Valutare le risposte fisiologiche a seguito della supplementazione di aria con una concentrazione elevata di ossigeno tramite il prodotto UltraOxy in diverse tipologie di soggetti e attività fisiche.

Oltre a ciò, si è cercato di definire modalità e mezzi pratici di supplementazione durante la pratica sportiva.

Ocenjevanje fizioloških odzivov na visokokoncentrirani dodatni kisik iz izdelka UltraOxy pri več vrstah predmetov in telesnih dejavnostih.

Poleg tega je bil cilj študije opredeliti praktične načine in metode za dodajanje prehranskih dopolnil med športnimi dejavnostmi.

Ad oggi in letteratura scientifica esistono poche ricerche riguardanti la supplementazione di ossigeno tramite dispositivi portatili.

Alcuni studi hanno osservato miglioramenti della performance in somministrazioni di aria iperossica tramite maschere con strumentazioni stazionarie (Cardinale, 2018); le poche ricerche condotte non hanno indagato approfonditamente le risposte fisiologiche e le modalità di applicazione di questa sostanza.

La supplementazione di ossigeno è stata spesso associata a terapie cliniche in pazienti neurologici o con problematiche respiratorie (White, 2013).

La performance sportiva è legata sia al miglioramento del risultato in gara che al miglioramento delle capacità di recupero nel breve, medio e lungo periodo tra le competizioni.

Il miglioramento della performance e l’ossigeno sono spesso messi in relazione con i cambiamenti fisiologici dovuti all’esercizio in altitudine oppure con le metodologie di alterazione della pressione parziale tramite camere iperbariche (Bailey,1997; Wilber, 2004).

Al contrario la supplementazione di ossigeno tramite dispositivi portatili potrebbe essere un nuovo approccio metodologico sia in ambito sportivo che clinico, osservando soprattutto le ultime ricerche effettuate con strumentazioni stazionarie.

Ad oggi pochi studi riportano delle linee guida sulle modalità di supplementazione in termini di tempo di applicazione e numero di insufflazioni.

Alcuni studi hanno solamente sottolineato come le variazioni fisiologiche fossero dipendenti dalla più elevata concentrazione di O2 inalato oppure hanno evidenziato miglioramenti in termini di lavoro svolto (Heller, 1995), così come concentrazioni tissutali maggiori portino ad un recupero più rapido soprattutto in attività intermittenti (Nummela, 2002), senza però studiare gli aggiustamenti cardiorespiratori e metabolici.

Indagare pertanto le risposte fisiologiche e cardiorespiratorie, oltre a definire dei mezzi e metodi per prescrivere una supplementazione efficace, si rivela un’interessante area di studio.

Do zdaj je v znanstveni literaturi le malo raziskav o dodajanju kisika prek prenosnih naprav.

V nekaterih študijah so opazili izboljšano učinkovitost pri dajanju hiperoksičnega zraka prek mask s stacionarnim aparatom (Cardinale, 2018). V redkih izvedenih študijah ni bil podrobno raziskan fiziološki odziv na to snov in metode uporabe te snovi.

Dodajanje kisika je pogosto povezano s kliničnim zdravljenjem nevroloških bolnikov ali bolnikov s težavami z dihanjem (White, 2013).

Športna uspešnost je povezana z boljšimi rezultati na tekmovanjih ter z izboljšanjem sposobnosti regeneracije v kratkem, srednjem in dolgem obdobju med tekmovanji.

Povečana zmogljivost in kisik se pogosto povezujeta s fiziološkimi spremembami, do katerih pride zaradi treninga na višini ali zaradi metod, ki spreminjajo delni tlak v hiperbaričnih komorah (Bailey, 1997; Wilber, 2004).

Nasprotno pa bi lahko dodajanje kisika prek prenosnih naprav postalo nov metodološki pristop v športni in klinični praksi, zlasti glede na najnovejše raziskave, opravljene z uporabo stacionarnih naprav.

