Projekty NCN oraz MEiN
Projekt naukowy SKN/SP/570048/2023 finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, kwota dofinansowania 50 250,00 zł, termin realizacji 2023-2024, kierownik dr hab. Tomasz Pałka, prof. AWF w ramach programu Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje
„Wpływ treningu fizycznego w hipoksji normobarycznej na zaburzenia równowagi prooksydacyjno – antyoksydacyjnej oraz stopień uszkodzenia jelit u młodych nietrenujących mężczyzn”
Trening w warunkach hipoksji stał się̨ powszechnie stosowaną metodą w celu poprawy efektywności tradycyjnych form treningowych. Pierwszą formą treningu wysokogórskiego były obozy organizowane na poziomie 1500-2500m. Sportowcy przez cały okres trwania obozu przebywali i trenowali na tej samej wysokości- model „live high- train high” (LHTH). Aktualnie dzięki możliwości tworzenia sztucznych warunków wysokogórskich za pomocą normobarycznych pomieszczeń́ hipoksyjnych zostały opracowane nowe modele treningowe: „live high- train low” (LHTL) i „live low- train high” (LLTH). Bazują̨ one na wykonywaniu treningu lub przebywaniu w warunkach hipoksji normobarycznej na symulowanej wysokości 2000-3000m. Stałe przebywanie na dużej wysokości w modelu LHTH utrudniało utrzymanie intensywności treningowej i niosło za sobą ryzyko spodku formy po powrocie do warunków normoksji. Wykorzystanie hipoksyjnych pomieszczeń eliminuje te ograniczenia, dlatego też w projekcie zostaną wykorzystane modele LHTL i LLTH.
Badania naukowe nad efektami treningu w warunkach hipoksji początkowo skupiały się nad jej wpływem na zmiany hematologiczne związane ze stymulacją erytropoezy i wzrostem pojemności tlenowej krwi. Aktualne doniesienia wskazują, że ekspozycja na duże wysokości może być również istotnym regulatorem mechanizmów związanych z zachowaniem równowagi prooksydacyjno- antyoksydacyjnej i utrzymaniem prawidłowej bariery jelitowej.
Wysiłek fizyczny i niedotlenienie mogą wywierać wpływ na zdolności antyoksydacyjne organizmu oraz szczelność bariery jelitowej, więc sportowcy trenujący w hipoksji mogą być w większym stopniu narażeni na stres oksydacyjny i zaburzenia żołądkowo- jelitowe. Głównym mechanizmem uszkadzania połączeń ścisłych nabłonka jelitowego jest zmniejszenie trzewnego przepływu krwi podczas wysiłku. Niedokrwienie trzewi skutkuje niedotlenieniem komórek nabłonka jelit i wzrostem markerów uszkodzenia jelit m.in. i-FABP i zonuliny, co prowadzi do zwiększenia ich przepuszczalności do krwiobiegu. Po wysiłku dochodzi do reperfuzji trzewi i masywnego wytworzenia reaktywnych form tlenu, które dodatkowo uszkadzają̨ komórki jelit. Zwiększona produkcja RONS oprócz uszkodzenia komórek może stymulować stan zapalny, co bezpośrednio przekłada się na zdolność regeneracji i utrzymanie efektów treningowych. Skuteczność obrony antyoksydacyjnej organizmu zależy od enzymów antyoksydacyjnych (SOD, CAT, GPx) oraz endogennych antyoksydantów nieenzymatycznych (UA, GSH). Przypuszczalnie trening w warunkach hipoksji może w większym stopniu wpływać na wspomniane zaburzenia niż tożsamy trening w warunkach normoksji, jednak doniesienia naukowe w tym temacie są nadal sprzeczne. Mając to na uwadze, z praktycznego punktu widzenia, ważnym jest określenie wpływu treningu hipoksycznego na markery równowagi prooksydacyjno- antyoksydacyjnej.
Ze względu na udokumentowane zmiany hematologiczne i poprawę wydolności tlenowej w odpowiedzi na trening w warunkach hipoksji, większość badań skupia się na sportach wytrzymałościowych. Ostatnie doniesienia wskazują, że protokoły treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) mogą przynosić równie dobre rezultaty. Brakuje badań nad treningiem typu HIIT w warunkach hipoksji na wyżej wymienione zagadnienia. Dlatego też, trening typu HIIT będzie stanowić główną część autorskiego programu treningowego.
Celem badań jest ocena wpływu autorskiego programu treningowego w warunkach hipoksji normobarycznej na zaburzenia równowagi prooksydacyjno- antyoksydacyjnej oraz stopień uszkodzenia jelit u młodych nietrenujących mężczyzn.
