عنوان مقاله:
تاثیر سوخت و ساز کربوهیدارت قبل از ورزش یا هضم پروتئین بر اکسیداسیون زیر لایه اما نه بر عملکرد یا گرسنگی در مقایسه با چرخش در حالت ناشتا
Pre-Exercise Carbohydrate or Protein Ingestion Influences Substrate Oxidation but Not Performance or Hunger Compared with Cycling in the Fasted State
سال انتشار: 2021
رشته: تربیت بدنی، پزشکی
گرایش: فیزیولوژی ورزشی، فیزیولوژی فعالیت بدنی و تندرستی، فیزیولوژی ورزشی کاربردی، علوم تغذیه
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله سوخت و ساز کربوهیدارت
مشاهده سایر مقالات جدید:
Discussion
To our knowledge, this is the first study to compare continuous exercise and HIIT performed in the overnight-fasted state with both CHO-rich and protein-rich pre-exercise meals. These data reveal exercising in the overnight-fasted state can increase fat oxidation during submaximal exercise compared with exercising following a CHO-rich breakfast, and that pre-exercise protein ingestion allows similarly high levels of fat oxidation. Furthermore, there were no between-group differences in RPE, hunger, or performance during HIIT, and we provide novel data showing no influence of pre-exercise nutrition ingestion on F2-Isoprostanes, a measure of exercise-induced oxidative stress.It is well established that exercising in the fasted state allows higher levels of fat oxidation than exercise performed in the CHO-fed state during low-to-moderate intensity exercise, with these differences reduced as exercise intensity increases. Accordingly, we found the FASTED group had a lower RER (and thus higher levels of fat oxidation) compared with CARB at and below the VT, but not above (Figure 2D). Ingestion of PROTEIN resulted in a lower RER than CARB at the lowest intensity, but differences between groups were reduced as the intensity increased. Fat oxidation for PROTEIN was numerically lower, but not significantly different than FASTED (e.g., 0.46 vs. 0.51 g.min−1 at VT60). The lack of statistical significance is likely due to the wide variation in RER observed between participants (Figure 3). In line with our findings, others have reported a protein-rich pre-exercise meal increased fat oxidation during moderate-intensity exercise compared with a CHO-rich meal, and there were no differences in fat oxidation when consuming whey protein before and during steady-state cycling compared with a placebo (fasted) trial. Similar levels of fat oxidation between fasted and protein-fed exercise have also been reported during cycling between 58%–86% VO2max running at 55%–60% heart rate reserve, and cycling at ~50% VO2max in a glycogen-depleted state. A primary reason endurance athletes perform fasted-state training is a desire to increase fat oxidation during exercise, and our findings provide further evidence supporting the use of both pre-exercise protein ingestion and fasted-state training to increase fat oxidation during low-intensity exercise compared with a CHO-rich breakfast, which likely impairs fat oxidation. Decreased cycling efficiency was observed in PROTEIN compared with FASTED, however the practical relevance of these differences is likely minimal. This may be accounted for by meal-induced thermogenesis, which is increased during exercise and is nearly three-fold higher following protein compared with CHO ingestion. We also observed elevated HR in both fed conditions (Figure 2A), which could be related to the increased meal-induced thermogenesis, and/or increased sympathetic nervous system activity following glucose ingestion.
