Intermittent exogenous ketosis during early acclimatization at high altitude : insights on convective and diffusive oxygen transport factors during maximal exercise : the dataset

Tominec, Domen (avtor), Stalmans, Myrthe (avtor), Narang, Benjamin Jonathan (avtor), Millet, Grégoire P. (avtor), Poffé, Chiel (avtor), Debevec, Tadej (avtor)

The dataset was generated within the framework of a research project entitled "Intermittent Exogenous Ketosis: A Novel Strategy to Enhance Hypoxic Tolerance and Adaptation". As part of this investigation, physiologically healthy and recreationally active adults participated in a series of assessments conducted under both resting and exercise conditions. Initially, testing sessions were conducted at sea level (295 m; Faculty of Sport, University of Ljubljana, Ljubljana, Slovenia), and ~6 weeks later, the subsequent testing sessions were carried out during a 4-day sojourn at high altitude (3375 m; Refugio Torino hut, Mont Blanc massif, Aosta Valley, Italy). Intermittent exogenous ketosis, induced via ketone monoester (KE) ingestion, has previously been shown to improve oxygenation and oxidative metabolism upon acute exposures to simulated high altitudes. Therefore, the present research project aimed to evaluate whether this nutritional intervention facilitates acclimatization and/or improves exercise performance during the early stages of acclimatization to terrestrial high altitude. The published data were specifically obtained from the study titled "Intermittent Exogenous Ketosis During Early Acclimatization at High Altitude: Insights on Convective and Diffusive Oxygen Transport Factors During Maximal Exercise." In this study, healthy, recreationally active adults were randomized into an intermittent exogenous ketosis (IEK; n = 16) or placebo (PLA; n = 17) group. Participants completed two incremental cycling tests to volitional exhaustion: the first at sea level (295 m) without prior supplementation and the second at high altitude (3375 m) after three days of acclimatization, during which participants intermittently ingested KE (IEK group) or placebo (PLA group). Comprehensive physiological data were collected during the incremental exercise protocol, including ventilation, gas exchange, cardiac hemodynamics, and blood and muscle oxygenation, using a metabolic cart (Quark CPET, COSMED, Rome, Italy), transthoracic impedance (Physioflow Enduro; Manatec Biomedical, Paris, France), earlobe oximetry (Nonin Xpod oximeter, Plymouth, MN, United States), and near-infrared spectroscopy (PortaLite MKII; Artinis Medical Systems, Elst, the Netherlands), respectively. Additionally, capillary blood samples were obtained at rest, prior to the onset of exercise, and at maximal exercise intensity (immediately after exertion) and analyzed using an arterial blood gas analyzer (ABL-90 FLEX; Radiometer, Copenhagen, Denmark). An additional blood sample was collected at rest, ~30 min after the last supplement administration, and used for immediate determination of blood ketone concentrations (GlucoMen Areo 2K-meter, A. Menarini Diagnostics, Firenze, Italy). Finally, the gathered data enabled the calculation of numerical values necessary to evaluate convective and diffusive oxygen transport factors during maximal-intensity exercise. Pre-exercise blood ketone concentrations were significantly higher in the IEK group compared to the PLA group (~2.1 mM vs. ~0.3 mM, P < 0.001). However, despite elevated ketone levels, both groups demonstrated similar reductions in peak power output (P = 0.644), blood oxygenation (P = 0.525), and muscle oxygenation (P = 0.304) from sea level to high altitude. Additionally, integrated convective and diffusive oxygen transport during maximal exercise, as well as maximal oxygen uptake, were comparable between groups (all P > 0.999). These findings suggest that three days of intermittent exogenous ketosis at high altitude do not counteract altitude- or exercise-induced reductions in blood and muscle oxygenation. Furthermore, intermittent KE supplementation does not influence the limitations in convective and diffusive oxygen transport during maximal exercise.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: hypobaric hypoxia, ketone bodies, ketone ester, sports performance
• Tipologija: 2.20 - Zaključena znanstvena zbirka raziskovalnih podatkov
• Organizacija: FŠ - Fakulteta za šport
• Leto izida: 2024
• PID: 20.500.12556/RUL-166643
• Metode zbir. podat.: Meritve in testi
• Datum objave v RUL: 22.01.2025

Licence

• Licenca: CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
• Opis: To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Intermitentna eksogena ketoza med zgodnjo fazo aklimatizacijo na visoki nadmorski višini : vpogledi v konvekcijske in difuzijske dejavnike prenosa kisika med maksimalno telesno obremenitvijo : raziskovalni podatki

