Abstract

fundal

Dietele cu conținut scăzut de carbohidrați, cu conținut ridicat de grăsimi și cetogen sunt adoptate din ce în ce mai mult de sportivi pentru compoziția corpului și îmbunătățirea performanței sportive. Cu toate acestea, până în prezent, nu există un consens cu privire la eficacitatea acestora în îmbunătățirea performanței. De asemenea, nu există nicio literatură cuprinzătoare despre experiențele sportivilor în timpul acestei diete. Scopul acestei lucrări pilot a fost dublu: i. pentru a examina efectele unei diete ketogenice fără calorii controlate asupra compoziției corpului și a rezultatelor performanței sportivilor de anduranță și ii. pentru a evalua experiențele sportivilor din dieta ketogenică în timpul intervenției de 10 săptămâni.

Metode

Folosind un design de studiu de caz, cinci sportivi de rezistență din Noua Zeelandă (4 femei, 1 bărbat) au suferit o intervenție dietetică cetogenă de 10 săptămâni. Compoziția corpului (suma a 8 pliuri cutanate), indicatorii de performanță (timpul până la epuizare, VO2 max, puterea maximă și pragul ventilator) și pragurile de schimb de gaze au fost măsurate la momentul inițial și la 10 săptămâni. Scorurile medii ale modificărilor au fost calculate și analizate folosind teste t; Mărimile efectului lui Cohen și limitele de încredere de 90% au fost aplicate pentru a cuantifica schimbarea. Interviurile individuale efectuate la 5 săptămâni și un grup de discuții la 10 săptămâni au evaluat experiențele dietetice ketogene ale sportivilor. Datele au fost transcrise și analizate folosind analiza tematică.

Rezultate

Toți sportivii și-au sporit capacitatea de a utiliza grăsimea ca sursă de combustibil, inclusiv la intensități mai mari de efort. Greutatea corporală medie a fost redusă cu 4 kg ± SD 3,1 (p = 0,046; mărimea efectului (ES): 0,62) și suma a 8 pliuri ale pielii cu 25,9 mm ± SD 6,9; ES: 1,27; p = 0,001). Timpul mediu până la epuizare a scăzut

2 min (± SD 0,7; p = 0,004; ES: 0,53). Alte rezultate ale performanței au arătat reduceri medii, cu unele creșteri sau rezultate neschimbate la doi indivizi (VO2 Max: -1,69 ml.kg.min ± SD 3,4 (p = 0,63); putere maximă: -18 W ± SD 16,4 (p = 0,07) și VT2: -6 W ± SD 44,5 (p = 0,77). Sportivii au raportat că s-au confruntat inițial cu niveluri reduse de energie, urmate de o revenire a nivelurilor ridicate după aceea, în special în timpul exercițiilor fizice, dar cu incapacitatea de a efectua cu ușurință atacuri intense. Fiecare sportiv a raportat că se confruntă cu o bunăstare îmbunătățită, a inclus recuperarea îmbunătățită, îmbunătățirea stărilor pielii și inflamația redusă.

Concluzii

În ciuda scăderilor de performanță și a unor experiențe negative, sportivii au fost dornici să urmărească un stil de alimentație cu conținut scăzut de carbohidrați, cu conținut ridicat de grăsimi, care avansează din cauza beneficiilor neașteptate pentru sănătate pe care le-au experimentat.

Înregistrarea procesului

ACTRN: ACTRN12617000613303. Înregistrat la 28 aprilie 2017, înregistrat retrospectiv.

fundal

Dietele cu conținut scăzut de carbohidrați, bogate în grăsimi (LCHF), inclusiv versiunea lor extremă, adică dietele ketogenice au devenit recent regimuri dietetice populare pentru sportivi din mai multe motive. Cu toate acestea, nu există un consens cu privire la eficacitatea dietelor ketogenice asupra performanței sportive. Filosofia generală de nutriție generală pentru sportivii de anduranță este una care pune accentul pe o paradigmă cu conținut scăzut de grăsimi, dominantă în carbohidrați. În aceste condiții dietetice, sportivii folosesc carbohidrații ca sursă predominantă de combustibil pentru a alimenta volume mari de exerciții aerobe [1]. Apelul consumului de LCHF pentru sportivii de anduranță se datorează probabil schimbării utilizării combustibilului, de la un model centrat în carbohidrați la unul care utilizează predominant grăsimi, dintre care depozitele sunt nelimitate în comparație cu glucidele (adică glicogenul muscular). Această schimbare metabolică, observată după o perioadă de modificare a dietei, este adesea denumită „adaptată la grăsimi”, care a fost bine documentată în studii începând cu anii 1980 [2, 3].