Le nekaj študij je podalo smernice za dodajanje glede časa uporabe in števila inhalacij. Nekatere študije so pokazale le, da so fiziološke spremembe odvisne od višje koncentracije vdihanega O2 ali so pokazale izboljšanje v smislu opravljenega dela (Heller, 1995) ali da višje koncentracije v tkivih vodijo k hitrejšemu okrevanju, zlasti pri občasnih dejavnostih (Nummela, 2002), čeprav brez preučevanja srčno-respiratornih in presnovnih prilagoditev.

Zato je zanimivo področje raziskav preučevanje fizioloških in kardiorespiratornih odzivov ter opredelitev sredstev in metod za predpisovanje učinkovitih dodatkov.

Il protocollo sperimentale ha preso in considerazione diverse tipologie di sport con relativi modelli prestativi di riferimento. Sono stati scelti per lo studio le seguenti attività sportive: Calcio, Endurance (Corsa, Ciclismo) e CrossFit.

V eksperimentalnem protokolu je bilo obravnavanih več vrst športa in z njimi povezanih modelov uspešnosti. Za študijo so bile izbrane naslednje športne dejavnosti: Nogomet, vzdržljivost (tek, kolesarjenje) in CrossFit.

V študiji je bilo skupaj ocenjenih 20 oseb.

Tutti e 20 i partecipanti hanno eseguito un test BASALE (T0), senza utilizzare alcuna forma di supplemento e con le stesse modalità di esercizio della successiva prova fatta con il supplemento di Aria respirabile 21% O2 oppure Ossigeno respirabile (UltraOxy).

Il consumo di ossigeno medio delle prove è stato di 40,7 ± 5,2 e 46,0 ± 6,3 ml/Kg/min nelle due prove BASALE T0 mentre di 39,4 ± 5,1 e 46,2 ± 6,0 ml/Kg/min nelle due prove Texp (ARIA e O2; 8 x BREATH).

Il valore medio dei parametri cardiorespiratori e metabolici delle prove BASALE (T0), Texp (ARIA) e di Texp (O2; 8 x BREATH) è riportato nella tabella di seguito.

Tra la condizione BASALE (T0) v Texp (ARIA) non è stata trovata alcuna differenza significativa nei parametri studiati.

Nel confronto tra la condizione BASALE (T0) e la Texp (8 x BREATH O2) sono risultati significativamente differenti (entrambi p < 0,01) il parametro ventilatorio di RF (freq. respiratoria) e di TAU (cinetica del sistema respiratorio).

Il valore complessivo medio di RF è stato di 47,3 ± 10,1 (T0) mentre di 43,6 ± 9,0 nella Texp (O2, 8 x BREATH).

Le TAU sono risultate invece pari a 49,8 ± 12,8 sec (T0) e 42,1 ± 12,7 sec nella Texp (O2, 8 x BREATH).

V študiji je bilo skupaj ocenjenih 20 oseb.

Vseh 20 udeležencev je opravilo test v osnovni fazi (T₀), brez dodatkov in z enakimi vadbenimi postopki, kot so bili uporabljeni pri naslednjem testu, opravljenem z dodatkom 21-odstotnega dihalnega zraka O₂ ali čistega dihalnega kisika (UltraOxy).

Povprečna poraba kisika v testih je bila 40,7 ±5,2 in 46,0 ±6,3 ml/kg/min v dveh testih IZHODIŠČNE VREDNOSTI T₀ ter 39,4 ±5,1 in 46,2 ±6,0 ml/kg/min v dveh testih Texp (ZRAK in O₂; 8 vdihov).

Povprečna vrednost kardiorespiratornih in presnovnih parametrov pri testih IZHODIŠČNE VREDNOSTI (T₀),Texp (zrak) in Texp (O₂; 8 vdihov) je prikazana v spodnji preglednici.

