عنوان مقاله:
سریع بودن سازگاری با یک رژیم غذایی پر چرب کم کربوهیدرات اما مختل سازی ورزش استقامتی و افزایش عملکرد با وجود افزایش دسترسی به گلیکوژن
Adaptation to a low carbohydrate high fat diet is rapid but impairs endurance exercise metabolism and performance despite enhanced glycogen availability
سال انتشار: 2021
رشته: تربیت بدنی
گرایش: فیزیولوژی ورزشی، فیزیولوژی فعالیت بدنی و تندرستی، فیزیولوژی ورزشی کاربردی
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله مختل سازی ورزش استقامتی
مشاهده سایر مقالات جدید:
Blood sampling and serum free fatty acid analysis
Prior to (fasted and post-prandial pre-exercise, ‘0 km’), during (1 km and 13 km), and immediately post (25 km) the 25 km-long walk, blood was collected via an indwelling forearm cannula into 2.5 ml Vacuette SST tubes (Greiner Bio-One, Kremsmunster, Austria), allowed to clot for ¨ 30 min then centrifuged at 1500 g, 4°C, 10 min. The collected serum was frozen and later analysed for free fatty acid (FFA) concentration using a colorimetric assay according to the manufacturer’s instructions (NEFA-c kit, Novachem Pty Ltd, Heidelberg West, Victoria, Australia).
Calculation of respiratory exchange ratio and substrate oxidation data
Respiratory exchange ratio was calculated from steady-state expired gases collected over 1 min periods during the economy test and maximal aerobic capacity (V˙ O2peak) protocol. Rates of CHO and fat oxidation (g min−1) were calculated from V˙ CO2 and V˙ O2 values using non-protein RER values (Peronnet & Massicotte, 1991). These equations are based on the premise that V˙ O2 and V˙ CO2 accurately reflect tissue O2 consumption and CO2 production, and that indirect calorimetry is a validmethod for quantifying rates of substrate oxidation in well-trained athletes during strenuous exercise of up to85% ofV˙ O2peak (Romijn et al. 1993). We did not correct our calculations for the contribution of ketone oxidation to substrate use in order to contextualise our findings with previous work performed by our group (Stellingwerff et al. 2006; Burke et al. 2017) aswell as other reports of substrate utilisationin ultra-endurance athletes who chronically consume LCHF diets (Volek et al. 2016; Webster et al. 2016). However, we acknowledge that there may be a small (but systematic) error in the use of conventional equations to calculate fat and CHO oxidation from gas exchange information.
Discussion
This paper continues our series of investigations of the ketogenic LCHF diet in world class endurance athletes. The novel findings from this study are: (1) adaptations that substantially increase fat oxidation during exercise in response to the LCHF occur in elite athletes in as little as 5–6 days, reaching the same rates as observed in endurance athletes who have adhered to this diet for medium (3–4 weeks) and long-term periods (>12 weeks); (2) muscle retooling to enhance fat oxidation with brief exposure to a ketogenic LCHF is maintained in the face of acute increases in muscle CHO availability, but is reversed by 5 days of chronic high CHO diet; (3) the economy of exercise at intensities relevant to real life endurance events is reduced by brief adaptation to a ketogenic LCHF when fat oxidation is maximised; and (4) strategies that attempt to integrate brief adaptation to a ketogenic LCHF diet with enhanced muscle CHO availability seem limited by the blunting of CHO oxidation and impaired performance of endurance events undertaken at high relative and absolute exercise intensities. There is clear evidencefrom both intervention (Phinney et al. 1983; Burke et al. 2017; Shaw et al. 2019; 2020) and cross-sectional studies (Volek et al. 2016; Webster et al. 2016) that adherence to a ketogenic LCHF diet Figure 7. Relative maximum oxygen uptake (A), 10,000 m race performance (B) and performance changes between the two races (C) prior to and following adaptation to either a low CHO high fat (LCHF, n = 7) or high CHO (HCHO, n = 6) diet Data are means ± SD with results of individual being shown by the circles (Baseline) and squares (Adaptation). Significant differences within group relative to Baseline: ∗P < 0.05. Significant difference in performance changes between groups: †P = 0.009. leads to substantial (e.g. 200–250%) increases in capacity for fat oxidation during exercise, even in well-trained endurance athletes who achieve this characteristic as an outcome of their training (Hawley et al. 2018). Mean fat oxidation rates of 1.5 g min−1 have been reported during protocols of graded (Volek et al. 2016) or prolonged sustained exercise (Burke et al. 2017) following adaptation to ketogenic LCHF diet. It should be noted that such rates reflect absolute workloads, and interaction of factors such as the athlete’s size and maximal aerobic capacity; indeed some studies have reported rates approaching 2 g min−1 in elite athletes with larger BM and high V˙ O2peak characteristics (Burke et al. 2017). Meanwhile, the lower maximal fat oxidation rates of 1.1–1.4 g min−1 reported in other studies of ketogenic LCHF diets (Prinset al. 2019; Shaw et al. 2019; Burke et al. 2020) may reflect low BM or lower absolute aerobic capacity of the athlete (including females or individuals of lower calibre) or different exercise protocols, rather than incomplete adaptation. Therefore, it might be useful to report such values in terms of g kg−1 BM min−1 to at least take one likely co-factor into account. In any case, the current study adds a significant piece to the current literature by showing that this core characteristic of keto adaptation can be achieved in a much shorter time frame than previously considered.