În ciuda avantajului fiziologic al utilizării grăsimii ca sursă de combustibil în timpul exercițiului sub-maxim, până în prezent nu există dovezi concludente care să sugereze că acest lucru are ca rezultat îmbunătățirea performanței ulterioare [4]. Unele răspunsuri individuale la o dietă ketogenică au arătat beneficii dramatice atât în ​​metabolismul grăsimilor, cât și în performanță, și merită investigații suplimentare [5, 6]. Cu toate acestea, studiile au arătat, de asemenea, o reducere a performanței aerobe maxime [7], cu unele dovezi care indică un efect negativ asupra intensității exercițiului> 70% din VO2 max [8, 9]. Majoritatea acestor studii au fost criticate pentru că nu sunt suficient de lungi pentru a permite apariția mecanismelor de adaptare complete, care par să necesite cel puțin 21 de zile.

În ciuda lipsei unor dovezi revizuite de colegi pentru îmbunătățirea performanței, sportivii continuă să fie interesați de paradigma dietetică LCHF. Este probabil că acest lucru este cazul din două motive care depășesc dorința de a obține un plus de performanță: 1. o reducere a grăsimii corporale care este frecvent citată atunci când sportivii întreprind LCHF sau diete ketogenice [10] și 2. anecdotica beneficii care sunt citate de sportivii care mănâncă în acest fel. Există foarte puțină literatură specifică sportivilor, în special de natură calitativă, care abordează rezultatele de neperformanță ale LCHF sau ale alimentației ketogene într-o cohortă de sportivi. Într-un proiect de studiu de caz translațional, acest studiu pilot și-a propus să investigheze efectul unei diete ketogenice de 10 săptămâni asupra compoziției corpului și a rezultatelor performanței la cinci sportivi de rezistență din Noua Zeelandă, precum și să evalueze calitativ experiențele sportivilor de a se angaja dieta ketogenică în timpul sezonului lor de antrenament.

Metode

Design de studiu

Aceasta a fost o intervenție pilot de 10 săptămâni întreprinsă cu cinci studii de caz. Un grup de control nu a fost inclus. Studiul a avut loc la AUT, Human Potential Center; etica a fost aprobată de Comitetul de etică al AUT (cererea 15/415).

Participanți

Cinci sportivi de anduranță recreativă (patru femei, un bărbat) au acceptat să participe la acest studiu. Toți participanții erau cunoscuți de investigatorul primar și erau toți sportivi foarte motivați implicați în mod regulat în sporturi de rezistență competitivă la nivel înalt timp de cel puțin cinci ani. Toți participanții au fost nefumători, sănătoși și fără răni, conform unui chestionar de screening pentru sănătate și care nu au consumat o dietă săracă în carbohidrați (definiți ca carbohidrați mai mici de 45% din aportul total de energie). Consultați Tabelul 1 pentru datele demografice ale participanților. Sportivii au fost curioși de eficacitatea dietei ketogenice asupra compoziției corpului și performanței sportive. Niciunul dintre ei nu a avut experiență anterioară sau preconcepții despre dietele cu conținut scăzut de carbohidrați sau cetogen înainte de acest studiu.

Protocol de studiu

Înainte de începerea intervenției, participanții au fost supuși unei serii de teste și a unei consultări complete pentru instrucțiuni dietetice și planificare, după cum urmează:

Test de performanță. Participanții au raportat la laborator dimineața într-o stare de repaus alimentar și au fost supuși unui test de performanță de trei ori: i. cu o săptămână înainte de intervenție (familiarizare), ii. imediat înainte de intervenție (linia de bază) și iii. Postează imediat intervenția (post). Pentru a determina \ (> ^> _> \) și pragurile de schimb de gaze (GET) s-a efectuat un test de ciclu incremental folosind un ergometru cu ciclu controlat electromagnetic (Ergoselect 100, Ergoline, Bitz, Germania) într-un laborator cu temperatură controlată (21 ° C, 65% rH). Testul a început la 30 W și a crescut cu 30 W la fiecare 3 minute până la epuizarea volitivă. Participanții au fost instruiți să mențină o cadență de 80 de rotații.min −1. Absorbția oxigenului (\ (> ^> _ 2 \)) a fost măsurată continuu utilizând un sistem metabolic respirație cu respirație (Metamax 3b, Cortex, Leipzig, Germania), iar ritmul cardiac a fost măsurat continuu utilizând un dispozitiv de telemetrie cu rază scurtă de acțiune M2, Suunto, Vantaa, Finlanda). \ (> ^> _> \) A fost definită ca cea mai mare valoare de 30s \ (> ^> _ 2 \), iar GET a fost identificat independent de doi investigatori experimentați folosind metoda înclinării în V [11].

Instrucțiuni dietetice. O consultare inițială a fost efectuată cu fiecare participant de către cercetătorul primar/dietetician înregistrat imediat după testul de performanță. Participanții au primit o rețetă zilnică de macronutrienți de 0,5 mmol/l.

Testarea antropometrică. Greutatea corporală și pliurile cutanate au fost măsurate de un antropometrist acreditat la nivelul ISAK, înainte și la încheierea intervenției, la aceeași oră a zilei. S-a aplicat o sumă a protocolului ISAK (∑) cu 8 situri ale pliurilor cutanate: triceps, biceps, subscapular, creastă iliacă, supraspinal, abdominal, coapsa frontală și vițelul medial [12].

Interviuri și focus grup. Un interviu individual de 20-30 de minute a fost realizat la telefon în săptămâna a 5-a săptămână, iar un focus grup de 60 de minute a fost realizat în persoană, odată ce intervenția sa încheiat. Importanța acestei lucrări calitative a fost de a evalua atât experiența individuală, cât și cea a grupului, de a fi urmat această dietă timp de 10 săptămâni. Sesiunea de grup a oferit sportivilor șansa de a compara experiențele și de a traduce rezultatele în practica viitoare.

Analiza datelor

Datorită naturii exploratorii a acestui studiu și a dimensiunii reduse a eșantionului nostru, datele cantitative sunt prezentate ca răspunsuri individuale. Datele au fost analizate folosind scorurile medii ale modificărilor, cu dimensiunile efectului lui Cohen și limitele de încredere asociate aplicate pentru a cuantifica amploarea modificării. De asemenea, am ales să aplicăm o statistică de probabilitate folosind testul t al unui student pentru a determina semnificația statistică a schimbării. Toate statisticile au fost generate și aplicate utilizând Microsoft Excel 2016. Recunoaștem că aplicarea modelelor statistice are o semnificație limitată în acest context și nu intenționăm să facem inferențe cu privire la aceste rezultate populației de sportivi. Ca atare, rezultate cu un nivel de semnificație de p

Rezultate

Dieta și cetoza

Dietele au fost orientate pentru a induce cetoza nutrițională, pe care toți sportivii au atins-o până la sfârșitul săptămânii 2. Toți sportivii au aderat la pragurile de macronutrienți prevăzute pentru cele 10 săptămâni, în afară de în două ocazii în primele două săptămâni, o dată, unde aportul de proteine a depășit pragul recomandat de-a lungul mai multor zile la un sportiv și consumul de alcool a fost excesiv la un alt atlet, împiedicând astfel atingerea cetozei. Tabelul 2 prezintă un exemplu de aport alimentar pe zi pentru fiecare participant, împreună cu energia medie și defalcarea macronutrienților pentru acea zi. Ziua eșantionului a fost selectată la întâmplare în timpul săptămânii 5. Sportivii au variat puțin din dietele eșantionului care le-au fost furnizate pe parcursul celor 10 săptămâni, cu respectarea dietelor verificate de cetone din sânge rămânând întotdeauna peste 0,5 mmol/l începând cu săptămâna 2. Cetonele din sânge au variat între 0,5-4,2 mmol/l; femelele au variat între 0,5-1,9 mmol/l și nu au depășit niciodată 1,9 mmol/l. Sportivul masculin a variat între 1,0-3,5 mmol/l, a scăzut sub 1,0 mmol/l în două ocazii (0,8 și 0,6 mmol/l) și a măsurat 4,2 mmol/l cu o singură ocazie.

