RBR-39jnp4 Caffeine's Effects on improving Physical Performance

Date of registration: 09/26/2019 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 09/26/2019 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1234-2079

• Public title:

  en

  Caffeine's Effects on improving Physical Performance

  pt-br

  Os Efeitos da Cafeína na melhora do Desempenho Físico

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 86400418.0.0000.0121
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 2.838.127
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Santa Catarina

Sponsors

• Primary sponsor: Universidade Federal de Santa Catarina
• Secondary sponsor:
  • Institution: Universidade Federal de Santa Catarina
• Supporting source:
  • Institution: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Healthy volunteers; low back pain

  pt-br

  Voluntários saudáveis; dor lombar baixa

• General descriptors for health conditions:

  en

  C23 Pathological conditions, signs and symptoms

  pt-br

  C23 Condições patológicas, sinais e sintomas

  es

  C23 Condiciones patológicas, signos y síntomas

• Specific descriptors:

Interventions

• Interventions:

  en

  26 subjects will visit the laboratory on two occasions: saline and caffeine treatment. The subjects will be their own controls. Treatment will be blinded to avoid placebo effect. The initial part of the first visit will begin with the completion of the questionnaires. Firstly, the anthropometric data and questionings seen in the inclusion and exclusion criteria will be verified. If the participant fits the characteristics required to compose the sample, he / she will fill out the identification form, the questionnaires of physical activity level and the habitual caffeine consumption questionnaire. Then, the heart rate measurement will be performed at rest through a frequency meter. After, the individual will ingest the saline substance being caffeine or placebo and will wait 60 minutes. (Bert et al., 2006). The following will explain how to perform the Maximal Isometric Voluntary Contraction and the Sorensen test, as well as use the Borg Scales and the Visual Analog Scale to ensure the level of competence in the tasks. After 45 minutes of ingestion of the solution, the heart rate will be measured again to control for possible changes. After being found to be within normal range, the participant will then perform the maximum voluntary isometric contraction (CVIM) for a period of six seconds and will have two minutes of rest. After, you will perform the Sorensen Test. (Baker et al., 2010). Participants will be instructed to abstain from alcohol and caffeine-containing foods (coffee, chocolate, mate, supplements, analgesics, tea and cola / guarana) within 24 hours prior to the experiment and not perform any strenuous exercise within the preceding 12 hours. (DUNCAN et al., 2013), GOLDSTEIN et al. (2010). The experimental tests will occur at two separate 7-day intervals to analyze the effect of caffeine on fatigue of trunk extensor muscles during the Sorensen Test. This analysis will be done through Surface Electromyography (EMG). The participant will ingest saline containing caffeine or placebo. In the caffeine-containing solution, participants will ingest an amount equivalent to 6 mg / kg (GOLDSTEIN et al, 2010; PLASKETTI et al, 2001) and 60 minutes later (ASTORINO et al., 2008; BECK et al., 2006; DUNCAN et al. , 2007), will perform the Sorensen test. The effect of caffeine on the metabolism of caffeine and its metabolites was similar to that of previous studies (KALMAR et al, 2006; FIMLAND et al., 2010; PLASKETTI et al., 2010), where it was found that a time period of 60 minutes is sufficient for the substance to reach plasma concentrations maximum. Blood lactate will be collected in the field with a small amount of blood from the volunteer's fingertip. The collection will be performed during the exercise with a small volume of blood (25 ?l) and analyzed using a rapid lactate analyzer. Blood samples are collected to determine the anaerobic threshold that occurs when the lactate concentration exceeds 4.0 mmo / L. Samples of blood will be taken in the laboratory, via antecubital tube in an appropriate tube and stored at -80 degrees Celsius. Caffeine concentrations will be quantified by high performance liquid chromatography at LABOX. During the test, participants will report the level of pain through the Visual Analog Scale and determine the physical effort perceived through the Borg Scale. (Haske et al., 2005; Rogers et al., 2003). Every 30 seconds, the individual will be asked about their level of effort and should assign a value to their fatigue, from 6 to 20 through the numerical scale and their respective expressions, as well as describe their level of pain represented through the numbering that ranges from 0 to 10. Scales will be positioned at the height of individuals' eyes, on top of a chair. In order to perform the Maximum Isometric Voluntary Contraction (CVIM), the volunteer will position himself according to the Sorensen test with the aid of fixed bands on the stretcher and on his trunk. The individual will then be asked to perform a maximum voluntary contraction of the trunk muscles for 6 seconds.  On each of the days of the present study, the volunteers will be positioned for the application of the Sorensen Test. In a ventral position on a test table, the torso will be kept slightly flexed and supported, the arms against the chest and head in a neutral position. The pelvis and lower limbs will be attached to the test table by means of three safety belts positioned around the hips, knees and ankles. In this way, we will have the stable performance of the movement required for the study and the isometric extension of the trunk with the spine in neutral position. To avoid the occurrence of compensatory movements such as rotation and lateral inclination of the spine, verbal prompting commands will be given to the volunteers during the test. The individual will then be asked to perform a maximum voluntary contraction of the trunk muscles for 6 seconds.  On each of the days of the present study, the volunteers will be positioned for the application of the Sorensen Test. In a ventral position on a test table, the torso will be kept slightly flexed and supported, the arms against the chest and head in a neutral position. The pelvis and lower limbs will be attached to the test table by means of three safety belts positioned around the hips, knees and ankles. In this way, we will have the stable performance of the movement required for the study and the isometric extension of the trunk with the spine in neutral position. To avoid the occurrence of compensatory movements such as rotation and lateral inclination of the spine, verbal prompting commands will be given to the volunteers during the test. They will then be instructed to perform trunk extension with maximal voluntary isometric contraction (Figure 2) at 25 degree angulation to exhaustion. (Biering Sorsen et al., 1984; DeMOulin et al., 2013). The horizontality of the trunk during the test will be controlled by means of a stadiometer that will be used as a static reference. When the contact is lost, the examiner will ask the participant to correct the position. Exhaustion of the individual will be defined by the impossibility of maintaining the standardized posture for more than three seconds, established by voluntary lowering of the torso or when the maximum time of 4 minutes is reached. (DEMOULIN et al, 2016; MAGEE et al., 2005).