(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.)
نمونه گیری خون و آنالیز اسیدهای چرب آزاد سرم
قبل از (قبل از تمرین ناشتا و بعد از غذا، '0 کیلومتر')، در طی (1 کیلومتر و 13 کیلومتر)، و بلافاصله پس از (25 کیلومتر) پیاده روی 25 کیلومتری، خون از طریق یک کانول ساعد ساکن در داخل بدن جمع آوری شد. لوله های 2.5 میلی لیتری Vacuette SST (Greiner Bio-One، Kremsmunster، اتریش)، اجازه داده شد تا 30 دقیقه لخته شود و سپس در 1500 گرم، 4 درجه سانتی گراد، 10 دقیقه سانتریفیوژ شد. سرم جمع‌آوری‌شده منجمد شد و بعداً برای غلظت اسید چرب آزاد (FFA) با استفاده از روش رنگ‌سنجی طبق دستورالعمل‌های سازنده (کیت NEFA-c، Novachem Pty Ltd، هایدلبرگ غرب، ویکتوریا، استرالیا) آنالیز شد.
محاسبه نسبت تبادل تنفسی و داده های اکسیداسیون بستر
نسبت تبادل تنفسی از گازهای منقضی حالت پایدار جمع‌آوری‌شده در طی دوره‌های 1 دقیقه در طول آزمایش اقتصادی و حداکثر ظرفیت هوازی (V˙ O2peak) محاسبه شد. نرخ CHO و اکسیداسیون چربی (گرم در دقیقه) از مقادیر V˙ CO2 و V˙ O2 با استفاده از مقادیر RER غیر پروتئینی محاسبه شد (Peronnet & Massicotte, 1991). این معادلات بر این فرض استوار است که V˙ O2 و V˙ CO2 به طور دقیق مصرف O2 بافت و تولید CO2 را منعکس می کند، و اینکه کالریمتری غیرمستقیم یک روش معتبر برای تعیین کمیت میزان اکسیداسیون بستر در ورزشکاران خوب تمرین کرده در طول ورزش شدید تا 85٪ از V است. ˙ O2peak (Romijn et al. 1993). ما محاسبات خود را برای سهم اکسیداسیون کتون در استفاده از بستر تصحیح نکردیم تا یافته های خود را با کارهای قبلی انجام شده توسط گروهمان (Stellingwerff et al. 2006; Burke et al. 2017) و همچنین سایر گزارش های استفاده از سوبسترا در فوق العاده انجام دهیم. ورزشکاران استقامتی که به طور مزمن رژیم های LCHF مصرف می کنند (Volek et al. 2016; Webster et al. 2016). با این حال، ما تصدیق می کنیم که ممکن است یک خطای کوچک (اما سیستماتیک) در استفاده از معادلات مرسوم برای محاسبه اکسیداسیون چربی و CHO از اطلاعات تبادل گاز وجود داشته باشد.
