MX2012012971A - Composiciones y metodos para mejorar el rendimiento fisiologico y el tiempo de recuperacion. - Google Patents

Composiciones y metodos para mejorar el rendimiento fisiologico y el tiempo de recuperacion.

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Abstract

Se proporcionan métodos para mejorar el rendimiento del ejercicio (por ejemplo, intenso, excéntrico, a temperatura elevada, repetitivo, aeróbico y a gran altura) que comprenden administrar fluidos acuosos alterados electrocinéticamente que comprenden una solución acuosa jónica de nanoestructuras que contienen oxígeno con carga estabilizada configuradas de manera estable que tienen predominantemente un diámetro promedio de menos de 100 nanómetros. En determinados aspectos, la mejora del rendimiento del ejercicio comprende al menos uno de: reducir las citocinas inflamatorias en plasma (por ejemplo, IFN-alfa, ENA-78 y BDNF); aliviar el daño al músculo/tendón o mejorar la recuperación del músculo/tendón; reducir los biomarcadores de la lesión muscular inducida por el ejercicio (por ejemplo, CK, mioglobina plasmática); aliviar la tendinosis, tendinitis, tenosinovitis, avulsión y esguince de tendón inducidos por el ejercicio asociados con el movimiento repetitivo crónico o mejorar la recuperación de estos; aumentar la V02 máx; disminuir RPE; reducir el lactato en la sangre; preservar la función contráctil del músculo (por ejemplo, fuerza máxima, RQM articular); reducir el dolor muscular; aliviar el inicio de la fatiga en un sujeto que está haciendo ejercicio. También se proporcionan métodos mejorados para producir fluidos acuosos alterados electrocinéticamente (incluyendo bebidas deportivas).

Description

COMPOSICIONES Y MÉTODOS PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO FISIOLÓGICO Y EL TIEMPO DE RECUPERACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está generalmente dirigida a bebidas. deportivas, para ejercicio, energizantes y/o alimenticias y más particularmente bebidas deportivas, energéticas y/o alimenticias oxigenadas y alteradas electrocinéticamente . Los aspectos particulares se refieren al uso de fluidos alterados electrocinéticamente (por ej . , fluidos electrocinéticos enriquecidos con gas (por ej . , superoxigenados) que comprenden una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno administrados en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. Determinados aspectos se refieren a administrar dichas bebidas en una cantidad suficiente para impedir daños en músculos y/o tendones inducidos por ejercicio y/o mej orar/facilitar la recuperación de los músculos y/o tendones del ejercicio y/o daño inducido por el ejercicio. Determinados aspectos se refieren a prevenir y/o mejorar y/o potenciar la recuperación de la tensión muscular o de tendón asociada a movimientos crónicos y repetitivos. Otros aspectos se refieren a mejorar los efectos del esfuerzo físico del sujeto. Determinados aspectos se refieren a métodos mejorados para producir fluidos acuosos alterados electrocinéticamente (que incluyen bebidas deportivas) .
REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de las solicitudes de patente provisional estadounidense con Nos. de serie 61/332,669 presentada el 7 de mayo de 2010, 61/358,798 presentada el 25 de junio de 2010 y 61/413,258 presentada el 12 de noviembre de 2010, las cuales se incorporan a la presente en su totalidad mediante esta referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En humanos y otros animales, el ejercicio, entrenamiento intenso y exposición a elementos (por ej . , luz solar, viento, lluvia, frío y calor) pueden provocar cambios fisiológicos considerables. Los sujetos que se ejercitan o entrenan tienen riesgos de desarrollar lesiones (por ej . , daños en músculos y/o tendones), especialmente sujetos que realizan esto en situaciones extremas (por ej . , frío o calor, altas altitudes, largas duraciones, mucha intensidad, deportes repetitivo, aeróbico, de contacto, etc.) . Por ejemplo, las enfermedades causadas por temperaturas de calor excesivo, en particular, enfermedades causadas por el calor ambiental, incluyen, de modo no taxativo, síncope por calor, agotamiento por calor, síndrome de deshidratación e insolación. El síndrome clínico potencialmente fatal de la insolación ha sido descrito en corredores de maratones, reclutas militares, jugadores de fútbol y en ambientes industriales calurosos. Se ha descrito una aparición epidémica de insolación durante olas de calor en áreas urbanas (Ferguson, M. , And M. M. O'brien, "Heat Stroke In New York City: Experience With 25 Cases," N.Y. State J. Med. 60:2531-2538, 1960).
Asimismo, la recuperación afectada o incompleta luego de ejercicios de alta intensidad puede afectar de forma negativa el rendimiento físico y retardar el progreso funcional, reduciendo así la posibilidad de que un atleta alcance el máximo de su capacidad. Los atletas están constantemente buscando la forma de impedir el daño de músculos inducido por el ejercicio y facilitar la recuperación del músculo del ejercicio intenso. Por ejemplo, los atletas han usado complementos alimenticios considerablemente para facilitar el crecimiento tisular y reparar los eventos posteriores al daño muscular tales como ejercicios de resistencia de alta intensidad y participación en deportes de contacto. Luego del ejercicio intenso, una respuesta inflamatoria aguda conduce el proceso de reparación sintetizando y liberando mediadores químicos a nivel local en el músculo lesionado. Sin embargo, mientras que los mediadores de la inflamación pueden ayudar a atraer factores de crecimiento usados para la síntesis de proteínas y reparación muscular, la respuesta inflamatoria excesiva puede dañar el músculo y así dificultar el proceso de reparación.
El "síndrome de deshidratación" puede estar caracterizado y/o acompañado por la pérdida de apetito y capacidad limitada de trabajo. Las pruebas de agotamiento por calor se evidencian con la pérdida de, por ejemplo, el 5% del agua corporal, y al perder alrededor del 7% de agua corporal pueden manifestarse desorientación o alucinaciones. La pérdida de agua corporal del 10% o más es extremadamente riesgosa y provoca insolaciones y la muerte si no se trata de inmediato. La insolación está acompañada por temperatura corporal alta (41.1 °C - 43.3 °C; 106 °F -110 °F) , coma profundo y en la mayoría de los casos una ausencia total de sudor y la falla de los sistemas de órganos principales.
Al menos tres factores determinan el equilibrio térmico del cuerpo: producción de calor metabólico, intercambio de calor entre el organismo y su entorno y pérdida de calor por evaporación de sudor (Knochel, J. P.
[1980] "Clinical Physiology Of Heat Exposure," In Clinical Disorders Of Fluid And Electrolyte Metabolism, M. H. Maxwell And C. R. Kleeman, Eds . , Mcgraw-Hill, Nueva York) . Para el sujeto que se ejercita o trabaja, particularmente en un ambiente caluroso, la capacidad de disipar el calor metabólicamente producido depende mayormente de la capacidad del sujeto de formar y vaporizar sudor (Costill, D. L. And K. E. Sparks "Rapid Fluid Replacement Following Thermal Dehydration," J. Appl . Physiol. 34 (3 ): 299-303 , 1973; Greenleaf, J. E. "Hyperthermia And Exercise, 11 Int. Rev. Physiol. 20:157-208, 1979).
Durante el ejercicio, especialmente en un ambiente caluroso, pueden ocurrir graves déficits de volumen circulante eficaz. El trabajo muscular, independientemente del ambiente, resulta en la derivación masiva de sangre al músculo esquelético, junto con una pérdida sustancial de volumen en plasma en el músculo que trabaja. Además, el volumen circulante eficaz también disminuye al perder sudor (Knochel
[1980] supra) . El déficit de volumen intravascular impide la administración de sangre calentada a la periferia para el enfriamiento por evaporación. Por lo tanto, en el sujeto deshidratado que se está ejercitando, hay un aumento progresivo en la temperatura corporal interna a medida que se acumula la pérdida de sudor.
Entre las diversas respuestas fisiológicas al esfuerzo excesivo se pueden destacar el aumento de la temperatura corporal, transpiración y frecuencia del pulso, la disminución del volumen sanguíneo y cambios bioquímicos asociados con el metabolismo de compuestos para producir energía. Además, el oxígeno crea aproximadamente el 90% de la energía corporal. Todas las actividades del cuerpo, desde la función del cerebro hasta la eliminación, las regula el oxígeno. El plasma en sangre contiene aproximadamente tres por ciento (3%) de oxígeno disuelto y los glóbulos rojos (hemoglobina) contienen el noventa y siente por ciento (97%) . El oxígeno pasa por los glóbulos rojos hacia el plasma y es transferido a células que necesitan oxígeno durante los procesos metabólicos. Estas células pasan el C02 nuevamente al plasma donde luego es tomado por los glóbulos rojos. Este proceso aumenta rápidamente, por ejemplo, durante el ejercicio y entrenamiento intenso.
La investigación previa en la técnica se ha centrado en la capacidad del glicerol para provocar la retención de agua. Sin embargo, solo la retención de agua tiene poca o ninguna correlación con la mejora de la resistencia o rendimiento fisiológico. Para tener un efecto beneficioso en la resistencia y rendimiento, el agua debe estar adecuadamente distribuida en el cuerpo. La mera reducción de la salida de orina es insuficiente. Debe haber agua disponible para sudar (enfriamiento eficaz) , hidratación de las células y debe mantenerse el volumen en plasma. Solo si se logran estos objetivos fisiológicos, se puede mejorar la resistencia y rendimiento .
La presión osmótica es principalmente responsable de la dirección y velocidad de movimiento del agua a través de las membranas semi permeables del cuerpo. Por lo tanto, el agua se moverá a través de una membrana semi permeable de modo que el flujo neto de agua será a través de la membrana hacia el fluido que inicialmente tenía la concentración más alta de solutos, y por ende la distribución de agua entre los órganos digestivos, plasma en sangre y células depende de las presiones osmóticas relativas entre estos sitios. A pesar de que se estableció que la ingesta de grandes cantidades de glicerol resulta en la retención de agua dentro del cuerpo (es decir, disminuye la velocidad de flujo de orina) , esta observación sola no produce ninguna información acerca de si mejoraron las respuestas fisiológicas del cuerpo al calor o esfuerzo excesivo. Por ejemplo, una gran concentración de glicerol en el estómago o intestino puede provocar que el agua se mueva a través de las membranas gastrointestinales al tracto digestivo y provoque respuestas perjudiciales al ejercicio físico excesivo y exposición al calor. De manera alternativa, las altas concentraciones de glicerol en plasma pueden provocar que el agua abandone las células y se introduzca en el plasma, provocando una deshidratación celular perjudicial.
Por lo tanto, hay una gran necesidad en la técnica de métodos novedosos y eficaces para mejorar el rendimiento en el ejercicio y tiempo de recuperación y condiciones relacionadas tal como se describe en la presente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista transversal parcial, diagrama de bloque parcial de un dispositivo de mezcla de la técnica previa .
La Figura 2 es un diagrama de bloque de un ejemplo de modalidad de un dispositivo de mezcla.
La Figura 3 es una ilustración de un ejemplo de sistema para administrar un primer material al dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 4 es una vista transversal parcial fragmentaria de una porción superior del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 5 es una vista transversal fragmentaria de una primera porción lateral del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 6 es una vista transversal fragmentaria de una segunda porción lateral del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 7 es una vista transversal fragmentaria de una porción lateral del dispositivo de mezcla de la Figura 2 ubicada entre la primera porción lateral de la Figura 5 y la segunda porción lateral de la Figura 6.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de un rotor y un estator del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 9 es una vista en perspectiva del interior de una primera cámara del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 10 es una vista transversal fragmentaria del interior de una primera cámara del dispositivo de mezcla de la Figura 2 que incluye una modalida.d alternativa de la bomba 410.
La Figura 11 es una vista en perspectiva del interior de una segunda cámara del dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 12 es una vista transversal fragmentaria de una porción lateral de una modalidad alternativa del dispositivo de mezcla.
La Figura 13 es una vista en perspectiva de una modalidad alternativa de una sección central del alojamiento para usarse con una modalidad alternativa del dispositivo de mezcla.
La Figura 14 es una vista transversal fragmentaria de una modalidad alternativa de un alojamiento de rodamiento para usarse con una modalidad alternativa del dispositivo de mezcla .
La Figura 15 es una vista transversal de la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla de la Figura 2 tomada a través de un plano ortogonal al eja de rotación que ilustra un patrón de flujo de rotación causado por burbujas de cavitación cuando un agujero de paso del rotor alcanza (pero no está alineado con) una apertura del estator.
La Figura 16 es una vista transversal de la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla de la Figura 2 tomada a través de un plano ortogonal al eje 'de rotación que ilustra un patrón de flujo de rotación causado por burbujas de cavitación cuando el agujero de paso del rotor está alineado con la apertura del estator.
La Figura 17 es una vista transversal de la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla de la Figura 2 tomada a través de un plano ortogonal al eje de rotación que ilustra un patrón de flujo de rotación causado por burbujas de cavitación cuando un agujero de paso del rotor que estaba previamente alineado con la apertura del estator ya no está alineado con la misma.
La Figura 18 es una vista lateral de una modalidad alternativa de un rotor.
La Figura 19 es una vista transversal fragmentaria ampliada tomada a través de un plano ortogonal a un eje de rotación del rotor que ilustra una configuración alternativa de los agujeros de paso formados en el rotor y los agujeros de paso formados en el estator.
La Figura 20 es una vista transversal fragmentaria ampliada tomada a través de un plano que pasa a través y se extiende a lo largo del eje de rotación del rotor que ilustra una configuración de los agujeros de paso formados en el rotor y los agujeros de paso formados en el estator.
La Figura 21 es una vista transversal fragmentaria ampliada tomada a través de un plano que pasa a través y se extiende a lo largo del eje de rotación del rotor que ilustra una configuración desviada alternativa de los agujeros de paso formados en el rotor y los agujeros de paso formados en • el estator.
La Figura 22 es una ilustración de una forma que se puede usar para construir los agu eros de paso del rotor y/o las aperturas del estator.
La Figura 23 es una ilustración de una forma que se puede usar para construir los agujeros de paso del rotor y/o las aperturas del estator.
La Figura 24 es una ilustración de una forma que se puede usar para construir los agujeros de paso del rotor y/o las aperturas del estator.
La Figura 25 es una ilustración de una forma que se puede usar para construir los agujeros de paso del rotor y/o las aperturas del estator.
La Figura 26 es una ilustración de una doble capa eléctrica ("EDL") formada cerca de una superficie.
La Figura 27 es una vista en perspectiva de un modelo del interior de la cámara de mezcla.
La Figura 28 es una vista transversal del modelo de la Figura 27.
La Figura 29 es una ilustración de un sistema experimental .
La Figura 30 ilustra niveles de oxigeno disuelto en agua procesada con oxígeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2 y almacenada en una botella de plástico de paredes finas de 500 mi y una botella de vidrio de 1,000 mi, cada una tapada a 65° Fahrenheit [aprox. 18° Celsius] .
La Figura 31 ilustra niveles de oxígeno disuelto en agua procesada con oxígeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2 y almacenada en una botella de plástico de paredes finas de 500 mi y una botella de vidrio de 1,000 mi, ambas refrigeradas a 39° Fahrenheit [aprox. 3.9° Celsius] .
La Figura 32 ilustra los niveles de oxígeno disuelto en GATORADE® procesado con oxígeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2 y almacenado en botellas de GATORADE® de 32 oz . con una temperatura promedio de ;55° Fahrenheit.
La Figura 33 ilustra la retención de oxígeno disuelto de una solución salina Braun balanceada de 500 mi procesada con oxígeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 34 ilustra un experimento adicional donde el dispositivo de mezcla de la Figura 2 se usa para salpicar oxígeno de agua procesando el agua con nitrógeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2.
La Figura 35 ilustra la salpicadura de oxígeno de agua por el dispositivo de mezcla de la Figura 2 a temperatura y presión estándar. La Figura 36 es una ilustración de una nano aula .
La Figura 37 ilustra los efectos de la dispersión de Rayleigh producidos por una muestra del agua procesada con oxígeno en el dispositivo de mezcla de la Figura 2.
Las Figuras 38-41 ilustran que el fluido enriquecido con oxígeno inventivo resultó positivo para reactividad con peroxidasa de rábano picante por pirogalol, mientras que el recipiente de presión y muestras de agua burbujeada fina tuvieron mucha menos reactividad.
La Figura 42 ilustra ensayos de pirogalol/HRP tal como se describe en la presente, que muestran que se requiere oxígeno para la reacción con pirogalol en presencia de peroxidasa de rábano picante, ya que el fluido inventivo enriquecido con otros gases (argón y nitrógeno) no. reaccionó del mismo modo.
La Figura 43 ilustra que el control positivo de peróxido de hidrógeno mostró una fuerte reactividad, mientras que ninguno de los demás fluidos analizados reaccionó con el glutatión .
La Figura 44 ilustra el ADN T7 que muestra un cambio conformacional a alrededor de 50 . °C en el control (agua desionizada) , mientras que el ADN en el fluido inventivo enriquecido con oxígeno permanece intacto hasta alrededor de 60 °C.
Las Figuras 45A y 45B ilustran una representación gráfica de un ejemplo de modalidad de un sistema de biorreactor 3300a.
La Figura 46 muestra porciones detalladas de ejemplos de modalidades del sistema de biorreactor 3300a de las Figuras 45A y 45B.
La Figura 47A muestra el efecto que tiene RNS60 en la estimulación de IL-8 mediada por DEP en células epiteliales bronquiales humanas. La Figura 47B muestra que RNS60 regula la IL-8 inducida por rTNFa y retiene su actividad biológica a temperatura ambiente durante días .
La Figura 48 ilustra los beneficios de consumir los fluidos alterados electrocinéticamente para individuos que se ejerciten. Los resultados (véase Tabla 4 a continuación en la presente) indican que la bebida tuvo un efecto en los 3 parámetros medidos de rendimiento 3n el ejercicio y que la dirección del efecto era favorable en las 3 áreas (es decir, positivos para V02 máx. , negativo para RPE (índice de esfuerzo percibido) y negativo para lactato) .
La Figura 49 muestra una visión de conjunto del diseño de estudio.
Las Figuras 50 A y B muestran que el consumo de RB mejora el V02máx en atletas en mejor estado físico.
La Figura 51 muestra que el consumo de RB disminuye el RPE.
La Figura 52 muestra diferencias en los puntos de tiempo en los niveles de mioglobina en plasma.
La Figura 53 muestra diferencias en los puntos de tiempo en los niveles de CK en plasma.
La Figura 54 muestra que RB inhibió el aumento de los niveles plasmáticos de IFN-a (A) y ENA-78 (B) inducido por el ejercicio.
La Figura 55 muestra que el consumo de RB evita que la concentración de BDNF en plasma aumente 24 horas después del ensayo de ejercicio.
La Figura 56 muestra el efecto del consumo de RB en los niveles circulantes de SCD40L.
BREVE DESCRIPCIÓN DE EJEMPLOS DE MODALIDADES Los aspectos particulares proporcionan métodos para mejorar el rendimiento en el ejercicio, que comprenden administrarle a un sujeto que lo necesita, un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno, que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y establemente configurados en la solución acuosa iónica en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento en el ejercicio y tiempo de recuperación, donde se logra un método para mejorar el rendimiento en el ejercicio.
En determinados aspectos de métodos, mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende reducir los aumentos inducidos por el ejercicio de los niveles de citocina inflamatoria en plasma en el: sujeto. En aspectos particulares, la citocina inflamatoria en plasma inducida por el ejercicio es una que se selecciona del grupo que consiste en interferón alfa (IFN-alfa) , proteína activadora de los neutrófilos epiteliales 78 (ENA-78) y factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) .
En aspectos de métodos particulares, mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende al menos uno de evitar o mejorar daños en músculos y/o tendones mediados por el ejercicio y/o la recuperación del tendón y mejorar la recuperación del músculo y/o tendón de estos daños (por ej . , comprende al menos uno de prevenir o aliviar el alcance de microlesiones de la fibra muscular y mejorar su recuperación; comprende reducir los biomarcadores de lesión muscular inducida por ejercicio (por ej . , creatina cinasa (CK) , mioglobina en plasma) ; o comprende mejorar o potenciar la recuperación de al menos una de tendinosis, tendinitis, tenosinovitis , avulsión y tensión de tendón asociado con el movimiento crónico y repetitivo) . En determinados aspectos, mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende al menos uno de: aumentar la cantidad máxima de oxígeno que el sujeto puede utilizar durante el ejercicio intenso o máximo (V02 máx.) ; reducir el índice de esfuerzo percibido (RPE) ; reducir el aumento en los niveles de lactato en sangre mediados por el ejercicio; conservar la función contráctil del músculo, preferentemente la fuerza máxima o ROM de la articulación; reducir el dolor muscular y mejorar el inicio de la fatiga en respuesta al ejercicio en el sujeto.
En aspectos de métodos particulares, el ejercicio comprende al menos uno de ejercicio intenso, ejercicio excéntrico, ejercicio a temperatura ambiente elevada, ejercicio repetitivo, ejercicio aeróbico y ejercicio a gran altitud.
En determinados aspectos, el fluido acuoso alterado electrocinéticamente está súper oxigenado (por ej . , cuando el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende oxígeno en una cantidad de al menos 15 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30 ppm, al menos 40 ppm, al menos 50 ppm o al menos 60 ppm de oxígeno a presión atmosférica) .
En determinados aspectos, la solución acuosa iónica comprende una solución salina y puede comprender al menos un ión o sal divulgados en las Tablas 1 y 2 en la presente.
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para proporcionar, tras el contacto de una célula viva por el fluido, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular. En aspectos particulares, la capacidad de modular al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular persiste durante al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos 6, al menos 12 meses o períodos más prolongados, en un recipiente cerrado hermético al gas, de forma óptima a alrededor de 4°C. En determinados aspectos, la modulación de al menos de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende alterar una conformación, una actividad de unión al ligando o una actividad catalítica de una proteína asociada a una membrana. En determinados aspectos, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende modular la conductancia de célula completa. En aspectos particulares, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende modular al menos uno de: sistema o vía de mensajero celular dependiente de calcio; actividad de fosfolipasa C y actividad de adenilato ciclasa (AC) .
En modalidades particulares, administrar el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende la administración oral de una solución acuosa o bebida deportiva (por ej . , bebida deportiva que comprende un azúcar, carbohidrato, electrolito u otro ingrediente de bebida deportiva) .
