 0.9
8.9 ± 1.1
20.2 ± 1.6
8.7 ± 0.4
VO 2max (ml / kg / min) 64.7 ± 2.8 62,6 ± 3,2

Protocollo dietetico e di idratazione

L’assunzione di energia, oltre a macro e micronutrienti, è stata determinata un’assunzione di tutti i soggetti dal richiamo della nutrizione di 24 ore 3 settimane prima dell’inizio dello studio. I partecipanti sono stati sottoposti a una dieta mista isocalorica (3455 ± 436 kcal / d) (55% di carboidrati, 20% di proteine, 25% di grassi) prima e durante l’indagine. I pasti pre-prova erano standardizzati per l’assunzione di energia (600 kcal) e consistevano in carboidrati (70%), grassi (20%) e proteine ​​(10%). Durante l’esperimento e 3 settimane prima dell’inizio dello studio, i partecipanti non hanno assunto alcun farmaco o integratore. Durante tutto l’esperimento l’assunzione di acqua è stata personalizzata sulla base delle raccomandazioni della National Athletic Trainers Association e una media di 2,6-3,2 L al giorno. Nel nostro studio abbiamo utilizzato acqua con un pH di 9,13 che è altamente alcalino rispetto ad altri prodotti disponibili in commercio. L’acqua ingerita durante l’esperimento conteneva 840 mg / dm 3 di ingredienti permanenti ed è stata classificata come contenuto minerale medio. Lo ione bicarbonato HCO 3 (357,8 mg / dm 3 ) e lo ione carbonato CO 32- (163,5 mg / dm 3 ) costituivano gli anioni dominanti. Sodio (Na + 254,55 mg / dm 3 ) dominato tra i cationi. L’acqua conteneva bicarbonato, carbonato di sodio (HCO 3 , CO 3 Na + ). Le proprietà chimiche di entrambi i tipi di acqua utilizzate nell’esperimento (acqua alcalina e da tavola) sono presentate nella Tabella 2 .

Tavolo 2

Proprietà chimiche dell’acqua utilizzata nello studio.
Variabile Unità di misura Acqua alcalina Acqua da tavola
pH pH 9,13 ± 0,04 5,00 ± 0,08
CO 32- mg / dm 3 163,5 ± 6,3 14,98 ± 0,66
HCO 3 mg / dm 3 357,8 ± 6,14 3,62 ± 0,12
Cl  mg / dm 3 26,4 ± 2,3 0,41 ± 0,03
SO 42- mg / dm 3 7,81 ± 1,2 1,60 ± 0,09
Na + mg / dm 3 254,55 ± 7,1 1,21 ± 0,05
+ mg / dm 3 0,91 ± 0,04 0,30 ± 0,03
Ca 2+ mg / dm 3 10,00 ± 1,6 1,21 ± 0,05
Mg 2+ mg / dm 3 0,37 ± 0,03 0,40 ± 0,04

Nota: i dati mostrano i valori medi ± SD di tre analisi per ciascun tipo di acqua

Protocollo di studio

L’esperimento è durato 3 settimane, durante le quali sono state eseguite due serie di analisi di laboratorio. I test sono stati effettuati al basale e dopo tre settimane di idratazione con acqua alcalina o da tavola. Lo studio è stato condotto durante il periodo preparatorio del ciclo di formazione annuale, quando un elevato volume di lavoro ha dominato i carichi di formazione giornalieri. I partecipanti si sono astenuti dall’esercizio per 2 giorni prima del test per ridurre al minimo l’effetto della fatica.