بحث
این مقاله به مجموعه تحقیقات ما در مورد رژیم LCHF کتوژنیک در ورزشکاران استقامتی کلاس جهانی ادامه می دهد. یافته‌های جدید از این مطالعه عبارتند از: (1) سازگاری‌هایی که به طور قابل‌توجهی اکسیداسیون چربی را در طول ورزش در پاسخ به LCHF در ورزشکاران نخبه در عرض 5 تا 6 روز افزایش می‌دهند و به همان نرخ‌هایی می‌رسند که در ورزشکاران استقامتی مشاهده شده است که به آن پایبند هستند. این رژیم برای دوره های متوسط (3-4 هفته) و طولانی مدت (بیش از 12 هفته)؛ (2) ابزار مجدد عضله برای افزایش اکسیداسیون چربی با قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض یک LCHF کتوژنیک در مواجهه با افزایش حاد در دسترس بودن CHO عضله حفظ می شود، اما با 5 روز رژیم غذایی مزمن CHO بالا معکوس می شود. (3) زمانی که اکسیداسیون چربی به حداکثر می رسد، صرفه جویی در ورزش با شدت های مربوط به رویدادهای استقامتی زندگی واقعی با سازگاری مختصر با LCHF کتوژنیک کاهش می یابد. و (4) استراتژی‌هایی که تلاش می‌کنند انطباق کوتاه با رژیم LCHF کتوژنیک را با افزایش در دسترس بودن CHO عضلانی ادغام کنند، به‌نظر می‌رسد با کاهش اکسیداسیون CHO و اختلال در عملکرد رویدادهای استقامتی که در شدت‌های تمرینی نسبی و مطلق بالا انجام می‌شوند، محدود شوند. شواهد واضحی از هر دو مداخله (فینی و همکاران 1983؛ بورک و همکاران 2017؛ شاو و همکاران 2019؛ 2020) و مطالعات مقطعی (ولک و همکاران 2016؛ وبستر و همکاران 2016) مبنی بر پایبندی به کتوژنیک وجود دارد. رژیم غذایی LCHF شکل 7. حداکثر جذب نسبی اکسیژن (A)، عملکرد مسابقه 10000 متر (B) و تغییرات عملکرد بین دو نژاد (C) قبل و بعد از سازگاری با یک CHO کم چربی (LCHF، n = 7) یا CHO بالا (HCHO، n = 6) رژیم غذایی داده ها میانگین ± انحراف معیار هستند که نتایج افراد با دایره ها (پایه) و مربع ها (Adaptation) نشان داده می شود. تفاوت های قابل توجه در گروه نسبت به پایه: ∗P <0.05. تفاوت معنی داری در تغییرات عملکرد بین گروه ها: 0.009 = †P. منجر به افزایش قابل توجهی (مثلاً 200-250٪) در ظرفیت اکسیداسیون چربی در حین ورزش می شود، حتی در ورزشکاران استقامتی که به خوبی تمرین کرده اند و به این ویژگی به عنوان نتیجه تمرین خود دست می یابند (هاولی و همکاران 2018). میانگین نرخ اکسیداسیون چربی 1.5 گرم در دقیقه در طی پروتکل های ورزش درجه بندی شده (Volek et al. 2016) یا ورزش پایدار طولانی مدت (Burke et al. 2017) به دنبال سازگاری با رژیم غذایی LCHF کتوژنیک گزارش شده است. لازم به ذکر است که چنین نرخ هایی منعکس کننده حجم کاری مطلق و تعامل عواملی مانند اندازه ورزشکار و حداکثر ظرفیت هوازی است. در واقع برخی از مطالعات میزان نزدیک به 2 گرم در دقیقه را در ورزشکاران نخبه با BM بزرگتر و ویژگی های V˙ O2peak بالا گزارش کرده اند (Burke et al. 2017). در همین حال، حداکثر نرخ اکسیداسیون چربی کمتر از 1.1 تا 1.4 گرم در دقیقه در سایر مطالعات رژیم های LCHF کتوژنیک گزارش شده است (Prinset al. 2019؛ Shaw et al. 2019; Burke et al. 2020) ممکن است منعکس کننده BM کم یا هوازی مطلق پایین تر باشد. ظرفیت ورزشکار (از جمله زنان یا افراد با کالیبر پایین تر) یا پروتکل های ورزشی متفاوت، به جای سازگاری ناقص. بنابراین، ممکن است مفید باشد که چنین مقادیری را بر حسب گرم کیلوگرم - 1 BM - 1 گزارش کنیم تا حداقل یک عامل مشترک احتمالی را در نظر بگیریم. در هر صورت، مطالعه کنونی قطعه قابل توجهی را به لی فعلی اضافه میکند. با نشان دادن این که این ویژگی اصلی سازگاری کتو را می توان در یک بازه زمانی بسیار کوتاهتر از آنچه قبلاً در نظر گرفته شده بود به دست آورد.