Med IZHODIŠČNO VREDNOSTJO (T₀) in Texp (zrak) ni bilo ugotovljenih bistvenih razlik v parametrih.

Pri primerjavi med IZHODIŠČNO VREDNOSTJO (T₀) in Texp (8 VDIHOV O₂), sta se parametra ventilacije RF (frekvenca dihanja) in TAU (kinetika dihalnega sistema) pomembno razlikovala (oba p < 0,01).

Povprečna skupna vrednost za RF je bila 47,3 ±10,1 (T₀), in 43,6 ±9,0 pri Texp (O₂, 8 vdihov).

TAU je bila 49,8 ±12,8 sekunde (T₀) in 42,1 ±12,7 sekunde pri Texp (O₂, 8 vdihov).
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L’obiettivo dello studio sperimentale è stato quello di misurare le risposte fisiologiche a seguito della supplementazione di ossigeno tramite bombola portatile UltraOxy in diverse tipologie di soggetti e sport. Inoltre, si è cercato di definire se un preciso protocollo sperimentale di applicabilità di UltraOxy (8 respiri entrambi PRE – DURANTE esercizio) durante la pratica sportiva fosse più efficace rispetto ad un altro.
L’osservazione degli adattamenti è stata fatta in acuto (all’interno dell’arco temporale di esercizio) durante l’esecuzione di diverse forme di attività fisica.

A tal proposito è importante dare indicazione che l’uso di supplementi di ossigeno tramite inalazione è escluso dalla lista dei metodi proibiti

Ad oggi alcune aziende stanno investendo in questo settore anche se la letteratura in questo campo metodologico è assai scarna e solo recentemente sono state riportate alcune evidenze riguardo il miglioramento delle prestazioni fisiche mediante l’utilizzo di supplementi di aria altamente concentrata di ossigeno.
Gli studi più recenti hanno analizzato gli adattamenti fisiologici in seguito alla supplementazione di aria iper-ossigenata rispetto alle variazioni di lattato ematico, SpO2 e FC. Oltre a questi, vengono spesso indagate la percezione dello sforzo (RPE) e la capacità cognitiva.

Alcuni studi invece hanno valutato le risposte post-esercizio in termini di stress ossidativo-infiammatorio. La maggior parte degli studi ha riportato evidenze seppur senza indagare approfonditamente la componente cardiorespiratoria.

Il presente studio pilota è il primo ad aver misurato le risposte cardiorespiratorie alla somministrazione tramite inalazione di ossigeno respirabile.

In acuto è possibile osservare come la cinetica di attivazione dell’apparato respiratorio e la frequenza respiratoria dei soggetti siano significativamente inferiori nel gruppo Texp (O2; 8x BREATH) rispetto al controllo BASALE T0.

In generale, il corpo regola la frequenza respiratoria in modo dinamico per mantenere un equilibrio tra l’apporto di ossigeno e l’eliminazione di anidride carbonica, garantendo così una corretta funzione dell’organismo.

Sappiamo che questa regolazione risponde a stimoli di tipo nervoso o chimico.

La regolazione avviene principalmente attraverso il sistema nervoso in base alle esigenze del corpo in termini di apporto di ossigeno e rimozione di anidride carbonica.

Il centro respiratorio, situato nel tronco encefalico, gioca un ruolo chiave in questo processo.

L’ipotesi del presente studio è che laddove la condizione sperimentale prevedeva l’insufflazione di aria iper-concentrata di ossigeno (O2), in sufficienti quantità e flussi (8 x BREATH), vi è stato un apporto tale di ossigeno da modulare il controllo nervoso periferico (legato alla componente chimica) di risposta respiratoria.

Infatti, il parametro di RF, frequenza respiratoria è risultato significativamente inferiore (p < 0,01) nella condizione BASALE T0 47,3 ± 10,1 (T0) rispetto al Texp (O2; 8x BREATH) 43,6 ± 9,0.

