Auswirkungen der Aufnahme von Dual-Source-Kohlenhydraten und der Leberglykogenauffüllung nach nächtlichem Fasten.

Glykogenspeicher in Muskeln und Leber spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung von Brennstoff während längerer körperlicher Betätigung und anstrengender Aktivitäten, die diese Speicher schnell erschöpfen können, was zu erhöhter Müdigkeit und verminderter Leistungsfähigkeit führt. Während längerer körperlicher Betätigung wird Leberglykogen abgebaut, um den Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten und eine wichtige Energiequelle für die arbeitenden Muskeln bereitzustellen. Dementsprechend ist Leberglykogen wichtig für unsere Fähigkeit, lang andauernde Ausdauerbelastungen durchzuführen.

Nach dem Schlaf befindet sich der Körper in einer natürlichen Fastenperiode; aus diesem Grund stammt die Hauptenergiequelle des Körpers aus den Leberglykogenspeichern, was bedeutet, dass die hepatischen Glykogenspeicher während dieser Zeit ausreichend abnehmen. Dementsprechend beginnen Athleten ohne ausreichende Kohlenhydratzufuhr vor dem Training oder Wettkampf mit reduzierter Verfügbarkeit von Leberglykogen, was ihre Fähigkeit beeinträchtigen kann, den Blutzuckerspiegel während längerer körperlicher Betätigung aufrechtzuerhalten, und zu Hypoglykämie und daraus resultierender Müdigkeit führen kann. Während aktuelle Richtlinien nahelegen, dass die Kohlenhydratzufuhr vor dem Training die Wiederauffüllung erschöpfter Leberglykogenspeicher unterstützen kann, ist derzeit unklar, ob die Zusammensetzung der Kohlenhydrate in der Frühstücksmahlzeit die Fähigkeit der Leber, Glykogen zu speichern, beeinflussen kann.

Fruktose wird hauptsächlich in der Leber verstoffwechselt und tritt in den hepatischen Kohlenhydratstoffwechsel stromabwärts von wichtigen regulatorischen Schritten der Glykolyse ein. Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Fruktose bevorzugt zur hepatischen Glykogenspeicherung beiträgt und, wenn sie zusammen mit Glukose aufgenommen wird, die hepatische Glykogensynthese nach dem Training im Vergleich zu Glukose allein verbessert. Trotzdem bleiben die Auswirkungen von Fruktose innerhalb eines kohlenhydratreichen Frühstücks nach nächtlichem Fasten (wo sich die metabolische und hormonelle Umgebung deutlich unterscheidet) unbekannt.

Daher zielt die vorliegende Studie darauf ab, 1) die Wirkung einer kohlenhydratreichen Frühstücksdiät auf die Leberglykogenspeicherung und 2) die Wirkung des Fruktosegehalts auf die Leberglykogenspeicherung zu bewerten.

Um unsere Ziele zu erreichen, werden die Teilnehmer drei experimentelle Bedingungen in randomisierter, ausbalancierter Reihenfolge absolvieren: 1) kein Frühstück (Kontrolle), 2) kohlenhydratreiches Frühstück (3 g/kg Körpermasse) (0% Fruktose) und 3) kohlenhydratreiches Frühstück (3 g/kg Körpermasse) (50% Fruktose). Hepatische Glykogenkonzentrationen werden mit nicht-invasiver 13C-Magnetresonanzspektroskopie (MRS) quantifiziert, wobei Magnetresonanztomographie (MRT) zur Beurteilung des Lebervolumens und des Magenvolumens eingesetzt wird. Sekundäre Messgrößen umfassen zirkulierende metabolische und hormonelle Reaktionen, die über venöse Blutentnahme bewertet werden. Primäre und sekundäre Endpunkte werden über die Bedingungen hinweg verglichen, um festzustellen, ob die gleichzeitige Aufnahme von Fruktose die hepatische Glykogenspeicherung im Vergleich zur Glukoseaufnahme und zum Fasten verändert. Diese Studie wird mechanistische Einblicke in die Rolle von Fruktose bei der Förderung der hepatischen Glykogensynthese liefern.