  pt-br

  26 participantes irão visitar o laboratório em duas ocasiões: um tratamento salina e um tratamento cafeína. O tratamento será cegado para evitar efeito placebo. Os sujeitos serão seus próprios controles. A parte inicial da primeira visita irá iniciar com o preenchimento dos questionários. Primeiramrente, serão verificados os dados antopométricos e questionamentos vistos nos critérios de inclusão e exclusão. Se o participante se encaixar nas características exigidas para compor a amostra, irá preencher a ficha de identificação, os questionários de nível de atividade física e o de consumo de cafeína habitual. Então, será realizada a medição da frequência cardíaca em repouso através de um frequêncímetro. Após, o indivíduo irá ingerir a substância salina podendo ser cafeína ou placebo e irá aguardar 60 minutos. (DUNCAN et al, 2013; BECK et al, 2006; ASTORINO et al, 2008; WILLIAMS et al, 2008). A seguir, será explicado como realizar a Contração Voluntária Isométrica Máxima e o teste de Sorensen, assim como utilizar a Escalas de Borg e a Escala Visual Analógica para garantir o nível de competência nas tarefas. Passados 45 minutos da ingestão da solução, será medida novamente a frequência cardíaca para controle de possíveis alterações. Após constatado que está dentro da normalidade, o participante irá realizar então, a contração voluntária isométrica máxima (CVIM) pelo período de seis segundos e terá dois minutos de descanso. Após, irá realizar o Teste de Sorensen. (DEMOULIN et al, 2016; MULLER et al, 2010). Os participantes serão instruídos a abster-se de álcool e alimentos contendo cafeína (café, chocolate, chimarrão, suplementos, analgésicos, chá e refrigerante de cola/guaraná) nas 24h anteriores às experiências e não realizar nenhum exercício extenuante nas 12 horas antecedentes. (DUNCAN et al, 2013; GOLDSTEIN et al, 2010). Os testes experimentais ocorrerão em dois momentos, separados por 7 dias, para analisar o efeito da cafeína na fadiga dos músculos extensores de tronco durante o Teste de Sorensen. Essa análise será feita através da Eletromiografia de Superfície (EMG). O participante irá ingerir uma solução salina contendo cafeína ou placebo. Na solução contendo cafeína, os participantes irão ingerir uma quantidade equivalente a 6 mg/kg (GOLDSTEIN et al, 2010; PLASKETTI et al, 2001) e 60 minutos após (ASTORINO et al, 2008; BECK et al, 2006; DUNCAN et al, 2013; PLASKETTI et al, 2001; WILLIAMS et al, 2008) irão realizar o teste de Sorensen. A dosagem de cafeína foi semelhante a estudos prévios (KALMAR et al, 2006; FIMLAND et al, 2010; PLASKETTI et al, 2010) onde verificou-se que um período de tempo de 60 minutos é suficiente para que a substância atinja as concentrações plasmáticas máximas. O lactato sanguíneo será coletado em campo com uma pequena quantidade de sangue da ponta do dedo do voluntário. A coleta será realizada durante o exercício com um pequeno volume de sangue (25 µl) e analisado utilizando-se um analisador rápido de lactato. São realizadas coletas de sangue para determinar o limiar anaeróbico que ocorre quando a