I soggetti sono stati sottoposti a esami medici e misurazioni somatiche. La composizione corporea è stata valutata al mattino, tra le 8.00 e le 8.30. Il giorno prima, i partecipanti hanno consumato l’ultimo pasto alle 20.00. Hanno riferito al laboratorio dopo un digiuno notturno, astenendosi dall’esercizio per 48 ore. Le misurazioni della massa corporea sono state eseguite su una scala medica con una precisione di 0,1 kg. La composizione corporea è stata valutata utilizzando la tecnica dell’impedenza elettrica (Inbody 720, Biospace Co., Giappone). Le prestazioni anaerobiche sono state valutate da un doppio protocollo di test Wingate di 30 secondi rispettivamente per gli arti inferiori e superiori, con un intervallo di riposo passivo di 3 minuti tra gli attacchi di esercizio. Il test è stato preceduto da un riscaldamento di 5 minuti con una resistenza di 100 W e cadenza entro 70-80 rpm per gli arti inferiori e 40 W e 50–60 rpm per gli arti superiori. Dopo il riscaldamento, è iniziata la prova di prova, in cui l’obiettivo era raggiungere la cadenza più elevata nel minor tempo possibile e mantenerla per tutta la durata della prova. Il protocollo Wingate dell’arto inferiore è stato eseguito su un ergocycle Excalibur Sport con una resistenza di 0,8 Nm · Kg-1 (Lode BV, Groningen, Netherland). Il test Wingate della parte superiore del corpo è stato eseguito su un rotatore con un inizio di volo con un carico di 0,45 Nm · Kg-1 (Brachumera Sport, Lode, Netherland). Ogni soggetto ha completato 4 prove con intervalli di riposo incompleti. Le variabili di potenza di picco – P max (W / Kg) e lavoro totale svolto – W t (J / Kg), sono state registrate e calcolate dal Lode Ergometer Manager (LEM, pacchetto software, Olanda).

Saggi biochimici

Per determinare la concentrazione di lattato (LA), l’equilibrio acido-base e lo stato degli elettroliti sono state valutate le seguenti variabili: LA (mmol / L), pH ematico, pCO 2 (mmHg), pO 2 (mmHg), HCO 3- act (mmol / L), HCO 3-std , (mmol / L), BE (mmol / L), O 2SAT (mmol / L), ctCO 2 (mmol / L), Na + (mmol / L) e K + (mmol / L). Le misurazioni sono state eseguite su campioni di sangue capillare a punta di dito a riposo e dopo 3 minuti di recupero. La determinazione di LA era basata su un metodo enzimatico (Biosen C-line Clinic, EKF-diagnostic GmbH, Barleben, Germania). Le restanti variabili sono state misurate utilizzando un analizzatore di gas ematico GEM 3500 (GEM Premier 3500, Germania).

I campioni di urina sono stati prelevati a riposo, dopo un digiuno notturno, al basale e al termine dell’indagine. Sono stati posti in un contenitore di plastica e miscelati con 5 ml / L di soluzione al 5% di alcool isopropilico e timolo per la conservazione. Sono stati analizzati campioni di urina per la presenza di sangue e proteine. Il peso specifico è stato determinato utilizzando il rifrattometro digitale Atago (Atago Digital, USA). Il pH delle urine è stato determinato sulla base del potenziometro Mettler Toledo standardizzato (Mettler Toledo, Germania).

analisi statistica

I test di Shapiro-Wilk, Levene e Mauchly sono stati usati per verificare rispettivamente la normalità, l’omogeneità e la sfericità delle varianze dei dati del campione. Le verifiche delle differenze tra le variabili analizzate prima e dopo l’integrazione di acqua e tra EG e CG sono state eseguite utilizzando ANOVA con misure ripetute. Le dimensioni dell’effetto (Cohen’s d) sono state riportate dove appropriato. Le dimensioni degli effetti parametrici sono state definite come grandi per d> 0,8, come moderate tra 0,8 e 0,5 e piccole per <0,5 (Cohen 1988; Maszczyk et al., 2014, 2016). Il significato statistico è stato fissato a p <0,05. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando Statistica 9.1 e Microsoft Office e sono state presentate come medie con deviazioni standard.

risultati

Tutti i partecipanti hanno completato il protocollo di prova descritto. Tutte le procedure sono state eseguite in condizioni ambientali identiche con una temperatura dell’aria di 19,2 ° C e un’umidità del 58% (idrometro Carl Roth, Germania).

