Rolle der intermittierenden exogenen Ketose bei der physiologischen und muskulären adaptiven Reaktion auf Ausdauertraining

In einer aktuellen Studie (Poffé et al., 2019) haben wir gezeigt, dass die Konzentration von Ketonkörpern im Blut durch die Einnahme eines Ketonesters (KE) nach dem Training und kurz vor dem Schlafengehen während einer dreiwöchigen Übertrainingsperiode erhöht wird führte zu einer Unterdrückung der physiologischen Symptome von Übertraining. Die konsequente KE-Einnahme verbesserte die Ausdauerleistung, wirkte sich positiv auf die autonome Regulation des Herzens aus, unterdrückte den Anstieg der nächtlichen sympathischen Aktivität und erhöhte die spontane Energieaufnahme. Darüber hinaus hatte die KE-Einnahme einen positiven Effekt auf die muskuläre adaptive Reaktion, was durch die deutlich erhöhte Muskelangiogenese belegt wurde. Daher wollen wir in dieser Studie untersuchen, ob die orale Gabe von Ketonen nach dem Training und kurz vor dem Schlafengehen auch einen positiven Effekt auf die adaptive Reaktion während eines gut dosierten Ausdauertrainingsprogramms hat. Da die Unterdrückung der nächtlichen sympathischen Aktivität die Schlafqualität positiv beeinflussen kann, werden wir auch den Einfluss von KE und der Trainingsdauer auf die Schlafqualität untersuchen.

Um dies zu untersuchen, werden wir ein randomisiertes, placebokontrolliertes paralleles Forschungsdesign verwenden. Gut trainierte männliche Radfahrer nehmen an einem vollständig kontrollierten Interventionszeitraum von 8 Wochen teil. Während des Interventionszeitraums absolvieren die Teilnehmer ein betreutes Fahrradtrainingsprogramm (5-7 Trainingseinheiten pro Woche) mit einem schrittweisen Aufbau zur Verbesserung der Ausdauerkapazität.

Während des gesamten Interventionszeitraums nehmen die Teilnehmer nach jeder Trainingseinheit und 30 Minuten vor dem Schlafengehen 25 g Ketonester oder ein entsprechendes Placebo ein. Die Ausdauerleistung wird vor Beginn des Trainingszeitraums (Vortest), nach Woche 3 (Mitteltest), nach Woche 7 (Posttest) des Trainingszeitraums und am Ende der Trainingsintervention (Posttest + Taper) bewertet. Darüber hinaus werden vor und nach dem Test Blutproben entnommen, um Marker für den Hormonstatus und Entzündungen zu analysieren. Vor und nach dem Test werden Muskelbiopsien aus dem Vastus lateralis-Muskel des rechten Beins entnommen, um die Querschnittsfläche, die Muskelfasertypisierung, die Angiogenese, die Proteinsynthese und den Proteinabbau, die Mitochondrienfunktion und die Energiesubstratkonzentrationen zu analysieren. Einen Monat nach der Interventionsperiode wird eine zusätzliche Biopsie entnommen, um Veränderungen in der Genexpression (epigenetische Modifikationen) zu untersuchen. Der Schlaf wird mittels Polysomnographie (PSG) beim Vortest, Mitteltest und Nachtest bewertet. Abschließend wird vor und nach der Trainingsperiode eine Ruhe- und Belastungsechokardiographie durchgeführt, um strukturelle und morphologische Veränderungen des Herzens zu untersuchen.