Badania będą̨ miały charakter eksperymentalny i zostaną̨ przeprowadzone na grupie 50 młodych mężczyzn nieuprawiających wyczynowo sportu. Projekt będzie się̨ składać́ z czterech części. W etapie I oraz III zostaną̨ przeprowadzone testy wydolności aerobowej i anaerobowej, wysiłek o przewadze skurczów ekscentrycznych oraz pobranie krwi do oceny wskaźników hematologicznych i biochemicznych. Próby wysiłkowe będą̨ przeprowadzane na cykloergometrze, a test wysiłkowy o przewadze skurczów ekscentrycznych na bieżni mechanicznej nachylonej pod kątem -10 stopni. W etapie II uczestnicy zostaną̨ losowo podzieleni na cztery grupy: trzy eksperymentalne (LHTL, LLTH, LLTL) oraz kontrolną (C). Grupy eksperymentalne będą̨ przez 4 tygodnie, z częstotliwością 3 razy w tygodniu, wykonywać 90 minutowy autorski program treningowy w warunkach hipoksji. W celu zapewnienia odpowiednich warunków badanie będzie przeprowadzone w komorze hipoksyjnej, w pracowni AWF Kraków. Po 21 dniach od zakończenia etapu III (etap IV) ponownie zostanie pobrana krew w celu oceny długoterminowego oddziaływania treningu. Z pobranych próbek oznaczone będą wybrane markery zaburzenia równowagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej (SOD, CAT, GPx, GSH) oraz markery uszkodzenia jelit (zonulina, I-FABP). U badanych zostanie przeprowadzona ilościowa ocena sposobu żywienia metodą bieżącego notowania i częstości spożycia napojów fermentowanych i kiszonek (etap I i IV).
Projekt naukowy SKN/SP/569101/2023 finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, kwota dofinansowania 49 500,00 zł, termin realizacji 2023-2024 , kierownik dr Aleksandra Filip-Stachnik w ramach programu Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje
„Wpływ stosowania kąpieli w saunie na sen, nastrój i poziom stresu”
Sen jest coraz częściej uznawany za kluczowy element warunkujący zdrowie zarówno psychiczne, jak i fizyczne. Prawidłowy, zdrowy sen charakteryzuje się m.in. odpowiednią długością, dobrą jakością czy prawidłowym okresem występowania (Buysse 2014; Chaput i Shiau 2019). Co ciekawe, niewystarczająca ilość snu stała się istotnym problemem zdrowia publicznego w wielu krajach; podaje się, że nawet od 10 do 30% dorosłych cierpi na bezsenność i inne zaburzenia związane ze snem (Liu i wsp. 2016; Chaput i wsp. 2017). Badania przeprowadzone na przestrzeni ostatnich lat wykazują, iż jego nieprawidłowa ilość i jakość przyczyniają się do stopniowego pogorszenia zdrowia, a w konsekwencji zwiększenia ryzyka wystąpienia poważnych chorób obejmujących układ krążenia, otyłość, cukrzycę typu II, nowotwory czy depresję (Dew i wsp. 2003 , Kripke i wsp. 2002 , Mallon i wsp. 2002 , Vgontzzas i wsp. 2013). Zaburzenia snu mogą także determinować nastrój, samopoczucie oraz poziom stresu i/lub zmęczenia (Triantafillou i wsp. 2019; Hu i wsp. 2020). Dodatkowo, literatura wskazuje, iż niewystarczająca ilość i nieodpowiednia jakość snu może nie tylko niekorzystnie wpływać na zdrowie, ale również prowadzić do pogorszonej sprawności psychomotorycznej, zmniejszonej wydajności i błędów popełnianych w pracy czy zwiększonego ryzyka wypadków samochodowych (Institute of Medicine; Committee on Sleep Medicine and Research 2006). Większość światowych organizacji zajmujących się snem rekomenduje 7–9 godzin snu dziennie dla dorosłych (w wieku 18–64 lat) i 7–8 godzin dla osób starszych (w wieku ≥ 65 lat) (Hirshkowitz i wsp. 2015). Mimo to, aktualne doniesienia wyraźnie wskazują, że nawet jeden na trzech dorosłych nie śpi wystarczająco długo (Chattu i wsp. 2018). Biorąc pod uwagę dużą liczbę dowodów łączących czas i jakość snu z szeregiem konsekwencji zdrowotnych o charakterze długo i krótkoterminowym, poszukiwanie łatwo dostępnych metod wspierających sen stanowi istotne wyzwanie dla zdrowia publicznego (Chaput i wsp 2019).