Le misure ripetute ANOVA tra il gruppo sperimentale e di controllo e tra il basale e il periodo post-intervento (3 settimane di ingestione alcalina e di acqua da tavola) hanno rivelato differenze statisticamente significative per tredici variabili ( Tabella 3 ).

Tabella 3

Differenze statisticamente significative tra i gruppi sperimentali e di controllo al basale e dopo 3 settimane di intervento (alcaline vs acqua da tavola).
variabili d p F
Exp media di potenza degli arti inferiori alati 0,884 0.001 21,161
Exp media di potenza degli arti superiori alati 0,587 0.011 8,528
Wingate UL Peak Power Exp. 0,501 0.026 6,228
Wingate LL Total Work Exp. 0,567 0,045 4,822
Wingate UL Total Work Exp. 0,522 0.011 8,459
LA resto 0,534 0.008 9,429
LA post exr 0,618 0.003 13,382
riposo a pH 0,834 0.001 120,159
HCO 3resto 0,844 0.001 109,250
HCO 3post exr 0,632 0.002 14,724
+post exr 0,501 0,040 5.154
PH delle urine 0,589 0,017 7,298
SG 0,884 0.001 19,707

Nota: d — dimensione dell’effetto; p: significato statistico

Valore F dell’analisi della funzione di varianza

Test post hoc hanno rivelato un aumento statisticamente significativo della potenza media confrontando i valori (da 7,98 J / kg a 9,38 J / kg con p = 0,001) al basale rispetto alla conclusione dello studio nel gruppo sperimentale integrato con acqua alcalina. Al contrario, il gruppo di controllo che ha ricevuto acqua da tavola non ha rivelato risultati statisticamente significativi. Cambiamenti simili sono stati osservati per la potenza media dell’arto superiore (da 4,32 J / kg a 5,11 J / kg con p = 0,011) e la potenza di picco dell’arto superiore (da 7,90 J / kg a 8,91 J / kg con p = 0,025) nel gruppo sperimentale . I test post-hoc hanno anche mostrato aumenti statisticamente significativi dei valori per il lavoro totale degli arti inferiori (da 276,04 J / kg a 292,96 J / kg con p = 0,012) e il lavoro totale degli arti superiori (da 138,15 J / kg a 156,37 J / kg con p = 0,012) quando sono stati confrontati i valori basali e post intervento. I cambiamenti nel gruppo di controllo non erano statisticamente significativi. Questi risultati sono presentati in Fig 1 .

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Differenze tra il controllo e i gruppi sperimentali nel lavoro totale degli arti inferiori e superiori (test Wingate 30s) al basale e dopo 3 settimane di ingestione di acqua alcalina o da tavola.

Nota: * valori statisticamente significativi.

I test post hoc hanno anche rivelato una riduzione statisticamente significativa della concentrazione di LA a riposo (da 1,99 mmol / L a 1,30 mmol / L con p = 0,008) e un aumento significativo della concentrazione di LA post esercizio (da 19,09 mmol / L a 21,20 mmol / L con p = 0,003) nel gruppo sperimentale che ingerisce acqua alcalina.

Inoltre, un significativo aumento del pH del sangue a riposo (da 7,36 a 7,44 con p = 0,001), HCO 3 a riposo (da 23,87 a 26,76 con p = 0,001) e HCO 3 post esercizio (da 12,90 a 13,88 con p = 0,002) sono stati osservati nel gruppo sperimentale. Gli altri cambiamenti significativi si sono verificati nella concentrazione post esercizio di K + (da 4,15 a 4,41 con p = 0,039), nel pH delle urine (da 5,75 a 6,62 con p = 0,017) e in una diminuzione del valore di SG (da 1,02 a 1,00 con p = 0,001), tutti nel gruppo sperimentale integrato con acqua alcalina.