Despite the increase in fat oxidation and maintenance of HIIT performance, exercising in the overnight-fasted state could more likely lead to a negative energy balance, which can be associated with hormonal and immune dysfunction . For example, the average athlete in this study riding at the first ventilatory threshold will burn ~850 kcal per hour, creating a large calorie deficit when exercising in the fasted state. Even for the athlete who can achieve energy balance, body composition may be influenced by large or frequent within-day energy deficits . The results of this study therefore highlight the utility of pre-exercise protein ingestion as a method of providing energy intake while still allowing higher levels of fat oxidation, particularly for those who want to increase fat burning without incurring a large caloric deficit. Reactive oxygen species play a direct role in regulating the response to acute exercise and are critical for longer-term exercise training adaptations. We found no effect of nutrition or exercise on F2-Isoprostanes, one of the preferred markers for the detection of organism-wide oxidative stress. Similar to others, we observed a large degree of inter-individual variability in exercise-induced oxidative stress (Figure 5A). It is potentially surprising that we didn’t see an increase in F2-Isoprostanes following exercise as most, but not all, studies have reported exercise-induced increases. This result could be due to the well-trained status of the participants, the exercise protocol (HIIT lasting < 60 min), or the sample size and high interindividual variability in the response. It is important to further investigate the effects of pre-exercise nutrition on exercise-induced oxidative stress, potentially using different oxidative stress markers or different exercise protocols (e.g., sprint interval training, and/or longer-duration continuous exercise), as this could have implications for longer-term training adaptations.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
بحث
طبق دانش ما، این اولین مطالعه ای است که ورزش مداوم و HIIT انجام شده در حالت ناشتا یک شبه را با وعده های غذایی غنی از CHO و پروتئین قبل از ورزش مقایسه می کند. این داده‌ها نشان می‌دهند که ورزش در حالت ناشتا بودن یک شبه می‌تواند اکسیداسیون چربی را در طول تمرین زیر حداکثری در مقایسه با ورزش بعد از یک صبحانه غنی از CHO افزایش دهد، و اینکه مصرف پروتئین قبل از ورزش باعث می‌شود به طور مشابه سطوح بالایی از اکسیداسیون چربی وجود داشته باشد. علاوه بر این، هیچ تفاوتی بین گروه‌ها در RPE، گرسنگی، یا عملکرد در طول HIIT وجود نداشت، و ما داده‌های جدیدی ارائه می‌کنیم که نشان می‌دهد هیچ تاثیری از مصرف مواد غذایی قبل از ورزش بر F2-Isoprostanes، معیاری برای استرس اکسیداتیو ناشی از ورزش نیست. نشان داد که ورزش در حالت ناشتا سطوح بالاتری از اکسیداسیون چربی را نسبت به تمرینات انجام شده در حالت تغذیه شده با CHO در طول تمرینات با شدت کم تا متوسط امکان پذیر می کند، با افزایش شدت ورزش، این تفاوت ها کاهش می یابد. بر این اساس، ما دریافتیم که گروه FASTED دارای RER کمتر (و در نتیجه سطوح اکسیداسیون چربی بالاتر) در مقایسه با CARB در و زیر VT بود، اما نه در بالاتر (شکل 2D). مصرف پروتئین منجر به RER کمتری نسبت به CARB در کمترین شدت شد، اما تفاوت بین گروه‌ها با افزایش شدت کاهش یافت. اکسیداسیون چربی برای پروتئین از نظر عددی کمتر