Aspectos adicionales proporcionan métodos mejorados para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente que comprende: proporcionar un flujo de material de fluido acuoso entre dos superficies separadas que definen un volumen de mezcla entre estas; e introducir gas de oxígeno en el material de fluido acuoso que fluye, a o casi a la. temperatura de densidad máxima del material de fluido acuoso, dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para infundir al menos 20 ppm de gas en el material en menos de 400 milisegundos , donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanometros y configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico. En aspectos particulares, el tiempo de permanencia del material que fluye dentro del volumen de mezcla es mayor que 0.06 segundos o mayor que 0.1 segundos. En determinados aspectos, la relación del área de superficie respecto al volumen es de al menos 12, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50.
Aspectos aun adicionales proporcionan métodos mejorados para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente que comprendé el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante la mezcla de un primer material acuoso y un segundo material; el dispositivo comprende: una primera cámara configurada para recibir el primer material acuoso de una fuente del primer material acuoso, un estator, un rotor que tiene un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación de este, al menos uno del rotor y el estator tiene una pluralidad de agujeros de paso; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, donde la cámara de mezcla está en comunicación fluida con la primera cámara y está configurada para recibir el primer material acuoso de allí y el oxígeno se proporciona a la cámara de mezcla mediante la pluralidad de agujeros de paso formados en uno del rotor o el estator,-una segunda cámara en comunicación fluida con la cámara de mezcla y configurada para recibir el material de salida de allí y una primera bomba interna alojada dentro de la primera cámara; la primera bomba interna está configurada para bombear el primer material acuoso de la primera cámara hacia la cámara de mezcla, a o casi a la temperatura de densidad máxima del material de fluido acuoso, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocináticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que tienen predominantemente un diámetro promedio menor de 100 nanómetros y configurados de forma estable en el fluido acuoso iónico.
Aspectos adicionales proporcionan métodos mejorados para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante la mezcla de un primer material acuoso y un segundo material; el dispositivo comprende: un estator, un rotor que tiene un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación en este; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, la cámara de mezcla tiene un primer extremo abierto a través del cual ingresa el primer material acuoso a la cámara de mezcla, a o casi a la temperatura de densidad máxima del material de fluido acuoso, y un segundo extremo abierto a través del cual sale el material de salida de la cámara de mezcla, el segundo material, gas de oxígeno, ingresa a la cámara de mezcla a través de al menos uno del rotor o el estator; una primera cámara en comunicación con al menos una porción mayoritaria del primer extremo abierto de la cámara de mezcla y una segunda cámara en comunicación con el segundo extremo abierto de la cámara de mezcla para alterar electrocinéticamente el material acuoso, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno y que tienen predominantemente un diámetro promedio menor de 100 nanómetros y están configurados de forma estable en el fluido acuoso iónico.
En aspectos particulares de los métodos, la primera bomba interna está configurada para impartir una velocidad circunferencial al material acuoso antes de que ingrese a la cámara de mezcla.
Aun otros aspectos proporcionan métodos para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente en una cámara de mezcla arqueada formada entre dos superficies contorneadas para crear una mezcla de salida, la cámara de mezcla arqueada teniendo una primera porción del extremo opuesta a una segunda porción del extremo, el método comprende: proporcionar un primer material acuoso; introducir el primer material acuoso a la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, a o casi a la misma temperatura de máxima densidad del material de fluido acuoso, en una dirección de flujo que tiene un primer componente que es sustancialmente tangente a la cámara de mezcla arqueada y un segundo componente que se dirige hacia la segunda porción de extremo e introducir gas de oxígeno en la cámara de mezcla arqueada a través de al menos una de las dos superficies contorneadas entre la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada y la segunda porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico. En modalidades particulares, la primera porción del extremo de la cámara de mezcla se acopla a una primera cámara, el método comprende adicionalmente : antes de introducir el primer material acuoso en la primera porción del extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el primer material acuoso en la primera cámara e impartir un flujo circunferencial en dicho material en la primera cámara. En modalidades adicionales, la primera porción del extremo de la cámara de mezcla se acopla a una primera cámara, la cámara de mezcla se forma entre una superficie externa contorneada de un rotor cilindrico giratorio y una superficie interna contorneada de un estator cilindrico estacionario, y el rotor rota dentro del estator alrededor de su eje de rotación, el método comprende adicionalmente : antes de introducir el primer material acuoso en la primera porción del extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el primer material acuoso en la primera cámara e impartir un flujo circunferencial prácticamente alrededor de un eje de rotación en dicho material en la primera cámara, introducir gas de oxigeno en una porción hueca de un rotor giratorio que tienen varios agujeros de paso, cada agujero de paso de los varios que se extienden desde la porción hueca hasta la superficie externa contorneada del rotor; fluir el gas de oxígeno desde la porción hueca del rotor giratorio a través de los diversos agujeros de paso hasta la cámara de mezcla; fluir el material acuoso desde la primera cámara hasta la cámara de mezcla y rotar el rotor con relación al estator, mezclando juntos así el material acuoso y el gas de oxígeno dentro de la cámara de mezcla .
En otros aspectos de todos los métodos anteriores, el material de fluido acuoso comprende al menos una sal o ión de las Tablas 1 y 2 divulgadas en la presente.
En determinadas modalidades, los métodos comprenden la producción de una bebida deportiva o de ejercicio o de un componente de la misma.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se proporcionan métodos para mejorar el rendimiento en el ejercicio, que comprenden administrar fluidos acuosos alterados electrocinéticamente que comprenden una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que tienen predominantemente un diámetro promedio menor de 100 nanómetros y que están configuradas de forma estable en la solución acuosa iónica. En determinados aspectos, mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende: reducir las citocinas inflamatorias en plasma (por ej . , IFN-alfa, ENA-78 y BDNF) ; y/o mejorar daños en músculos/tendones mediado por el ejercicio y mejorar la recuperación de músculos/tendones ; y/o reducir los biomarcadores de lesiones musculares inducidas por el ejercicio (por ej . , CK , mioglobina en plasma); y/o mejorar o potenciar la recuperación de :tendinosis, tendinitis, tenosinovitis , avulsión y tensión de tendón inducidas por el ejercicio asociadas con el movimiento repetitivo y crónico; y/o aumentar V02 máx; y/o disminuir el RPE ; reducir los niveles de lactato en sangre; y/o conservar la función contráctil muscular (por ej . , fuerza máxima o ROM de la articulación) ; y/o reducir el dolor muscular; y/o mejorar el inicio de la fatiga en respuesta al ejercicio en el sujeto. En aspectos de métodos particulares, el ejercicio comprende al menos uno de ejercicio intenso, ejercicio excéntrico, ejercicio a temperatura ambiente elevada, ejercicio repetitivo, ejercicio aeróbico y ejercicio a gran altitud. También se proporcionan métodos mejorados para producir fluidos acuosos alterados electrocinéticamente (que incluyen bebidas deportivas) .
Se proporcionan composiciones de bebidas deportivas de fluidos alterados electrocináticamente , que comprenden un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno, que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanómetros y que están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico o tiempo de recuperación. En determinados aspectos, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para proporcionar, tras el contacto de una célula viva por el fluido, la modulación de al menos un potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular. En determinados aspectos, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno son la principal especie de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas en el fluido. En aspectos particulares, el porcentaje de moléculas de oxígeno disuelto presentes en el fluido como nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno es un porcentaje seleccionado del grupo que consiste en mayor que: 0.01%, 0.1%, 1%, 5%; 10%; 15%; 20%; 25%; 30%; 35%; 40%; 45%; 50%; 55%; 60%; 65%; 70%; 75%; 80%; 85%; 90% y 95%. En determinadas modalidades, el gas disuelto total está sustancialmente presente en las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas. En determinados aspectos, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas sustancialmente tienen un diámetro promedio menor que un tamaño seleccionado del grupo que consiste en: 90 nm; 80 nm; 70 nm; 60 nm; 50 nm; 40 nm; 30 nm; 20 nm; 10 nm y menor que 5 nm .
En aspectos particulares, la solución acuosa iónica comprende una solución salina. En determinados aspectos, el fluido está superoxigenado .
En determinadas modalidades, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas comprenden al menos un ión o sal divulgada en las Tablas 1 y 2 en la presente, o al menos un ión que se selecciona del grupo que consiste en sales de bases metálicas alcalinas que incluyen Li+, Na+, K+, Rb+, y Cs+, sales de bases alcalinotérreas que incluyen Mg++ y Ca++, e iones positivos basados en metales de transición que incluyen Cr, Fe, Co, Ni, Cu y Zn, en cada caso junto con cualquier componente contraiónico adecuado.
En determinados aspectos, el fluido comprende al menos uno de una forma de electrones solvatados y una especie de oxígeno cargada o modificada electrocinéticamente . En determinados aspectos, la forma de electrones solvatados o especies de oxígeno cargadas o modificadas electrocinéticamente están presentes en una cantidad de al menos 0.01 ppm, al menos 0.1 ppm, al menos 0.5 ppm, al menos 1 ppm, al menos 3 ppm, al menos 5 ppm, al menos 7 ppm, al menos 10 ppm, al menos 15 ppm o al menos 20 ppm. En ciertos aspectos, el fluido alterado electrocinéticamente comprende una forma de electrones solvatados estabilizados, al menos en parte, por oxígeno molecular.
En aspectos particulares, la capacidad de modular al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular persiste durante al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos 6, al menos 12 meses o períodos más prolongados, en un recipiente cerrado hermético al gas, de forma óptima a alrededor de 4 °C.
En determinados aspectos, la alteración del fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende la exposición del fluido a efectos electrocinéticos localizados inducidos de forma hidrodinámica. En determinados aspectos, la exposición a los efectos electrocinéticos localizados comprende la exposición a al menos uno de pulsos de voltaje y pulsos de corriente. En algunos aspectos, la exposición del fluido a efectos electrocinéticos localizados inducidos de forma hidrodinámica comprende la exposición del fluido a características estructurales que inducen efectos electrocinéticos de un dispositivo usado para generar el fluido .
En determinadas modalidades, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende alterar una conformación, una actividad de unión al ligando o una actividad catalítica de una proteína asociada a una membrana. En determinados aspectos, la proteína asociada a una membrana comprende al menos uno seleccionado del grupo que consiste en receptores, receptores transmembrana, proteínas del canal iónico, proteínas de unión intracelular, proteínas de adhesión celular, integrinas, etc. En determinados aspectos, el receptor transmembrana comprende un receptor acoplado a la proteína G (GPCR) . En aspectos particulares, el receptor acoplado a proteína G (GPCR) interactúa con una subunidad a de la proteína G. En determinados aspectos, la subunidad a de proteína G comprende al menos uno seleccionado del grupo que consiste en Gas, Gai , Goq y Gal2 (por ej . , donde la subunidad a de proteína G es Goq) .
En determinados aspectos, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende modular la conductancia de célula completa. En aspectos particulares, la modulación de la conductancia de célula completa comprende modular al menos una de contribución dependiente del voltaje lineal o no lineal en la conductancia de célula completa.
En determinadas modalidades, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende la modulación de una vía o sistema de mensajero celular dependiente de calcio. En determinados aspectos, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende la modulación de la actividad de C fosfolipasa. En determinados aspectos, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende la modulación de la actividad de adenilato ciclasa (AC) .
En determinados aspectos, la composición de la bebida deportiva alterada electrocinéticamente comprende oxígeno disuelto en una cantidad de al menos 8 ppm, al menos 15 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30 ppm, al menos 40 ppm, al menos 50 ppm o al menos 60 ppm de oxígeno a presión atmosférica. En determinados aspectos, el gas en las nanoestructuras estabilizadas por carga del fluido o solución está presente en una cantidad de al menos 25 ppm.
Adicionalmente se proporcionan métodos para producir una composición de bebidas deportivas, que comprende: proporcionar una formulación o composición de fluidos de bebidas deportivas; proporcionar üri flujo del material de formulación o composición de fluidos de bebidas deportivas entre dos superficies separadas en movimiento relativo que definen un volumen de mezcla entre estas, donde el tiempo de permanencia de un solo paso del material de fluido que fluye dentro y a través del volumen de mezcla es mayor de 0.06 segundos o mayor de 0.1 segundos; e introducir gas de oxígeno en el material de fluido que fluye dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para disolver al menos 20 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30, al menos 40, al. menos 50, o al menos 60 ppm de gas en el material, y alterar electrocinéticamente el material de fluido, donde se proporciona una composición de bebida deportiva que comprende un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras- estabilizadas por carga y que contienen gas que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanometros y que están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para proporcionar una mejora de al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. En algunos aspectos, el gas de oxígeno se infunde en el material en menos de 100 milisegundos, menos de 200 milisegundos, menos de 300 milisegundos o menos de 400 milisegundos .
Aspectos adicionales proporcionan un método para producir una composición de bebida deportiva que comprende: proporcionar una formulación o composición de fluido de bebida deportiva; proporcionar un flujo del material de formulación o composición de fluidos de bebidas deportivas entre dos superficies separadas que definen un volumen de mezcla entre estas; e introducir gas de oxígeno en el material de flujo dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para infundir al menos 20 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30, al menos 40, al menos 50, o al menos 60 ppm de gas en el material en menos de 100 milisegundos, menos de 200 milisegundos, menos de 300 milisegundos, o menos de 400 milisegundos, para alterar electrocinéticamente la formulación o composición de fluido de bebida deportiva, donde se proporciona una formulación o composición de fluido de bebida deportiva que comprende un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanómetros y están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. En algunos aspectos, el tiempo de permanencia del material que fluye dentro del volumen de mezcla es mayor que 0.06 segundos o mayor que 0.1 segundos. En determinados aspectos, la relación del área de superficie respecto al volumen es de al menos 12, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50.
Aun otros aspectos proporcionan un método para producir una composición de bebida deportiva, que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante la mezcla de un primer material y un segundo material; el dispositivo comprende: proporcionar una formulación o composición de fluido de bebida deportiva; una primera cámara configurada para recibir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva de una fuente del primer material; un estator, un rotor que Cieñe un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación de este, al menos uno del rotor y el estator tiene una pluralidad de agujeros de paso; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, donde la cámara de mezcla está en comunicación fluida con la primera cámara y está configurada para recibir el material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva de allí y se proporciona oxígeno a la cámara de mezcla mediante la pluralidad de agujeros de paso formados en uno del rotor o el estator; una segunda cámara en comunicación fluida con la cámara de mezcla y configurada para recibir el material de salida de allí y una primera bomba interna alojada dentro de la primera cámara; la primera bomba interna está configurada para bombear el material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva de la primera cámara hacia la cámara de mezcla, para alterar electrocinéticamente el material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva, donde se proporciona una composición o formulación de fluido de bebida deportiva que comprende un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas con carga y que contienen gas que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanómetros y configurados de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación.
Aspectos adicionales proporcionan un método para producir una composición de bebida deportiva, que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante la mezcla de un primer material y un segundo material; el dispositivo comprende: proporcionar una composición o formulación de fluido de bebida deportiva; un estator, un rotor que tiene un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación en este; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, la cámara de mezcla tiene un primer extremo abierto a través del cual ingresa el material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva a la cámara de mezcla y un segundo extremo abierto a través del cual sale el material de salida de la cámara de mezcla, el segundo material, gas de oxígeno, ingresa a la cámara de mezcla a través de al menos uno del rotor y el estator; una primera cámara en comunicación con al menos una porción mayoritaria del primer extremo abierto de la cámara de mezcla y una segunda cámara en comunicación con el segundo extremo abierto de la cámara de mezcla para alterar electrocinéticamente el material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva, donde se proporciona un material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva que comprende un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas y que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanómetros y están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. En determinados aspectos, la primera bomba interna está configurada para impartir una velocidad circunferencial al material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva antes de que ingrese a la cámara de mezcla .
Aun otros aspectos proporcionan un método para producir un material de composición de bebida deportiva en una cámara de mezcla arqueada formada entre dos superficies contorneadas para crear una mezcla de salida, la cámara de mezcla arqueada teniendo una primera porción del extremo opuesta a una segunda porción del extremo, el método comprende: proporcionar una formulación o composición de fluido de bebida deportiva; introducir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva en la primera porción del extremo de la cámara de mezcla arqueada en una dirección de flujo que tiene un primer componente que es sustancialmente tangente a la cámara de mezcla arqueada y un segundo componente que se dirige hacia la segunda porción de extremo e introducir gas de oxigeno en la cámara de mezcla arqueada a través de al menos una de las dos superficies contorneadas entre la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada y la segunda porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, donde se proporciona un material de composición o formulación de fluido de bebida deportiva que comprende un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor que alrededor de 100 nanómetros y configuradas establemente en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. En determinados aspectos, la primera porción del extremo de la cámara de mezcla se acopla a una primera cámara, el método comprende adicionalmente : antes de introducir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva en la primera porción del extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva en la primera cámara e impartir un flujo circunferencial en dicho material en la primera cámara. En determinados aspectos, la primera porción del extremo de la cámara de mezcla se acopla a una primera cámara, la cámara de mezcla se forma entre una superficie externa contorneada de un rotor cilindrico giratorio y una superficie interna contorneada de un estator cilindrico estacionario, y el rotor rota dentro del estator alrededor de un eje de rotación, el método comprende adicionalmente : antes de introducir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva en la primera porción del extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva en la primera cámara e impartir un flujo circunferencial prácticamente alrededor de un eje de rotación en dicho material en la primera cámara, introducir gas de oxigeno en una porción hueca de un rotor giratorio que tiene varios agujeros de paso, cada agujero de paso de los varios se extienden desde la porción hueca hasta la superficie externa contorneada del rotor; fluir el gas de oxígeno desde la porción hueca del rotor giratorio hasta los diversos agujeros de paso en la cámara de mezcla; fluir el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva desde la primera cámara hasta la cámara de mezcla y rotar el rotor con relación al estator, mezclando juntos así el material de formulación o composición de fluido de bebida deportiva y el gas de oxígeno dentro de la cámara de mezcla.
Aspectos adicionales proporcionan una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente realizada de acuerdo con cualquiera de los métodos divulgados en la presente .
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno del fluido alterado electrocinéticamente comprenden al menos una sal o ión de las Tablas 1 y 2 divulgadas en la presente.
En determinados aspectos, las composiciones de bebida deportiva alterada electrocinéticamente divulgadas en la presente comprenden al menos un ingrediente de bebida deportiva reconocido en la técnica. En determinados aspectos, comprenden un azúcar o carbohidrato y/o cafeína.
Se proporcionan adicionalmente métodos para mejorar el rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación, que comprenden la administración a un sujeto que lo necesita de una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente tal como se divulga en la presente en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico y tiempo de recuperación. En determinados aspectos, los métodos comprenden mejorar los efectos del esfuerzo físico del sujeto.
Adicionalraente se proporcionan métodos para administrar un azúcar, carbohidrato u otros ingredientes para bebidas, deportivas a un sujeto, que comprenden administrar oralmente a un sujeto que lo necesita una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente tal como se divulga en la presente, y que comprende un azúcar o carbohidrato, al suj eto .
Aspectos adicionales proporcionan métodos para producir un material de composición de bebidas deportivas que comprenden: obtener al menos un ingrediente de bebida deportiva y combinar al menos un ingrediente de bebida deportiva con un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno, que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nanómetros y que están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para mejorar al menos uno de rendimiento fisiológico o tiempo de recuperación. En determinados aspectos, el al menos un ingrediente de bebida deportiva comprende un ingrediente de bebida deportiva concentrado. En determinados aspectos, el al menos un ingrediente de bebida deportiva comprende un ingrediente de bebida deportiva sólido.
Aspectos adicionales proporcionan un método para evitar el daño muscular y/o mejorar/facilitar la recuperación muscular del ejercicio (por ej . , ejercicio excéntrico), que comprende la administración a un sujeto que lo necesita de una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-29 en una cantidad suficiente para evitar el daño muscular y/o mejorar/facilitar la recuperación muscular del ejercicio. En aspectos particulares, los métodos implican la reducción de los biomarcadores de lesión muscular inducida por el ejercicio (por ej . , creatina cinasa (CK) ) . En aspectos adicionales, los métodos comprenden reducir los índices subjetivos de dolor muscular. En aspectos particulares, los métodos comprenden conservar la función contráctil muscular (por ej . , fuerza máxima, ROM de la articulación) . En determinados aspectos, los métodos comprenden mejorar el rendimiento e el ejercicio.
Adicionalmente se proporcionan métodos para evitar el daño de los tendones inducido por el ejercicio y/o mej orar/f cilitar la recuperación de los tendones del ejercicio y/o daño y/o cirugía inducidas por el ejercicio, que comprenden la administración a un sujeto que lo necesita de una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente tal como se divulga en la presente en una cantidad suficiente para evitar el daño de los tendones inducido por el ejercicio y/o mej orar/facilitar la recuperación de los tendones del ejercicio y/o daño y/o cirugía inducidas por el ejercicio. En determinados aspectos, los métodos comprenden evitar o mejorar al menos uno de tendinosis, tendinitis, tenosinovitis y avulsión inducidas por el ejercicio.
Se proporcionan además métodos para evitar y/o mejorar y/o potenciar la recuperación de la tensión del tendón asociada con el movimiento crónico, repetitivo, que comprende la administración a un sujeto que lo necesita, de una bebida deportiva alterada electrocinéticamente tal como se divulga en la presente en una cantidad suficiente para evitar y/o mejorar y/o potenciar la recuperación de la tensión del tendón asociada con el movimiento crónico, repetitivo.