Izvleček

Podatkovni niz je bil ustvarjen v okviru raziskovalnega projekta z naslovom "Intermitentna eksogena ketoza: Nova strategija izboljšanja hipoksične tolerance in adaptacije" v katerem so zdravi, rekrativno aktivni odrasli sodelovali v seriji testiranj, ki so potekala tako v mirovanju kot med telesno obremenitvijo. Prvi sklop testiranj je bil izveden na nižini, blizu morske gladine (295 m; Fakulteta za šport, Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija). Druge sklop testiranj se je izvedel šest tednov kasneje med 4-dnevnim bivanjem na visoki nadmorski višini (3375 m; koča Refugio Torino, pogorje Mont Blanca,dolina Aosta, Italija). Intermitentna eksogena ketoza, ki jo posameznik doseže z uživanjem ketonskega monoestera (KE), je v preteklih raziskavah dokazano povečala oksigenacijo in oksidativno presnovo tekom akutnih izpostavitev simuliranim visokim nadmorskim višinam. Namen tega raziskovalnega projekta je zato bil preučiti, ali ta prehranska intervencija lahko izboljša aklimatizacijo in/ali športno sposobnost v fazi zgodnje aklimatizacije na visoki nadmorski višini. Objavljeni podatki so bili specifično pridobljeni iz raziskave z naslovom "Intermitentna eksogena ketoza med zgodnjo fazo aklimatizacijo na visoki nadmorski višini: vpogledi v konvekcijske in difuzijske dejavnike prenosa kisika med maksimalno telesno obremenitvijo". V raziskavi so bili zdravi, rekreativno aktivni odrasli naključno razdeljeni v skupino intermitentne eksogene ketoze (IEK; n = 16) ali placeba (PLA; n = 17). Preiskovanci so izvedli dve večstopenjski obremenitveni testiranji do utrujenosti: prvo na nižini (295 m) brez predhodnega zaužitja KE ali placeb, in drugo na visoki nadmorski višini (3375 m) po treh dneh aklimatizacije, tekom katerih so preiskovanci intermitentno uživali KE (IEK skupina) ali placebo (PLA skupina). Med večstopenjskim obremenitvenim testiranjem so bili zbrani obsežni fiziološki podatki, vključno z ventilacijo, izmenjavo plinov, srčno-žilno hemodinamiko ter oksigenacijo krvi in mišic, pri čemer so bile uporabljene naslednje naprave: metabolni analizator (Quark CPET, COSMED, Rim, Italija), transtorakalna impedanca (Physioflow Enduro; Manatec Biomedical, Pariz, Francija), oksimetrija na ušesni mečici (Nonin Xpod oximeter, Plymouth, MN, ZDA) in bližnja-infrardeča spektroskopija (PortaLite MKII; Artinis Medical Systems, Elst, Nizozemska). Poleg tega so bili preiskovancem odvzeti vzorci kapilarne krvi v mirovanju, pred začetkom telesne obremenitve in ob maksimalni intenzivnosti obremenitve (takoj po naporu) ter analizirani z uporabo analizatorja arterijskih plinskih vzorcev (ABL-90 FLEX; Radiometer, Kopenhagen, Danska). Dodatni vzorec krvi je bil zbran v mirovanju, približno 30 minut po zadnjem zaužitju KE ali placeba, in uporabljen za takojšnjo določitev koncentracij ketonskih teles v krvi (GlucoMen Areo 2K-meter, A. Menarini Diagnostics, Firence, Italija). Zbrani podatki so omogočili izračun numeričnih vrednosti, potrebnih za oceno konvekcijskih in difuzijskih dejavnikov prenosa kisika med maksimalno telesno obremenitvijo. Koncentracije ketonskih teles pred telesno obremenitvijo so bile v skupini IEK znatno višje kot v skupini PLA (~2,1 mM proti ~0,3 mM, P < 0,001). Kljub temu pa sta obe ekspirmentalni skupini prikazali podobne zmanjšane maksimalni mehanske moči (P = 0,644), oksigenacije krvi (P = 0,525) in oksigenacije mišic (P = 0,304) iz nižine na visoko nadmorsko višino. Poleg tega so bili integrirani konvekcijski in difuzijski dejavniki prenosa kisika med maksimalno telesno obremenitvijo, pa tudi maksimalna poraba kisika, primerljivi med skupinama (vse P > 0,999). Rezultati nakazujejo, da intermitentna eksogena ketoza tekom tri dni bivanja na visoki nadmorski višini, ne omili zmanjšanja oksigenacije krvi in mišic, ki ga povzročita višina ali telesna obremenitev. Poleg tega uživanje KE ne vpliva na omejitve v koncekcijskih in difuzijskih dejavnikih prenosa kisika med maksimalno telesno obremenitvijo.

• Ključne besede: hipobarična hipoksija, ketonska telesa, ketonski estri, športna sposobnost

Projekti

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: N5-0247
• Naslov: Intermitentna eksogena ketoza: nova strategija izboljšanja hipoksične tolerance in adaptacije