بود، اما تفاوت معنی‌داری با FASTED نداشت (به عنوان مثال، 0.46 در مقابل 0.51 g.min-1 در VT60). فقدان اهمیت آماری احتمالاً به دلیل تنوع گسترده در RER مشاهده شده بین شرکت کنندگان است (شکل 3). مطابق با یافته‌های ما، دیگران گزارش کرده‌اند که یک وعده غذایی غنی از پروتئین قبل از ورزش، اکسیداسیون چربی را در طول تمرین با شدت متوسط در مقایسه با یک وعده غذایی غنی از CHO افزایش می‌دهد، و هیچ تفاوتی در اکسیداسیون چربی در هنگام مصرف پروتئین آب پنیر قبل و در طول تمرین ثابت وجود نداشت. دوچرخه‌سواری حالت در مقایسه با دارونما (روزه‌دار). سطوح مشابهی از اکسیداسیون چربی بین ورزش های ناشتا و تغذیه با پروتئین نیز در طول دوچرخه سواری بین 58٪ تا 86٪ VO2max با دویدن با 55٪ تا 60٪ ضربان قلب ذخیره، و دوچرخه سواری با ~50٪ VO2max در حالت فاقد گلیکوژن گزارش شده است. دلیل اصلی که ورزشکاران استقامتی تمرینات حالت ناشتا را انجام می دهند، تمایل به افزایش اکسیداسیون چربی در حین ورزش است، و یافته های ما شواهد بیشتری در مورد استفاده از مصرف پروتئین قبل از ورزش و تمرین در حالت ناشتا برای افزایش اکسیداسیون چربی در طول تمرینات با شدت کم ارائه می دهد. در مقایسه با صبحانه غنی از CHO، که احتمالا اکسیداسیون چربی را مختل می کند. کاهش راندمان دوچرخه‌سواری در PROTEIN در مقایسه با FASTED مشاهده شد، با این حال ارتباط عملی این تفاوت‌ها احتمالاً حداقل است. این ممکن است به دلیل گرمازایی ناشی از غذا باشد، که در طول ورزش افزایش می‌یابد و تقریباً سه برابر بیشتر از پروتئین در مقایسه با مصرف CHO است. ما همچنین افزایش HR را در هر دو شرایط تغذیه مشاهده کردیم (شکل 2A)، که می تواند مربوط به افزایش گرمازایی ناشی از غذا و/یا افزایش فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک به دنبال مصرف گلوکز باشد.
علیرغم افزایش اکسیداسیون چربی و حفظ عملکرد HIIT، ورزش در حالت ناشتا یک شبه می‌تواند منجر به تعادل انرژی منفی شود که می‌تواند با اختلال عملکرد هورمونی و ایمنی مرتبط باشد. به عنوان مثال، ورزشکار متوسط در این مطالعه که در اولین آستانه تهویه سوار می شود، 850 کیلوکالری در ساعت می سوزاند و در هنگام ورزش در حالت ناشتا، کسری کالری زیادی ایجاد می کند. حتی برای ورزشکاری که می تواند به تعادل انرژی دست یابد، ترکیب بدن ممکن است تحت تأثیر کمبود انرژی زیاد یا مکرر در روز باشد. بنابراین، نتایج این مطالعه سودمندی مصرف پروتئین قبل از ورزش را به عنوان روشی برای تأمین انرژی دریافتی نشان می‌دهد و در عین حال سطوح بالاتری از اکسیداسیون چربی را امکان‌پذیر می‌کند، به‌ویژه برای کسانی که می‌خواهند چربی سوزی را بدون ایجاد کسری کالری زیاد افزایش دهند. گونه‌های فعال اکسیژن نقش مستقیمی در تنظیم پاسخ به ورزش حاد دارند و برای سازگاری‌های طولانی‌مدت تمرین ورزشی حیاتی هستند. ما هیچ تاثیری از تغذیه یا ورزش بر روی F2-Isoprostanes، یکی از نشانگرهای ارجح برای تشخیص استرس اکسیداتیو در سطح ارگانیسم، نیافتیم. مشابه سایرین، ما درجه زیادی از تنوع بین فردی را در استرس اکسیداتیو ناشی از ورزش مشاهده کردیم (شکل 5A). به طور بالقوه تعجب آور است که ما شاهد افزایش F2-Isoprostanes بعد از ورزش نبودیم زیرا بیشتر، اما نه همه، مطالعات افزایش ناشی از ورزش را گزارش کرده اند. این نتیجه می تواند به دلیل وضعیت خوب آموزش دیده شرکت کنندگان، پروتکل تمرین (HIIT به مدت کمتر از 60 دقیقه)، یا حجم نمونه و تنوع بالای بین فردی در پاسخ باشد. بررسی بیشتر اثرات تغذیه قبل از ورزش بر استرس اکسیداتیو ناشی از ورزش، به طور بالقوه با استفاده از نشانگرهای استرس اکسیداتیو مختلف یا پروتکل‌های ورزشی مختلف (مانند تمرینات اینتروال سرعت، و/یا ورزش مداوم طولانی‌تر) مهم است. پیامدهایی برای سازگاری های آموزشی طولانی مدت دارند.