Fluidos generados electrocinéticamente : "Fluido generado electrocinéticamente, " tal como se usa en la presente, se refiere a fluidos generados electrocinéticamente inventivos del solicitante generados a fines de los Ejemplos de trabajo de la presente, por el ejemplo de Dispositivo de mezcla descrito en detalle en la presente (véase también US2008/02190088 (actualmente U.S. 7,832,920), US2008/0281001 (actualmente U.S. 7,919,534); US2010/0038244, WO2008/052143 , US2009/0227018 ; WO2009/055614 y US20100029764 (todas incorporadas en la presente en su totalidad mediante esta referencia por sus enseñanzas respecto de la naturaleza y actividades biológicas de fluidos alterados electrocinéticamente) . Los fluidos electrocinéticos , tal como lo demuestran los datos descritos y presentados en la presente, representan fluidos novedosos y fundamentalmente distintos con respecto a los fluidos no electrocinéticos de la técnica previa, incluyendo los relacionados con fluidos no electrocinéticos oxigenados de la técnica previa (por ej . , fluidos oxigenados de pote de presión y similares) . Como se divulga en diversos aspectos en la presente, los fluidos generados electrocinéticamente tienen propiedades físicas y biológicas únicas y novedosas incluyendo, a modo no taxativo, lo siguiente: En aspectos particulares, el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende una solución acuosa iónica de las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que sustancialmente tiene un diámetro promedio menor que alrededor de 100 nanómetros y que están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para proporcionar, tras el contacto de una célula viva por el fluido, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular .
En aspectos particulares, los fluidos generados electrocinéticamente se refieren a fluidos generados en presencia de efectos electrocinéticos localizados, inducidos de forma hidrodinámica, (por ej . , no uniformes con respecto al volumen de fluido total) (por ej . , pulsos de volta e/corriente) tales como efectos localizados de característica de dispositivo como se describe en la presente. En aspectos particulares, dichos efectos electrocinéticos localizados, inducidos de forma hidrodinámica están en combinación con efectos de doble capa y/o efectos de corriente de flujo relacionados con la superficie como se divulga y se expone en la presente.
En aspectos particulares los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención administrados comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno en una cantidad suficiente para proporcionar la modulación de al menos uno de un potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular. En algunas modalidades, los fluidos alterados electrocinéticamente están superoxigenados (por ej . , RNS-20, R S-40 y RNS-60, que comprende 20 ppm, 40 ppm y 60 ppm de oxígeno disuelto, respectivamente, en solución salina estándar) . En modalidades particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente no están superoxigenados (por ej . , RNS-10 o Solas, que comprende 10 ppm (por ej . , aproximadamente niveles ambientales de oxígeno disuelto en solución salina estándar) . En algunos aspectos, la salinidad, esterilidad, pH, etc., de los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención se establecen al momento de la producción electrocinética del fluido y los fluidos estériles se administran por una vía adecuada. De manera alternativa, al menos una de la salinidad, esterilidad, pH, etc., de los fluidos se ajusta de forma apropiada (por ej . , usando . solución salina estéril o diluyentes adecuados) para que sea fisiológicamente compatible con la vía de administración antes de la administración del fluido. Preferentemente, los diluyentes y/o soluciones salinas y/o composiciones amortiguadoras usadas para ajustar al menos una de salinidad, esterilidad, pH, etc., de los fluidos también son fluidos electrocinéticos , o son compatibles de otra forma.
En aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina (por ejemplo, una o más sales disueltas, por ejemplo, sales basadas en metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, etc.), sales basadas en metales alcalinotérreos (por ejemplo, Mg++, Ca++) o iones positivos basados en metales de transición (por ejemplo, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc.), en cada caso junto con cualquier componente aniónico adecuado incluyendo, de modo no taxativo, F-, Cl-, Br-, I-, P04-, S04-y aniones basados en nitrógeno. Los aspectos particulares comprenden fluidos electrocinéticos basados en sal mezclada (por ej . , Na+, K+, Ca++, Mg++, ion (es) de metal de transición, etc.) en diversas combinaciones y concentraciones y opcionalmente con mezclas de contraiones. En aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina estándar (por ejemplo, NaCl aproximadamente al Q.9% o NaCl alrededor de 0.15 M) . En aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina a una concentración de al menos 0.0002 M, al menos 0.0003 M, al menos 0.001 M, al menos 0.005 M, al menos 0.01 M, al menos 0.015 M, al menos 0.1 M, al menos 0.15 M o al menos 0.2 M. En aspectos particulares, la conductividad de los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención es al menos 10 jiS/crn, al menos 40 pS/cm, al menos 80 pS/cm, al menos 100 pS/cm, al menos 150 pS/cm, al menos 200 pS/cm, al menos 300 pS/cm o al menos 500 pS cm, al menos 1 mS/cm, al menos 5, mS/cm, 10 mS/cm, al menos 40 mS/cm, al menos 80 mS/cm, al menos 100 mS/cm, al menos 150 mS/cm, al menos 200 mS/cm, al menos 300 mS/cm o al menos 500 mS/cm. En aspectos particulares, cualquier sal se puede usar para la preparación de los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención, siempre que permitan la formación de nanoestructuras que tienen la sal estabilizada biológicamente activas (por ej . , nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno) como se divulga en la presente.
Conforme a aspectos particulares, los efectos biológicos de las composiciones de fluido de la invención que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas se pueden modular (por ej . , aumentar, disminuir, afinar, etc.) mediante la alteración de los componentes iónicos de los fluidos y/o mediante la alteración del componente gaseoso del fluido.
Conforme a aspectos particulares, los efectos biológicos de las composiciones de fluido de la invención que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen gas se pueden modular (por ej . , aumentar, disminuir, afinar, etc.) mediante la alteración del componente gaseoso del fluido. En aspectos preferidos, se usa oxígeno para preparar los fluidos electrocinéticos de la invención. En aspectos adicionales se pueden usar mezclas de oxígeno junto con al menos otro gas seleccionado de nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, neón, helio, criptón, hidrógeno y xenón. Tal como se describió anteriormente, los iones también se pueden variar, incluyendo junto con la variación del o los constituyentes de gas.
Dado lo expuesto y los sistemas de ensayo descritos en la presente (por ejemplo, ensayos de citocina basados en células, ensayos de V02 máx., ensayos de RPE (índice de esfuerzo percibido), ensayos de lactato, etc.) un experto en la técnica será fácilmente capaz de seleccionar sales apropiadas y concentraciones de estas para lograr las actividades biológicas descritas en la presente.
TABLA 1. Ejemplos de cationes y aniones.
Ej emplos de cat ione s : Nombre Fórmula Otrosfs) nombréis) Aluminio Al13 Amonio ??, Bario Ba'2 Calcio Ca** Cromio{ll) Cromoso CromioP) cr3 Crómico Cobre(l) Cu roso Co re(ll) Cúprico Hierro(ll) Ferroso Hiérro(SII) Férrico Hidrógeno Hictfonio Plomo(ll) Litio Magnesio Manganeso{il) Manganoso ¡Manganeso(lll) n 3 Mangánico Mer uiio(l) M eren lioso ercui io(ll) Mercúrico i tronío NO¿* Potasio K* Plata Ag' Sodio Na* Estroncio SriE Estaño{l!) Sn** Estañoso Es iño(IV) Sn*4 Esténico Zinc ZniS Ejempíos de aniones: tof?es simples: Hidruro H' Óxido O Floruro F' Sulfuro Cloruro cr Nitruro Bromuro Br Yoduro I" Oxoaniones: Ar se nato As043' Fosfato PO<3-Afsenito ASO33 Fosfato de hidrógeno HPO.,2' Fosfato de dihidrógeno H2P04' Sulfato so/- Nitrato o Sulfato de hidrógeno HSO Nitrito NO2- Tiosulfato SsOs* Sulfilo so32" Peiclorato CIO," Yodato ??3· Clorato CIO,- Brómate BrOy Clorito Cl<¾' Hipocloíito ocr Hipobfomito OBr" Carbonato COs2" Cromato CrOt2' Carbonato o Bicarbonato cíe hidiógeno Amones de ácidos orgánicos: Acetato CH3COO Formato HCOO Otros: Cianuro CN" Amida NH,' Cianato OCN' Peróxido ??2· Tiocianato SCN- Oxalato CsO** Hidtoxsdo OH* Permanganato MnO¿' TABLA 2. Ejemplos de cationes y aniones.
Cationes monoatómicos 2* ; ion de calcio 2+ ; ión de estroncio Cationes poliatómicos ; Fórmula • Carga i Nombre '. ? ' 1 + ] ión de amionio ?,?' ' 1 + ión de hidronio Cationes mullivalentes Fórmula : Carga ; Nombre Cr2 ' 2 ión cromoso o de cromio(ll) Cr ' 3 ' ión crómico o de cromio(lll) ¦ Mr»2* 2 ión manganoso o de manganeso(ll) ? * 4 • ión de manganeso{IV) Fes* 2 : ión ferroso o de hierro(ll) r:e'!* 3 ión férrico o de hierro(lll) .2 ; ¡ón cobaltoso o de cobaltoO CO3* 3 ión cobáltico o de cobalto(ll) Ni; : 2 :. ión niqueloso o de niquel(ll) Ni3' , 3 , ión niquélico o de nique!(lll) ¦Cu- 1 ión cuproso o de cobre(l) Cu : 2 ión cúprico o de cobre(ll) Snl 2 ión atanoso o de estaño(ll) ; Sn Á ión atánico o de estafio(IV) Pif - ión plumboso o de plomo(ll) ión plúmbico o de plomo(IV) Aniones monoatómicos Fórmula .Carga · = Nombre ?' 1 - ; ión de hidruro ión de floruro .cr I - ón de cloruro Aniones poliatómicos: La presente divulgación establece fluidos novedosos enriquecidos con gas y generados electrocinéticamente que incluyen, de modo no taxativo, agua enriquecida con gas y generada electrocinéticamente, agua iónica, soluciones acuosas, bebidas, bebidas deportivas, bebidas energizantes , bebidas alimenticias, soluciones salinas acuosas (por ej . , soluciones salinas acuosas estándar y otras soluciones salinas tal como se describe en la presente y como se reconocería en la técnica, que incluyen cualquier solución salina compatible fisiológica) .
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente son adecuados para modular anchos de línea 13C-NMR de solutos reporteros (por ej . , trehalosa) disueltos en los mismos. Los efectos de los anchos de línea NMR son un método indirecto de medición de, por ejemplo, la "caída" de soluto en un fluido de prueba como se describe en la presente en Ejemplos prácticos particulares.
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente se caracterizan por al menos una de: diferencias de picos de voltametría de onda cuadrada distintivas en cualquiera de -0.14 V, -0.47 V, -1.02 V y -1.36 V; picos polarográficos a -0.9 voltios y una ausencia de picos polarográficos a -0.19 y -0.3 voltios que son únicos para los fluidos generados electrocinéticamente como se divulga en la presente en Ejemplos prácticos particulares.
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente son adecuados para alterar al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular (por ej . , una contribución dependiente del voltaje de la conductancia de célula entera como una medida en estudios de fijación de membranas descritos en la presente) .
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente están gasificados (por ej . , oxigenados) , donde el gas (por ej . oxígeno) en el fluido está presente en una cantidad de al menos 15 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30 ppm, al menos 40 ppm, al menos 50 ppm o al menos 60 ppm de gas (por ej . , oxígeno) disuelto a presión atmosférica. En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente tienen menos de 15 ppm, menos de 10 ppm de gas (por ej . , oxígeno) disuelto a presión atmosférica o niveles de oxígeno aproximadamente de ambiente.
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente están oxigenados donde el gas (por ej . , oxígeno) en el fluido está presente en una cantidad entre aproximadamente 8 ppm y aproximadamente 15 ppm y en este caso se hace referencia a este en la presente como "Solas" o fluidos basados en Solas.
En aspectos particulares, el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende al menos uno de electrones solvatados (por ejemplo, estabilizados por oxígeno molecular) y especies de gas (por ej . , oxígeno) cargadas y/o modificadas electrocinéticamente y donde, en determinadas modalidades, los electrones solvatados y/o las especies de gas (por ej . , oxígeno) cargadas o modificadas electrocinéticamente están presentes en una cantidad de al menos 0.01 ppm, al menos 0.1 ppm, al menos 0.5 ppm, al menos 1 ppm, al menos 3 ppm, al menos 5 ppm, al menos 7 ppm, al menos 10 ppm, al menos 15 ppm o al menos 20 ppm.
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente son adecuados para alterar la estructura o función de la membrana celular (por ejemplo, alteración de una conformación, actividad de unión al ligando o una actividad catalítica de una proteína asociada a una membrana) lo suficiente como para proporcionar la modulación de la transducción de la señal intracelular , donde, en aspectos particulares, la proteína asociada a una membrana comprende al menos una seleccionada del grupo que consiste en receptores, receptores de transmembrana (por ejemplo, receptor acoplado a la proteína G (GPCR) , receptor TSLP, receptor adrenérgico beta 2, receptor de bradiquinina, etc.) proteínas del canal iónico, proteínas de unión intracelular, proteínas de adhesión celular e integrinas . En algunos aspectos, el receptor acoplado a proteína G (GPCR) realizado interactúa con una subunidad a de proteína G (por ej . , Gas, Gai, Gaq y Gal2) .
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente son adecuados para modular la transducción de la señal intracelular, que comprende la modulación de una vía o sistema mensajero celular dependiente de calcio (por ejemplo, modulación de la actividad de fofolipasa C o modulación de la actividad de adenilato ciclasa (AC) ) .
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente se caracterizan por diversas actividades biológicas (por ejemplo, regulación de citocinas, receptores, enzimas y otras proteínas y vías de señalización intracelular) descritas en los Ejemplos prácticos y en otras partes en la presente.
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente reducen la expresión del receptor TSLP inducida por DEP en las células epiteliales bronquiales (BEC) .
En aspectos particulares, los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente inhiben los niveles de MMP9 unidos a la superficie celular inducidos poi DEP en las células epiteliales bronquiales (BEC) .
En aspectos particulares, los efectos físicos y biológicos (por ejemplo, la capacidad de alterar la estructura o función de la membrana celular lo suficiente como para proporcionar la modulación de la transducción de la señal intracelular) de los fluidos acuosos alterados electrocinéticamente persisten durante al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos 6 meses o períodos más prolongados, en un recipiente cerrado (por ejemplo, recipiente cerrado de forma hermética al gas) , preferentemente a 4 °C.
Por lo tanto, aspectos adicionales proporcionan dichas soluciones y métodos generados electrocinéticamente para producir un fluido o una solución acuosos gasificados (por ej . oxigenados) alterados electrocinéticamente que comprenden: proporcionar un flujo de un material de fluido entre dos superficies separadas en movimiento relativo y que definen un volumen de mezcla entre ellas donde el tiempo de permanencia de un solo paso del material de fluido corriente dentro y a través del volumen de mezcla es mayor que 0.06 segundos o mayor que 0.1 segundos e introducir oxígeno (02) en el material de fluido que fluye dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para disolver al menos 20 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30, al menos 40, al menos 50 o al menos 60 ppm de gas (por ej . , oxígeno) en el material y alterar electrocinéticamente el fluido o la solución. En algunos aspectos, el gas (por ej . , oxígeno) se infunde en el material en menos de 100 milisegundos , menos de 200 milisegundos , menos de 300 milisegundos o menos de 400 milisegundos. En modalidades particulares, la relación del área de superficie respecto de volumen es de al menos 12, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50.
Aun aspectos adicionales proporcionan un método para producir un fluido o una solución acuosos gasificados (por ej . , oxigenados) alterados electrocinéticamente que comprende: proporcionar un flujo de un material de fluido entre dos superficies separadas que definen un volumen de mezcla entre ellas e introducir gas (por ej . , oxígeno) en el material que fluye dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para infundir al menos 20 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30 ppm, al menos 40 ppm, al menos 50 ppm o al menos 60 ppm de gas (por ej . , oxígeno) en el material en menos de 100 milisegundos , menos de 200 milisegundos , menos de 300 milisegundos o menos de 400 milisegundos. En algunos aspectos, el tiempo de permanencia del material corriente dentro del volumen de mezcla es mayor que 0.06 segundos o mayor que 0.1 segundos. En modalidades particulares, la relación del área de superficie con respecto de volumen es de al menos 12, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50.
Las modalidades adicionales proporcionan un método para producir un fluido o una solución acuosos gasificados (por ej . , oxigenados) alterados electrocinéticamente que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante el mezclado de un primer material y un segundo material; el dispositivo comprende: una primera cámara configurada para recibir el primer material de una fuente del primer material, un estator, un rotor que tiene un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación de este, al menos uno del rotor y el estator tiene una pluralidad de agujeros de paso; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, donde la cámara de mezcla está en comunicación fluida con la primera cámara y está configurada para recibir el primer material de allí y el segundo material se proporciona a la cámara de mezcla mediante la pluralidad de agujeros de paso formados en uno del rotor o el estator; una segunda cámara en comunicación fluida con la cámara de mezcla y configurada para recibir el material de salida de allí y una primera bomba interna alojada dentro de la primera cámara; la primera bomba interna está configurada para bombear el primer material de la primera cámara hacia la cámara de mezcla. En algunos aspectos, la primera bomba interna está configurada para transmitir una velocidad circunferencial al primer material antes de que ingrese a la cámara de mezcla.
Modalidades adicionales proporcionan un método para producir un fluido o una solución acuosos gasificados (por ej . , oxigenados) alterados electrocinéticamente que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mediante la mezcla de un primer material y un segundo material; el dispositivo comprende: un estator, un rotor que tiene un eje de rotación, el rotor está colocado dentro del estator y está configurado para rotar alrededor del eje de rotación en este,- una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, la cámara de mezcla tiene un primer extremo abierto a través del cual ingresa el primer material a la cámara de mezcla y un segundo extremo abierto a través del cual sale el material de salida de la cámara de mezcla, el segundo material ingresa a la cámara de mezcla a través de al menos uno del rotor y el estator; una primera cámara en comunicación con al menos una porción mayoritaria del primer extremo abierto de la cámara de mezcla y una segunda cámara en comunicación con el segundo extremo abierto de la cámara de mezcla.
Aspectos adicionales proporcionan un fluido o una solución acuosos gasificados (por ej . , oxigenados) alterados electrocinéticamente realizados de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriores.
Las frases "mejorar el rendimiento en el ejercicio" y "mejorar el tiempo de recuperación" se refieren a e incluyen de modo no taxativo, reversión, alivio, inhibición del progreso o prevención de una afección o síntoma negativo¦ o limitante del ejercicio (por ej . , esfuerzo por ejercicio y otra variable tal como se describe y divulga en la presente) , y/o mejora de una afección o síntoma positivo o beneficioso del ejercicio y/o mejora y/o aceleramiento de la recuperación de dichas afecciones o síntomas de ejercicio negativas o limitantes (por ej . , estrés por ejercicio), tal como se enseña y/o define en la presente.- Las frases "cantidad para mejorar el rendimiento" y "cantidad para mejorar la recuperación" se refieren a e incluyen la administración (o consumo) de una cantidad de fluidos y bebidas alterados electrocinéticamente divulgados en la presente que son suficientes para la reversión, alivio, inhibición del progreso o prevención de una afección o síntoma negativo o limitante del ejercicio (por ej . , esfuerzo por ejercicio) y/o mejora de una afección o síntoma positivo o beneficioso del ejercicio y/o mejora y/o aceleramiento de la recuperación de dichas afecciones o síntomas de ejercicio negativas o limitantes (por ej . , estrés por ejercicio), tal como se enseña y/o define en la presente.
Fluidos y soluciones acuosos enriquecidos electrocinéticamente con gas (por ej . , oxígeno) En las Figuras y Ejemplos que obran a continuación, debe entenderse que mientras que el oxígeno es el gas preferido usado para producir los fluidos electrocinéticos inventivos y las actividades biológicas descritas, la presente invención comprende otros fluidos alterados electrocinéticamente que comprenden el uso de varios iones positivos y contraiones tal como se describe anteriormente en la presente e incluyen otros aditivos familiares a los expertos en la técnica de las bebidas (por ej . , bebidas deportivas, bebidas energéticas, etc.) . En determinados aspectos dichas variantes de fluido electrocinético tienen la capacidad de modular al menos uno del potencial de la membrana celular o conductancia de la membrana celular, y/o modular al menos una actividad biológica tal como se enseña en la presente con los ejemplos de modalidades de oxígeno que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que tienen sustancialmente un diámetro promedio menor de alrededor de 100 nm.
Nanoestructuras estabilizadas por carga (por ej . , nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno) : Tal como se describe en detalle en US2008/02190088 (actualmente U.S. 7,832,920), US2008/0281001 (actualmente U.S. 7,919,534); US2010/0038244 , O2008/052143 , US2009/0227018 ; WO2009/055614 , y US20100029764 (todas incorporadas en la presente en su totalidad mediante esta referencia por sus enseñanzas respecto de la naturaleza y actividades biológicas de fluidos alterados electrocinéticamente , y véase particularmente en "Double Layer Effect," "Dwell Time," "Rate of Infusión," y "Bubble size Measurements, " de estos) el dispositivo de mezcla electrocinético crea, en cuestión de milisegundos , una única interacción dinámica de fluidos no lineales del primer material (por ej . , agua, solución salina, etc.) y el segundo material (por ej . , gas, tal como oxígeno, etc.) con turbulencia dinámica y compleja proporcionando una mezcla compleja en contacto con un área de superficie eficazmente enorme (que incluye las del dispositivo y de burbujas de gas excepcionalmente pequeñas menores de 100 nra) que incluyen determinadas características de la superficie que proporcionan los efectos electrocinéticos novedosos. Se demostraron los efectos electrocinéticos localizados según su elemento usando un dispositivo de mezcla especialmente diseñado que comprende elementos de rotor y estator aislados (id) .
Como se reconoce en la técnica, se sabe que las redistribuciones de carga y/o los electrones solvatados son altamente inestables en solución acuosa. De acuerdo con aspectos particulares, los efectos electrocinéticos del solicitante (por ej . , redistribuciones de carga, que incluye, en aspectos particulares, electrones solvatados) se encuentran sorpresivamente estabilizados dentro del material de salida (por ej . , agua, soluciones salinas, soluciones iónicas, soluciones de bebidas, etc.). De hecho, la estabilidad de las propiedades y la actividad biológica de los fluidos electrocinéticos de la invención se pueden mantener durante meses en un recipiente cerrado hermético al gas (preferentemente a 4 °C, que indica la participación del gas disuelto (por ej . , oxígeno) para ayudar a generar y/o mantener, y/o mediar las propiedades y actividades de las soluciones de la invención. De manera significativa, las redistribuciones de carga y/o electrones solvatados están configurados de manera estable en los fluidos acuosos iónicos electrocinéticos de la invención en una cantidad suficiente como para proporcionar, tras el contacto con una célula viva (por ej . , célula de mamífero) por el fluido, la modulación de al menos uno de potencial de la membrana celular y conductividad de la membrana celular (véase, por ej . , US2009/0227018 ; WO2009/055614 y US20100029764 , todas incorporadas en la presente en su totalidad mediante esta referencia por sus enseñanzas acerca de la actividad biológica y naturaleza de fluidos alterados electrocinéticamente) .
