Massima ossidazione dei grassi e consumo di carburante durante l'esercizio

Per lo studio verrà reclutato un gruppo di maschi giovani, sani e da moderati a ben addestrati. I partecipanti saranno separati in 2 gruppi mediante randomizzazione stratificata consumando una dieta ricca di grassi di 3 giorni (HiFAT) o una dieta ricca di carboidrati (HiCHO).

Quando tutti i partecipanti avranno completato lo studio, i risultati saranno analizzati separando i due gruppi in due sottogruppi in base alla mediana del MFO

Lo studio comprende 4 visite al nostro laboratorio.

Quando i partecipanti avranno letto, accettato e firmato la dichiarazione in linguaggio semplice, saranno invitati per una sessione di screening nel nostro laboratorio che è la prima visita. Se il partecipante soddisfa i criteri di inclusione e non di esclusione, verrà incluso nello studio e verrà pianificato un calendario per le tre visite successive. Alla fine dello screening il partecipante verrà incaricato di riempire completamente un caseificio dietetico di 4 giorni per analizzare la dieta abituale dei partecipanti.

Per la seconda visita il partecipante si incontrerà in laboratorio dopo un digiuno notturno e gli è stato chiesto di evitare l'alcol e l'esercizio fisico intenso 48 ore prima del giorno del test. Il secondo test inizia con una visita in bagno prima che venga eseguita una scansione di assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA) e una scansione di impedenza bioelettrica (BIA) per misurare la composizione corporea del partecipante. Dopo 5 min. di riposo, viene misurata la pressione sanguigna seguita da una misurazione della circonferenza dell'anca e della vita. Dopo aver misurato la pressione sanguigna e la composizione corporea, il partecipante eseguirà un test di esercizio incrementale su un cicloergometro. L'aria espirata viene misurata mediante calorimetria indiretta e viene utilizzata per calcolare la massima ossidazione dei grassi e la massima capacità aerobica.

Come seconda visita, il partecipante arriverà al laboratorio la mattina dopo un digiuno notturno a cui è stato chiesto di evitare l'alcol e l'esercizio fisico intenso 48 ore prima del giorno del test. Alla terza visita vengono prelevati campioni di sangue a riposo, grasso e biopsie muscolari. Dopo 30 min. di riposo verrà eseguito lo stesso test di esercizio incrementale della visita 2 per misurare la massima ossidazione dei grassi e la massima capacità aerobica. Il test viene eseguito due volte per ridurre al minimo la variazione e per garantire che le circostanze con le biopsie siano identiche prima e dopo l'intervento dietetico.

Alla fine della terza visita, il partecipante riceverà una dieta ricca di grassi o isoenergetica ad alto contenuto di carboidrati da seguire per i prossimi tre giorni. Il partecipante riceverà inoltre un orologio di attività per monitorare il suo livello di attività durante l'intervento dietetico e gli verrà chiesto di esercitarsi per un'ora al 65% della sua frequenza cardiaca massima.

La quarta e ultima visita al laboratorio è il giorno dopo aver terminato l'intervento dietetico di tre giorni. Il partecipante arriva in laboratorio la mattina dopo un digiuno notturno a cui è stato chiesto di evitare l'alcol e l'esercizio fisico intenso 48 ore prima del giorno del test. La giornata del test inizia con una visita in bagno per svuotare la vescica e vengono eseguiti un DXA e un BIA seguiti da una misurazione della pressione sanguigna e della circonferenza dell'anca e della vita. Il partecipante viene condotto al laboratorio dove deve riposare per 5-10 min. prima di raccogliere un campione di sangue a riposo e una biopsia di tessuto adiposo e muscolare. Il partecipante deve riposare per ulteriori 30 min. prima di eseguire il test da sforzo incrementale per misurare la massima ossidazione dei grassi e la massima capacità aerobica.

Procedura e analisi:

Campioni di sangue: I campioni di sangue verranno raccolti dalla vena cubiti medialis nell'avambraccio. I campioni di sangue saranno analizzati utilizzando un test biochimico di laboratorio standard per valutare i fattori di rischio metabolici e i metaboliti e gli ormoni plasmatici.

Biopsia grassa: Le biopsie grasse saranno raccolte dal tessuto adiposo sottocutaneo addominale 3-5 cm. laterale dall'ombelico. I campioni saranno raccolti mediante la tecnica della biopsia Bergstrom utilizzando un ago per biopsia Bergstrom. La biopsia del grasso sarà analizzata mediante microscopia e respirometria mitocondriale ad alta risoluzione per valutare la capacità dei mitocondri, l'infiammazione del macrofago e la dimensione delle cellule adipose. Verrà inoltre misurata l'espressione di proteine ​​ed enzimi importanti per il metabolismo del glucosio e dei grassi.

Biopsia muscolare: Le biopsie muscolari saranno raccolte dal muscolo vasto laterale dal medico del nostro dipartimento utilizzando la tecnica della biopsia di Bergstrom. La biopsia muscolare sarà analizzata mediante microscopia a immunofluorescenza e tecnica Western blot per valutare le caratteristiche muscolari (ad es. tipo di fibra muscolare, densità capillare e contenuto di IMTG specifico del tipo di fibra) e l'espressione di proteine ​​chiave coinvolte nell'assorbimento di FFA, nella lipolisi intramuscolare e nell'ossidazione dei grassi.

I risultati attesi Questo studio ci aiuterà a comprendere il meccanismo muscolare sottostante che spiega perché l'uso del substrato è diverso tra un gruppo di atleti simili ben allenati. Lo studio chiarirà ulteriormente se gli individui con un'elevata ossidazione massima dei grassi reagiscono in modo diverso a una dieta ricca di grassi o carboidrati rispetto agli individui con una bassa ossidazione massima dei grassi.

Queste informazioni saranno molto rilevanti per allenatori, federazioni, nutrizionisti e atleti allenati per la resistenza che cercano di ottimizzare i metodi nutrizionali e di allenamento per migliorare le risposte metaboliche e, in ultima analisi, migliorare le prestazioni fisiche.

Analisi statistica:

È stata eseguita un'analisi di correlazione di Pearsons includendo tutte le variabili fisiologiche rilevanti per quanto riguarda l'esito primario, l'ossidazione massima dei grassi per analizzare le differenze fisiologiche tra il gruppo con un MFO alto e un MFO basso.

Inoltre verrà eseguita un'ANOVA a due vie con misurazioni ripetute per analizzare qualsiasi effetto della dieta sull'MFO e per analizzare se ci sono differenze sull'effetto della dieta tra individui con un MFO alto rispetto a uno basso. Eventuali effetti significativi del test ANOVA saranno analizzati con un test post hoc per valutare l'interazione tra HiMFO e LoMFO.

Il livello significativo è p<0,05.

Disegno generale:

Il progetto è stato approvato dal comitato etico scientifico della regione metropolitana di Copenaghen (H-20019103) il 3 luglio 2020. Il protocollo dello studio ha aderito ai principi della dichiarazione di Helsinki.