The acute and long-term effects of pre-workout supplement ingestion on athletic performance in basketball players

Abstract

The primary objectives of the present thesis were to i) investigate the acute (single dose) effects of a pre-workout supplement [PWS; 200 mg caffeine, 3.3 g creatine monohydrate, 3.2 g β-alanine, 6 g citrulline malate and 5 g branched-chain amino acid (BCAA) per dose] on jumping, sprinting, agility, anaerobic and aerobic performance and ii) examine long-term (4 weeks) effects of a PWS on body composition, anaerobic alactic (jumping, sprinting, agility), anaerobic lactic (Running-based Anaerobic Sprint Test: RAST), and aerobic performance and muscle damage/health-related markers within the in-season period in well-trained basketball players. 30 well-trained basketball players (age: 25.2 ± 6.8 years, height: 185.6 ± 7.0 cm, weight: 85.8 ± 11.7 kg, body fat: 16.9 ± 3.7 %) in a double-blind placebo-controlled study, that investigated the acute (single dose) effect of a PWS on anaerobic alactic (jumping, sprinting, agility), anaerobic lactic (RAST) and aerobic performance (Yo-Yo Intermittent Recovery Test Level 1) were assigned either to pre-workout (PWS, n=15) or placebo (PL, n=15) groups. Basketball-specific performance measurements were assesed on two different days (1-week interval) within the in-season period. During the first trial, half of the players in each group randomly performed the measurements without PWS or PL, while the remaining participants, 30 minutes before the assessments, consumed PWS or PL. The reverse condition was implemented during the second trial. Eighteen basketball players (age: 24.4 ± 6.3 years, height: 185.7 ± 8.0 cm, weight: 85.7 ± 12.8 kg, body fat: 16.5 ± 4.2 %) in a randomized, double-blind, parallel 4-week study that investigated the effects of a PWS ingested prior to exercise on body composition, anaerobic lactic (jumping, sprinting, agility) performance, anaerobic lactic (RAST) performance, aerobic (Yo-Yo Intermittent Recovery Test Level 1) performance, and muscle damage/health-related markers, were randomly seperated into two different groups: pre-workout supplement (PWS, n = 10) or placebo (PL, n = 8). Supplementation lasted four weeks during the in-season period, with daily ingestion of 20 grams of PWS or isocaloric PL 30 minutes before training or after waking up on off days. The results following acute PWS ingestion indicated significant improvements in counter-movement jump (CMJ) (PWS: 4.3±2.1%; PL: 1.2±1.0%), agility (PWS: -2.9±1.8%; PL: 1.8±1.7%), RAST average (PWS: 18.3±9.1%; PL: -2.2±2.0%), minimum power (PWS: 13.7±8.9%; PL: -7.5±5.9%), and fatigue index (PWS: -25.0± 0.9%; PL: -4.6± 0.6%) in PWS group (p < 0.05) vs. PL group (p > 0.05). No significant changes were found, either within or between groups in sprinting, aerobic performance, or blood lactate concentrations (p > 0.05). The results following four weeks of PWS ingestion indicated significant improvements in aerobic performance in PWS group (PWS: 8 ± 6%; PL: -2 ± 6%; p = 0.004) compared to PL. Moreover, it was found that both groups had a significant decrease in peak (F=7.0; p = 0.017), average (F=10.7; p = 0.005), and minimum power (F=5.1; p = 0.039) after the 4-week supplementation period. We did not detect any other significant changes between groups (p > 0.05). According to the results of our study and considering the study's limitations, it seems that an acute consumption of PWS could improve basketball players' jumping, agility and anaerobic performance but not peak power, sprinting and aerobic performance. Moreover, 4 weeks of PWS supplementation within the in-season period seems to beneficially affect the aerobic performance of well-trained basketball players. However, it did not prevent the observed decrease in anaerobic power and had no effect on the other measurements of anaerobic alactic performance (jumping, sprinting, and agility performance). Hence, no other significant changes were found in body composition, or muscle damage and health-related bloodborne markers.