De acuerdo con aspectos particulares, las interacciones entre las moléculas de agua y las moléculas de las sustancias (por ej . , oxígeno) disueltas en agua cambian la estructura colectiva del agua y proporcionan estructuras de nanoescala (por ej . , estructuras o grupos de oxígeno encerrado) , que incluyen nanoestructuras estabilizadas por carga y que comprenden oxígeno y/o cargas estabilizadas y/o asociadas (por ej . , nanoestructuras que comprenden gas junto con iones y/o electrones) impartidos en los materiales de salida inventivos. Sin limitarse por el mecanismo y de acuerdo con las propiedades y actividades descritas en la presente, la configuración de las nanoestructuras en aspectos particulares es tal que: comprenden (al menos para la formación y/o estabilidad y/o actividad biológicc.) gas disuelto (por ej . , oxígeno) ; permiten que los fluidos electrocinéticos (por ej . , bebidas para hidratación, bebidas deportivas, bebidas para rendimiento, bebidas energéticas, etc.) modulen (por ej . , impartan o reciban) cargas y/o efectos de carga (por ej . , modulación de potencial y/o conductividad de membrana) tras el contacto o proximidad suficiente con una membrana celular o constituyente relacionado con la misma y, en aspectos particulares, proporcionan la estabilización (por ej . , arrastre, alojamiento, trampa) de electrones solvatados y/o campos eléctricos de una forma biológicamente relevante.
De acuerdo con aspectos particulares, las soluciones iónicas ? salinas (por ej . , agua, solución salina, solución salina estándar, etc.), las nanoestructuras de la invención comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga (por ej . , diámetro promedio menor que 100 nm) que pueden comprender al menos una molécula de gas disuelto (por ej . , oxígeno) dentro de la capa de hidratación estabilizada por carga. De acuerdo con aspectos adicionales, y tal como se describe en cualquier otra parte en la presente, la capa de hidratación estabilizada por carga puede comprender una jaula o hueco que aloja al menos una molécula de gas disuelto (por ejemplo, oxígeno). De acuerdo con aspectos adicionales, en virtud de la disposición de capas de hidratación estabilizadas por carga adecuadas, la nanoestructura estabilizada por carga y/o el oxígeno estabilizado por carga que contiene nanoestructuras pueden comprender adicionalmente un electrón solvatado (por ej . , electrón solvatado estabilizado) .
Sin limitarse por el mecanismo o teoría particular, se han planteado microburbujas estabilizadas por carga estabilizadas por iones en líquido acuoso en equilibrio con gas ambiente (atmosférico) (Bunkin et ál . Journal of Experimental and Theoretical Physics, 104:486-498, 2007; la cual se incorpora en su totalidad a la presente mediante esta referencia) . De acuerdo con aspectos particulares de la presente invención, los fluidos electrocinéticos novedosos del Solicitante comprenden una forma biológicamente activa y novedosa de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno y pueden comprender adicionalmente conjuntos, grupos o asociaciones novedosas de dichas estructuras.
De acuerdo con el modelo de microburbujas estabilizadas por carga, el orden molecular a corta distancia de la estructura del agua se destruye por la presencia de una molécula de gas (por ej . , una molécula de gas disuelto inicialmente ligada a un ión de no adsorción proporciona un defecto de orden a corta distancia) , que proporciona condensación de gotas iónicas, donde el defecto está rodeado por primeras y segundas esferas de coordinación de moléculas de agua, que se rellenan de manera alterna por iones de adsorción (por ej . , adquisición de una "capa de análisis de iones Na+ para formar una doble capa eléctrica) y por iones de no adsorción (por ej . , iones Cl - que ocupan la segunda esfera de coordinación) ocupando seis y 12 lugares, respectivamente, en las esferas de coordinación. En soluciones iónicas subsaturadas (por ej . , soluciones salinas subsaturadas) , estos "núcleos" hidratados permanecen estables hasta que las esferas primera y segunda se rellenan con seis iones de adsorción y cinco de no adsorción, respectivamente, y luego se someten a explosión de Coulomb creando un vacío interno que contiene la molécula de gas, donde los iones de adsorción (por ej . , iones Na+) se adsorben a la superficie del vacío resultante, mientras que los iones de no adsorción (o alguna porción de los mismos) se propagan a la solución (Bunkin et ál, supra) . En este modelo, se evita que el vacío en la nanoestructura colapse por la repulsión de Coulombic entre los iones (por ej . , iones Na+) adsorbidos a su superficie. Se ha planteado que la estabilidad de las nanoestructuras que contienen el vacío se debe a la adsorción selectiva de iones disueltos con cargas similares en la superficie del vacío/burbuja y equilibrio difusivo entre el gas disuelto y el gas dentro de la burbuja, donde la presión electroestática negativa externa ejercida por la doble capa eléctrica resultante proporciona una compensación estable para la tensión de la superficie, y la presión del gas dentro de la burbuja se equilibra por la presión del ambiente. De acuerdo con el modelo, la formación de dichas microburbuj as requiere un componente iónico y, en determinados aspectos, las asociaciones mediadas por colisión entre partículas pueden proporcionar la formación de grupos de mayor orden (conjuntos) (Id) .
El modelo de microburbuj as estabilizadas por carga de Bunkin et ál . sugiere que las partículas pueden ser microburbujas de gas, pero contempla únicamente la formación espontánea de dichas estructuras en solución iónica en equilibrio con aire ambiente, no se caracteriza y no hace mención alguna en cuanto a si el oxígeno es capaz de formar dichas estructuras, cómo dichas estructuras deben estabilizarse y asimismo tampoco hace mención alguna en cuanto a si los electrones solvatados se pueden asociar y/o estabilizar por dichas estructuras.
De acuerdo con aspectos particulares de la presente invención, los fluidos electrocinéticos de la invención que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y/o nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno son novedosos y fundamentalmente diferentes a las estructuras de microburbuj as estabilizadas por carga atmosférica y no electrocinéticas planteadas de acuerdo con el modelo de microburbujas . De manera significativa, esta conclusión es inevitable, derivada, al menos en parte, del hecho de que las soluciones salinas de control no tienen las propiedades biológicas divulgadas en la presente, mientras que las nanoestrcuturas estabilizadas por carga de los Solicitantes proporcionan una forma biológicamente activa y novedosa de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno.
De acuerdo con aspectos particulares de la presente invención, el dispositivo y los métodos electrocinéticos novedosos de los solicitantes proporcionan fluidos alterados electrocinéticamente novedosos que comprenden cantidades significativas de nanoestructuras estabilizadas por carga en exceso de cualquier cantidad que pueda o no ocurrir espontáneamente en fluidos iónicos en equilibrio con aire o en cualquier fluido generado de forma no electrocinética . En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno. En aspectos adicionales, las nanoestructuras estabilizadas por carga son todas, o sustancialmente todas nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno, o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno es la especie principal de nanoestructura estabilizada por carga y que contiene gas en el fluido electrocinético .
De acuerdo con aun aspectos adicionales, las nanoestructuras estabilizadas por carga y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno pueden comprender o alojar un electrón solvatado y/o campo eléctrico (doble capa eléctrica) y, por lo tanto, proporcionan un portador de campo eléctrico o de electrones solvatados estabilizados novedoso. En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno proporcionan un tipo novedoso de -electruro (o electruro invertido) que, en contraste con los electruros de soluto convencional que tienen un único catión orgánicamente coordinado, tienen en cambio una pluralidad de cationes establemente arreglados alrededor de un vacío o un vacío que contiene un átomo de oxígeno, donde los iones de sodio arreglados se coordinan por capas de hidratación de agua, en vez de por moléculas orgánicas. De acuerdo con aspectos particulares, un electrón solvatado y/o campo eléctrico (doble capa eléctrica) se puede ubicar por la capa de hidratación de moléculas de agua o se puede ubicar un electrón hidratado dentro del vacío de nanoestructuras y distribuirse sobre todos los cationes. En determinados aspectos, por ende, las nanoestructuras de la invención proporcionan una estructura de "supér electruro" novedoso en solución proporcionando no solo la distribución/estabilización del electrón solvatado y/o campo eléctrico sobre cationes de sodio arreglados de manera múltiple, sino también proporcionando la asociación o asociación parcial de un electrón solvatado con la o las moléculas de oxígeno encerrado en el vacío—el electrón solvatado se distribuye sobre un conjunto de átomos de sodio y al menos un átomo de oxígeno. De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, los 'electrones solvatados ' en los fluidos electrocinéticos de la invención, pueden no solvatarse en el modelo tradicional que comprende hidratación directa por moléculas de agua. De manera alternativa, en analogía limitada con sales de electruro secas, los electrones solvatados en los fluidos electrocinéticos de la invención se pueden distribuir sobre nanoestructuras estabilizadas por carga múltiples para proporcionar una "pegamento de red" para estabilizar conjuntos de mayor orden en solución acuosa.
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga de la invención y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno son capaces de interactuar con membranas celulares o constituyentes de las mismas o proteínas, etc. para mediar actividades biológicas. En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga de la invención y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que alojan un electrón solvatado y/o campo eléctrico (doble capa eléctrica) son capaces de interactuar con membranas celulares o constituyentes de las mismas o proteínas, etc. para mediar actividades biológicas.
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga de la invención y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno interactúan con membranas celulares o constituyentes de las mismas o proteínas, etc. como una carga y/o donante del efecto de carga (administración) y/o como una carga y/o recipiente del efecto de carga para mediar actividades biológicas. En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga de la invención . y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que alojan un electrón solvatado y/o campo eléctrico (doble capa eléctrica) interactúan con membranas celulares como una carga y/o donante del efecto de carga y/o como una carga y/o recipiente del efecto de carga para mediar actividades biológicas.
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga de la invención y/o las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno son consistentes con y explican la estabilidad y propiedades biológicas observadas en los fluidos electrocinéticos de la invención y proporcionan adicionalmente un electruro novedoso (o electruro invertido) que proporciona los electrones solvatados estabilizados y/o campo eléctrico (doble capa eléctricas) en soluciones acuosas iónicas (por ej . , agua, soluciones salinas, bebidas, etc.) .
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno comprenden sustancialraente , tienen la forma de o pueden dar lugar a nanoburbujas estabilizadas por carga y que contienen oxígeno. En aspectos particulares, los grupos estabilizados por carga y que contienen oxígeno proporcionan la formación de arreglos relativamente mayores de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno y/o' nanoburbujas estabilizadas por carga y que contienen oxígeno o arreglos de los mismos. En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno pueden proporcionar la formación de nanoburbujas hidrofóbicas tras el contacto con una superficie hidrofóbica.
En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno comprenden sustancialmente al menos una molécula de oxígeno. En determinados aspectos, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno comprenden sustancialmente al menos 1, al menos 2, al menos 3, al menos 4, al menos 5, al menos 10, al menos 15, al menos 20, al menos 50, al menos 100 o más moléculas de oxígeno. En aspectos particulares, las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno comprenden o dan lugar a nanoburbujas en la superficie (por ej . , nanoburbujas hidrofóbicas) de aproximadamente 20 nm x 1.5 nm, comprenden aproximadamente 12 moléculas de oxígeno (por ej . , basado en el tamaño de una molécula de oxígeno (aprox. 0.3 nm por 0.4 nm) , suposición de un gas y aplicación ideales de n=PV/RT, donde P=l atm, R=0.0820571. atm/mol . K; T=295K; V=pr2h=4.7x10-22 L , donde r=10xl0-9 m, h=l.5x10-9 m y n=l.95x10-22 moles) .
En determinados aspectos, el porcentaje de moléculas de oxígeno presentes en el fluido que están en nanoestructuras de carga estabilizada o conjuntos de las mismas que tiene una configuración estabilizada por carga en el fluido acuoso iónico es una cantidad porcentual seleccionada del grupo que consiste en mayor que: 0.1%, 1%; 2%; 5%; 10%; 15%; 20%; 25%; 30%; 35%; 40%; 45%; 50%; 55%; 60%; 65%; 70%; 75%; 80%; 85%; 90% y mayor que 95%. De preferencia, este porcentaje es mayor que aproximadamente 5%, mayor que aproximadamente 10%, mayor que aproximadamente 15% o mayor que aproximadamente 20%. En aspectos adicionales, el tamaño sustancial o biológicamente relevante (diámetro medio o promedio) de las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno o conjuntos de las mismas que tiene una configuración estabilizada por carga en el fluido acuoso iónico es un tamaño seleccionado del grupo que consiste en menor que: 100 nm; 90 nm; 80 nm; 70 nm; 60 nm; 50 nm; 40 nm; 30 nm; 20 nm; 10 nm; 5 nm; 4 nm; 3 nm; 2 nm y 1 nm. De preferencia, este tamaño es menor que aproximadamente 50 nm, menor que aproximadamente 40 nm, menor que aproximadamente 30 nm, menor que aproximadamente 20 nm o menor que aproximadamente 10 nm.
En determinadas aspectos, los fluidos electrocinéticos de la invención comprenden electrones solvatados y/o campos eléctricos estabilizados. En aspectos adicionales, los fluidos electrocinéticos de la invención comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y/o nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno y/o conjuntos de las mismas, que comprenden al menos uno de: electrón/es solvatado/s y distribuciones de carga únicas (distribución de carga polar, simétrica, asimétrica) o campo eléctrico. En determinados aspectos, las nanoestructuras estabilizadas por carga y/o nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno y/o arreglos de las mismas tienen propiedades paramagnéticas .
En contraste, con relación a los fluidos electrocinéticos de la invención, los fluidos oxigenados de recipiente a presión de control (fluidos no electrocinéticos) y similares no comprenden dichas nanoestructuras biológicamente activas estabilizadas por carga y/o nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno biológicamente activas y/o arreglos de las mismas, capaces de modular al menos uno de potencial de membrana celular y de conductividad de membrana celular.
En aspectos adicionales, los fluidos electrocinéticos inventivos comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga tal como se divulga en la presente, que comprenden variaciones en al menos uno de los componentes iónicos (por ej . , variaciones en los cationes o contraiones) y el o los componentes de gas. Tal como se describe en cualquier otra parte en la presente, en aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina (por ejemplo, una o más sales disueltas, por ejemplo, sales basadas en metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, etc.), sales basadas en metales alcalinotérreos (por ejemplo, Mg++, Ca++) o iones positivos basados en metales de transición (por ejemplo, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc.), en cada caso junto con cualquier componente aniónico adecuado incluyendo, de modo no taxativo, F- , Cl-, Br-, I-, P04-, S04- y aniones basados en nitrógeno. Los aspectos particulares comprenden fluidos electrocinéticos basados en sal mezclada (por ej . , Na+, K+, Ca++, Mg++, ion(es) de metal de transición, etc.) en diversas combinaciones y concentraciones y opcionalmente con mezclas de contraiones. En aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina estándar (por ejemplo, de NaCl aproximadamente al 0.9% o NaCl alrededor de 0.15 M) . En aspectos particulares, los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención comprenden solución salina a una concentración de al menos 0.0002 M, al menos 0.0003 M, al menos 0.001 M, al menos 0.005 M , al menos 0.01 M, al menos 0.015 M, al menos 0.1 M, al menos 0.15 M o al menos 0.2 M. En aspectos particulares, la conductividad de los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención es al menos 10 iS/c , al menos 40 S/cm, al menos 80 pS/cm, al menos 100 S/cm, al menos 150 µ?/cm, al menos 200 S/cm, al menos 300 S/cm o al menos 500 S/cm, al menos 1 mS/cm, al menos 5 mS/cm, 10 mS/cm, al menos 40 mS/cm, al menos 80 mS/cm, al menos 100 mS/cm, al menos 150 mS/cm, al menos 200 mS/cm, al menos 300 mS/cm o al menos 500 mS/cm. En aspectos particulares, cualquier sal se puede usar para la preparación de los fluidos alterados electrocinéticamente de la invención, siempre que permitan la formación de nanoestructuras que tienen la sal estabilizada biológicamente activas (por ej . , nanoestructuras que contienen oxígeno y que tienen la sal estabilizada) como se divulga en la presente.
Conforme a aspectos particulares, los efectos biológicos de las composiciones de fluido de la invención que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno se pueden modular (por ej . , aumentar, disminuir, afinar, etc.) mediante la alteración de los componentes iónicos · de los fluidos y/o mediante la alteración del componente gaseoso del fluido.
Conforme a aspectos particulares, los efectos biológicos de las composiciones de fluido de la invención que comprenden nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno se pueden modular (por ej . , aumentar, disminuir, afinar, etc.) mediante la alteración del componente gaseoso del fluido. En aspectos preferidos, se usa oxígeno para preparar los fluidos electrocinéticos de la invención. En aspectos adicionales se pueden usar mezclas de oxígeno junto con al menos otro gas seleccionado de nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, neón, helio, criptón, hidrógeno y xenón. Tal como se describe anteriormente, los componentes iónicos (cationes y/o contraiones) también pueden variar, que incluyen junto con la variación de los constituyentes de gas.
De acuerdo con aspectos particulares, las composiciones de fluido alteradas electrocinéticamente inventivas pueden formularse como bebidas consumibles oralmente (por ej . , agua, bebidas deportivas, bebidas para ejercicio, bebidas energizantes , bebidas hidratantes, bebidas alimenticias, etc.) . De acuerdo con aspectos particulares, dichas bebidas pueden tener uno o más aditivos, tales como los ampliamente reconocidos en la técnica relevante.
Por ejemplo, una bebida o fluido alimenticio relacionada con la presente invención es un alimento donde un líquido o un alimento comprende las composiciones de fluido alteradas electrocinéticamente inventivas. Debido a que los alimentos pueden mezclarse con un líquido o un aditivo alimenticio en varias categorías, tales como alimento agrícola, alimento ganadero, alimento de pesca, alimento fermentado, alimento enlatado, alimento instantáneo y similares, de acuerdo con estados y formas de aditivos alimentarios respectivos y no se impone ninguna limitación específica a un tipo, estado y forma de alimento relacionado con la presente invención [sic] . Aun otros ejemplos de bebidas alimenticias de la presente invención pueden incluir complementos nutricionales y similares tales como alimentos sanos en estados y formas que incluyen líquido, polvo, comprimido, cápsula, donde se incorpora el aditivo líquido o comestible de la invención.
Las bebidas relacionadas con la presente invención son, por ejemplo, bebidas donde se agrega un fluido alterado electrocinéticamente de la presente invención como una característica. El fluido alterado electrocinéticamente puede agregarse a o formularse como varios tipos de bebidas de acuerdo con un tipo, estado y forma de este, sin imponer ninguna limitación específica a un tipo, estado o forma de bebida. Los ejemplos de estas que pueden enumerarse incluyen bebidas alcohólicas, bebidas suaves o bebidas refrescantes tales como jugo de frutas, jugo de frutas concentrado, néctar, refrescos de soda, bebidas cola, tés, café, té negro, agua, bebidas deportivas, bebidas para ejercicio, bebidas energéticas, bebidas hidratantes, bebidas alimenticias y similares. De manera alternativa, las bebidas preformadas pueden procesarse electrocinéticamente para producir las bebidas biológicamente activas descritas.
De acuerdo con determinados aspectos, los fluidos alterados electrocinéticamente se · producen como una bebida deportiva, energética y/o alimenticia. De acuerdo con otros aspectos, la bebida deportiva, energética y/o alimenticia realizada con fluidos alterados electrocinéticamente puede contener componentes adicionales. Estos componentes adicionales pueden agregarse de diversos rasgos deseables, que incluyen de modo no taxativo, sensación en la boca, sabor y aumento de nutrientes. Por ejemplo, los componentes adicionales pueden ser jugo, carbohidratos, (por ej . , mono-di- y polisacaridos , que incluyen de modo no taxativo sucrosa, glucosa, fructosa, dextrosa, mañosa, galactosa, maltosa lactosa, maltodextrinas , polímeros de glucosa, maltotriosa, jarabe de maíz rico en fructosa, azúcar de remolacha, azúcar de caña y cetohexosas de sucanat siendo tales azúcares arabinosa, ribosa, , fructosa, sorbosa, tagatosa sorbitol y las descritas en la publicación de memoria descriptiva de patente europea No. 223,540 incorporada en la presente mediante esta referencia)- sales, (que incluyen de modo no taxativo aquellas de sodio, potasio, cloruro, fósforo, magnesio, calcio, cloruro de sodio, fosfato de potasio, citrato de potasio, succinato de magnesio, pantotenato de calcio, acetato de sodio, citrato ácido de sodio, fosfato ácido de sodio, bicarbonato de sodio, bromuro de sodio, citrato de sodio, lactato de sodio, fosfato de sodio, sulfato de sodio anhidro, sulfato de sodio, tartrato de sodio, benzoato de sodio, selenito de sodio, cloruro de potasio, acetato de potasio, bicarbonato de potasio, bromuro de potasio, citrato de potasio, potasio-D-gluconato, fosfato de potasio monobásico, tartrato de potasio, sorbato de potasio, yoduro de potasio, cloruro de magnesio, óxido de magnesio, sulfato de magnesio, carbonato de magnesio, aspartato de magnesio y silicato de magnesio) (publicación de solicitud de patente europea No. 587,972, incorporada en la presente mediante esta referencia, proporciona una extensa discusión acerca de dichas sales y concentraciones adecuadas de estas) vitaminas, (por ej . , vitamina C, las vitaminas B, vitamina E, ácido pantoténico, tiamina, niacina, niacinamida, riboflavina, hierro y biotina) minerales, (por ej . , cromio, magnesio y zinc) aminoácidos, electrolitos (por ej . alanina, glicina, triptófano, cisteina, taurina, tirosina, histidina y arginina) , oligoelementos , ácidos saborizantes , ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido málico, ácido fumárico, ácido adípico, ácido glucónico, ácido láctico, caseinato de calcio o sodio, proteína de suero, concentrado de proteína de suero, aislado de proteína de suero, hidrolizado de proteína de suero, proteína de suero desmineralizado, proteína de leche, proteína de soja, aislado de proteína de soja, concentrado de proteína de soja, proteína de guisante, proteína de arroz, hidrolizado de caseína, harina de soja, proteína de arroz, proteína de trigo, proteína de maíz y concentrado de levadura .
