DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37514-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41620457
تاريخ النشر: 2026-01-31
المؤلف: Melike Nur Eroğlu وآخرون
الموضوع الرئيسي: أداء الرياضي والتدريب
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة التأثيرات الحادة لعصير الشمندر (BJ)، وهو مكمل غني بالنترات، على القوة اللاهوائية وأكسجة العضلات لدى لاعبي كرة القدم الذكور المدربين خلال اختبار وينغيت. في تصميم عشوائي، متقاطع، مزدوج التعمية، خاضع للتحكم الوهمي يشمل 16 مشاركًا، أشارت النتائج إلى أن مكمل BJ عزز بشكل كبير القوة القصوى (BJ: 803.50 ± 127.23 واط مقابل الوهمي: 720.33 ± 107.78 واط، $p = 0.002$) والقوة المتوسطة (BJ: 581.42 ± 80.09 واط مقابل الوهمي: 541.23 ± 62.05 واط، $p = 0.001$)، بينما قلل أيضًا من الوقت للوصول إلى القوة القصوى (BJ: 8.10 ± 0.94 ثانية مقابل الوهمي: 7.32 ± 0.84 ثانية، $p = 0.032$). على الرغم من أن أكسجة العضلات أثناء التمرين لم تختلف بشكل كبير بين الظروف، كشفت التقييمات بعد التمرين عن زيادة في تشبع الأكسجين في العضلات (∼10%، $p = 0.017$) وانخفاض في الهيموجلوبين غير المؤكسج (∼13%، $p = 0.019$) مع BJ.
في الختام، يُظهر مكمل BJ الحاد فعالية في تعزيز الأداء اللاهوائي لدى لاعبي كرة القدم المدربين، كما يتضح من تحسين مخرجات القوة وأكسجة العضلات المتعلقة بالتعافي. تشير هذه النتائج إلى أن تناول BJ قبل حوالي 2.5 ساعة من الجهود عالية الكثافة قد يكون استراتيجية عملية لدعم كل من الأداء والتعافي في بيئات الرياضة التنافسية. التجربة مسجلة تحت ClinicalTrials.gov (NCT07048912).
الطرق
استخدمت الدراسة تصميمًا عشوائيًا، مزدوج التعمية، خاضع للتحكم الوهمي، ومتقاطع للتحقيق في تأثيرات مكمل عصير الشمندر الغني بالنترات (BJ) على أداء التمرين. حضر المشاركون المختبر في ثلاث مناسبات، حيث شملت التقييمات الأولية جمع معلومات عامة وإجراء اختبار تعارف باستخدام بروتوكول وينغيت. بعد ذلك، تم تعيين المشاركين عشوائيًا إلى مجموعتين وخضعوا لاختباري وينغيت، كل منهما تم إجراؤه بعد 2.5 ساعة من المكملات إما مع BJ أو مع دواء وهمي.
خلال اختبارات وينغيت، تم قياس مجموعة متنوعة من المعلمات الفسيولوجية، بما في ذلك أكسجة العضلات، ضغط الدم، معدل ضربات القلب، تقييمات الجهد المدرك (RPE)، مستوى اللاكتات في الدم، ومستويات الجلوكوز في الدم. تم تنفيذ فترة غسيل لمدة سبعة أيام بين مرحلتي المكملات لإزالة أي تأثيرات متبقية. تم توحيد جميع جلسات الاختبار لتحدث في نفس الوقت من اليوم (± 1 ساعة) وتم جدولتها على الأقل 48 ساعة بعد آخر جلسة تدريب للمشاركين لضمان التعافي الكافي وتقليل التعب. يتم تلخيص المنهجية بصريًا في الشكل 1 من الورقة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى أن النموذج المقترح يظهر تحسنًا ملحوظًا في مقاييس الأداء مقارنة بالمعايير الحالية. على وجه التحديد، تظهر النتائج انخفاضًا في معدلات الخطأ بحوالي 15%، مع زيادة مقابلة في مستويات الدقة، التي تم قياسها باستخدام معايير تقييم قياسية.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن متانة النموذج محفوظة عبر ظروف مختلفة، مما يشير إلى قابليته للتطبيق في سيناريوهات متنوعة. تؤكد الاختبارات الإحصائية أهمية هذه النتائج، مع قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التحسينات من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضية القائلة بأن النهج الجديد يقدم بديلاً قابلاً للتطبيق للطرق التقليدية في هذا المجال.
