Maximální oxidace tuků a spotřeba paliva během cvičení

Do studie bude přijata skupina mladých, zdravých a středně až dobře trénovaných mužů. Účastníci budou rozděleni do 2 skupin stratifikovanou randomizací konzumující buď 3denní dietu bohatou na tuky (HiFAT) nebo dietu bohatou na sacharidy (HiCHO).

Když všichni účastníci dokončí studii, výsledky budou analyzovány rozdělením dvou skupin do dvou podskupin na základě mediánu MFO.

Studie zahrnuje 4 návštěvy v naší laboratoři.

Když si účastníci přečtou, přijmou a podepíší prohlášení v otevřeném jazyce, budou pozváni na screeningové sezení v naší laboratoři, což je první návštěva. Pokud účastník splní zařazovací a nikoli vylučovací kritéria, bude zařazen do studie a bude naplánován časový harmonogram dalších tří návštěv. Na konci screeningu bude účastník instruován, aby plně naplnil 4denní dietní mlékárnu za účelem analýzy obvyklé stravy účastníků.

Při druhé návštěvě se účastník sejde v laboratoři po celonočním půstu a byl požádán, aby se 48 hodin před testovacím dnem vyvaroval alkoholu a namáhavého cvičení. Druhý test začíná návštěvou toalety před provedením dvouenergetického rentgenového absorpčního vyšetření (DXA) a bioelektrického impedančního skenu (BIA) za účelem měření tělesného složení účastníka. Po 5 min. v klidu se změří krevní tlak a poté se změří obvod boků a pasu. Po změření krevního tlaku a složení těla účastník provede inkrementální zátěžový test na cykloergometru. Vydechovaný vzduch se měří nepřímou kalorimetrií a používá se k výpočtu maximální oxidace tuku a maximální aerobní kapacity.

Jako druhá návštěva se účastník dostaví do laboratoře ráno po celonočním hladovění, kdy byl 48 hodin před testovacím dnem požádán, aby se vyhnul alkoholu a namáhavému cvičení. Při třetí návštěvě jsou odebrány klidové krevní vzorky, biopsie tuku a svalů. Po 30 min. odpočinku bude proveden stejný přírůstkový zátěžový test jako při návštěvě 2, aby se změřila maximální oxidace tuku a maximální aerobní kapacita. Test se provádí dvakrát, aby se minimalizovaly odchylky a aby se zajistilo, že okolnosti s biopsií jsou identické před a po dietním zásahu.

Na konci třetí návštěvy dostane účastník dietu s vysokým obsahem tuků nebo izoenergetickou stravu s vysokým obsahem sacharidů, kterou bude následovat po další tři dny. Účastník dále obdrží hodinky aktivity pro sledování úrovně jeho aktivity během dietní intervence a bude mu instruováno cvičit po dobu jedné hodiny při 65 % své maximální tepové frekvence.

Čtvrtá a poslední návštěva laboratoře je den po ukončení třídenní dietní intervence. Účastník dorazí do laboratoře ráno po celonočním hladovění a byl požádán, aby se 48 hodin před testovacím dnem vyhnul alkoholu a namáhavému cvičení. Testovací den začíná návštěvou toalety za účelem vyprázdnění močového měchýře a provedou se DXA a BIA, po kterých následuje měření krevního tlaku a obvodu boků a pasu. Účastník je veden do laboratoře, kde si musí 5-10 minut odpočinout. před odběrem klidového vzorku krve a biopsií tuku a svalů. Účastník musí odpočívat dalších 30 minut. před provedením přírůstkového zátěžového testu k měření maximální oxidace tuku a maximální aerobní kapacity.

Postup a analýza:

Vzorky krve: Vzorky krve budou odebrány z vena cubiti medialis na předloktí. Vzorky krve budou analyzovány pomocí standardních laboratorních biochemických testů k posouzení metabolických rizikových faktorů a plazmatických metabolitů a hormonů.

Tuková biopsie: Tukové biopsie budou odebrány z abdominální podkožní tukové tkáně 3-5 cm. laterálně od pupku. Vzorky budou odebrány bioptickou technikou Bergstrom pomocí bioptické jehly Bergstrom. Tuková biopsie bude analyzována pomocí mikroskopie a mitochondriální respirometrie s vysokým rozlišením k posouzení kapacity mitochondrií, zánětu makrofágů a velikosti tukových buněk. Dále bude měřena exprese proteinů a enzymů důležitých pro metabolismus glukózy a tuků.

Svalová biopsie: Svalové biopsie budou odebrány z musculus vastus lateralis lékařem našeho oddělení pomocí Bergstromovy biopsie. Svalová biopsie bude analyzována imunofluorescenční mikroskopií a technikou Western blot k posouzení svalových charakteristik (např. typ svalového vlákna, hustota kapilár a specifický obsah IMTG pro daný typ vlákna) a exprese klíčových proteinů zapojených do vychytávání FFA, intramuskulární lipolýzy a oxidace tuku.

Očekávané výsledky Tato studie nám pomůže porozumět základnímu svalovému mechanismu vysvětlujícímu, proč je použití substrátu odlišné mezi skupinou podobných dobře trénovaných sportovců. Studie dále objasní, zda jedinci s vysokou maximální oxidací tuků reagují odlišně na stravu s vysokým obsahem tuku nebo sacharidů ve srovnání s jedinci s nízkou maximální oxidací tuků.

Tyto informace budou vysoce relevantní pro trenéry, federace, odborníky na výživu a vytrvalostně trénované sportovce, kteří chtějí optimalizovat výživové a tréninkové metody ke zlepšení metabolických reakcí a v konečném důsledku ke zlepšení výkonu při cvičení.

Statistická analýza:

Byla provedena Pearsonova korelační analýza zahrnující všechny relevantní fyziologické proměnné týkající se primárního výsledku, maximální oxidace tuku, aby se analyzovaly fyziologické rozdíly mezi skupinou s vysokým MFO a nízkým MFO.

Dále bude provedena dvoucestná ANOVA s opakovanými měřeními, aby se analyzoval jakýkoli účinek stravy na MFO a aby se analyzovalo, zda existují nějaké rozdíly v účinku stravy mezi jedinci s vysokým a nízkým MFO. Jakékoli významné účinky testu ANOVA budou analyzovány post hoc testem pro vyhodnocení interakce mezi HiMFO a LoMFO.

Významná hladina je p<0,05.

Obecný design:

Projekt byl schválen Vědeckým etickým výborem většího regionu Kodaň (H-20019103) 3. července 2020. Protokol studie se držel zásad Helsinské deklarace.