También pueden agregarse otros ingredientes que incluyen de modo no taxativo colorantes, saborizantes , endulzantes artificiales y conservantes. Las cantidades y tipos adecuados de todos los ingredientes descritos en la presente son conocidos en la técnica y no se describen en detalle en la presente. La preparación de una formulación bebible con concentraciones adecuadas de todos los componentes se encuentra dentro de la capacidad de un experto en la técnica.' Otros componentes constituyentes de la composición nutricional en forma seca y líquida incluyen componentes de sabor y/o componentes colorantes. El componente de sabor de la composición nutricional de la presente invención se proporciona para otorgar un gusto particular y característico y a veces un aroma a la composición nutricional. El uso de un componente de sabor en la composición nutricional también proporciona una calidad estética mejorada a la composición nutricional que aumentará el atractivo para que el usuario consuma el producto, incluyendo gusto a fruta. El componente de sabor se selecciona del grupo que consiste en extractos naturales o artificiales solubles en agua que incluyen manzana, banana, cereza, canela, arándano, uva, melón dulce, miel, kiwi, limón, lima, naranja, durazno, menta, piña, frambuesa, mandarina, sandía, cereza y equivalentes y combinaciones de los mismos .
El componente de colorante de la composición nutricional de la presente invención se proporciona para otorgar un color característico junto con un sabor particular a la composición nutricional. Por ejemplo, se usa un color amarillo para lograr gusto a banana o un color rojo para gusto a cereza. El componente colorante se selecciona del grupo que consiste en tintes naturales o artificiales solubles en agua que incluyen tintes FD&c (tintes de uso en alimentos, fármacos y cosméticos) de color azul, verde, anaranjado, rojo, amarillo y violeta; tintes de óxido de hierro; pigmentos ultramarina de color azul, rosado, rojo y violeta y equivalentes de los mismos. Los tintes que se discuten anteriormente son conocidos y son materiales comercialmente disponibles; su estructura química se describe en, por ej . , 21 C.F.R. parte 74 (según revisión del Io de abril de 1988) y el CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, (1988), publicado por Cosmetics, Toiletry and Fragrancy Association, Inc.
Se han descrito diferentes composiciones de bebidas en referencias relacionadas. La patente estadounidense No. 3,657,424 otorgada a Donald et ál . , emitida el 18 de abril de 1972, enseña sobre un jugo cítrico fortificado con iones de sodio, calcio y cloruro además de los que están naturalmente presentes en el jugo. Los iones se agregan para complementar los requisitos de individuos que tienen cantidades reducidas de estas sustancias presentes en sus fluidos corporales. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense No. 4,042,684 otorgada a Kahm, emitida' el 16 de agosto de 1977, divulga una bebida para complementar los requisitos alimenticios de azúcar y sales esenciales en el cuerpo de un mamífero que se agotaron por la actividad física. La bebida contiene una solución acuosa de fructosa, glucosa, cloruro de sodio, cloruro de potasio y ácido cítrico libre. La patente enseña a incluir glucosa a la bebida en una cantidad de al menos el doble de la de fructosa. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense No. 4,309,417 otorgada a Staples, emitida el 5 de enero de 1982, describe una bebida isotónica fortificada con proteínas que contiene iones de sodio, iones de potasio, iones de cloruro, iones de fosfato y un edulcorante. La mayoría de los electrolitos necesarios en la bebida se proporcionan mediante el concentrado de proteína de suero agregado a la bebida. La osmolaridad de la bebida se encuentra en el intervalo de alrededor de 140 a alrededor de 375 mOs/kg. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense No. 4,312,856 otorgada a Korduner et ál . , emitida el 26 de enero de 1982 divulga un producto de bebida adaptado para remplazar rápidamente los líquidos y carbohidratos del cuerpo humano durante períodos de trabajo muscular pesado. El producto es una solución hipotónica que está libre de monosacáridos . Contiene sales minerales, oligosacáridos y/o polisacáridos solubles. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense No. 4,322,407 otorgada a Ko, emitida el 30 de marzo de 1982, enseña sobre una composición química para reconstituir con agua para proporciona una bebida de electrolitos. La bebida consiste en sodio, potasio, magnesio, cloruro, sulfato, fosfato, citrato, sucrosa, dextrosa, ácido ascórbico y piridoxina. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense No. 4,448,770 otorgada a Epting, Jr., emitida el 15 de mayo de 1984, describe una bebida dietética adaptada para consumo humano para mantener el equilibrio de los fluidos corporales durante períodos de agotamiento de fluidos o agotamiento de potasio. La bebida contiene iones de potasio, iones de calcio, iones de magnesio y sucrosa. La cantidad de sucrosa presente se encuentra en el intervalo entre 5 a 10 onzas por galón de la bebida. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense N° 4,551,342 otorgada a Nakel et ál., emitida el 5 de noviembre de 1985, describe una bebida adecuada para refrescos carbonatados que tienen un intervalo de pH de alrededor de 2.5 a alrededor de 6.5. La bebida contiene una mezcla de cationes de calcio, potasio y magnesio, definidos por una primera fórmula de regresión. También se incluyen ácidos, tales como ácido cítrico, málico, succínico y fosfórico, definidos per una segunda fórmula de regresión. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense N° 4,592,909 otorgada a Winer et ál . , emitida el 3 de junio de 1986, enseña sobre una bebida en base a agua formulada para ser consumida por un atleta. La bebida contiene agua a la que se le agregaron sales de sodio, potasio, calcio y magnesio. La bebida no contiene ningún azúcar por lo que la osmolalidad de la bebida se puede mantener baja. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales .
La patente estadounidense N° 4,649,051 otorgada a Gyllang et ál . , emitida el 10 de marzo de 1987, divulga un producto de bebida adaptado para administrar agua y carbohidratos a un cuerpo humano. La bebida está libre de monosacáridos . Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense N° 4,737,375 otorgada a Nakel et ál . , emitida el 12 de abril de 1988, describe bebidas y concentrados de bebidas complementados nutricionalmente con mezclas de ácidos cítrico, málico, fosfórico y también niveles significativos de calcio solubilizado . Las bebidas y concentrados están sustancialmente libres de alcohol de azúcar. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales .
La patente estadounidense N° 4,738,856 otorgada a Clark, emitida el 19 de abril de 1988, describe una solución de bebida que contiene iones de calcio, magnesio y potasio. La bebida también contiene un edulcorante y un estabilizador. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense N° 4,830,862 otorgada a . Braun et ál . , emitida el 16 de mayo de .1989, describe bebidas y concentrados de bebidas complementados con niveles significativos de calcio solubilizado y niveles bajos de iones de cloruro y sulfato. También contienen ácidos que se seleccionan de ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido málico, ácido fumárico, ácido adípico, ácido glucónico y ácido láctico, así como mezclas de estos ácidos. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente estadounidense N° 4,871,550 otorgada a Miliman, emitida el 3 de octubre de 1989, enseña una composición nutritiva. La composición contiene aminoácidos libres, carbohidratos, vitaminas, minerales y oligoelementos , electrolitos y auxiliares de sabor. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
La patente canadiense N° 896486 otorgada a Babagan et ál . , emitida el 28 de marzo de 1972, enseña sobre una bebida esencialmente isotónica que contiene dextrosa y electrolitos a diferencia de las bebidas habituales que usan sucrosa. Esta patente se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo su enseñanza con respecto a la adición de componentes adicionales.
Una amplia variedad de bebidas de electrolitos y de deportes están disponibles en el mercado. Estas bebidas supuestamente reponen el agua, los carbohidratos, electrolitos esenciales y otros ingredientes que se pierden en el cuerpo humano luego de la deshidratación.
Gatorade . RTM . Thirst Quenchar (Calma la sed), comercializado por Stokely-Van Camp, Inc., contiene alrededor de 6% de sucrosa y glucosa. También contiene sodio, potasio, cloruro y fósforo. La bebida tiene una osmolalidad en el intervalo de entre 280-360 mOs/litro.
Exceed.RTM. Fluid Replacement & Energy Drink (Bebida de remplazo de fluidos y energética) , comercializada por Ross Laboratories, contiene alrededor de 7% de polímeros de glucosa y fructosa. También incluye sodio, potasio, calcio, magnesio y cloruro. La bebida tiene una osmolalidad de 250 mOs/litro .
Quickkick . RTM . , comercializado por Cramer Products, Inc., contiene alrededor de 4.7% de fructosa y sucrosa. La bebida también tiene sodio, potasio, calcio, cloruro y fósforo. La bebida tiene una osmolalidad de 305 mOs/litro.
Sqwincher . RTM . , the Activity Drink (la bebida de la actividad) , comercializada por Universal Products, Inc., contiene glucosa, fructosa, sodio, potasio calcio, magnesio, fósforo, cloruro y Vitamina C. La bebida tiene una osmolalidad de 470 mOs/litro. 10-K.TM., comercializada por Beverage Products, Inc., contiene sucrosa, glucosa, fructosa', sodio, potasio, Vitamina C, cloruro y fósforo. La bebida tiene una osmolalidad de 350 mOs/litro.
USA et.TM., comercializada por Texas et, Inc., contiene sucrosa, sodio, potasio, cloruro y fósforo. La bebida tiene una osmolalidad de 450 mOs/litro.
Las patentes adicionales que divulgan componentes de adición a bebidas incluyen la patente estadounidense N° 5,114,723 otorgada a Stray-Gundersen, emitida el 19 de mayo de 1992; patente estadounidense N° 5,891,888 otorgada a Strahl, emitida el 6 de abril de 1999; patente estadounidense No.6, 455, 511 otorgada a Kampinga, emitida el 24 de setiembre de 2002; patente estadounidense N° 6,989,171 otorgada a Portman, emitida el 24 de enero de 2006. Todas estas patentes se incorporan a la presente en su totalidad mediante esta referencia, incluyendo sus enseñanzas con respecto a la adición de componentes adicionales .
Se divulgaron bebidas deportivas para mejorar la resistencia .
Prinkkila en la patente estadounidense N° 4,853,237 divulga un polvo para bebida de entrenamiento que contiene polímero de glucosa, diversas sales y ácido de fruta. La composición de bebida de Prinkkila se diseña para estar disponible en el cuerpo en una forma óptima. Además, el producto de bebida se diseña para mantener una alta concentración en azúcar en la sangre durante el esfuerzo físico.
En la patente estadounidense N° 5,032,411 Stray-Gunderson divulga una bebida hipotónica con electrolitos, minerales y carbohidratos esenciales. Debido a que la composición de bebida es hipotónica, el estómago se vacía muy rápidamente y la composición puede producir una respuesta fisiológica beneficiosa.
Kahm en la patente estadounidense N° 4,042,684 divulga una bebida dietética que contiene azúcar y sales esenciales. Se dice que la composición mejora las reservas de energía. Además, la composición no requiere conservantes. La mezcla de glucosa y fructosa usada en la composición produce un rápido transporte de glucosa fuera del sistema digestivo mientras que la fructosa se transporta más lentamente fuera del sistema .
Strahl en la patente estadounidense N° 6,039,987 divulga una composición para evitar la deshidratación y prevenir calambres, que contiene electrolitos, carbohidratos y quinina .
King en la patente estadounidense N° 5,780,094 divulga una bebida deportiva que contiene un sacárido en una cantidad de 1.25% en peso a volumen de glucosa.
Simone en la patente estadounidense N° 5,397,786 divulga una bebida de rehidratación que contiene carbohidratos, diversos electrolitos y un neutralizador de amoníaco tal como aspartato, arginina y glutamato.
Boyle describe una bebida dietética acuosa saborizada y endulzada usada para rehidratar el cuerpo en la patente es adounidense N° 4.874.606. En la bebida se incluye metiléster de L-asparil-L-fenil-alanina para aumentar el grado de vaciado gástrico.
EJEMPLOS Ejemplo 1 (De acuerdo con aspectos particulares, la producción de fluidos electrocinéticos biológicamente activos se mejora mediante el procesamiento de los fluidos como se describe en la presente a bajas temperaturas y/o elevadas presiones de gas) .
De acuerdo con aspectos particulares, la temperatura óptima para la producción electrocinética de los fluidos acuosos electrocinéticos biológicamente activos es una temperatura entre alrededor de -2 °C y alrededor de 10 °C, entre alrededor de -2 °C y alrededor de 5 °C, entre alrededor de 0 °C y alrededor de 5 °C y preferentemente alrededor de 4 °C o a una temperatura equivalente a la densidad acuosa máxima del fluido que se está procesando (ya que la densidad máxima puede variar un poco con la concentración de sal del fluido acuoso) . En aspectos particulares, la temperatura óptima para la producción electrocinética de los fluidos acuosos electrocinéticos biológicamente activos es de alrededor de 0 °C a alrededor de 4 °C, 0°C a alrededor de 3 °C, 0°C a alrededor de 2 °C, 0 °C a alrededor de l °C, 2 °C a alrededor de 4 °C o 3 °C a alrededor de 4 °C.
En aspectos adicionales, la temperatura óptima de la producción electrocinética de los fluidos acuosos electrocinéticos biológicamente activos es una temperatura de densidad máxima del fluido acuoso (por ej . , agua o solución salina) (por ej . , 4 °C) . Para el agua pura esto ocurre a alrededor de 4 ° C y es 1.0000 g/cm3 más o menos 0.0001.
Sin limitarse por el mecanismo, la temperatura óptima para producir fluidos electrocinéticos biológicamente activos probablemente coincida con proporcionar una estructura de agua que inesperadamente (con respecto a estructuras de agua presentes a otras temperaturas o intervalos de temperaturas) facilita la formación de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno de acuerdo con la presente memoria descriptiva.
Tal como se puede ver en la técnica, la densidad máxima de agua ocurre a alrededor de 4 °C; la densidad se reduce con el aumento o la disminución de la temperatura. De acuerdo con aspectos particulares, este perfil de densidad de temperatura indica que antes de la congelación hay una estructura de agua única que ocurre a densidad máxima, o cerca de la misma, y/o entre la temperatura del punto de congelamiento del fluido acuoso y la temperatura de densidad acuosa máxima del fluido, donde dicha estructura de agua única óptimamente facilita la formación de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno de acuerdo con la presente memoria descriptiva. En aspectos particulares, esto puede reflejar la estructura de agua que proporciona unión de hidrógeno que es similar o necesaria en la unión de , hidrógeno en las capas acuosas de hidratación de las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno de acuerdo con la presente memoria descriptiva.
En aspectos adicionales, la producción óptima de fluidos acuosos electrocinéticos biológicamente activos comprende la introducción de gas a presiones elevadas, incluyendo a presiones elevadas en combinación con los parámetros de temperatura óptimos que se discuten anteriormente. La atmósfera (atm) estándar es una unidad de presión definida como igual a 101,325 Pa o 101.325 kPa (por' ej . , 0.101 Mpa, 760 mmHg (Torr) , 29.92 en Hg, 14.696 PSI, 1013.25 milibares) . En aspectos particulares, el gas (por ej . , gas de oxígeno) se introduce en la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla electrocinético a una presión de al menos 0.5 psi, al menos 15 psi, al menos 30, al menos 45, al menos 60, al menos 75, al menos 90 y preferentemente se usa una presión entre alrededor de 15 psi y 100 psi. En aspectos particulares, la presión de oxígeno es al menos 35 psi. En aspectos particulares, hay un gradiente de presión a través de la cámara de mezcla giratoria desde un extremo al otro (por ej . , de 25 psi a 15 psi, con una caída de 10 psi a través del dispositivo) , donde tal gradiente puede comprender, por ejemplo, gradientes de presión en el intervalo de alrededor de 0.5 psi y 100 psi o dentro de un subintervalo del mismo.
En aspectos particulares, las cavitaciones inducidas por elementos de un dispositivo de mezcla giratorio que tiene una serie de elementos (US2008/021 0088 (actualmente U.S. 7,832,920) , US2008/0281001 (actualmente U.S. 7,919,534) ; US2010/0038244 , O2008/052143 , ) proporcionan la elaboración, dentro de la cámara de mezcla, de eventos discontinuos de presurización y despresurización inducidos por cavitación ubicados en o cerca de los elementos durante el procesamiento de fluidos electrocinéticos . En aspectos particulares, la elaboración de eventos discontinuos de presurización y despresurización inducidos por cavitación en la cámara de mezcla se combina con la introducción de oxígeno a la cámara de mezcla a una presión mayor tal como se describe anteriormente. · ·'¦ En aspectos particulares, el oxígeno se introduce en la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla electrocinético mediante la introducción de oxígeno líquido en la cámara de mezcla del dispositivo de mezcla electrocinético.
Ejemplo 2 (Se mostró que la estabilidad de la actividad biológica de los fluidos acuosos electrocinéticos divulgados dependía de la temperatura) .
RNS60 modula la expresión de IL8. RNS60 se produce cuando se procesa una solución salina isotónica a través del dispositivo de mezcla electrocinético divulgado, en 1 atmósfera de retroceso de oxígeno, lo que da como resultado un contenido de oxígeno de 60 pp . Para evaluar si RNS60 tiene efectos adicionales en las células epiteliales bronquiales, evaluamos la liberación de múltiples mediadores inflamatorios. La inflamación de los tejidos de las vías respiratorias se considera altamente relevante en la evolución de la enfermedad respiratoria. Las citocinas proinflamatorias del tracto respiratorio, tales como IL-8, se usan para acceder a la respuesta de las células epiteliales a los estimulantes ambientales. En este experimento, evaluamos los efectos de RNS60 en la secreción de IL-8 en células epiteliales de vías respiratorias humanas, cuando se expusieron a partículas de escape de diesel (DEP) y TNFa recombinante (rTNF ) .
Métodos. Las células HBEpC se trataron previamente con medio libre de suero que contiene soluciones salinas (NS o RNS60) y se incubaron a 37 "C durante 1 hora. Luego las células se estimularon con rTNFa o DEP y se incubaron durante la noche. Los sobrenadantes del cultivo de HBEpC se recogieron y se realizó ELISA de IL-8.
Resultados . Los experimentos se repitieron tres veces y en la presente se muestran los datos representativos . La Figura 47a muestra que RNS60 regula la secreción de IL8 inducida por DEP. HBEpC se trataron previamente con 10-30% de NS o RNS60 durante 1 hora, luego se estimularon con 100 ug/ml de DEP y se incubaron durante la noche a 37 °C, los sobrenadantes se recogieron y se realizó ELISA de IL-8. En la presente se muestran los datos promedio de tres duplicados.
La Figura 47b muestra que R S60 regula la IL8 inducida por rTNFa y retiene su actividad biológica a temperatura ambiente durante días. HBEpC se trataron previamente con 30% de NS o RNS60 y se estimularon con 100 ng/ml de rTNFa tal como se describe anteriormente, los sobrenadantes se recogieron y se realizó ELISA de IL-8. Se muestran los datos promedio de tres duplicados.
Tal como se muestra en las Figuras 47a y b, RNS60 suprime significativamente la secreción de IL-8 inducida por DEP o rTNFa mediante células bronquiales primarias humanas. Además, la actividad biológica (eficacia de IL-8) de RNS60 se puede invertir, al menos en parte, dejando el fluido a 18-22 °C (temperatura ambiente) durante 8 a 10 días tal como lo demuestra la figura 47b.
De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, una vez producida, la estabilidad de la actividad biológica de los fluidos acuosos electrocinéticos divulgados también depende de la temperatura. De acuerdo con aspectos particulares, la temperatura óptima para la estabilidad de la actividad biológica de los fluidos acuosos electrocinéticos divulgados, es una temperatura entre alrededor de -2 °C y alrededor de 10 °C, entre alrededor de -2 °C y alrededor de 5 °C, entre alrededor de 0 °C y alrededor de 5 °C y preferentemente alrededor de 4 °C o a una temperatura equivalente a la densidad acuosa máxima del fluido que se está procesando (ya que la densidad máxima puede variar un poco con la concentración de sal del fluido acuoso) . En aspectos particulares, la temperatura óptima para la estabilidad de la actividad biológica de los fluidos acuosos electrocinéticos divulgados es de alrededor de 0 °C a alrededor de 4 °C, 0°C a alrededor de 3 °C, 0°C a alrededor de 2 °C, 0 °C a alrededor de 1 °C, 2 °C a alrededor de 4 °C o 3 °C a alrededor de 4 °C.
En aspectos adicionales, la temperatura óptima para la estabilidad de la actividad biológica de los fluidos acuosos electrocinéticos divulgados, también es a la temperatura de densidad máxima del fluido acuoso (por ej . , agua o solución salina) (por ej . , 4 °C) . Para el agua pura y la mayoría de las soluciones salinas esto ocurre a alrededor de 4 ° C y es 1.0000 g/cm3 más o menos 0.0001.
En aspectos particulares, la estabilidad de la actividad biológica del fluido alterado electrocinéticamente también mejora si se almacena en un recipiente cerrado con poco volumen "de cabeza" o sin este. Preferentemente, si hay un "volumen de cabeza" en el recipiente de almacenamiento, es un volumen de cabeza que comprende oxígeno mínimo.
EJEMPLO 3 (Se demostraron los efectos beneficiosos de fluidos procesados electrocinéticamente en el rendimiento y/o recuperación humanqs del ejercicio) Visión general : El rendimiento atlético se determina por muchos parámetros que incluyen edad, genética, entrenamiento y biomecánica. Además, una dieta e hidratación optimizadas son factores importantes para lograr y mantener un rendimiento máximo. Las bebidas actualmente disponibles en el mercado tienen como objetivo estimular el rendimiento mediante aditivos que incluyen electrolitos, proteínas, carbohidratos o cafeína. Los aspectos particulares de la presente invención proporcionan un enfoque innovador de la mejora del rendimiento atlético ofreciendo un producto que protege las células musculares mediante tecnología de nanoestructuras estabilizadas por carga (CSN) .
Los fluidos que contienen CSN se generaron usando un proceso patentado por el Solicitante que implica un flujo de Taylor-Couette-Poiseuille en presencia de oxígeno.