Co ciekawe, stosowanie kąpieli w saunie, jako niedrogiego i powszechnie dostępnego środka odnowy biologicznej, wydaje się być korzystne w kontekście poprawy zarówno jakości i ilości snu. Literatura wskazuje, że mogą one wywoływać na szereg potencjalnych reakcji fizjologicznych wpływających na sen (Hussain i wsp 2018). Intensywna, krótkotrwała ekspozycja na ciepło podnosi bowiem temperaturę skóry i głęboką temperaturę ciała oraz aktywuje szlaki termoregulacyjne prowadząc do efektów sercowo-naczyniowych związanych ze zwiększoną częstością skurczów serca, wzmożonym przepływem krwi przez skórę czy poceniem się (Kukkonen-Harjula i wp. 1989, Tomiyama i wsp. 2015). Niewątpliwie, jednym z głównych czynników mających wpływ na sen jest właśnie dobowa zmienność temperatury ciała (Harding i wsp. 2020). Oprócz efektów fizjologicznych, kąpiel w saunie ma również pozytywne skutki psychologiczne (Hussain i wsp 2018). Na skutek m.in. uwolnienia endorfin, wymuszonej uważności w trakcie procesu saunowania, redukcji stresu psychicznego i relaksacji obserwuje się ogólną poprawę samopoczucia czy też tolerancję bólu (Przewlocki 2013). Wydaje się zatem, że połączone pozytywne efekty psychologiczne i fizjologiczne wynikające z korzystania z sauny mogą także promować lepszą ilość i jakość snu. Co ciekawe, badania wykazały, iż ciepła kąpiel na parę godzin przed snem istotnie wpływa na latencję i proporcje stadiów snu (tzw. “Warm Bath Effect” (Harding, 2019)), co może sugerować podobny efekt w przypadku stosowania sauny.
Do tej pory jednak, tylko dwa badania (Ross i Sternquist 2012; Masuda i wsp. 2021) podjęły się próby oceny wpływu stosowania kąpieli w saunie na sen. Mimo, iż autorzy eksperymentów wykazali pozytywny wpływ stosowania sauny w kontekście snu, to należy podkreślić, iż badania te stosowały tylko i wyłącznie subiektywne metody jego oceny (tj. kwestionariusze) i nie stanowiły głównego celu przeprowadzanych eksperymentów. Brak zastosowania obiektywnych metod badawczych, nie pozwala zatem na wyciągnięcie ostatecznych i pełnych wniosków dotyczących efektów stosowania kąpieli w saunie w zakresie snu. Nie wiadomo bowiem czy może ona mieć wpływ na tak istotne aspekty snu jak m.in. stadia czy latencję snu. Mając na uwadze niedostatki w dotychczasowej literaturze celem badania będzie ocena wpływu korzystania z kąpieli w saunie na jakość i ilość snu z wykorzystaniem zarówno subiektywnych jak i obiektywnych metod badawczych. W związku z faktem, iż sen uważany jest za istotny predyktor nastroju następnego dnia, drugorzędowym celem badania będzie subiektywna ocena nastroju i poziomu stresu.
Projekt naukowy SKN/SP/570683/2023 finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, kwota dofinansowania 69 700,00 zł, termin realizacji 2023-2024 , kierownik dr hab. Michał Spieszny, prof. AWF w ramach programu Studenckie Koła Naukowe Tworzą Innowacje
„Ocena wpływu ograniczenia snu na sprawność fizyczną, poziom wskaźników uszkodzeń mięśniowych i stanu zapalnego oraz poziom mózgowego czynnika neurotroficznego (BDNF) u piłkarek nożnych”
Sen odgrywa kluczową rolę dla harmonijnego funkcjonowania człowieka. Zaburzenia w jego obszarze mogą powodować negatywne zmiany w sferze emocjonalnej, poznawczej oraz fizycznej (Hirshkowitz i wsp. 2015). Podczas snu organizm ludzki ma możliwość optymalnej regeneracji, która jest niezbędna dla późniejszego funkcjonowania (Vyazovskiy i Delogu, 2014). Ograniczenie bądź utrata snu są ściśle związane ze zaburzeniami funkcji poznawczych, zmianami w obszarze emocji i nastroju, upośledzeniem regulacji hormonalnej (Troynikov i wsp. 2018) oraz nieprawidłową regulacja produkcji cytokin i związaną z tym upośledzoną regeneracja mięśni szkieletowych (Dáttilo i wsp. 2020).
Szczególnie w przypadku sportowców i osób aktywnych fizycznie, sen powinien być traktowany jako najwyższy priorytet równie ważny, jak odpowiedni trening i zoptymalizowana dieta (Vitale i wsp. 2019). Jak pokazują badania naukowe, sportowcy nie poświęcają wystarczającej ilości czasu na sen oraz często zgłaszają niską jakość snu (Fullagar, 2014). Co więcej, literatura wskazuje, że sportowcy bardzo często narażeni są na zaburzenia snu (Walsh i wsp. 2021), między innymi z powodu częstych wyjazdów (Vitale i wsp. 2019), nadmiernego stresu (Leger i wsp. 2005; Vitale i wsp. 2019), nieodpowiedniej higieny snu (Leger i wsp. 2005), przedłużających się treningów (Walsh i wsp. 2021), nadużywaniem stymulantów (Ramos-Campo i wsp., 2019) czy bólu wywołanego urazami (Mulligan i wsp., 2015).