concentração do lactato excede o valor de 4,0 mmo/L. Amostras de sangue serão retiradas em laboratório, via antecubital em tubo apropriado e armazenadas a -80 graus centígrados. As concentrações de cafeína serão quantificadas por cromatografia líquida de alta performance no LABOX. Durante o teste, os participantes irão relatar o nível de dor através da Escala Visual Analógica e determinar o esforço físi.co percebido através da Escala de Borg. (HASKEL et al, 2005; ROGERS et al, 2003). A cada 30 segundos, o indivíduo será questionado sobre seu nível de esforço e deverá atribuir um valor à sua fadiga, de 6 a 20 através da escala numérica e suas respectivas expressões, assim como irá descrever o seu nível de dor representado através da numeração que varia de 0 a 10. As escalas serão posicionadas na altura dos olhos dos indivíduos, em cima de um a cadeira. Para realizar a Contração Voluntária Isométrica Máxima (CVIM), o voluntário se posicionará conforme o teste de Sorensen com auxílio de faixas fixadas na maca e em seu tronco. Então será solicitado ao indivíduo que faça uma contração voluntária máxima dos músculos do tronco por 6 segundos. Em cada um dos dias do presente estudo, os voluntários serão posicionados para a aplicação do Teste de Sorensen. Em decúbito ventral sobre uma mesa de testes, o tronco será mantido levemente flexionado e apoiado, os braços contra o peito e a cabeça em uma posição neutra. A pelve e os membros inferiores serão fixados à mesa de testes por meio de três cintos de segurança posicionados ao redor das articulações dos quadris, joelhos e tornozelos. Deste modo, teremos a realização de forma estável do movimento exigido para o estudo e a extensão isométrica do tronco com a coluna vertebral em posição neutra. Para evitar a ocorrência de movimentos compensatórios como a rotação e a inclinação lateral da coluna vertebral, serão dados comandos verbais incentivadores aos voluntários durante o teste. Eles então, serão instruídos a realizar a extensão do tronco com contração isométrica voluntária máxima (Figura 2) na angulação de 25 graus até a exaustão. (BIERING SORENSEN et al, 1984; DEMOULIN et al, 2013). A horizontalidade do tronco durante o teste será controlada por meio de um estadiômetro que será usado como referência estática. Quando o contato for perdido, o examinador irá solicitar ao participante que corrija a posição. A exaustão do indivíduo será definida pela impossibilidade de manter a postura padronizada por mais de três segundos, estabelecida pelo abaixamento voluntário do tronco ou quando for atingido o tempo máximo de 4 minutos. (DEMOULIN et al, 2016; MAGEE et al, 2005). Em um estudo realizado em 2008, Coorevits et al mostraram que esses movimentos estão presentes particularmente durante a realização dos testes de exaustão, como conseqüência da fadiga muscular e da tentativa de manutenção da posição exigida para o estudo, e são responsáveis por alterações na atividade EMG dos músculos avaliados. Para tais objetivos, utilizaremos a Eletromiografia de Superfície e Escala de Borg por meio do Teste de Sorensen.

