Ööpik, Vahur, juhendajaVaher, IviTartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond2025-10-092025-10-092025-10-09978-9908-57-019-8978-9908-57-020-4 (pdf)1406-10582806-2361 (pdf)https://hdl.handle.net/10062/116685Doktoritöö elektrooniline versioon ei sisalda publikatsiooneKiire ATP lagundamise ja selle taastootmise kõrvalnähuks glükolüütilise fosforüülimise käigus kõrge intensiivsusega kehalisel tööl on vesinikioonide kuhjumine ehk happelisuse tõus nii lihasrakkudes kui ka üldiselt organismi sisekeskkonnas. Happelisuse tõus on üks olulisi väsimuse kiire tekkimise ja süvenemise põhjusi. Üheks võimaluseks hapestumise pidurdamiseks ning seeläbi väsimuse leevendamiseks ja töövõime parandamiseks on organismi puhversüsteemide mahutavuse koormuse-eelne suurendamine. Juba 20. sajandi alguse uuringutest on teada, keha puhversüsteemide mahutavust saab suurendada naatriumvesinikkarbonaadi või naatriumtsitraadi abil. Kõnealuste ainete manustamine toidulisandina, kutsub esile metaboolse alkaloosi, mis väljendub vere pH ja bikarbonaatioonide kontsentratsiooni tõusus. Peamiselt naatriumtsitraadil on ühtlasi täheldatud omadust suurendada veepeetust ja plasma mahtu, mis võib parandada vastupidavuslikku töövõimet. Käesoleva doktoritöö raames teostatud uuringute eesmärk oli hinnata naatriumtsitraadi manustamise mõju ainevahetusele ja sooritusvõimele 5000 m jooksus erinevates keskkonnatingimustes: mõõduka ja kõrge temperatuuriga laborikeskkonnas ning normaalse temperatuuriga välistaadionil simuleeritud võistlusolukorras. Uuringutes osales kokku 43 treenitud meesvastupidavussportlast, kellele naatriumtsitraati või platseebot manustati enne jooksu erinevates vormides (vesilahussena või kapslitesse pakendatuna). Kõigis kolmes uuringus järgiti randomiseeritud topeltpimeda ristuuringu kavandit. Tulemused näitasid, et naatriumtsitraat võrreldes platseeboga parandas 5000 m jooksu aega statistiliselt usaldusväärsel määral ainult mõõduka temperatuuriga laborikeskkonnas. Kõrge temperatuuriga laborikeskkonnas ja normaalse temperatuuriga välistaadionil simuleeritud võistlusolukorras naatriumtsitraat sportlaste sooritusvõimet ei mõjutanud. Naatriumtsitraadi manustamine kutsus esile metaboolse alkaloosi, mis väljendus vere pH ja bikarbonaatioonide kontsentratsiooni tõusus ning mis soodustas laktaadi väljutamist töötavates lihastest verre. Samuti suurendas naatriumtsitraadi manustamine veepeetust ja plasma mahtu enne jooksu, kuid jooksu ajal plasma mahu muutused naatriumtsitraadi ja platseebo kasutamise korral ei erinenud. Subjektiivse väsimuse ja kuuma tunnetuse ning südamelöögisageduse osas naatriumtsitraadi manustamine võrreldes platseeboga erinevusi ei põhjustanud.. Kokkuvõttes järeldub teostatud uuringutest, et naatriumtsitraadi manustamine koguses 500 mg kehakaalu kilogrammi kohta enne 5000 m jooksu põhjustab vee peetust ja plasma mahu suurenemist stardi eel ning kutsub esile metaboolse alakaloosi, mis soodustab laktaadi väljutamist töötavatest lihastest jooksu ajal. Need muutused võivad parandada treenitud sportlaste sooritusvõimet mõõduka temperatuuriga hästi kontrollitud laborikeskkonnas, kuid ei ole piisavad sarnase positiivse efekti esilekutsumiseks kõrge temperatuuriga laboratoorsetes tingimustes või mõõduka temperatuuriga välistaadionil simuleeritud võistlusolukorras.During high-intensity exercise, ATP is rapidly broken down and regenerated through glycolytic phosphorylation. This process leads to the accumulation of hydrogen ions, which increases acidity in muscle cells and the body’s internal environment. This rise in acidity is a key factor contributing to the rapid onset and progression of fatigue. One strategy to mitigate acidosis –and thereby alleviate fatigue and enhance performance – is to increase the buffering capacity of the body’s systems prior to exertion. Studies dating back to the early 20th century have shown that the buffering capacity of the body can be enhanced through the administration of sodium bicarbonate or sodium citrate. When taken as dietary supplements, these substances induce metabolic alkalosis, characterized by an increase in blood pH and bicarbonate ion concentration. Sodium citrate, in particular, has also been observed to increase water retention and plasma volume, which may improve endurance performance. The aim of the studies conducted within the framework of this doctoral thesis was to evaluate the effects of sodium citrate supplementation on metabolism and performance during a 5000-meter run under different environmental conditions: in a laboratory setting with moderate and high temperatures, and in a simulated competition scenario at an outdoor stadium with normal ambient temperature. A total of 43 trained male endurance athletes participated in the studies. Sodium citrate or placebo was administered prior to the run in different forms (aqueous solution or encapsulated). All three studies followed a randomized, double-blind, crossover design. The results showed that sodium citrate, compared to placebo, significantly improved 5000 meter run times only in the laboratory environment with moderate temperature. In the high-temperature laboratory setting and in the simulated competition at the outdoor stadium, sodium citrate had no effect on performance. Sodium citrate administration induced metabolic alkalosis, evidenced by increased blood pH and bicarbonate ion concentration, which facilitated lactate efflux from working muscles into the bloodstream. Sodium citrate also increased water retention and plasma volume prior to the run; however, changes in plasma volume during the run did not differ between the sodium citrate and placebo conditions. No differences were observed between the groups in terms of subjective fatigue, heat perception, or heart rate. In conclusion, the studies indicate that administering sodium citrate at a dose of 500 mg per kilogram of body weight prior to a 5000 meter run leads to water retention and increased plasma volume before the start, and induces metabolic alkalosis that promotes lactate clearance from working muscles during exercise. These physiological changes may enhance performance in trained athletes under moderately warm, well-controlled laboratory conditions, but are insufficient to elicit similar benefits in high-temperature laboratory settings or in simulated competition scenarios at outdoor stadiums with moderate temperatures.enAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Estoniahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ee/doktoritöödsportlasedjooksjadnaatriumiühendidainevahetusspordibiokeemiauuringudsportsmenrunnerssodium compoundsmetabolismsport biochemistryresearchThesis