Discussione

L’equilibrio acido-base all’interno del corpo umano viene strettamente mantenuto attraverso i sistemi di buffering del sangue e dei tessuti, la diffusione dell’anidride carbonica dal sangue ai polmoni attraverso la respirazione e l’escrezione di ioni idrogeno dal sangue alle urine da parte dei reni. Questi meccanismi regolano anche l’equilibrio acido-base dopo l’esercizio ad alta intensità. L’acidosi metabolica è una conseguenza dei cambiamenti ionici indotti dall’esercizio nei muscoli contratti. L’aumentata acidità intramuscolare compromette la contrattilità muscolare, limitando significativamente le prestazioni di esercizio ad alta intensità [ 20 ]. È importante sottolineare che l’equilibrio acido-base può essere influenzato dall’integrazione dietetica.

Nel presente studio, abbiamo studiato l’effetto dell’acqua alcalina a base minerale sull’equilibrio acido-base, lo stato di idratazione e le prestazioni anaerobiche degli atleti sportivi da combattimento. I partecipanti allo studio erano atleti esperti ( Tabella 1 ), in grado di eseguire sforzi anaerobici estremi. Abbiamo scelto un simile approccio per due motivi. Innanzitutto, è ben documentato che il consumo di acqua alcalinizzante può avere un effetto significativo sullo stato di idratazione, sull’equilibrio acido-base, sul pH delle urine e del sangue [ 8 , 10 ], nonché sui marcatori del metabolismo di Ca e del riassorbimento osseo [ 21 ]. Tuttavia, la maggior parte di questi rapporti di ricerca sono stati condotti su individui sedentari [ 22 ] o su soggetti con attività fisica auto-segnalata [ 10 ]. In secondo luogo, l’alcalinizzazione con acqua alcalina è stata per lo più discussa nel contesto della disidratazione e delle prestazioni aerobiche [ 10 ]. Pertanto, il nostro studio è nuovo includendo sia atleti di sport da combattimento ben addestrati sia l’uso di un protocollo di esercizio anaerobico estremamente intenso.

Equilibrio acido-base e stato di idratazione

Lo scambio di ioni, CO 2 e acqua tra i compartimenti intracellulari ed extracellulari aiuta a ripristinare l’equilibrio acido-base dopo un intenso esercizio fisico. Esistono dati sufficienti che indicano che gli integratori che modificano il sistema di buffering del sangue influiscono sulle prestazioni dell’esercizio ad alta intensità [ 23 ]. Nell’uomo, il pH muscolare degli atleti particolarmente allenati può diminuire da 7,0 a riposo a valori di 6,4-6,5 durante l’esercizio [ 24 ]. Aiuti ergonomici che aiutano a proteggere i protoni attenuando le variazioni di pH e migliorando la capacità tampone del muscolo. Questo a sua volta consente una maggiore quantità di lattato che si accumula nel muscolo durante l’esercizio.

I risultati del nostro studio sono in linea con la letteratura disponibile sull’impatto dell’acqua alcalina sul pH del sangue e delle urine a riposo [ 9 , 19 , 25 ]. Tuttavia, i nuovi risultati della presente ricerca sono correlati ai cambiamenti dell’HCO 3- dopo l’esercizio fisico negli atleti che ingeriscono acqua alcalina. Il bicarbonato-CO 2 rappresenta oltre il 90% della capacità di buffering del plasma. Il completamento può aumentare la concentrazione di bicarbonato nel sangue e il suo pH. Poiché la concentrazione di bicarbonato è molto più bassa nei muscoli (10 mmol / L) rispetto al sangue (25 mmol / L), la bassa permeabilità degli ioni bicarbonato caricati impedisce qualsiasi effetto immediato sullo stato acido-base muscolare [ 24 ]. Questi risultati confermano che è necessario un adeguato stato di idratazione per il trasporto attivo di ioni bicarbonato.