• Descriptors:

  en

  Y50.2 Adverse effects in the therapeutic use of methylxanthines, not elsewhere classified

  pt-br

  Y50.2 Efeitos adversos de metilxantinas, não classificadas em outra parte

  es

  Y50.2 Efectos adversos de metilxantinas, no clasificadas en otra parte

Recruitment

• Study status: Recruitment completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 08/01/2018 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  26	M	18 Y	25 Y

• Inclusion criteria:

  en

  Healthy subjects; male; age between 18 and 25 years; do not practice physical activities regularly. more than 150 minutes per week.

  pt-br

  Sujeitos saudáveis; sexo masculino; idade entre 18 e 25 anos; não praticar atividades físicas regularmente. mais de 150 minutos semanais.

• Exclusion criteria:

  en

  Lumbar disease; cardiac arrhythmia; convulsion; gastric problems; use of nutritional supplements or ergogenic aids; structural or functional deformities; cognitive problems; smoking; use of tricyclic antidepressants; use of caffeine-containing medicines; hypertension; diabetes; BMI over 25; phobia for blood collection.

  pt-br

  Doença lombar; arritmia cardíaca; convulsão; problemas gástricos; uso de suplementos nutricionais ou auxiliares ergogênicos; deformidades estruturais ou funcionais; problemas cognitivos; tabagismo; uso antidepressivos tricíclicos; uso de medicamentos contendo cafeína; hipertensão; diabetes; IMC acima de 25; fobia para coleta sanguínea.

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  	Other	Cross-over	1	Double-blind	Randomized-controlled	N/A

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Expected outcome 1, delay in electromyographic fatigue is expected to be found in caffeine treatment for the multifidus muscle and the transverse / oblique abdominal muscle during the Sorensen test. Verified by the median frequency assessment method of the surface electromyography performed throughout the test.

  pt-br

  Desfecho esperado 1, espera-se encontrar atraso na fadiga eletromiográfica no tratamento com cafeína para o músculo multífido e para o músculo transverso/oblíquo interno abdominal durante o teste de Sorensen. Verificada pelo método de avaliação da frequência mediana da eletromiografia de superfície realizada durante todo o teste.

  en

  Outcome 1, 10% delay in fatigue was observed during the Sorensen test for the transverse internal / oblique abdominal muscle assessed by the decline in the median frequency.

  pt-br

  Desfecho encontrado 1, foi observado atraso de 10% na fadiga durante o teste de Sorensen para o músculo transverso/oblíquo interno abdominal avaliado através do declínio da frequência mediana.

  en

  Expected Outcome 2, an increase in physical performance is expected for caffeine treatment. Verified by time spent on Sorensen test.

  pt-br

  Desfecho esperado 2, espera-se encontrar aumento no desempenho físico para o tratamento com cafeína. Verificado através do tempo de permanência no teste de Sorensen.

  en

  Expected Outcome 2, an improvement in physical performance was observed for 20 seconds of increased stay in the test position when compared to caffeine treatment with placebo.

  pt-br

  Desfecho esperado 2, foi observado uma melhora no desempenho físico referente a 20 segundos de acréscimo de permanência na posição de teste quando comparado o tratamento de cafeína com placebo.

  en

  Expected Outcome 3, increased muscle recruitment is expected for caffeine treatment for the multifidus muscle and for the transverse / oblique internal muscle during the Sorensen test. Verified by Root Mean Square assessment method of surface electromyography performed throughout the test.

  pt-br

  Desfecho esperado 3, espera-se um aumento do recrutamento muscular no tratamento com cafeína para o músculo multífido e para o músculo transverso/oblíquo interno abdominal durante o teste de Sorensen. Verificada pelo método de avaliação da Root Mean Square da eletromiografia de superfície realizada durante todo o teste.

  en

  Outcome found 3, a 5% increase in msucular recruitment was observed during the Sorensen test for the multifidus muscle assessed by increasing the Root Mean Square electromyographic parameter.

  pt-br

  Desfecho encontrado 3, foi observado 5% aumento do recrutamento msucular durante o teste de Sorensen para o músculo multífido avaliado através do aumento do parâmetro eletromiográfico Root Mean Square.