Seattle Performance Medicine, Seattle, Washington evaluó los efectos del agua procesada electrocinéticamente en el rendimiento humano en ejercicios en cinta caminadora.
De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, el consumo diario de RSB antes del ejercicio intenso mejora el rendimiento y potencia la adaptación al entrenamiento.
Materiales y métodos: RSB se produjo usando una bomba patentada que implica flujo de Taylor-Couette-Poiseuille en presencia de oxígeno tal como se describe en la presente. El fluido de prueba era agua purificada alterada electrocinéticamente (BEV-A) procesada tal como se describe en la presente (véase también US2008/02190088 (actualmente U.S. 7,832,920), US2008/0281001 (actualmente U.S. 7,919,534); US2010/0038244 , WO2008/052143 ) . La concentración de oxígeno disuelto (D.O.) del fluido de prueba fue 52.4 ppm. El control (control negativo) era agua purificada correspondiente pero no procesada electrocinéticamente .
Se realizó un estudio con grupos cruzados, aleatorizado y de doble ciego, donde 25- sujetos hombres, en forma (edad: 18 a 35 años) consumieron RSB (fluido que contiene CSN; BEV-?) o agua purificada (PW) como control durante 2 semanas seguido de un ejercicio en la cinta caminadora durante 60 minutos a 75% de consumo máximo de oxígeno (V02máx) . Se determinó V02máx de acuerdo con el protocolo de Astrand modificado y se registró el índice de esfuerzo percibido (RPE) de acuerdo con la escala de Borg modificada a 15 y 50 minutos. Se midieron los marcadores de plasma del fallo muscular esquelético, mioglobina y creatina cinasa (CPK) , mediante ELISA. Además, las concentraciones plasmáticas de las citocinas seleccionadas se midieron con un ensayo de citocina Luminex 52-plex.
A todos los sujetos se les proporcionó formularios de consentimiento, protocolos alimenticios y de ejercicio y libros de trabajo diarios. Antes del consumo de las bebidas de prueba y de control del estudio, los Grupos A y B consumieron la misma bebida "de lavado" no alterada electrocinéticamente . Los sujetos del Grupo A comenzaron a consumir su bebida de lavado correspondiente un día antes que el Grupo B y el consumo de la bebida de lavado continuó durante aproximadamente un mes antes de que comenzara el estudio comparativo.
Los sujetos del Grupo A y B consumieron sus bebida alterna correspondiente durante 2 semanas .
Tabla 3 Los sujetos mantuvieron los niveles de hidratación, consumo de carbohidratos y ejercicio durante el estudio.
Artículo de prueba: Se almacenaron artículos de control y de prueba en condiciones de refrigeración. Cada botella se etiquetó al momento de la fabricación y la clave de las etiquetas se mantuvo de forma confidencial en las instalaciones del sponsor. Se distribuyeron artículos de control y de prueba a los sujetos y se mantuvieron refrigerados antes del consumo. Sujetos de estudio: Los sujetos de estudio eran hombres de entre 18 y 35 años, que tenían niveles variados de estado físico. Se determinó que los sujetos tenían buena salud y no tenían afecciones preexistentes ni consumían medicación. Los niveles alimenticios y de actividad se normalizaron antes del inicio del consumo del artículo de prueba.
Muestras de sangre: Se tomaron muestras de sangre para ácido láctico a los 20, 40 y 60 minutos (justo antes del final del ejercicio) durante el ejercicio. Se extrajeron muestras venosas antes de cada ciclo de bebida, justo antes del ejercicio, a los 30 y 60 minutos luego del inicio del ejercicio y luego 24 hr luego de que se completó el ejercicio. Estas muestras incluyeron un cbc, perfil metabólico completo, magnesio, calcio, fósforo, mioglobina, ácido láctico, CPK, CRP y análisis Luminex de citocina. Las muestras de Luminex se analizaron por citocinas incluyendo IL-lb, TNF-a, IL-6, IL-8, INF-g, IL-4 y otras tal como lo determinó el sponsor. Una recolección de orina de 24 hr para determinar el volumen total, clearance de creatinina, osmolaridad y electrolitos en orina se recogieron antes de comenzar con la bebida, antes del ejercicio exhaustivo y 24 hr después del ejercicio.
Análisis estadístico : El análisis estadístico se estratificó según V02 Máx (por ejemplo: 25-40 ml/kg/min y 41-60 ml/kg/min) y también se examinó como un todo.
V02 Máx, o consumo máximo de oxígeno, es un factor que puede determinar la capacidad de un atleta de realizar ejercicio sostenido y se relaciona con la resistencia aeróbica. V02 máx se refiere a la cantidad máxima de oxígeno que un individuo puede utilizar durante ejercicio intenso o máximo. Se mide como "milímetros de oxígeno usado en un minuto por kilogramo de peso corporal".
RPE se refiere al índice de esfuerzo percibido, donde se usó una escala análoga visual para evaluar la fatiga percibida (es decir, el esfuerzo máximo) al final de la V02 má .
Lactato se refiere a niveles de lactato en sangre. El lactato en la sangre se puede correlacionar con el nivel de acumulación de ácido láctico en el tejido muscular.
Resultados : En la Tabla 4 y la Figura 48, "P" corresponde a un grupo de control (bebida no electrocinética) y "R" : corresponde al grupo de prueba de bebida electrocinética.
Los resultados (véase Tabla 4 a continuación y FIGURA 48) indican que la bebida tuvo un efecto en los 3 parámetros de rendimiento en el ejercicio y que la dirección del efecto era una dirección favorable en las 3 áreas (positivos para V02 máx, negativo para RPE (índice de esfuerzo percibido) negativo para lactato) . El RPE tenía el cambio más considerable y es el factor más relevante para el rendimiento en el ejercicio.
La documentación de la mejora en el rendimiento es realmente el objetivo final de toda la investigación en la ciencia deportiva. Las mediciones tales como V02 , lactato, los resultados de prueba de laboratorio son ligeramente convincentes pero los datos de rendimiento son los que realmente motiva a los atletas, entrenadores y científicos deportivos.
TABLA 4 Cambio promedio Cambio Cambio mayor mayor Total P R P R V02max 2-1 -1 .078 -1 .826 -0.267 -7.540 -5.380 RPE 2-1 -0.260 0.250 -0.813 1 .500 -2.000 Lactato 2-1 -0.808 -0.423 -1 .225 -2.380 -4.850 PROMEDIOS DESVIACIONES ESTANDAR VALOR T vo2max: 8216 3.1 191 1.3170 R PE -.5200 1 .1248 -2.31 15 lactato: -.3679 1 .9895 -0.9246 Conclusiones de la prueba T: vo2máx : Con una confianza del 80%, el valor esperado de (R-P) estará en [-.0006,1.6438]. Con una confianza del 95%, el valor esperado de (R-P) estará en [-.4660,2.1092].
RPE : Con una confianza del 95%, el valor esperado de (R-P) estará en [-.9843 ,-.0557] . Cabe destacar que el valor esperado de R-P es negativo con una confianza del 95%. lactato : Con una confianza del 80%, el valor esperado de (R-P) estará en [-.8923 ,.1565] . Con una confianza del 95%, el valor esperado de (R-P) estará en [-1.189, .4534] .
De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, la presente invención tiene utilidad considerable para mejorar el rendimiento y la recuperación en el ejercicio.
En aspectos particulares, la presente invención tiene utilidad considerable para mantener, y en algunos aspectos normalizar, un nivel de sangre oxigenada reducido en un animal luego de una actividad con efecto de disminución de oxígeno en sangre, tal como lo que ocurre típicamente en un animal, tal como un humano, luego de una actividad que consume oxígeno, tal como ejercicio. Los cambios en estos parámetros que se pueden medir fisiológicamente están típicamente relacionados con un aumento en la actividad física, estrés u otro evento que induce la fatiga.
En aspectos particulares, los cambios en el ritmo cardíaco, la saturación de oxígeno, el lactato en sangre, el consumo de oxígeno y la evaluación de la fatiga por un paciente en respuesta a un régimen de ejercicio definido se mejoraron favorablemente luego de consumir una cantidad definida de los fluidos alterados electrocinéticamente con respecto al fluido no alterado electrocinéticamente de control .
En aspectos particulares, la presente invención tiene útilidad considerable para inhibir y/o retrasar el inicio de la fatiga en un humano. En aspectos particulares, los sujetos que consumen fluidos oxigenados alterados electrocinéticamente tienen una menor caída en la saturación del oxígeno en comparación con sujetos que consumen fluidos oxigenados alterados electrocinéticamente.
En aspectos particulares, las presentes composiciones y métodos tienen utilidad considerable para inhibir y/o reducir el aumento en niveles de lactato en sangre relacionado con el ejercicio humano, para reducir el dolor muscular y para reducir la acumulación de ácido láctico en el músculo.
En aspectos particulares, las presentes composiciones y métodos tienen utilidad considerable para reducir y/o inhibir el inicio de la fatiga en respuesta al ejercicio en un humano .
En aspectos particulares, las presentes composiciones y 0 métodos tienen utilidad considerable para aumentar y/o reponer el oxígeno disponible en el flujo sanguíneo mediante el consumo de preparaciones de fluidos nanoestructurados enriquecidos con oxígeno.
EJEMPLO 4 (Consumo de la bebida deportiva divulgada, marcadores alterados de rendimiento en el ejercicio y capacidad cardiorespiratoria) Visión general : Las bebidas actualmente disponibles diseñadas para estimular el rendimiento contienen aditivos que incluyen electrolitos, proteínas, carbohidratos o cafeína. En la presente se divulga un enfoque novedoso que proporciona una bebida cuyo objetivo es proteger las células musculares mediante nanoestructuras estabilizadas por carga (CSN) . Las soluciones que contienen CSN se generan mediante el proceso patentado por el Solicitante que implica un flujo de Taylor-Couette-Poiseuille en presencia de oxígeno. Los Solicitantes han demostrado anteriormente que RNS60, una formulación terapéutica salina, altera la respuesta celular a diversos factores estresantes mediante efectos en los canales de ión voltaje dependientes y potencialmente otras proteínas que detectan voltaje. Los canales de ión voltaje dependientes regulan bien la contracción del músculo esquelético y la función cardíaca y el consumo máximo de oxígeno (V02máx) , una medida utilizada ampliamente de capacidad cardiorrespiratoria, se determina en parte por el gasto cardíaco .
En este Ejemplo, los Solicitantes investigaron si el consumo oral de la bebida deportiva de los Solicitantes (RB) , una bebida de agua procesada en una forma similar a RNS60, alteraría las respuestas fisiológicas seleccionadas durante el ejercicio. En un estudio con grupos cruzados, aleatorizado y de doble ciego, el consumo de RB llevó a un aumento del 5% en V02máx en sujetos en muy buen estado físico y una disminución en el índice de esfuerzo percibido en sujetos menos entrenados. Además, RB redujo los niveles de mioglobina y creatina cinasa en plasma, dos marcadores de la respuesta al ejercicio intenso y atenuó los niveles circulantes de varias citocinas inducidos por el ejercicio. Los fluidos de prueba y de control fueron como se describió en el Ejemplo 3.
De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, el consumo de RB (por ej . , en días anteriores al ejercicio intenso) mejora el rendimiento y potencia la adaptación al entrenamiento .
El rendimiento atlético se determina por muchos parámetros que incluyen edad, genética, entrenamiento y biomecánica. Además, una dieta e hidratación optimizadas son factores importantes para lograr y mantener un rendimiento máximo. Las bebidas actualmente disponibles en el mercado tienen como objetivo estimular el rendimiento mediante aditivos que incluyen electrolitos, proteínas, carbohidratos o cafeína. Los Solicitantes desarrollaron un enfoque innovador de mejora del rendimiento atlético proporcionando composiciones de fluidos que protegen las células musculares mediante tecnología de nanoestructuras estabilizadas por carga (CSN) .
Como criterios de valoración primarios del estudio, los Solicitantes midieron el consumo máximo de oxígeno (V02máx) y el índice de esfuerzo percibido (RPE) . V02máx se ha relacionado con el rendimiento en el ejercicio aeróbico y si bien está claro que V02máx por sí solo no es un indicador del rendimiento atlético global, es una medida importante de la capacidad cardiorrespiratoria [2] . V02máx está influenciado en gran medida por el gasto cardíaco y la función cardíaca es controlada por una interacción bien regulada de canales de ión voltaje dependientes [3] . RPE es un índice subjetivo del esfuerzo físico que se utiliza ampliamente como una medida general de estrés fisiológico y la capacidad de mantener ejercicio físico [4] . Además, los Solicitantes midieron los niveles de mioglobina en plasma y creatina cinasa (CK) en plasma, dos marcadores utilizados de forma rutinaria del daño al músculo esquelético [5] .
Se ha demostrado que el ejercicio intenso induce una respuesta de citocina [6] . Entre las citocinas liberadas por el músculo esquelético, se ha informado que la interleucina- 6 (IL-6) se somete a la regulación por aumento más rápida y profunda [6,7,8] . Se ha sugerido que IL-6 induce una respuesta antiinflamatoria que puede estar implicada en la prevención del daño excesivo al tejido [9], pero también se ha vinculado con fatiga general y síndrome de bajo rendimiento (también denominado síndrome de entrenamiento excesivo) , un síndrome caracterizado por síntomas que varían desde falta de mejora en el rendimiento a signos de depresión clínica [10,11] . En dos estudios independientes de entrenamiento en cinta caminadora, los niveles de IL-6 en plasma se han vinculado a V02máx y RPE: en el primer estudio, los niveles de IL-6 se correlacionaron inversamente con V02máx [12] , mientras que en el segundo, la disminución de los niveles de IL-6 en plasma inducidos por el consumo de una bebida con carbohidratos se asoció con un menor RPE [13] .
La respuesta de otras citocinas al ejercicio no está tan bien estudiada. Se ha informado que los niveles circulantes del ligando de CD40 soluble (sCD40L', CD154) se reducen por el ejercicio de ultra resistencia en atletas [14] y ejercicio moderado en pacientes con i'nsuficiencia cardíaca [15] . CD40 y su ligando están implicados en los procesos inflamatorios en placa aterosclerótica y el desarrollo de trombos arteriales que ocasiona infarto del miocardio y se identificó a sCD40L como un marcador de riesgo en pacientes con síndrome coronario agudo [16] . Se ha demostrado que los factores estimulantes de colonias incluyendo el factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF) se regulan por aumento en respuesta al ejercicio [17] , pero en este momento las consecuencias son desconocidas. Según el creciente reconocimiento de los efectos del ejercicio relacionados con los procesos inflamatorios, los Solicitantes investigaron en busca de cambios en los niveles circulantes de un panel integral de citocinas usando un ensayo de citocina Luminex 52-plex.
Diseño del estudio Los participantes del estudio eran una mezcla de individuos orientados al rendimiento y la población general consciente de la salud. Los niveles de dieta y actividad se estandarizaron antes de la prueba y se les instruyó a los sujetos que consumieran una dieta consistente a lo largo de todo el estudio. Por el período de 24 horas que precede a la prueba de ejercicios, se les instruyó a los sujetos que consumieran el mismo menú que consistía en -60% de carbohidratos, -15% de proteínas y -25% de grasas. A los sujetos se les dejó beber y comer libremente hasta que se obtuviera la muestra de sangre venosa antes del ejercicio; a partir de ese punto consumieron aproximadamente 10 onzas de agua hasta comenzar el ejercicio y no consumieron nada durante las sesiones de resistencia de 60 minutos. Se les aconsejó a los sujetos que no realizaran entrenamientos extensivos o intensos durante 2 días antes de su prueba de V02máx y durante las semanas de ensayo. También se les instruyó que no alteraran su entrenamiento a menos que el diseño del estudio así lo requiriera.
El estudio se diseñó como un estudio con grupos cruzados (Figura 49) . Los sujetos de estudio se dividieron aleatoriamente en dos grupos . Un grupo consumió 1.5 L de RB por día durante 2 semanas y luego de un período de lavado de 2 semanas consumió 1.5 L por día de agua placebo (PW) . El otro grupo comenzó con el consumo de 1.5 L de PW durante 2 semanas y luego del período de lavado continuó con 1.5 L por día de RB .
La Figura 49 muestra una visión de conjunto del diseño de estudio. Los sujetos de estudio se dividieron aleatoriamente en 2 grupos. El Grupo 1 consumió 1.5 L de RB por día durante 2 semanas y luego de un período de lavado de 2 semanas consumió 1.5 L por día de PW. El Grupo 2 comenzó con el consumo de 1.5 L de PW durante 2 semanas y luego del período de lavado continuó con 1.5 L por día de RB . Dentro de cada uno de los dos períodos de consumo de la bebida, se determinó el V02máx el día 12 y se realizó una prueba de ejercicios el día 15.
Mediciones de V02máx. El día 12 del consumo de la bebida, se determinó V02máx de acuerdo con el protocolo de Astrand modificado (5-8 mph variable y aumentos de 2.5% de inclinación por etapa) . Los sujetos que necesitaban una velocidad mayor que 8 mph usaron el protocolo de Costill y Fox (8-9 mph y aumentos de 2% de inclinación por etapa) . Todas las pruebas se completaron en cintas caminadoras Precor en condiciones de laboratorio estándar de temperatura (62-67 °F) , presión (700-715 mmHg) y humedad relativa (30-40%) . Antes de cada prueba, se calibró el equipo. El protocolo de ejercicio requería que los sujetos completaran un calentamiento de 10 minutos a su propio ritmo antes de comenzar con la primera etapa de la prueba, cuyo objetivo era un RPE de 11. Luego de una primera etapa de 3 minutos, la inclinación se aumentó cada 2 minutos hasta el punto de máximo esfuerzo. Cuando se completó la prueba, se anotaron el rendimiento de energía final y el V02máx. Se calculó el 75% del rendimiento de energía de V02máx como un objetivo de la prueba de ejercicio, que se realizó 3 días después.
Prueba de ejercicio . La prueba de ejercicio se realizó el día 15 del consumo de la bebida. Durante cada prueba, los sujetos corrieron continuamente durante 60 minutos a 75% de V02máx en una cinta caminadora con niveles. Los participantes realizaron ambos ejercicios en la misma cinta caminadora y al mismo ritmo. Se recogieron las muestras de sangre de las venas antecubitales en tres intervalos de tiempo: inmediatamente antes del ejercicio, 30 minutos luego de comenzar el ejercicio, justo antes de completar el ejercicio a los 60 minutos y 24 horas después de completar el ejercicio. Para tomar las muestras durante el ejercicio, los sujetos redujeron el ritmo a una caminata de 3.0-3.5 mph por menos de 3 minutos (promedio: 2.5 minutos) antes de regresar a su ritmo de corrida. Las muestras de sangre se usaron para medir el conteo completo de sangre, perfil metabólico completo, magnesio, calcio, fósforo, mioglobina, ácido láctico, creatina cinasa (CK) y proteína C reactiva (CRP) . Además, se midieron las concentraciones plasmáticas de un panel de citocinas con un ensayo de citocina Luminex 52-plex.
Se registró el RPE de acuerdo con la escala de Borg modificada a 15 y 50 minutos. Se obtuvieron las mediciones de lactato utilizando un analizador Accusport Lactate Plus en los siguientes momentos: antes del ejercicio, durante el ejercicio a 20, 30 y 40 minutos y al concluir el ejercicio a los 60 minutos. Una recolección de orina de veinticuatro horas para determinar el volumen total, clearance de creatinina, osmolaridad y electrolitos en orina se recogieron antes de comenzar con la bebida, antes del ejercicio exhaustivo y 24 hr después del ejercicio.
Resultados y discusión: El consumo de RB mejoró el V02máx en atletas experimentados . Veinticinco sujetos masculinos en buen estado físico (edad: 18-35 años) se asignaron aleatoriamente a los grupos de estudio. Los grupos de estudio comprendían individuos con una historia de entrenamiento regular así como individuos más sedentarios, con un V02máx promedio de 53.4 mL/kg/min. Una comparación de los valores de V02máx dentro de toda la población de estudio no reveló una diferencia entre los sujetos que recibían la bebida deportiva de los Solicitantes (RB) y los sujetos que recibían agua purificada (P ) normal. Sin embargo, cuando se analizaron los sujetos de estudio según su nivel de estado físico inicial, se observó una mejora del 5% en el subgrupo con un V02máx mayor que 60 mL/kg/min (Figura 50A) . La diferencia no alcanzó una importancia estadística, probablemente debido a la pequeña cantidad de su etos en este intervalo de V02máx (n=6) . Cabe destacar, sin embargo, que 5 de los 6 sujetos mostraron un aumento en el V02máx (Figura 2B) . En los sujetos de estudio con un V02máx menor que 60 mL/kg/min, no había diferencia en el V02máx entre los que consumieron RB y los que consumieron PW (Figura 2A) .
Las Figuras 50 A y B muestran que el consumo de RB mejora el V02máx en atletas en mejor estado físico. Figura 50A. Los datos se presentan como cambio porcentual en grupos RP separados por un umbral de V02máx de 60, en comparación con los grupos PB correspondientes (promedio ± SEM) . Figura 50B. Valores de V02máx absolutos para los seis sujetos de estudio con un V02máx >60 mL/kg/min.
Se define el V02máx por la ecuación de Fick, V02máx = Q(Ca02 - Cv02) , donde Q es el gasto cardíaco, Ca02 es el contenido de oxígeno arterial y Cv02 es el contenido de oxígeno venoso. Por lo tanto, el V02máx depende en gran medida del gasto cardíaco. En aspectos particulares, RB tiene la capacidad de alterar directa o indirectamente los canales de ión cardíaco. Otros elementos qué influyen en el V02máx se relacionan con la administración, consumo y utilización de oxígeno [2] . La contribución pulmonar no es generalmente un factor limitante; sin embargo, en algunos atletas de élite, la hipoxemia inducida por el ejercicio (EIH) puede ser el resultado de un volumen de pulsaciones muy alto y un tiempo de tránsito circulatorio pulmonar rápido, donde la hemoglobina no recoge oxígeno adecuado debido a que se gasta un tiempo insuficiente a nivel alveolar [18,19] . Además, la capacidad de la sangre de portar oxígeno, que se determina por el volumen plasmático, el estado del hierro y los niveles de hemoglobina, es un componente importante del suministro de oxígeno [20] . A nivel muscular, la densidad capilar y la difusión de membrana contribuyen al suministro de oxígeno y la densidad mitocondrial así como también el estado de enzima y sustrato determinan la tasa de utilización de oxígeno [20] .