Diverse linee di evidenza supportano l’impatto negativo della disidratazione (> 2% della massa corporea) sulla resistenza muscolare, la forza e le prestazioni anaerobiche [ 6 ]. D’altra parte, i dati della letteratura indicano che il consumo di acqua alcalina a seguito di un incontro disidratante di esercizi in bicicletta ha dimostrato di reidratare i ciclisti più velocemente e in modo più completo rispetto all’acqua da tavola. Dopo il consumo di acqua alcalina, i ciclisti hanno dimostrato una produzione di urina totale più bassa, la loro urina era più concentrata (cioè con un peso specifico più elevato) e la concentrazione totale di proteine ​​nel sangue era più bassa, indicando un migliore stato di idratazione [ 26 ]. Il nostro precedente studio ha rivelato che l’uso di acqua con proprietà alcalinizzanti presenta un potenziale significativo di idratazione durante l’esercizio anaerobico [ 9 ]. I risultati del presente studio confermano una diminuzione del peso specifico delle urine (da 1,02 a 1,00, con p = 0,001) e un aumento del pH delle urine a seguito del consumo di acqua alcalina. Questi risultati mostrano che il consumo abituale di acqua altamente alcalina può migliorare notevolmente lo stato di idratazione.

Prestazione anaerobica

La presente indagine ha dimostrato un aumento significativo della capacità anaerobica (W t- J / Kg) degli atleti nel gruppo sperimentale integrato con acqua alcalina. I miglioramenti della W dopo il consumo di acqua alcalina sono stati influenzati da cambiamenti positivi nel pH del sangue e nel bicarbonato. Questo fenomeno potrebbe essere spiegato dagli effetti ergogenici dell’alta alcalinizzazione e degli ingredienti minerali.

Esercizio ad alta intensità in cui la glicolisi anaerobica fornisce ATP per la contrazione muscolare porta a una produzione uguale di lattato e ioni idrogeno. La maggior parte degli ioni idrogeno rilasciati sono tamponati; tuttavia, una piccola porzione (~ 0,001%) che rimane nel citosol provoca una diminuzione del pH muscolare e una compromissione dell’esercizio. L’efflusso di lattato [ 15 ] e la sua ossidazione sono accompagnati da un’analoga rimozione degli ioni idrogeno. I risultati del presente studio hanno dimostrato una riduzione statisticamente significativa della concentrazione di lattato a riposo (da 1,99 mmol / L a 1,30 mmol / L, p = 0,008) e un aumento significativo post esercizio (da 19,09 mmol / L a 21,20 mmol / L , p = 0,003) rispetto ai livelli di base con i valori registrati alla fine della supplementazione di acqua alcalina. L’intenso protocollo di test Wingate dell’arto superiore / inferiore di 4 x 30 anni impiegato nel nostro studio, con solo brevi intervalli di riposo tra ogni attacco di esercizio, era una delle ragioni probabili per cui meno del lattato totale prodotto nei muscoli veniva trasportato nel sangue [ 27 ].

Il flusso sanguigno muscolare determina l’efflusso di lattato dal muscolo [ 28 ] e dipende dall’attività delle proteine ​​di trasporto del lattato [ 29 ], dalla capacità tampone extracellulare [ 30 ] e dalla concentrazione di lattato extracellulare [ 28 ]. Pertanto, i nostri risultati sulla concentrazione di lattato sono in accordo con l’opinione che le prestazioni anaerobiche (cioè W t -J / Kg, W Avr -J / Kg) dipendono da variabili contro-regolatorie. In effetti, abbiamo dimostrato che i cambiamenti nel pH del sangue a riposo e nell’HCO 3 hanno migliorato significativamente le prestazioni anaerobiche. Un’altra variabile che può influenzare le prestazioni anaerobiche include la viscosità del sangue. Weidmann et al. (2016) hanno mostrato che l’assunzione di acqua altamente alcalina ha ridotto la viscosità del sangue del 6,30%, rispetto all’acqua da tavola (3,36%) in 100 soggetti maschi e femmine attivi a livello ricreativo. Pertanto, può essere possibile che l’eccesso di prodotti finali metabolici (vale a dire, H + e Pi), che disturbano l’omeostasi cellulare e la contrazione muscolare, siano trasportati in modo più efficace. I dati di letteratura disponibili non specificano chiaramente quali componenti della capacità di buffering sono alterati dalle modifiche di cui sopra. Deve essere indicato che sono disponibili diversi metodi per determinare la capacità di buffering muscolare. A causa della complessità metodologica, nessuno di questi metodi è privo di critiche. Nella maggior parte degli studi la capacità di buffering è stata determinata in vitro mediante titolazione, che non include il trasporto transmembrana di sostanze acido-base o il buffering dinamico mediante processi biochimici che si verificano in vivo [ 31 ].