  en

  Expected Outcome 4, a decrease in subjective perception of exertion is expected during the Sorensen test for caffeine treatment. Verified through the Borg Subjective Effort Scale.

  pt-br

  Desfecho esperado 4, espera-se uma diminuição na percepção subjetiva de esforço durante o teste de Sorensen para o tratamento com cafeína. Verificado através da Escala de Esforço Subjetivo de Borg.

  en

  Outcome 4, a significant 10% decrease in perceived exertion was observed on the day the Sorensen test was performed with caffeine treatment, corresponding to a mild and moderate classification according to the scale.

  pt-br

  Desfecho encontrado 4, observou-se 10% diminuição significativa no esforço percebido no dia em que o teste de Sorensen foi realizado com o tratamento de cafeína, correspondendo a classificação leve e moderado de acordo com a escala.

  en

  Expected Outcome 5, caffeine is expected to decrease the subjective sensation of pain during the Sorensen test. Verified through the Visual Analog Pain Scale.

  pt-br

  Desfecho esperado 5, espera-se que a cafeína diminua a sensação subjetiva de dor durante a realização do teste de Sorensen. Verificada através da Escala Visual Analógica de Dor.

  en

  Outcome 5, it was observed that caffeine did not change pain sensation during the Sorensen test, resulting in a moderate level for both cases according to the scale.

  pt-br

  Desfecho encontrado 5, observou-se que a cafeína não modificou a sensação de dor durante o teste de Sorensen, resultando em nível moderado para ambos os casos de acordo com a escala

• Secondary outcomes:

  en

  Expected Outcome 1. Increased capillary blood lactate concentration is expected for caffeine treatment. Checked by blood analysis on the lactimeter immediately after the test.

  pt-br

  Desfecho esperado 1. Espera-se um aumento da concentração de lactato no sangue capilar para o tratamento com cafeína. Verificado através de sangue analisado no lactímetro imediatamente após o teste.

  en

  Outcome 1. There was a 5% increase in lactate concentration on the day subjects were treated with caffeine.

  pt-br

  Desfecho encontrado 1. Observou-se que houve 5% aumento na concentração de lactato no dia em que os sujeitos foram tratados com cafeína.

  en

  Expected Outcome 2. An increase in heart rate is expected for the day of caffeine treatment. Checked by frequency meter every 15 seconds.

  pt-br

  Desfecho esperado 2. Espera-se um aumento na frequência cardíaca para o dia do tratamento com cafeína. Verificado através do frequencímetro em intervalos de 15 em 15 segundos.

  en

  Outcome Found 2. A 10-15 bpm increase in heart rate was observed on the day subjects were treated with caffeine compared with placebo.

  pt-br

  Desfecho encontrado 2. Observou-se um aumento de 10-15 bpm na frequência cardíaca no dia em que os sujeitos foram tratados com cafeína em comparação com placebo.

  en

  Expected Outcome 3. An increase in systolic and diastolic blood pressure is expected for the day of caffeine treatment. Verified by the sphygmoamometer pre and post strength test.

  pt-br

  Desfecho esperado 3. Espera-se um aumento da pressão arterial sistólica e diastólica para o dia do tratamento com cafeína. Verificada através do esfigmonamômetro pré e pós teste de resistência.

  en

  Outcome found 3. A 10 mmHg increase in post-systolic blood pressure was observed.

  pt-br

  Desfecho encontrado 3. Observou-se um aumento da 10 mmHg na pressão arterial sistólica pós teste.

Contacts

• Public contact
  • Full name: Aderbal Silva Aguiar Junior
  • • Address: R. Pedro João Pereira, 150 - Mato Alto, Araranguá - SC
    • City: Araranguá / Brazil
    • Zip code: 88905-120
  • Phone: 55-48-37216255
  • Email: aderbal.aguiar@ufsc.br
  • Affiliation: Universidade Federal de Santa Catarina
   
• Scientific contact
  • Full name: Aderbal Silva Aguiar Junior
  • • Address: R. Pedro João Pereira, 150 - Mato Alto, Araranguá - SC
    • City: Araranguá / Brazil
    • Zip code: 88905-120
  • Phone: 55-48-37216255
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  • Affiliation: Universidade Federal de Santa Catarina
   
• Site contact
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