Οι πρωταρχικοί στόχοι της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της οξείας χορήγησης (μιας δόσης) ενός προ-αγωνιστικού συμπληρώματος διατροφής (PWS) πριν την προπόνηση [PWS; 200 mg καφεΐνης, 3,3 g μονοϋδρικής κρεατίνης, 3,2 g β-αλανίνης, 6 g μηλικής κιτρουλίνης και 5 g αμινοξέος διακλαδισμένης αλυσίδας (BCAA) ανά δόση] σε άλματα, σπριντ, ευκινησία, αναερόβια και αερόβια απόδοση και ii) η διερεύνηση της μακροχρόνιας χορήγησης (4 εβδομάδες) ενός PWS στη σύσταση του σώματος, αναερόβια γαλακτική απόδοση (άλματα, σπριντ, ευκινησία), αναερόβια γαλακτικη απόδοση (Running-based Anaerobic Sprint Test: RAST), αερόβια απόδοση και δείκτες μυϊκής βλάβης/υγείας εντός της αγωνιστικής σεζόν σε καλά προπονημένους αθλητές καλαθοσφαίρισης. 30 καλά προπονημένοι αθλητές καλαθοσφαίρισης (ηλικία: 25,2 ± 6,8 έτη, ύψος: 185,6 ± 7,0 cm, βάρος: 85,8 ± 11,7 kg, σωματικό λίπος: 16,9 ± 3,7 %) σε μια διπλά τυφλή ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο μελέτη, που διερεύνησε την οξεία (μια δόση) επίδραση ενός PWS στην αναερόβια αγαλακτική (άλμα, σπριντ, ευκινησία), αναερόβια γαλακτική (RAST) και στην αερόβια απόδοση (Yo-Yo Intermittent Recovery Test Level 1) χωρίστηκαν σε δυο γκρουπ, PWS (PWS, n=15 ) ή εικονικό φάρμακο (PL, n=15). Οι εξειδικευμένες μετρήσεις καλαθοσφαίρισης πραγματοποιήθηκαν σε δύο διαφορετικές ημέρες (διάστημα 1 εβδομάδας) εντός της αγωνιστικής περιόδου. Κατά τη διάρκεια της πρώτης δοκιμής, οι μισοί από τους παίκτες σε κάθε ομάδα έκαναν τυχαία τις μετρήσεις χωρίς PWS ή PL, ενώ οι υπόλοιποι συμμετέχοντες, 30 λεπτά πριν από τις αξιολογήσεις, κατανάλωσαν PWS ή PL. Η αντίστροφη συνθήκη εφαρμόστηκε κατά τη δεύτερη δοκιμή. Δεκαοκτώ αθλητές καλαθοσφαίρισης (ηλικία: 24,4 ± 6,3 έτη, ύψος: 185,7 ± 8,0 cm, βάρος: 85,7 ± 12,8 kg, σωματικό λίπος: 16,5 ± 4,2 %) σε μια τυχαιοποιημένη, διπλά τυφλή, παράλληλη μελέτη 4 εβδομάδων που διερεύνησε την επίδραση ενός PWS που λαμβάνεται πριν από την άσκηση στη σύσταση σώματος, την αναερόβια αγαλακτική απόδοση (άλματα, σπριντ, ευκινησία), την αναερόβια γαλακτική απόδοση (RAST), την αερόβια απόδοση (Yo-Yo Intermittent Recovery Test Level 1) και σε δείκτες που σχετίζονται με μυϊκή βλάβη/υγεία, χωρίστηκαν τυχαία σε δύο διαφορετικές ομάδες: PWS (PWS, n = 10) ή εικονικό φάρμακο (PL, n = 8). Η χορήγηση με συμπλήρωμα διήρκεσε τέσσερις εβδομάδες κατά τη διάρκεια της αγωνιστικής περιόδου, με ημερήσια πρόσληψη 20 γραμμαρίων PWS ή ισοθερμιδικής αξίας PL 30 λεπτά πριν από την προπόνηση ή μετά το πρωινό ξύπνημα τις ημέρες χωρίς άσκηση. Τα αποτελέσματα μετά την οξεία χορήγηση PWS έδειξαν σημαντικές βελτιώσεις στο επιτόπιο άλμα (CMJ) (PWS: 4,3±2,1%; PL: 1,2±1,0%), στην ευκινησία (PWS: -2,9±1,8%; PL: 1,8±1,7%), μέση ισχύ RAST (PWS: 18,3±9,1%; PL: -2,2±2,0%), ελάχιστη ισχύ (PWS: 13,7±8,9%; PL: -7,5±5,9%) και δείκτη κοπώσεως (PWS: -25,0± 0,9%; PL: -4,6± 0,6%) στην ομάδα PWS (p < 0,05) έναντι της ομάδας PL (p > 0,05). Δεν βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές, είτε εντός, είτε μεταξύ των γκρουπ στο σπριντ, στην αερόβια απόδοση ή στις συγκεντρώσεις γαλακτικού στο αίμα (p > 0,05). Τα αποτελέσματα μετά από τέσσερις εβδομάδες χορήγησης PWS έδειξαν σημαντικές βελτιώσεις στην αερόβια απόδοση στην ομάδα PWS (PWS: 8 ± 6%; PL: -2 ± 6%· p = 0,004) σε σύγκριση με το PL. Επιπλέον, βρέθηκε ότι και οι δύο ομάδες είχαν σημαντική μείωση στη μέγιστη (F=7,0, p = 0,017), στη μεσαία (F=10,7, p = 0,005) και στην ελάχιστη ισχύ (F=5,1, p = 0,039) μετά τις 4 εβδομάδες χορήγησης συμπληρώματος. Δεν παρατηρήθηκαν άλλες στατιστικά σημαντικές αλλαγές μεταξύ των ομάδων (p > 0,05). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης και λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς, φαίνεται ότι η οξεία χορήγηση ενός PWS μπορεί να βελτιώσει τα άλματα, την ευκινησία και την αναερόβια απόδοση των αθλητών καλαθοσφαίρισης αλλά όχι τη μέγιστη ισχύ, το σπριντ και την αερόβια απόδοση. Επίσης, 4 εβδομάδες χορήγησης με PWS εντός της αγωνιστικής περιόδου φαίνεται να έχει θετική επίδραση στην αερόβια απόδοση των καλά προπονημένων αθλητών καλαθοσφαίρισης. Ωστόσο, δεν απέτρεψε την παρατηρούμενη μείωση της αναερόβιας ισχύος και δεν είχε καμία επίδραση στις άλλες μετρήσεις της αναερόβιας αγαλακτικής απόδοσης (άλμα, σπριντ και ευκινησία). Επίσης, δεν βρέθηκαν άλλες σημαντικές αλλαγές στη σύσταση του σώματος ή σε δείκτες μυϊκής βλάβης και δείκτες που σχετίζονται με την υγεία.