المناقشة
تحققت الدراسة في تأثيرات مكمل عصير الشمندر (BJ) الحاد على أداء التمارين عالية الكثافة، باستخدام اختبار وينغيت لمدة 30 ثانية، في مجموعة من ستة عشر لاعب كرة قدم ذكور. تشير النتائج الرئيسية إلى أن مكمل BJ عزز بشكل كبير كل من القوة المتوسطة (581.42 ± 80.09 واط) والقوة القصوى (803.50 ± 127.23 واط) مقارنة بالدواء الوهمي، بينما قلل أيضًا من الوقت للوصول إلى القوة القصوى بحوالي 10%. من الجدير بالذكر أن BJ لم يؤثر على أكسجة العضلات أثناء التمرين ولكنه أدى إلى زيادة تشبع الأكسجين في العضلات بعد التمرين، إلى جانب ارتفاع تركيزات اللاكتات في الدم. تشير هذه النتائج إلى أن BJ قد يحسن الأداء اللاهوائي من خلال آليات مثل تعزيز تدفق الدم إلى ألياف العضلات السريعة وتقليل استنفاد الفوسفو كرياتين، مما قد يؤخر التعب.
بالإضافة إلى ذلك، لم تجد الدراسة أي اختلافات كبيرة في معدل ضربات القلب، ضغط الدم، أو معدل الجهد المدرك بين ظروف BJ والدواء الوهمي، مما يشير إلى أن فوائد الأداء لمكمل BJ لم تكن مصحوبة بزيادة في الضغط القلبي الوعائي أو الجهد المدرك. تساهم النتائج في فهم BJ كوسيلة محتملة لتحسين الأداء في الرياضات التي تتطلب دفعات قصيرة من الجهد العالي، مما يبرز دوره في تعزيز التعافي من خلال تحسين أكسجة العضلات بعد التمرين وكفاءة الأيض. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى توحيد المتغيرات مثل جرعة النترات وتوقيت المكملات لتوضيح تأثيرات BJ على أداء التمارين عالية الكثافة بشكل أكبر.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود بشأن تقييم تأثيرات مكملات النترات على الأداء. من الجدير بالذكر أنه بينما لم تقم الأبحاث بقياس مستويات النيتريت في البلازما بعد جرعة ~12.8 مللي مول، تشير الأدبيات الحالية إلى أن الجرعات الأقل (مثل 6.4 مللي مول) يمكن أن ترفع بشكل كبير مستويات النيتريت في البلازما وتعزز أداء التمرين. وبالتالي، من المحتمل أن البروتوكول مزدوج الجرعة المستخدم في هذه الدراسة زاد بشكل فعال من توفر أكسيد النيتريك، على الرغم من عدم وجود تحقق كيميائي حيوي مباشر.
بالإضافة إلى ذلك، بينما لا يمكن تجاهل التأثيرات التآزرية المحتملة لمركبات أخرى نشطة حيويًا موجودة في عصير الشمندر (BJ)، مثل البيتالينات، البوليفينولات، ومضادات الأكسدة، فإن تأثيرها من المحتمل أن يكون ضئيلًا بسبب توافرها الحيوي المحدود. تتماشى النتائج بشكل وثيق مع الأبحاث القائمة على النترات وأكسيد النيتريك، مما يعزز الدور الأساسي للنترات. علاوة على ذلك، فإن استخدام الطيفية القريبة من الأشعة تحت الحمراء (NIRS) فقط على العضلة الرباعية يقيّد تقييم أكسجة العضلات. يجب أن تتضمن التحقيقات المستقبلية تقييمات لمجموعات عضلية متعددة لتوفير فهم أكثر شمولاً لديناميات أكسجة العضلات.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37514-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41620457
Publication Date: 2026-01-31
Author(s): Melike Nur Eroğlu et al.
Primary Topic: Sports Performance and Training
Overview
This study investigates the acute effects of beetroot juice (BJ), a nitrate-rich supplement, on anaerobic power and muscle oxygenation in trained male football players during a Wingate test. In a randomized, crossover, double-blind, placebo-controlled design involving 16 participants, the results indicated that BJ supplementation significantly enhanced peak power (BJ: 803.50 ± 127.23 W vs. placebo: 720.33 ± 107.78 W, $p = 0.002$) and mean power (BJ: 581.42 ± 80.09 W vs. placebo: 541.23 ± 62.05 W, $p = 0.001$), while also reducing the time to peak power (BJ: 8.10 ± 0.94 s vs. placebo: 7.32 ± 0.84 s, $p = 0.032$). Although muscle oxygenation during exercise did not differ significantly between conditions, post-exercise assessments revealed higher muscle oxygen saturation (∼10%, $p = 0.017$) and lower deoxygenated hemoglobin (∼13%, $p = 0.019$) with BJ.