Mientras que el V02máx es un parámetro de ejercicio que se puede entrenar, se ha demostrado que tiene un componente genético y, entre adultos, se han informado personas que responden con niveles altos y bajos [21] . Se informó un aumento de V02máx del 4.1% para un grupo de atletas de élite luego de un intensivo régimen de entrenamiento en altitud "vivir alto, entrenar bajo" (live high-train low) de 24 horas [22] y en sujetos sin entrenamiento, era necesario un entrenamiento a 75% de potencia aeróbica durante 30 minutos, 3 veces por semana, durante 6 meses, para proporcionar un aumento de V02máx promedio de 15-20% [23] . El aumento del 5% observado en los atletas en mejor estado físico de nuestro estudio representa una mejora considerable teniendo en cuenta el breve período de consumo de la bebida y la ausencia de un programa de entrenamiento riguroso.
Si bien se requiere un V02máx alto para un rendimiento en ejercicio competitivo, no es el único factor determinante del rendimiento real en el ejercicio. Como un parámetro de respuesta al ejercicio adicional, se midió el índice de esfuerzo percibido (RPE) .
El consumo de RB alteró el RPE. Se midió el RPE en puntos de tiempo de 15 y 50 minutos durante el ejercicio en la cinta caminadora. Tal como se esperaba, el RPE aumentó con el tiempo (Figura 51) . Luego del consumo de RB, los participantes del estudio mostraron un RPE menor en comparación con el consumo de PW (Figura 3) ; esto fue particularmente aparenté en el subgrupo de participantes con un V02máx <60 mL/kg/min (Figura 3) . El subgrupo más entrenado probablemente se desempeñó en un nivel de RPE menor en comparación con el subgrupo menos entrenado (12.5 ± 1.5 vs . 14.8 + 0.3, p=0.02) y por lo tanto puede no haberse visto beneficiado en igual medida del efecto de RB .
La Figura 51 muestra que el consumo de RB disminuye el RPE. Se registró el RPE usando una escala de Borg modificada a 15 y 50 minutos durante al ejercicio de rendimiento. Los datos se presentan separados por un umbral de V02máx de 60 mg/kg/min .
Un menor RPE significa que un individuo puede completar un ejercicio dado con un nivel menor de esfuerzo percibido, o ejercitarse durante más tiempo hasta agotarse y por lo tanto indica una respuesta al entrenamiento potencialmente beneficiosa .
Productos de estudio con grupos cruzados. Cuando se analizaron los datos del segundo ensayo de ejercicio, los Solicitantes notaron que los sujetos en el grupo de PW de este ensayo (grupo 1 en la Figura 49) se comportaron más similar a como lo habían hecho en el primer ensayo, cuando habían consumido RB, que el grupo de PW del primer ensayo (no se muestran los datos) . Este fenómeno fue independiente del V02máx de los sujetos. No es probable que la adaptación al entrenamiento sea la razón subyacente en un marco de tiempo tan breve. Una explicación posible es que el período de lavado entre los dos ensayos no era suficiente para "reinicializar" los cambios introducidos por el consumo de RB anterior. Para evitar los datos sesgados según un lavado insuficiente, no analizamos más el grupo de estudio 1 (RB primero) y por el contrario analizamos solo el grupo 2 (PW primero) . Todos los datos que se muestran a continuación, por lo tanto, representan el análisis de pares de los individuos del grupo 2 que consumían PW en el ensayo 1 y RB en el ensayo 2.
El consumo de RB redujo los niveles de mioglobina y CK en plasma. Cuando los sujetos de estudio consumieron PW, los niveles circulantes de mioglobina aumentaron durante el ejercicio, llegando a un pico a una elevación de 2.8 veces (aumento promedio absoluto: 73 ng/.mL) al final del ejercicio. Cuando los sujetos consumieron RB, sin embargo, los niveles de mioglobina no aumentaron por encima de los valores anteriores al ejercicio (Figura 52) . Los niveles de CK aumentaron más lentamente en comparación con mioglobina, lo que es coherente con los informes publicados [5] . El aumento mayor de CK en plasma (1.9 veces, aumento promedio absoluto: 202 unidades/L) estuvo presente 24 horas después del ensayo de resistencia cuando los sujetos habían consumido PW. El consumo de RB atenuó la elevación de los niveles de CK en plasma en los puntos de tiempo de 60 minutos y 24 h en una forma estadísticamente significativa (Figura 52) .
La Figura 52 muestra diferencias en los puntos de tiempo en los niveles de mioglobina en plasma. Los datos se presentan como diferencias (promedio ± SEM) entre dos puntos de tiempo según lo indican las etiquetas en el eje x. DO = día antes del inicio del consumo de la bebida, PE = punto de tiempo inmediatamente antes de comenzar con el ejercicio de resistencia, 30 min = punto de tiempo de 30 minutos de ejercicio de resistencia, 60 min = punto de tiempo de 60 minutos de ejercicio de resistencia (final del ejercicio) , 24h = 24 horas después de completar el ejercicio. Se calcularon los valores P mediante la prueba de los rangos con signo de Wilcoxon.
La Figura 53 muestra diferencias en los puntos de tiempo en los niveles de CK en plasma. Los datos se presentan como diferencias (promedio ± SEM) entre dos puntos de tiempo según lo indican las etiquetas en el eje x. DO = día antes del inicio del consumo de la bebida, PE = punto de tiempo inmediatamente antes de comenzar con el ejercicio de resistencia, 30 min = punto de tiempo de 30 minutos de ejercicio de resistencia, 60 min = punto de tiempo de 60 minutos de ejercicio de resistencia (final del ejercicio) , 24h = 24 horas después de completar el ejercicio. Se calcularon los valores P mediante la prueba de los rangos con signo de Wilcoxon.
De acuerdo con aspectos particulares, por lo tanto, la reducción de los niveles de mioglobina y CK en plasma indica que el daño muscular luego del ejercicio se atenúa al beber RB .
Efectos del consumo de RB en los niveles de citocina plasmática .
IL-6. En todos los grupos de estudio, los niveles circulantes de IL-6 fueron bajos,, con un modesto aumento máximo de ~2 veces, de 3.97 + 7.79 (SD) pg/mL antes del ejercicio a 8.30 ± 8.14 (SD) pg/mL al final del ejercicio (p<0.0001) . Si bien otros han informado que los niveles de IL-6 post ejercicio aumentaron hasta 100 veces [24] , típicamente se necesitan mayores niveles de ejercicio y/o duraciones más prolongadas de ejercicio, para lograr un aumento de esta magnitud. En diversos estudios publicados, por ejemplo, se asoció correr por un período de 2-3 horas con niveles máximos de IL-6 en el intervalo de 40 pg/mL a 120 pg/mL [7, 13, 25] .
Los Solicitantes no midieron diferencias significativas en los niveles de IL-6 en plasma entre el consumo de RB y el consumo de P (no se muestran los datos) . Otros informaron que el consumo de una bebida con carbohidratos al 6% disminuía los niveles circulantes de IL-6 en corredores de maratones [13] ; en comparación con el estudio de los Solicitantes, sin embargo, este efecto se observó luego de una duración más prolongada de ejercicio (2.5 horas) y con niveles de IL-6 en un intervalo de concentración mayor (50-75 pg/mL) [13] . Tanto el aumento de IL-6 luego de un ejercicio prolongado y la disminución lograda por el consumo de una bebida que contiene carbohidratos, son coherentes con el hecho de que la producción de IL-6 se induce en el músculo esquelético sin glucógeno [26,27] . iFN-a, ENA-78 y M-CSF. Dos citocinas proinflamatorias que mostraron concentraciones plasmáticas reducidas cuando los sujetos de estudio consumieron RB fueron interferón a (IFN-a) y proteína activadora de neutrófilos epiteliales 78 (ENA-78) (Figura 54) .
La Figura 54 muestra que RB inhibió el aumento de los niveles plasmáticos de IFN-a (A) y ENA-78 (B) inducido por el ejercicio. Los datos se presentan como diferencias (promedio ± SEM) entre dos puntos de tiempo según lo indican las etiquetas en el eje x. DO = día antes del inicio del consumo de la bebida, PE = punto de tiempo inmediatamente antes de comenzar con el ejercicio de resistencia, 30 min = punto de tiempo de 30 minutos de ejercicio "de resistencia, 60 min = punto de tiempo de 60 minutos de ejercicio de resistencia (final del ejercicio) , 24h = 24 horas después de completar el ejercicio. Se calcularon los valores P mediante la prueba de los rangos con signo de ilcoxon.
Ambas citocinas aumentaron 24 horas luego de completar el ensayo de ejercicio que se realizó luego de 2 semanas del consumo de PW; sin embargo, no se produjo este aumento cuando los sujetos consumieron RB (Figura 6) . IFN-a es una citocina con un amplio intervalo de acti\-idades antiproliferativas [28] . De manera similar a IL-6, los niveles elevados de IFN-a se han vinculado a fatiga y depresión [29,30] . Debido a que IFN-a induce IL-6 [31] , estos efectos de IFN-a pueden, en parte, ocasionarse indirectamente. ENA-78 es un quimiocina de la familia de IL-8 que tiene efectos similares a la IL-8 ampliamente extendida: atrae neutrófilos y así promueve la inflamación [32] . Los niveles elevados de ENA-78 se encuentran en la sangre y el líquido sinovial de pacientes con artritis reumatoide y se han asociado con la evolución de la enfermedad en la enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, apendicitis aguda y pancreatitis crónica [32] . Se ha demostrado que la expresión de ENA-78 aumenta en el músculo esquelético lesionado [33] , y la inhibición de ENA-78 en plasma por RB por lo tanto es coherente con el efecto protector sugerido por los datos de mioglobina y CK.
M-CSF, IFN-cc y ENA-78 mostraron la misma tendencia: niveles plasmáticos elevados en los sujetos que consumen P en el punto de tiempo de 24 horas que se debilitaron en sujetos que recibían RB (no se muestran los datos) . Los niveles de M-CSF absoluto, sin embargo, se encontraban por debajo del límite de detección en una alta proporción de muestras .
BDNF. Los niveles plasmáticos del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) aumentaron marcadamente 24 horas después de completar el ensayo de ejercicio cuando los sujetos de estudio habían consumido PW (Figura 6) . El consumo de RB suprimió el pico de BDNF posterior al ejercicio (Figura 55) .
La Figura 55 muestra que el consumo de RB evita que la concentración de BDNF en plasma aumente 24 horas después del ensayo de ejercicio. Los datos se presentan como diferencias (promedio + SEM) entre dos puntos de tiempo según lo indican las etiquetas en el eje x. DO = día antes del inicio del consumo de la bebida, PE = punto de tiempo inmediatamente antes de comenzar con el ejercicio de resistencia, 30 min = punto de tiempo de 30 minutos de ejercicio de resistencia, 60 min = punto de tiempo de 60 minutos de ejercicio de resistencia (final del ejercicio) , 24h = 24 horas después de completar el ejercicio. Se calcularon los valores P mediante la prueba de los rangos con signo de Wilcoxon.
BDNF es un miembro de la familia de neutrofina que se expresa a altos niveles en el cerebro y en el sistema nervioso periférico [34] . BDNF tiene diversos efectos en las células neuronales, incluyendo crecimiento, diferenciación y reparación [34] y se ha sugerido que es un factor proangiogénico en el tejido isquémico [35] También se ha informado que BDNF actúa como un antidepresivo natural [36,37] y se ha asociado con los efectos beneficiosos del ejercicio sobre la función de la memoria y la depresión [38,39] . En contraste con estos efectos positivos, se ha encontrado una alta expresión de BDNF en las arterias coronarias de pacientes con enfermedad cardíaca y se ha sugerido que contribuye a la inestabilidad de placas y angina inestable [40] . Actualmente no está claro cómo interpretar la reducción de BDNF luego del consumo de RB en nuestro estudio. Cabe destacar, sin embargo, que los sujetos de estudio con las concentraciones plasmáticas de BDNF mayores también tuvieron las máximas concentraciones de ENA-78 (no se muestran los datos) . Uno puede especular que los aumentos de BDNF posteriores al ejercicio se podrían vincular con el aumento de los factores proinflamatorios tales como ENA-78 en una forma similar a la que se ha especulado para IL-6, TNF-OÍ e IL-?ß [9] . En otras palabras, la presencia de factores que contrarrestan una respuesta al daño puede no ser necesaria si los factores perjudiciales no se liberan en primer lugar.
SCD40L. En contraste a IFN- a, ENA-78 y BDNF, todos los cuales mostraron niveles plasmáticos aumentados 24 horas después del ejercicio, SCD40L mostró una diferencia en puntos de tiempo anteriores que se perdió más tarde (Figura 56) . Si bien los niveles de SCD40L aumentaron desde el punto de tiempo antes del ejercicio hasta 30 minutos de ejercicio cuando los sujetos consumieron P , disminuyeron cuando los sujetos tomaron RB (Figura 56) . Las concentraciones plasmáticas absolutas, sin embargo, no fueron significativamente diferentes entre ambas condiciones experimentales (no se muestran los datos) .
La Figura 56 muestra el efecto del consumo de RB en los niveles circulantes de SCD40L. Los datos se presentan como diferencias (promedio + SEM) entre dos puntos de tiempo según lo indican las etiquetas en el eje x. DO = día antes del inicio del consumo de la bebida, PE = punto de tiempo inmediatamente antes de comenzar con el ejercicio de resistencia, 30 min = punto de tiempo de 30 minutos de ejercicio de resistencia, 60 min = punto de tiempo de 60 minutos de ejercicio de resistencia (final del ejercicio), 24h = 24 horas después de completar el ejercicio. Se calcularon los valores P mediante la prueba de los rangos con signo de Wilcoxon.
En resumen de este Ejemplo. De acuerdo con aspectos particulares, la bebida deportiva (RB) de los Solicitantes altera favorablemente la respuesta al ejercicio. El estudio demostró tendencias prometedoras causadas por el consumo de RB . De forma más importante, V02máx pareció ser elevada en sujetos en muy buen estado físico, mientras que los sujetos menos entrenados mostraron una tendencia hacia un RPE menor. Al mismo tiempo, la mioglobina y CK en plasma, dos marcadores del daño muscular, fueron menores en los dos subgrupos de estudio.
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EJEMPLO 5 (Efectos beneficiosos de fluidos procesados electrocinéticámente en el rendimiento en el ejercicio y la recuperación luego de ejercicio intenso en humanos) Visión general: El daño muscular inducido por el ejercicio en humanos se reconoce ampliamente en la técnica (véase, por ej . , Clarkson S Hubal, Am. J. Phys . Med. Rehabil. 81:S52-S69, que se incorpora a la presente mediante esta referencia por sus enseñanzas sobre el daño muscular inducido por el ejercicio) .
De acuerdo con aspectos particulares, se lleva adelante una prueba de rendimiento y recuperación en el ejercicio (por ej . , de doble ciego, aleatoria, controlada por placebo, de dos grupos) (por ej . , para evaluar los efectos del alcance de microlesión de fibras musculares y recuperación) , usando agua purificada alterada electrocinéticamente (fluido de prueba) , lo que caracteriza que los fluidos divulgados procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para evitar el daño de tejidos y/o mejorar la recuperación de tejidos y/o fisiológica luego del ejercicio intenso, incluyendo evitar daños en músculos y/o tendones y/o mejorar/facilitar la recuperación de músculo y/o tendón luego del ejercicio (por e . , ejercicio excéntrico) , particularmente de ejercicio intenso.
Materiales : Se usa agua purificada alterada electrocinéticamente (fluido de prueba) procesado como se describió anteriormente (véase también US2008/02190088 (actualmente U.S. 7,832,920), US2008/0281001 (actualmente U.S. 7,919,534); US2010/0038244 , WO2008/052143 , que se incorporan a la presente mediante esta referencia por sus respectivas enseñanzas sobre el procesamiento y las propiedades de fluidos alterados electrocinéticamente) . El control (fluido de control negativo) es el agua purificada correspondiente no procesada electrocinéticamente .
La vía preferida de administración es la oral.
Métodos : Se usa un modelo de curl de brazo reconocido en la técnica (véase, por ej . , Borsa & Sauers, Med Sci Sports Exerc 32(5): 891-896, 2000; and Borsa & Liggett J Athl Train 33(2): 150-155, 1998 ; véase también McHugh et ál . , Sports Med. 27:157-170, 1999, todas las cuales se incorporan a la presente mediante esta referencia por sus enseñanzas sobre modelos de ejercicio excéntrico y mediciones relacionadas) que comprenden ejercicio excéntrico al músculo bíceps braquial, para inducir dolor del músculo esquelético y disfunción en sujetos humanos que usan ejercicio excéntrico. El alcance del daño y la recuperación muscular (por ej . , los efectos sobre el alcance de la microlesion y recuperación de la fibra muscular) se determina mediante el análisis de marcadores biológicos en suero del daño y/o la recuperación muscular. En aspectos particulares, el ejercicio comprende una única sesión de ejercicio excéntrico mejorado.
En determinados aspectos, se mide la microlesión muscular. Por ejemplo, un protocolo de ejercicio isoquinético concéntrico/excéntrico del músculo bíceps braquial se usa para inducir la microlesión muscular (por ej . , alcance de micolesión y recuperación de la fibra muscular) .¦ Como resultado de este ejercicio, los sujetos presentarán señales y síntomas similares asociados con una lesión músculo-tendinosa leve, asociada con el deporte. En determinados aspectos, el ejercicio se realiza en un dinamómetro Kin-Corn 500-H (Chattecx Corp.). El sujeto (por ej . , adultos masculinos y femeninos de 18-35 años de edad se incluyen si están sanos, no fuman y no consumen complementos nutricionales o alimenticios por un mínimo de seis semanas) se sienta y estabiliza de la misma forma que para las mediciones típicas de fuerza. En determinados aspectos, la velocidad angular se fija en 30° s-1 para las acciones concéntricas, y 60° s-1 para acciones excéntricas. En aspectos particulares, el rango de movimiento para el ejercicio está presente a una flexión del hombro de 45-110°. Los sujetos se sientan y se alinea el codo con el eje de rotación del dinamómetro. Los sujetos típicamente usan su brazo no dominante para la prueba. Cada sujeto realiza acciones concéntricas y excéntricas casi máximas que consisten en 10 series de 5 repeticiones con un período de recuperación de 30 s entre series.
En determinados aspectos, la producción de fuerza pico se mide, por ejemplo, usando un dinamómetro Kin-Corn 500-H (Chattecx Corp., Chattanooga, TN) . La producción de fuerza pico es la fuerza isométrica voluntaria máxima producida durante una acción muscular. Los sujetos se sientan típicamente con el brazo no dominante colocado a su lado en una flexión de codo de 90°, rotación neutra del húmero y supinación del antebrazo. En determinados aspectos, cada sujeto realiza una pluralidad (por ej . , tres) acciones isométricas voluntarias máximas durante, por ejemplo, 2.5 segundos. El promedio de los valores se registra como fuerza pico en Newtones (N) . La posición del rango medio se usa como el ángulo de referencia debido a la relación longitud-tensión. Se reconoce que la relación longitud- tensión demuestra que la tensión máxima se genera en el rango medio de flexión de la articulación del codo debido a los óptimos puentes cruzados del sarcómero disponibles. Se demuestra la fiabilidad de prueba/reprueba .
De acuerdo con aspectos adicionales, la tasa pico de la producción de fuerza es el punto más pronunciado en la pendiente de la curva fuerza- tiempo y representa la capacidad del músculo de generar rápidamente fuerza o tensión (N s-1) . Para calcular este valor, los datos sin procesar de la curva fuerza- tiempo se reducen y visualizan típicamente usando un programa ejecutable (por ej . , Visual Basic 4.0) y se demuestra la flabilidad de la prueba/reprueba .
En determinados aspectos, la percepción del dolor y la disfunción muscular se evalúan como indicadores de microlesión. La percepción del dolor se evalúa, por ejemplo, usando una escala análoga visual (VAS) reconocida en la técnica. Se sabe en la técnica que el uso de una VAS es un método confiable y válido para cuantificar la percepción del dolor. En determinados aspectos, VAS consiste en una línea horizontal (por ej . , 10 cm de longitud) donde 0 en la izquierda extrema representa "sin dolor" y 10 cm en la derecha extrema representa "mayor dolor posible" para el músculo bíceps braquial . Luego se le solicita a cada sujeto que dibuje una línea vertical en el punto que corresponda más exactamente con su nivel percibidr. de dolor con flexión y extensión activa del brazo implicado.
En determinados aspectos, el rango de movimiento (ROM) activo sin dolor se usa como un indicativo de disfunción. Se puede usar un goniómetro plástico, estándar para evaluar el ROM de la flexión y extensión del codo. El goniómetro se aproxima al eje de rotación de la articulación humerocubital y biseca el húmero y el antebrazo. La extensión se mide típicamente con el sujeto sentado y su brazo apoyado sin dolor a su lado) . Para la flexión, se les pide a los sujetos que doblen el codo hasta el punto justo antes de sentir molestia. Este proceso se repite, por ejemplo, dos veces tanto para flexión como para extensión y la puntuación promedio se registra en grados (°) . La medición de criterio para ROM sin dolor se calcula restando la puntuación de extensión de la puntuación de flexión. Ambas mediciones se registran y analizan por separado antes y después del protocolo de microlesion inducida por el ejercicio.
Para el tratamiento estadístico, se analizan los datos pre y post lesión para determinar la percepción y disfunción del dolor, por ejemplo, usando una A OVA unilateral con mediciones repetidas. Se calculan los coeficientes de correlación intarclase (ICC) y el error estándar de las mediciones (SEM) para las mediciones de fuerza. Se realizan mediciones repetidas para cada variable dependiente y se obtiene el ICC a partir del análisis de varianza tomando en cuenta la media cuadrática entre sujetos, el error medio cuadrático, la media cuadrática de ensayo, la cantidad de ensayos y la cantidad de sujetos.
