Yüksek şiddetli aralıklı egzersiz ile oluşan sıvı kaybı durumunun beyin hemodinamisi ve kognisyon üzerine etkisi

Abstract

Sıvı kaybı fiziksel, fizyolojik ve bilişsel fonksiyonlar başta olmak üzere insan performansına ilişkin birçok özelliği olumsuz etkileyen bir strestir. Egzersize bağlı oluşan sıvı kaybı durumu güncel araştırmalarda merak konusu haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı, egzersiz ile oluşan sıvı kaybı durumunun ön beyin hemodinamisi, bilişsel performans ve fiziksel performans üzerine etkilerinin araştırılmasıdır.Araştırmaya düzenli antrenman yapan 12 sağlıklı erkek katılımcı (yaş ort. 20.4, spor yaş ort. 8 yıl) dahil edilmiştir. Çalışma ~1% hipohidrasyon ve öhidrasyon koşulu olmak üzere iki oturum halinde gerçekleştirilmiştir. Katılımcılara öhidrasyon oturumunda vücut ağırlığının ~%1'ine düzeyinde sıvı takviyesi verilirken hipohidrasyon oturumunda sıvı kısıtlamasına tabi tutulmuşlardır. Tüm oturumların başlangıç bölümünde vücut ağırlığı, kalp atım hızı hematokrit ölçümleri gerçekleştirilip ardından 2-geri bilişsel test protokolü uygulanmıştır. Bu testler egzersiz oturumları sonrasında tekrar edilmiştir. Egzersiz oturumlarında katılımcılar ilk olarak bisiklet ergometresinde 30 dk. submaksimal egzersiz seansına dahil edilmişlerdir. 15 dk.'lık geçiş arası sonrası ikinci oturumda modifiye sprint interval egzersiz(4x20sn., 2 dk. aktif dinlenme) uygulamasına tabi tutulmuşlardır. Egzersiz oturumları öncesi ve sonrası fNIRS yöntemi ile ön beyin hemodinamik cevapları kayıt altına alınmıştır. Verilerin istatistiksel analizinde tekrarlanan ölçümler için varyans analizi (repeated measures ANOVA) uygulanmıştır. İstatistiksel anlamlılık düzeyi 0,05 olarak belirlenmiştir. Grup içi karşılaştırmalarda vücut ağırlığı, hematokrit düzeyleri, kalp atım hızı, zirve güç çıktıları ve algılanan zorluk düzeyleri arasında anlamlılık farklılık bulunmuştur(p=0,00-0,05). Gruplar arasında ise farklılık bulunmamıştır.Sonuç olarak ~%1 hipohidrasyonun ön beyin oksihemoglobin ve total hemoglobin, tepki süreleri, zirve güç çıktıları ve algılanan zorluk düzeyleri üzerinde ılımlı düzeyde bozucu etki oluşturduğu bulundu. Bu bilgiler ~1 hipohidrasyon koşulunun insan performansında bozulmanın başlangıç eşiği olduğunu düşündürmektedir.

Fluid loss is a stress that negatively affects many aspects of human performance, especially physical, physiological and cognitive functions. Fluid loss in exercise condition has become a topic of interest in current studies. The aim of this study is to investigate the effects of exercise-induced dehydration on prefrontal cortex hemodynamics, cognitive performance and physical performance.Twelve healthy male participants (20.4 years aged, training experience 8 years) who trained regularly were included in the study. The study was carried out in two sessions, with ~ 1% hypohydration and euhydration condition. Participants were given water at a level of ~ 1% of their body weight in the euhydration session, while they were subject to fluid restriction in the hypohydration session. Body weight, heart rate and hematocrit measurements were performed at the beginning of all sessions, and then a 2-back cognitive test protocol was applied. These tests were repeated post-exercise sessions. In the first exercise sessions, participants were included in a 30-minute submaximal exercise session on a bicycle ergometer. They were subjected to modified sprint interval exercise in the second session after a 15-minute transition phase. Before and after exercise sessions, prefrontal cortex hemodynamic responses were recorded with the fNIRS method.Analysis of variance (repeated measures ANOVA) was applied for repeated measurements in the statistical analysis of the data. The statistical significance level was set at 0.05. In the intergroup comparisons, a significant difference was found between body weight, hematocrit levels, heart rate, peak power outputs and rating of perceived exertion levels (p = 0.00-0.05). There was no significant difference between the groups.As a result; It was found that ~ 1% hypohydration had a mild impairement effect on prefrontal cortex oxyhemoglobin and total hemoglobin response, reaction time, peak power outputs, and rating of percived exertion levels. This information suggests that the ~ 1 hypohydration condition is the initial threshold of impairment in human performance