Oxidarea substratului

Figura 1 prezintă curbele de utilizare a combustibilului pre și post intervenție (denumită și eficiența metabolică), împreună cu oxidarea maximă a grăsimii asociate (g/min) și maxima grăsimii (% Wmax) pentru fiecare participant.

beneficiază

Curbe de eficiență metabolică pre și post intervenție pentru fiecare participant. * PFox: oxidare maximă a grăsimilor (g/min). † Fatmax: oxidare maximă a grăsimilor la% WRmax

Fiecare curbă afișează punctul de încrucișare, adică punctul în care se atinge vârful oxidării grăsimilor și punctul în care carbohidrații preiau ca sursă predominantă de combustibil. Vârful mediu de oxidare absolută a grăsimii și deviația standard (SD) au crescut cu 41,3% (0,6 ± 0,1 până la 0,8 ± 0,1 g.min −1, p = 0,001). Toți sportivii și-au crescut vârful de oxidare a grăsimilor. Intensitatea exercițiului față de \ (> ^> _ \) la care a avut loc oxidarea absolută a grăsimii (Fatmax) a crescut cu 31,2% de la pre-postintervenție \ (48,2 ± 8,7 până la 63,2 ± 5,7% \) (> ^> _ \), p = 0,06). În mod similar, Fatmax în raport cu WRmax a crescut cu 21,5% de la pre- până la post-intervenție (39,5 ± 11,9 până la 48,0 ± 8,9% WRmax, p = 0,18). Doi din cei cinci sportivi au prezentat o creștere a Fatmax față de WR max, iar restul de trei nu au prezentat nicio modificare.

Compoziția/performanța corpului

Figura 2 prezintă scorurile individuale pre și post pentru datele antropometrice și de performanță. Toți cei cinci participanți au avut reduceri ale greutății corporale și ale pliurilor pielii. Pierderea medie în greutate și SD a fost de -4,0 ± 3,1 kg (p = 0,046), iar în pliurile pielii a fost de -25,9 ± 6,9 mmp = 0,001). Rezultatul pliului cutanat a arătat o dimensiune mare a efectului (1,27), cu limite de încredere asociate care nu trec de zero, indicând împreună semnificația clinică în contextul aplicării lor limitate la aceste date.

Răspunsurile individuale și dimensiunile efectelor antropometriei și variabilelor de performanță

Toți participanții au prezentat o scădere a timpului până la epuizare (TTE), timpul mediu și reducerea SD au fost de 2 ± 0,7 min (p = 0,004). S-au observat răspunsuri mai variate în modificarea VO2 Max (schimbare medie -1,69 ± 3,4 ml.kg.min (p = 0,63)), puterea de vârf (schimbare medie −18 ± 16,4 W (p = 0,07)) și prag ventilator, VT2 (schimbare medie −6 ± 44,5 W (p = 0,77)), cu unii sportivi care se îmbunătățesc (VT2 și VO2 max) sau rămân aceiași (VT2 și puterea de vârf).

Experiențe ale sportivilor

Tabelul 3 prezintă temele cheie pozitive și negative extrase din focus grup. În general, au existat mai multe teme pozitive decât negative; cu un sentiment îmbunătățit de sănătate generală și bunăstare care vine ca o temă puternică. Majoritatea experiențelor negative legate de oboseală, experimentate în primele câteva săptămâni ale intervenției, și un sentiment de pierdere a puterii, experimentate în ultimele câteva săptămâni. Fiecare sportiv a raportat următorii parametri subiectivi: bunăstare îmbunătățită, recuperare îmbunătățită, stări de piele îmbunătățite și inflamație redusă.

Discuţie

Acest studiu prezintă o perspectivă reală asupra vieții a cinci sportivi de rezistență sezonieră care, în virtutea curiozității lor, au dorit să experimenteze efectele unei diete ketogene asupra performanței lor sportive. În general, participanții au reușit să mărească utilizarea substratului acizilor grași liberi, să reducă grăsimea corporală și să aibă beneficii pozitive pentru sănătate, dar performanța lor aerobă maximă a fost compromisă.

Compozitia corpului

Reducerea grăsimii corporale poate fi explicată probabil printr-un deficit caloric rezultat creat de dietă, deoarece participanții au raportat o senzație sporită de sațietate și o reducere a aportului total de alimente. Acest rezultat nu a fost surprinzător și comparabil cu rezultatele cercetărilor anterioare atât asupra sportivilor de forță, cât și de rezistență [13,14,15]. Reducerea inițială a greutății poate fi asociată cu o pierdere a apei din corp prin epuizarea glicogenului [16, 17] și acest lucru a fost probabil și cazul acestui studiu; cu toate acestea pierderea de grăsime a fost evidentă în funcție de modificările cutanate. O altă teorie referitoare la pierderea în greutate, care este încă testată riguros, este un stimulent crescut pentru descompunerea grăsimilor, mai degrabă decât depozitarea, deoarece nivelurile de insulină circulante rămân scăzute în timpul dietelor ketogenice [18]. Poate că o combinație a tuturor celor trei mecanisme poate explica pierderea în greutate. O limitare a studiului a fost lipsa unei comparații de energie înainte și în timpul studiului, ceea ce ar fi oferit o anumită claritate cu privire la aceste mecanisme.

Eficiență metabolică

Toți participanții au avut o oxidare mai mare a acidului gras la o intensitate dată mai mare la sfârșitul studiului comparativ cu valoarea inițială. Această constatare a utilizării îmbunătățite a grăsimilor se aliniază cu cele ale altor grupuri care au încorporat protocoale dietetice ketogene și necetogene [5, 19, 20]. Mai mult, această modificare a utilizării substratului poate fi atribuită schimbării dietei, deoarece antrenamentul a fost păstrat relativ consistent pe tot parcursul intervenției. Participanții noștri au avut, de asemenea, un cost mai ridicat al oxigenului la sarcini de lucru sub-maxime, datorită utilizării mai mari a grăsimii ca substrat energetic. Cu toate acestea, acest lucru nu a beneficiat de capacitatea de exercițiu.

Performanţă

Experiențe ale sportivilor

Acesta este unul dintre puținele studii care raportează în mod specific experiențele sportivilor de anduranță de a întreține o dietă ketogenică. Sportivii au raportat experiențe fiziologice negative similare cu cele raportate de sportivi în studii comparative de dietă ketogenică [13, 14, 31]. Cu toate acestea, au raportat, de asemenea, că au avut beneficii pe tot parcursul procesului. Unul dintre aceste beneficii a fost recuperarea îmbunătățită; eventual, creșterea cetonelor din sânge a avut o oarecare influență, deoarece beta-hidroxibutiratul a fost asociat cu reglarea în sus a expresiei genelor antioxidante și scăderea speciilor reactive de oxigen [32]. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a demonstra acest lucru în cadrul populațiilor sportive.

Dintr-o perspectivă de bunăstare fizică, cazurile de îmbunătățire a pielii și rezolvarea unei probleme de prostată în curs de desfășurare, au fost puncte majore de discuție despre beneficiile experimentate. Speculăm că reducerea inflamației sistemice ca urmare a unui aport total mai mic de zahăr [33] și de acid gras Omega 6, reechilibrând astfel raportul de acizi grași Omega 6: 3 într-o direcție antiinflamatorie [34] a dat naștere la aceste rezultate. Toți participanții consumau uleiuri din semințe industriale cu conținut ridicat de Omega 6 înainte de studiu (utilizate ca grăsimi de gătit și derivate din alimente procesate). În timpul studiului, aceste grăsimi au fost înlocuite cu ulei de cocos, unt și ulei de măsline; adică grăsimi care conțin un conținut minim de acizi grași Omega 6.

Fiind un studiu translațional, am urmărit în mod informal participanții la 12 luni după încheierea studiului. Toți concurau încă în evenimente de rezistență și, deși nu mâncau o dietă ketogenică, niciunul dintre ei nu revenise la stilul lor anterior de a mânca cu un conținut ridicat de carbohidrați și cu conținut scăzut de grăsimi. Colectiv, ei au raportat că, odată ce studiul s-a încheiat, aceștia și-au crescut treptat aportul de carbohidrați până în momentul în care au simțit revenirea performanței lor la intensități mari. Aceștia încă restricționau carbohidrații și mâncau mai multe grăsimi decât recomandă liniile directoare principale și au raportat că au descoperit raportul optim de macronutrienți care îndeplinește performanța, compoziția corpului și un obiectiv de sănătate.