Ejemplo de diseño de estudio detallado. Se diseña un ensayo de doble ciego, aleatorizado, controlado por placebo, de dos grupos para investigar los efectos protectores de la bebida de prueba (beb. de prueba) en comparación con la bebida de control/placebo (no procesada electrocinéticamente) y la función muscular luego de una única sesión de ejercicio excéntrico mejorado. Los sujetos (por ej . , adultos masculinos y femeninos de 18-35 años de edad se incluyen si están sanos, no fuman y no consumen complementos nutricionales o alimenticios por un mínimo de seis semanas) se asignan aleatoriamente a un grupo de bebida de prueba (n=20) o un grupo de control de placebo (n=20) . Los efectos de la beb. de prueba se comparan con el control de placebo. Se requiere que los sujetos completen un ensayo de complemento de 21 días que abarca la evaluación del valor de referencia antes del complemento, un régimen de complemento de bebida de agua controlado, la evaluación del valor de referencia pre ejercicio, el ejercicio excéntrico de brazo para inducir el daño muscular y puntos de tiempo de recolección de datos de seguimiento post ejercicio planeados. Un "diseño de ensayo de dos grupos entre sujetos", se elige preferentemente en vez de un "diseño con grupos cruzados dentro de sujetos" para evitar la influencia de confusiones debido a los efectos de sesiones repetidos. El efecto de sesión repetida es un fenómeno caracterizado por menor daño muscular, inflamación, dolor muscular retrasado (DOMS) y déficits de fuerza luego de la segunda de 2 sesiones separadas cercanas de ejercicio excéntrico, generalmente dentro de días a semanas.
Población de estudio. Criterios de inclusión/exclusión: se incluyen adultos masculinos y femeninos de 18-35 años de edad si están sanos, no fuman y no consumen complementos nutricionales o alimenticios por un mínimo de seis semanas. Los complementos incluyen, de modo no taxativo, efedra, yohimbina, prohormonas, creatina o anabólicos. Se excluyen sujetos si han estado implicados en un programa de entrenamiento con pesas regular dentro de las últimas seis semanas, tienen una historia previa de lesión a la región del cuello, hombro o codo del brazo no dominante, tienen una historia reciente de infección bacteriana o uso actual informado de medicación antiinflamatoria en las últimas 6 semanas .
Artículo de prueba y dosificación. La bebida de prueba y de placebo se envasa en botellas de plástico de 500 mi y se les instruye a los sujetos que consuman una dosis prescrita de la bebida (botellas/día) según las siguientes categorías de peso corporal. Por ejemplo, < 130 Ib = 2 botellas/día; 130 - 160 Ib = 3 b/d; 160 - 190 Ib = 4 b/d; 190 - 220 Ib = 5 b/d; > 220 Ib = 6 b/d.
Mediciones de biomarcadores de sangre. Se usan ensayos para rastrear los niveles en suero de biomarcadores de daño muscular (por ej . , creatina cinasa (CK)]) e inflamación (proteína C reactiva (CRP) , interleucina 6 (IL-6) , factor de necrosis tumoral alfa (TNF-ot) ) y/u otras citocinas o marcadores según corresponda.
Mediciones funcionales . Se usa la fuerza muscular isométrica (producción de fuerza pico) como un indicativo de la función global del brazo. Se miden los síntomas y deterioros usando índices de dolor a la presión (algómetro) y cuestionarios funcionales autoinformados .
Recolección de sangre. Se recogen muestras de sangre mediante venipuntura temprano en la mañana (entre 7-10 am) luego de un ayuno de 10 hr. ~ El personal entrenado en flebotomía completó todas las extracciones de sangre. Luego de la separación, todos los especímenes se dividen en alícuotas en la cantidad apropiada ¿e tubos criogénicos según la cantidad propuesta de ensayos . Se extrae sangre de la vena antecubital y se recoge en dos tubos Vacutainer® de 10 mL que contienen ácido etilendiaminotetracético (K3EDTA; 8.4 mg/Vacutainer®) o en dos tubos de recolección de suero de 10 mL. Debido a que diversos ensayos bioquímicos requieren diferentes procedimientos de recolección de sangre, se recogen dos Vacutainer® de 10 mL que contiene citrato de sodio (3.2%, 0.109M) y heparina de sodio. La sangre se centrifuga a 4 °C a 1500xg durante cinco minutos. Para algunos análisis, el plasma se reparte en tubos de almacenamiento que contienen 100 µ? de hidroxitolueno butilado (BHT) , Trolox (100 µ?) y 100 µ? de ácido detielentriaminapentaacético (DTPA) . DTPA sirve como un quelante de metal y BHT actúa como un antioxidante que rompe la cadena para evitar la peroxidación lipídica ex vivo. Las muestras se almacenan inmediatamente a -80 °C en múltiples alícuotas (6 a 8) . Las muestras almacenadas en múltiples alícuotas (-0.25 mi) se descongelan solo una vez y se analizan inmediatamente para detectar un biomarcador específico (las muestras sometidas a un ciclo de congelado-descongelado pueden mostrar aumentos en los productos de peroxidación lipídica basal) . Las etiquetas de los frascos criogénicos se codifican por colores por estudio e incluyen el número de ID del sujeto, la fecha, el número de visita (específico por estudio) y número del frasco criogénico.
Cada muestra se registra en una hoja de cálculo de Excel por un técnico de laboratorio y se congela a -80°C en refrigeradores cerrados conectados a un suministro de energía de emergencia y un sistema de alarma.
Visita 1 (mediciones básales, día 0) . Informar al laboratorio a la hora de reunión asignada. Se obtiene un consentimiento informado . firmado antes de cualquier prueba.
Se realizan los siguientes procedimientos: análisis médico breve (altura, peso, pulso, presión sanguínea y temperatura corporal) , extracción de sangre, evaluación subjetiva de la función del brazo, punto de dolor muscular y mediciones de fuerza isométrica. Se mide la temperatura corporal para asegurarse que el sujeto no tenga fiebre. Se les instruye a los sujetos que mantengan los niveles de actividad actual y que no inicien un entrenamiento de resistencia o programa de pérdida de peso mientras dure el estudio. Los sujetos se asignan aleatoriamente a un grupo (bebida de prueba/placebo) y se les instruye que consuman la bebida de prueba (o placebo), que se suministrará por los siguientes 18 días. Se fija una visita pre ejercicio para 10 días después. Todas las mediciones pre ejercicio y de seguimiento se comparan con las mediciones de punto de referencia. visita 2 (mediciones pre ejercicio, protocolo de ejercicio excéntrico, día. 10) . Informar al laboratorio a la hora de reunión asignada. Se realizan los siguientes procedimientos: análisis médico breve (altura, peso, pulso, presión sanguínea y temperatura corporal) , extracción de sangre, evaluación subjetiva de la función del brazo, punto de dolor muscular y mediciones de fuerza isométrica. Los sujetos luego se someten a una única sesión estandarizada de ejercicio de resistencia excéntrico en el músculo branquial del bíceps no dominante. Se usa una máquina estándar de curl de brazos (Cybex International, Inc., Medway, MA) para el protocolo de ejercicio excéntrico. Los pesos del ejercicio para cada sujeto se determinan estableciendo su contracción concéntrica o de reducción de repetición máxima (1-RM) . La 1-RM se determina haciendo que el sujeto realice un curl de brazo concéntrico contra una resistencia baja con repeticiones continuas con peso que se agrega gradualmente hasta alcanzar una 1-RM. Cada sujeto luego realiza cinco series de diez repeticiones de contracciones de estiramiento en la máquina de curl de brazo usando un peso equivalente a 140% de su 1-RM. Cada repetición dura 4-6 segundos para asegurarse que se aplica tensión máxima al músculo. A los sujetos se les da un período de descanso de un minuto entre series. El ejercicio no se realiza en la forma habitual (concéntrica) , es decir, acortamiento de músculos durante la contracción. Por el contrario, se realiza eccéntricamente , estiramiento del músculo sin dejar de desarrollar tensión (sobrecarga) . La velocidad angular se fijará como 45 °/seg para las acciones concéntricas y 60 °/seg para las excéntricas. A los sujetos se les dará un período de descanso de un minuto entre series. La sesión de ejercicio toma menos de 10 minutos.
Se programan las visitas 3-5 para las mediciones de seguimiento .
Se toman mediciones preventivas para evitar y monitorear las reacciones adversas al protocolo de ejercicio. Las visitas de seguimiento (por ej . , día 19, 20 y 21) se programan post ejercicio.
Análisis de datos: Los datos se analizan usando un ANOVA de dos vías con mediciones repetidas del segundo factor (tiempo) . Se analizan las mediciones de resultado usando un ANOVA de dos (grupo) por cuatro (tiempo) . La importancia estadística se establece en p<0.05. Si ocurren interacciones significativas, la prueba post hoc de Tukey se usa para revelar dónde ocurren las diferencias. Todos los análisis de datos se realizan usando SPSS? para Windows 16.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL) .
Resultados : De acuerdo con aspectos particulares, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para prevenir o aliviar/reducir el daño al tejido y/o mejorar a recuperación del tejido y/o fisiológica luego del ejercicio intenso, incluyendo evitar el daño muscular y/o mej orar/facilitar la recuperación muscular luego del ejercicio (por ej . , ejercicio excéntrico), particularmente luego del ejercicio intenso.
En determinadas modalidades, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para evitar o aliviar/reducir el alcance de microlesión a las fibras musculares y/o mejorar la recuperación de la misma.
De acuerdo con aspectos particulares, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para reducir los biomarcadores de lesión muscular inducida por el ejercicio (por ej . , creatina cinasa (CK) ) .
De acuerdo con aspectos adicionales, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para reducir las clasificaciones subjetivas de dolor muscular .
De acuerdo con aun aspectos adicionales, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para conservar la función contráctil del músculo (por ej . , fuerza máxima, ROM de la articulación) .
De acuerdo con aun aspectos adicionales, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para evitar y/o mejorar/reducir el daño al tendón inducido por el ejercicio y/o mejorar/facilitar la recuperación del tendón a partir del ejercicio y/o el daño inducido por el ejercicio (por ej . , ejercicio excéntrico, tendinosis, tendinitis, tenosinovitis) , particularmente a partir del ejercicio intenso y/o reducir el dolor y/o la hinchazón relacionada con el tendón inducidos por el ejercicio. En determinados aspectos se trata al menos uno de tendón peroneo, tendón flexor, tendón de Aquiles.
De acuerdo con aspectos aun adicionales, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para evitar y/o mejorar/reducir y/o mejorar la recuperación de la tensión del tendón asociada con el movimiento crónico, repetitivo, que comprende la administración a un sujeto que lo necesita, de una composición de bebida deportiva alterada electrocinéticamente tal como se divulga en la presente en una cantidad suficiente para evitar y/o mejorar y/o potenciar la recuperación de la tensión del tendón asociada con el movimiento crónico, repetitivo.
De acuerdo con aspectos adicionales y tal como se demuestra en el Ejemplo 3 anterior y en este Ejemplo 4, los fluidos procesados electrocinéticamente tienen utilidad considerable para mejorar el rendimiento en el ejercicio.

Claims (31)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Un método para mejorar el rendimiento en el ejercicio, que comprende administrarle a un sujeto que lo necesita, un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno, que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y que están establemente configuradas en la solución acuosa iónica en una cantidad suficiente como para mejorar al menos uno de rendimiento en el ejercicio y tiempo de recuperación, donde se proporciona un método para mejorar el rendimiento en el ejercicio.
2. El método de la reivindicación 1, donde mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende reducir los aumentos inducidos por el ejercicio de los niveles de citocina inflamatoria en plasma en el sujeto.
3. El método de la reivindicación 2, donde la citocina inflamatoria en plasma inducida. por el ejercicio es una que se selecciona del grupo que consiste en interferón alfa (IFN-alfa) , proteína activadora de los neutrófilos epiteliales 78 (ENA-78) y factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) .
4. El método de la reivindicación 1, donde mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende al menos uno de evitar o mejorar daños en músculos y/o tendones mediado por el ejercicio y/o la recuperación del tendón de dicho daño.
5. El método de la reivindicación 4, que comprende al menos uno de evitar o aliviar el alcance de la microlesion de la fibra muscular y mejorar la recuperación de dicha microlesion.
6. El método de la reivindicación 4, que comprende reducir los biomarcadores de lesión muscular inducida por el ejercicio (por ej . , creatina cinasa (CK) , mioglobina en plasma) .
7. El método de la reivindicación 4, que comprende mejorar o potenciar la recuperación de al menos uno de tendinosis, tendinitis, tenosinovitis , avulsión y tensión del tendón asociada con el movimiento crónico y repetitivo inducidos por el ejercicio.
8. El método de la reivindicación 1, donde mejorar el rendimiento en el ejercicio comprende al menos uno de: aumentar la cantidad máxima de oxígeno que el sujeto puede utilizar durante el ejercicio intenso o máximo (V02 máx) ; reducir el índice de esfuerzo percibido (RPE) ; reducir el aumento en los niveles de lactato en sangre mediados por el ejercicio; conservar la función contráctil del músculo, preferentemente la fuerza máxima o ROM de las articulaciones; reducir el dolor muscular y mejorar el inicio de la fatiga en respuesta al ejercicio en el sujeto.
9. El método de la reivindicación 1, donde el ejercicio comprende al menos uno de ejercicio intenso, ejercicio excéntrico, ejercicio a temperatura ambiente elevada, ejercicio repetitivo, ejercicio aeróbico y ejercicio a gran altitud.
10. El método de la reivindicación 1, donde el fluido acuoso alterado electrocinéticamente está superoxigenado.
11. El método de la reivindicación 10, donde el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende oxígeno en una cantidad de al menos 15 ppm, al menos 25 ppm, al menos 30 ppm, al menos 40 ppm, al menos 50 ppm o al menos 60 ppm de oxígeno a presión atmosférica.
12. El método de la reivindicación 1, donde la solución acuosa iónica comprende una solución salina.
13. El método de la reivindicación 1, donde las nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico en una cantidad suficiente para proporcionar, tras el contacto de una célula viva por el fluido, la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular.
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde el fluido acuoso alterado electrocinéticamente comprende la administración oral de una solución acuosa o una bebida deportiva.
15. El método de la reivindicación 14, donde la bebida deportiva comprende un ingrediente de azúcar, carbohidrato, electrolito u otra bebida deportiva.
16. El método de la reivindicación 15, donde la solución acuosa iónica comprende al menos un ión o sal divulgados en las Tablas 1 y 2 de la presente.
17. El método de la reivindicación 13, donde la capacidad de modular al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular persiste durante al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos 6, al menos 12 meses o períodos más prolongados, en un recipiente cerrado hermético al gas, óptimamente a alrededor de 4 °C.
18. El método de la reivindicación 13, donde la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende alterar una conformación, una actividad de unión al ligando o una actividad catalítica de una proteína asociada a una membrana.
19. El método de la reivindicación 13, donde la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende modular la conductancia de célula completa.
20. El método de la reivindicación 13, donde la modulación de al menos uno de potencial de membrana celular y conductividad de membrana celular comprende modular al menos uno de: un sistema o vía de mensajero celular dependiente del calcio; actividad de fosfolipasa C y actividad de adenilato ciclasa (AC) .
21. Un método para producir una solución o fluido acuoso oxigenado, alterado electrocinéticamente , que comprende : proporcionar un flujo de material fluido acuoso entre dos superficies separadas que definen un volumen de mezcla entre ellas y introducir gas de oxígeno en -el material fluido acuoso que fluye a o casi a la temperatura de densidad máxima del material fluido acuoso dentro del volumen de mezcla en condiciones adecuadas para infundir al menos 20 ppm de gas en el material en menos de 400 milisegundos , donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por. carga y que contienen oxígeno que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y que están configuradas de forma estable en el fluido acuoso iónico.
22. El método de la reivindicación 21, donde el tiempo de permanencia del material que fluye dentro del volumen de mezcla es mayor que 0.06 segundos o mayor que 0.1 segundos.
23. El método de la reivindicación 21, donde la relación del área de superficie respecto al volumen es de al menos 12, al menos 20, al menos 30, al menos 40 o al menos 50.
24. Un método para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente , que comprende el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mezclando un primer material acuoso y un segundo material; el dispositivo comprende: una primera cámara configurada para recibir el primer material acuoso de una fuente del primer material acuoso; un estator ; un rotor que tiene un eje de rotación; el rotor está ubicado dentro del estator y configurado para girar alrededor del eje de rotación en el mismo, donde al menos uno del rotor y estator tiene una pluralidad de agujeros de paso; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, la cámara de mezcla está en comunicación fluida con la primera cámara y configurada para recibir el primer material acuoso de la misma y donde el oxígeno se proporciona a la cámara de mezcla mediante la pluralidad de agujeros de paso formados en uno del rotor y el estator; b una segunda cámara en comunicación fluida con la cámara de mezcla y configurada para recibir el material de salida de la misma y una primera bomba interna alojada dentro de la primera cámara; la primera bomba interna está configurada para bombear el primer material acuoso desde la primera 0 cámara a la cámara de mezcla, a o casi a la temperatura de máxima densidad del material fluido acuoso, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que 5 predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y que están configuradas establemente en el fluido acuoso iónico.
25. Un método para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente, que comprende 0 el uso de un dispositivo de mezcla para crear una mezcla de salida mezclando un primer material acuoso y un segundo material; el dispositivo comprende: un estator; un rotor que tiene un eje de rotación; el rotor está colocado dentro del estator y configurado para girar alrededor del eje de rotación en el mismo; una cámara de mezcla definida entre el rotor y el estator, la cámara de mezcla tiene un primer extremo abierto a través del cual el primer material acuoso entra a la cámara de mezcla a o casi a la temperatura de máxima densidad del material fluido acuoso y un segundo extremo abierto a través del cual el material de salida sale de la cámara de mezcla, el segundo material, gas de oxígeno, entra a la cámara de mezcla a través de al menos uno del rotor y el estator; una primera cámara en comunicación con al menos una porción mayoritaria del primer extremo abierto de la cámara de mezcla y una segunda cámara en comunicación con el segundo extremo abierto de la cámara de mezcla, para alterar electrocinéticamente el material acuoso, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y que están configuradas establemente en el fluido acuoso iónico.
26. El método de la reivindicación 24 o 25, donde la primera bomba interna está configurada para transmitir una velocidad circunferencial al material acuoso antes de que ingrese a la cámara de mezcla.
27. Un método para producir una solución o fluido acuoso oxigenado alterado electrocinéticamente en una cámara de mezcla arqueada formada entre dos superficies contorneadas para crear una mezcla de salida; la cámara de mezcla arqueada tiene una primera porción de extremo opuesta a una segunda porción de extremo; el método comprende: proporcionar un primer material acuoso; introducir el primer material acuoso a la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, a o casi a la misma temperatura de máxima densidad del material fluido acuoso en una dirección de flujo que tiene un primer componente que es sustancialmente tangente a la cámara de mezcla arqueada y un segundo componente que se dirige hacia la segunda porción de extremo e introducir gas de oxígeno en la cámara de mezcla arqueada a través de al menos una de las dos superficies contorneadas entre la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada y la segunda porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, donde se proporciona un fluido acuoso alterado electrocinéticamente que comprende una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno que predominantemente tienen un diámetro promedio menor que 100 nanómetros y que están configuradas establemente en el fluido acuoso iónico.
28. El método de la reivindicación 27, donde la primera porción de extremo de la cámara de mezcla está acoplada a una primera cámara; el método también comprende: antes de introducir el primer material acuoso en la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el primer material acuoso en la primera cámara y transmitir un flujo circunferencial a dicho material en la primera cámara.
29. El método de la reivindicación 27, donde la primera porción de extremo de la cámara de mezcla se acopla a una primera cámara, la cámara de mezcla se forma entre una superficie externa contorneada de un rotor cilindrico giratorio y una superficie interna contorneada de un estator cilindrico estacionario y el rotor gira dentro del estator con respecto a un eje de rotación; el método comprende además : antes de introducir el primer material acuoso en la primera porción de extremo de la cámara de mezcla arqueada, introducir el primer material acuoso en la primera cámara y transmitir un flujo circunferencial casi con respecto a un - eje de rotación en dicho material en la primera cámara; introducir gas de oxígeno en una porción hueca de un rotor giratorio que tiene una pluralidad de agujeros de paso, cada agujero de paso de la pluralidad se extiende desde la porción hueca a la superficie externa contorneada del rotor; fluir el gas de oxígeno desde la porción hueca del rotor giratorio a través de la pluralidad de agujeros de paso hacia la cámara de mezcla; fluir el material acuoso desde la primera cámara a la cámara de mezcla y girar el rotor con respecto al estator mezclando así el material acuoso y el gas de oxígeno dentro de la cámara de mezcla.
30. El método de cualquiera de las reivindicaciones 21-29, donde el material fluido acuoso comprende al menos una sal o ión de las Tablas 1 y 2 que se divulgan en la presente .
31. El método de la reivindicación 30, donde el método comprende la producción de una bebida de deportes o ejercicio o de un componente de la misma. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se proporcionan métodos para mejorar el rendimiento del ejercicio (por ejemplo, intenso, excéntrico, a temperatura elevada, repetitivo, aeróbico y a gran altura) que comprenden administrar fluidos acuosos alterados electrocinéticamente que comprenden una solución acuosa iónica de nanoestructuras estabilizadas por carga y que contienen oxígeno configuradas de manera estable que tienen predominantemente un diámetro promedio de menos de 100 nanómetros . En determinados aspectos, la mejora del rendimiento del ejercicio comprende al menos uno de: reducir las citocinas inflamatorias en plasma (por ejemplo, IFN-alfa, ENA-78 y BDNF) ; aliviar el daño al músculo/ tendón o mejorar la recuperación del músculo/ tendón; reducir los biomarcadores de la lesión muscular inducida por el ejercicio (por ejemplo, CK, mioglobina plasmática) ; aliviar la tendinosis, tendinitis, tenosinovitis , avulsión y tensión de tendón inducidos por el ejercicio asociados con el movimiento repetitivo crónico o mejorar la recuperación de estos; aumentar la V02 máx; disminuir RPE; reducir el lactato en la sangre; preservar la función contráctil del músculo (por ejemplo, fuerza máxima, ROM articular) ; reducir el dolor muscular; aliviar el inicio de la fatiga en un sujeto que está haciendo ejercicio. También se proporcionan métodos mejorados para producir fluidos acuosos alterados electrocinéticamente (incluyendo bebidas deportivas) .
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