È importante notare che solamente la condizione 8 x BREATH ha permesso di apportare un quantitativo minimo di aria iper-ossigenata in grado di modificare le risposte respiratorie neuro-mediate in quanto probabilmente tale flusso e quantità (circa 30-40 sec di inspirazione) sono sufficientemente efficaci.

Il numero di insufflazioni è in linea con alcuni studi che hanno riportato anch’essi miglioramenti prestativi sfruttando metodi simili (8 respiri / 30-45sec).

Questa risposta adattiva alla diminuzione degli atti respiratori al minuto si è associata anche alla presenza di TAU, cinetiche di risposta del VO2 più rapide e significativamente differenti sempre nel gruppo sperimentale rispetto al controllo, (49,8 ± 12,8 sec BASALE (T0) e 42,1 ± 12,7 sec nella Texp (8x BREATH O2); p < 0,01).

La “TAU” del consumo di ossigeno (o “time constant” del consumo di ossigeno) si riferisce infatti a un parametro utilizzato per descrivere la risposta dinamica del sistema di consumo di ossigeno in risposta a cambiamenti di input o stimoli.

Matematicamente rappresenta il tempo necessario per il consumo di ossigeno di un organismo per raggiungere il 63,2% della variazione totale in risposta a una perturbazione, che nel nostro studio va associata alla supplementazione di aria con ossigeno iper-concentrato.
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La TAU è influenzata da diversi fattori, tra cui la genetica, l’età, il livello di allenamento, la salute del soggetto e la specificità dell’esercizio fisico svolto.

Per quanto riguarda il meccanismo di controllo della cinetica del VO2, sono state proposte 2 ipotesi opposte.

Una di queste suggerisce che il tasso di aumento di VO2 all’inizio dell’esercizio è limitato dalla capacità di consegna di ossigeno al muscolo attivo.

L’altra ipotesi suggerisce che la capacità dell’uso dell’ossigeno nell’esercizio muscolare agisce come il fattore limite del tasso aumento del VO2.

Queste ipotesi sono ancora in discussione, sicuramente dal punto di vista sportivo e della salute è stato dimostrato come TAU più basse e rapide siano associabili a migliori prestazioni (Dupont, 2005; Dupont, 2010), minori debiti di ossigeno (EPOC) e soprattutto tempi di recupero più veloci grazie ad un’accelerata risposta adattiva (Xu, 1999).

Esempi di TAU di alcuni soggetti testati:

Namen te študije je bil izmeriti fiziološke odzive na dodatni kisik iz prenosne posode UltraOxy pri različnih vrstah oseb in športov. Poleg tega je bil cilj študije ugotoviti, ali je bil poseben eksperimentalni protokol, ki je vključeval uporabo UltraOxy (8 vdihov pred in med vadbo), učinkovitejši od drugega. Prilagoditve so opazovali v akutnem okolju (v obdobju vadbe) med različnimi oblikami telesne dejavnosti.

Pomembno je omeniti, da dodatni kisik, ki se dovaja z vdihavanjem, ni na seznamu prepovedanih metod.

Nekatera podjetja trenutno vlagajo v to področje, čeprav o tem ni obsežne literature in so se šele pred kratkim pojavili dokazi, da lahko dodatki z visoko koncentracijo kisika izboljšajo telesno zmogljivost.
Nedavne študije so analizirale fiziološke prilagoditve v smislu sprememb laktata v krvi, SpO₂ in HR po dodajanju zraka z visoko vsebnostjo kisika. Poleg tega se pogosto preverjata tudi ocena zaznanega napora (RPE) in kognitivna zmogljivost.

V nekaterih študijah so ocenili odzive po vadbi z vidika oksidativnega in vnetnega stresa. Večina študij zagotavlja dokaze, čeprav brez poglobljenih raziskav kardiorespiratorne komponente.

Ta pilotna študija je prva, ki je merila kardiorespiratorne odzive na vdihavanje kisika.