Nieodpowiedni sen u sportowców niesie za sobą szereg negatywnych konsekwencji i może powodować większe ryzyko kontuzji (Milewski i wsp. 2014), obniżenie sprawności psychomotorycznej (Watson, 2017), zmniejszenie wrażliwości na insulinę oraz większe ryzyko nadwagi (Simpson i wsp. 2016.) Ponadto, brak snu może powodować zmniejszenie zapasów glikogenu w mięśniach, a w konsekwencji obniżać możliwości wysiłkowe sportowców (Simpson i wsp. 2016). Brak wystarczającej ilości snu może również zaburzyć możliwości koordynacyjne; badania naukowe wskazują na słabszą technikę ruchu np. podczas uderzania piłki przez piłkarzy nożnych czy na wydłużenie czasu reakcji i obniżenie dokładności wykonywania podań w tenisie (Vitale i wsp. 2019).
Zła jakość i ilość snu upośledza także gospodarkę hormonalną i wpływa na wydzielanie kortyzolu i hormonu wzrostu oraz może przyczynić się do zwiększonej ilości markerów stanu zapalnego w organizmie (Fullagar i wsp. 2015, Vitale i wsp. 2019). Literatura sugeruje, iż deprywacja snu zwiększa produkcję prozapalnych cytokin, zaburzając tym samym funkcjonowanie układu odpornościowego. W konsekwencji może to powodować utrudnioną regenerację i naprawę mięśni po uszkodzeniach wywołanych treningiem, a także wywoływać objawy przetrenowania, zaburzenia funkcji poznawczych i zmieniać percepcję bólu (Vitale i wsp. 2019). Zakłócenie procesów homeostatycznych snu powoduje większą podatność na stres co często wiąże się z wywołanymi przez niego zaburzeniami nastroju i emocji, obszar ten jest mocno związany z neurotroficznym czynnikiem pochodzenia mózgowego (BDNF; protein brain-derived neurotrophic factor). Istnieje wiele dowodów na to, że doświadczanie stresu psychicznego zmniejsza ekspresję BDNF (Schmitt i wsp. 2016). Ponadto, badania naukowe wskazują, że odgrywa on ważną rolę w regulacji snu. Jego funkcje neurotroficzne są bowiem powiązane z różnymi funkcjami fizjologicznymi w mózgu, szczególnie istotnymi dla neuroplastyczności, pamięci i snu (Schmitt i wsp. 2016). Niestety nie ma jednak badań, które pokazywałyby zależności między ograniczeniem snu u sportowców a poziomem BDFN.
Mimo rosnącego zainteresowania tematem snu wśród sportowców istnieje niewiele doniesień na temat wpływu ograniczenia snu w grupie kobiet (Walsh i wsp. 2021). Co ciekawe, literatura naukowa wskazuje, że to właśnie kobiety mogą częściej cierpieć na zaburzenia związane ze snem niż mężczyźni (Nowakowski i wsp. 2013). Warto podkreślić, że jakość i ilość snu może być zależna od gospodarki hormonalnej i fazy cyklu menstruacyjnego kobiet (Hrozanova i wsp. 2021). Wśród kobiet pogorszenie jakości i ilości snu może także występować na początku i na końcu cyklu menstruacyjnego. Może być to spowodowane bólem oraz napięciem związanym z menstruacją, oraz faktem, że receptory estrogenowe i progesteronowe znajdują się w obszarach mózgu regulujących sen (Hrozanova i wsp. 2021).
Mając na uwadze fakt, iż w aktualnej literaturze brakuje badań dotyczących ograniczenia snu u kobiet, celem niniejszego badania będzie wieloaspektowa analiza wpływu ograniczenia snu w grupie kobiet - sportowców. Pierwszorzędowym celem badania będzie ocena sprawności fizycznej oraz poziomu wskaźników uszkodzeń mięśniowych i stanu zapalnego oraz zmian poziomu neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego. Dodatkowo przeanalizowany zostanie poziom nastroju oraz gotowości do podjęcia wysiłku, a także percepcja bólu.
- Projekt naukowy SKN/SP/602573/2024 finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
- Projekt badawczy NdS-II/SP/0512/2023/01
- Projekt badawczy NdS-II/SP/0368/2023/01
- Program Doskonała Nauka - Ministerstwo Edukacji i Nauki Umowa nr DNK/SP/466501/2020
- Projekt naukowy SKN/SP/498248/2021 finansowany przez Ministerstwo Edukacji i Nauki
- Projekt naukowy realizowany na zlecenie Ministerstwa Edukacji i Nauki MEiN/2021/DPI/229