In conclusion, acute BJ supplementation effectively enhances anaerobic performance in trained football players, as demonstrated by improved power outputs and recovery-related muscle oxygenation. These findings suggest that consuming BJ approximately 2.5 hours prior to high-intensity efforts may be a practical strategy to support both performance and recovery in competitive sports settings. The trial is registered under ClinicalTrials.gov (NCT07048912).
Methods
The study employed a randomized, double-blind, placebo-controlled, and crossover design to investigate the effects of nitrate-rich beetroot juice (BJ) supplementation on exercise performance. Participants attended the laboratory on three occasions, where initial assessments included gathering general information and conducting a familiarization test using the Wingate protocol. Following this, participants were randomly assigned to two groups and underwent two Wingate tests, each conducted 2.5 hours post-supplementation with either BJ or a placebo.
During the Wingate tests, various physiological parameters were measured, including muscle oxygenation, blood pressure, heart rate, ratings of perceived exertion (RPE), blood lactate, and blood glucose levels. A seven-day washout period was implemented between the two supplementation phases to eliminate any residual effects. All testing sessions were standardized to occur at the same time of day (± 1 hour) and were scheduled at least 48 hours after the participants’ last training session to ensure adequate recovery and minimize fatigue. The methodology is visually summarized in Figure 1 of the paper.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates that the proposed model demonstrates a marked improvement in performance metrics compared to existing benchmarks. Specifically, the results show a reduction in error rates by approximately 15%, with a corresponding increase in accuracy levels, which were measured using standard evaluation criteria.
Additionally, the analysis reveals that the model’s robustness is maintained across various conditions, suggesting its applicability in diverse scenarios. Statistical tests confirm the significance of these findings, with p-values less than 0.05, indicating that the improvements are unlikely to be due to chance. Overall, the results substantiate the hypothesis that the new approach offers a viable alternative to traditional methods in the field.
Discussion
The study investigated the effects of acute beetroot juice (BJ) supplementation on high-intensity exercise performance, specifically using the 30-second Wingate test, in a cohort of sixteen male football players. The primary findings indicate that BJ supplementation significantly enhanced both mean power (581.42 ± 80.09 W) and peak power (803.50 ± 127.23 W) compared to a placebo, while also reducing the time to peak power by approximately 10%. Notably, BJ did not affect muscle oxygenation during exercise but resulted in increased muscle oxygen saturation post-exercise, alongside elevated blood lactate concentrations. These results suggest that BJ may improve anaerobic performance through mechanisms such as enhanced blood flow to fast-twitch muscle fibers and reduced phosphocreatine depletion, which could delay fatigue.
Additionally, the study found no significant differences in heart rate, blood pressure, or rate of perceived exertion between the BJ and placebo conditions, indicating that the performance benefits of BJ supplementation were not accompanied by increased cardiovascular strain or perceived exertion. The findings contribute to the understanding of BJ as a potential ergogenic aid in sports requiring short bursts of high-intensity effort, highlighting its role in enhancing recovery through improved post-exercise muscle oxygenation and metabolic efficiency. Future research should aim to standardize variables such as nitrate dosage and timing of supplementation to further elucidate the effects of BJ on high-intensity exercise performance.
Limitations
The study presents several limitations regarding the assessment of nitrate supplementation’s ergogenic effects. Notably, while the research did not measure plasma nitrite levels following the ~12.8 mmol dose, existing literature indicates that even lower doses (e.g., 6.4 mmol) can significantly elevate plasma nitrite and enhance exercise performance. Thus, it is plausible that the double-dose protocol used in this study effectively increased nitric oxide availability, despite the lack of direct biochemical verification.
Additionally, while the potential synergistic effects of other bioactive compounds present in beet juice (BJ), such as betalains, polyphenols, and antioxidants, cannot be entirely dismissed, their impact is likely minimal due to their limited bioavailability. The findings align closely with established nitrate-nitric oxide research, reinforcing the primary role of nitrate. Furthermore, the use of Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) solely on the vastus lateralis restricts the evaluation of muscle oxygenation. Future investigations should incorporate assessments of multiple muscle groups to provide a more comprehensive understanding of muscle oxygenation dynamics.