V akutnem okolju je mogoče opaziti, da sta kinetika absorpcije dihalnega sistema in frekvenca dihanja pri preiskovancih pri testih Texp (O₂; 8 vdihov) bistveno nižji kot pri kontrolni skupini na IZHODIŠČNI VREDNOSTI T₀ .

Na splošno telo dinamično uravnava frekvenco dihanja, da ohranja ravnovesje med vnosom kisika in izločanjem ogljikovega dioksida ter tako zagotavlja pravilno delovanje telesa.

Vemo, da se ta regulacija odziva na živčne ali kemične dražljaje.

Regulacija poteka predvsem prek živčnega sistema, odvisno od potreb telesa glede vnosa kisika in izločanja ogljikovega dioksida.

Pri tem ima ključno vlogo dihalni center, ki se nahaja v možganskem deblu.

Hipoteza te študije je, da je pri preskusnem stanju, ki je vključevalo vdihavanje zraka z višjo vsebnostjo kisika (O₂) v zadostnih količinah in pretokih (8 VDIHOV), vnos kisika zadostoval za modulacijo nadzora perifernega živčnega sistema (povezanega s kemično komponento) dihalnega odziva.

RF (frekvenca dihanja) je bila namreč bistveno nižja (P < 0,01) pri IZHODIŠČNI VREDNOSTI T0 s 47,3 ±10,1 T₀ with 47.3 ± 10.1 (T₀) kot pri Texp (O₂; 8 vdihov) with 43.6 ± 9.0.

Pomembno je omeniti, da je samo testno stanje z 8 VDIHI privedlo do minimalnega vnosa zraka z visoko vsebnostjo kisika, ki je zadostoval za spremembo živčno posredovanih dihalnih odzivov, saj sta ta pretok in količina (približno 30–40 sekund vdihavanja) verjetno dovolj učinkovita.

Število vdihov je v skladu z drugimi študijami, ki so poročale o izboljšanju zmogljivosti s podobnimi metodami (8 vdihov/30–45 s).

Ta prilagoditveni odziv na zmanjšanje števila vdihov na minuto je bil povezan tudi s prisotnostjo TAU, hitrejšo in bistveno drugačno kinetiko odziva VO₂ še vedno v poskusni skupini, kot v kontrolni (49,8 ±12,8 sekunde IZHODIŠČNE VREDNOSTI (T₀) in 42,1 ±12,7 sekunde pri testu Texp (8 vdihov O₂); p < 0.01).

TAU (časovna konstanta) za absorpcijo kisika je parameter, ki se uporablja za opis dinamičnega odziva sistema za absorpcijo kisika na vhodne spremembe ali dražljaje.

Matematično predstavlja čas, ki je potreben, da telesni vnos kisika doseže 63,2 % celotne variacije kot odziv na motnjo, ki je v naši študiji povezana z dodajanjem zraka z višjo vsebnostjo kisika.

Na TAU vpliva več dejavnikov, vključno z genetiko, starostjo, stopnjo treninga, zdravjem preiskovanca in specifičnostjo izvedene vadbe.

Glede mehanizma nadzora kinetike VO₂ sta bili predlagani dve nasprotujoči si hipotezi.

Prva je, da je hitrost povečanja VO₂ na začetku vadbe omejena z zmožnostjo dovajanja kisika v aktivno mišico.

Druga hipoteza je, da sposobnost uporabe kisika pri mišični vadbi deluje kot omejitveni dejavnik hitrosti povečanja VO₂.

O teh hipotezah se še vedno razpravlja. Na športnem in zdravstvenem področju se je pokazalo, da so nižji in hitrejši TAU lahko povezani z boljšo zmogljivostjo (Dupont, 2005; Dupont, 2010), manjšim kisikovim dolgom (EPOC) in predvsem s hitrejšim časom okrevanja zaradi pospešenega prilagoditvenega odziva (Xu, 1999).

Primeri TAU nekaterih testiranih subjektov: