Maximale Fettoxidation während des Trainings (FatMaxx)

Begründung: Während des Trainings steigt der Energieverbrauch dramatisch an, wobei die Trainingsintensität der wichtigste Faktor ist, der die Substratverwertung beeinflusst. Es wird allgemein berichtet, dass die Fettoxidation mit zunehmender Trainingsintensität bis zu einem bestimmten Punkt zunimmt. Bei höheren Trainingsintensitäten nimmt die Fettoxidation trotz erhöhtem Energiebedarf ziemlich schnell ab, und Kohlenhydrate werden zur vorherrschenden und schließlich zur einzigen Energiequelle während des (aeroben) Trainings.

Die maximale Kapazität des menschlichen Körpers, Fett während des Trainings zu oxidieren, kann quantitativ durch die sogenannten „MFO“ und „FATmax“ beschrieben werden. Die MFO (maximale Fettoxidation) ist das höchste absolute Niveau der Fettoxidation, ausgedrückt in Gramm pro Minute (g/min), während FATmax die Trainingsintensität ist, bei der die Fettoxidation am höchsten ist (%VO2max oder %HFmax). Diese Konzepte können für das Ausdauertraining und die Leistung von Bedeutung sein.

Es ist allgemein bekannt, dass selbst in ziemlich homogenen Populationen die interindividuelle Variabilität der Fettoxidation, insbesondere der MFO, ziemlich groß ist. Individuelle Faktoren wie Geschlecht, Körperzusammensetzung (Magermasse) und Fitnesslevel erklären einen wesentlichen Teil dieser Schwankungen. Darüber hinaus liegen genetischen Faktoren Unterschiede zwischen Individuen zugrunde. Aber auch „externe Faktoren“ wie der Ernährungszustand, d. h. eine niedrige oder hohe Verfügbarkeit von Kohlenhydraten (CHO), und Erschöpfung sind aufgrund von Veränderungen in der Substratverfügbarkeit wahrscheinlich mit einer maximalen Fettoxidation verbunden. Der Beitrag dieser externen Faktoren zu Veränderungen in der Substratnutzung ist bisher unbekannt.

Ziel: Die Forscher zielen darauf ab, den Einfluss der CHO-Verfügbarkeit vor dem Training und der Erschöpfung auf die maximale Fettoxidation (MFO & FATmax) während des Trainings festzustellen.

Studiendesign: Die Studie besteht aus zwei Teilen. In Teil I wird der Einfluss der Kohlenhydratverfügbarkeit bewertet, in Teil II der Einfluss der Erschöpfung.

In Teil I (Cross-Over-Design) führen die Probanden einen abgestuften Belastungstest durch, um die maximale Fettoxidation zu messen („Fatmax-Test“). Einmal mit niedrigem CHO, das andere Mal mit hohem CHO. Die Reihenfolge wird randomisiert. Zwischen den Bedingungen wird eine Woche berücksichtigt.

In Teil II (einarmige Intervention) führen die Probanden den abgestuften Belastungstest zweimal an einem einzigen Tag durch, aber jetzt mit einer erschöpfenden Übungssitzung ('Training') von ~ 90 min dazwischen, um in beiden Teilen die Erschöpfung herbeizuführen Den experimentellen Tests geht ein Besuch voraus, bei dem die Körperzusammensetzung gemessen und die Probanden mit den Testverfahren vertraut gemacht werden. Zusätzlich werden ein Fragebogen zur körperlichen Aktivität und ein 3-Tage-Ernährungsprotokoll erstellt.

Der abgestufte Belastungstest ist der sogenannte „Fatmax-Test“, wie er von Achten und Jeukendrup (2003) beschrieben wird. Die Teilnehmer beginnen mit einem Aufwärmen bei 95 W (Männer) oder 60 W (Frauen), danach wird die Intensität alle 3 Minuten mit 35 W bis zur Erschöpfung gesteigert. Die Herzfrequenz sowie der Sauerstoffverbrauch (VO2) und die Kohlendioxidproduktion (VCO2) werden überwacht, um die Fettoxidationsraten und die maximale aerobe Kapazität zu erhalten.

Studienpopulation: Die Population dieser Studie besteht aus Männern und Frauen im Alter von 20 bis 35 Jahren mit einem BMI von 18,5 bis 27 kg/m2. Ein Teilnehmer sollte in der Freizeit aktiv sein, definiert als mindestens 3 Stunden Training pro Woche und maximal 10 Stunden pro Woche. Ihre sportliche Aktivität sollte eine Ausdauerkomponente haben. Der Teilnehmer ist nicht rauchend und gesund und hält sich an die Studienvorschriften.

Intervention (Behandlung):

Teil I: In diesem Teil der Studie wird die Verfügbarkeit von Kohlenhydraten vor dem Training manipuliert. Vor der Messung der maximalen Fettoxidation während des Trainings werden die Probanden nach dem Zufallsprinzip einem 36-Stunden-Zeitraum (d. h. einem Nachmittag, einem einzelnen Tag plus Frühstück) entweder einer Diät mit niedrigem CHO/einem hohen Fettanteil (~65 % Fett) oder einer zugeteilt gleiche Energie (isokalorisch), kohlenhydratreiche Ernährung (~65 %en nach CHO).

Teil II: In diesem Teil ist die Intervention eine „Trainingseinheit“ von 90 Minuten bei 60 % Wmax, mit allen 15 Minuten einer hochintensiven Trainingseinheit von 2 Minuten (90 % Wmax). Dies soll eine Trainingseinheit simulieren und Erschöpfung hervorrufen.

Am Tag vor den Prüfungen müssen die Teilnehmer auf Sport verzichten.

Hauptstudienparameter/-endpunkte: Die Hauptstudienparameter sind MFO und FATmax, wie sie mit indirekter Kalorimetrie (VO2, VCO2) während eines abgestuften Belastungstests (35-W/3-Minuten-Protokoll) ermittelt wurden. Zur Berechnung von MFO und FATmax werden der Sauerstoffverbrauch (VO2) und die CO2-Produktion (VCO2) gemessen. Aus diesen Werten kann die respiratorische Austauschrate (RER) berechnet und die Fettoxidation nach den Gleichungen von Frayn quantifiziert werden.