La maggior parte degli studi mostra un effetto ergogenico documentato del carico di bicarbonato durante un esercizio esauriente della durata di 1-7 minuti, quando la glicolisi anaerobica svolge un ruolo importante nella fornitura di energia [ 32 ]. La logica dell’effetto ergogenico del bicarbonato è che l’aumento del pH extracellulare e del bicarbonato aumenterà l’efflusso di lattato e H + dai muscoli. Vi sono anche prove che l’effetto ergogenico del bicarbonato è più pronunciato durante gli sprint ripetuti che durante l’esercizio prolungato [ 30 ].

Diverse strategie utilizzate per migliorare la capacità tampone dei tessuti e del sangue non consentono un confronto diretto. Nonostante ciò, sembra esistere un effetto ergogenico in risposta a NaHCO 3 ciò che potrebbe spiegare la grande dimensione dell’effetto notato da Tobias et al. 33 ]. Nella nostra ricerca abbiamo ottenuto grandi dimensioni di effetto rispetto a 4 variabili (Potenza media degli arti inferiori, riposo HCO 3 , pH del sangue a riposo e SG delle urine).

conclusioni

I risultati del presente studio indicano che bere acqua alcalina migliora lo stato di idratazione, l’equilibrio acido-base e le prestazioni di esercizio anaerobico ad alta intensità. Sembra che sia la maggiore capacità di buffering muscolare sia una maggiore rimozione dei protoni, con conseguente aumento della produzione di ATP glicolitico, possano essere responsabili di questi effetti. Considerando il fabbisogno energetico e l’intenso tasso di sudore degli atleti di sport da combattimento, gli autori raccomandano l’assunzione giornaliera di 3-4 litri di acqua mineralizzata altamente alcalina per migliorare l’idratazione e le prestazioni anaerobiche durante l’allenamento e la competizione.

PLoS One . 2018; 13 (11): e0205708.
Pubblicato online il 19 novembre 2018 10.1371 / journal.pone.0205708
PMCID: PMC6242303
PMID: 30452459
L’acqua alcalina migliora l’acidosi metabolica indotta dall’esercizio fisico e migliora le prestazioni di esercizio anaerobico negli atleti sportivi da combattimento
Jakub Chycki , Concettualizzazione , Ricerca , Metodologia , Scrittura – bozza originale , 1,*Anna Kurylas , Cura deidati , Metodologia , Amministrazione del progetto , 1Adam Maszczyk , Cura deidati , Convalida , Visualizzazione , 2Artur Golas , Cura deidati , Analisi formale , 1 e Adam Zajac , Concettualizzazione , indagine , metodologia , scrittura – bozza originale1
Michal Toborek, redattore

Informazioni di supporto

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Dati per Fig 1 .

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Dati del test di stress.

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Tabella S3

Dati sull’acqua.

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Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dal Ministero della Scienza e dell’Istruzione superiore della Polonia con le sovvenzioni NRSA3 03953 e NRSA4 040 54.

Dichiarazione di finanziamento

Questo lavoro è stato supportato dal Ministero della Scienza e dell’Istruzione superiore della Polonia con le sovvenzioni NRSA3 03953 e NRSA4 040 54.

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