Maksymalne utlenianie tłuszczu podczas ćwiczeń (FatMaxx)

Uzasadnienie: Podczas ćwiczeń wydatek energetyczny gwałtownie wzrasta, a intensywność ćwiczeń jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na wykorzystanie substratu. Powszechnie mówi się, że utlenianie tłuszczu wzrasta wraz ze wzrostem intensywności ćwiczeń, aż do pewnego momentu. Przy większej intensywności ćwiczeń utlenianie tłuszczu spada dość szybko, pomimo zwiększonego zapotrzebowania na energię, a węglowodany stają się dominującym, a ostatecznie jedynym źródłem paliwa podczas ćwiczeń (tlenowych).

Maksymalną zdolność organizmu człowieka do utleniania tłuszczu podczas wysiłku można ilościowo opisać za pomocą tzw. „MFO” i „FATmax”. MFO (maksymalne utlenianie tłuszczu) to najwyższy bezwzględny poziom utleniania tłuszczu wyrażony w gramach na minutę (g/min), podczas gdy FATmax to intensywność ćwiczeń, przy której utlenianie tłuszczu jest największe (%VO2max lub %HFmax). Koncepcje te mogą mieć znaczenie dla treningu wytrzymałościowego i wydajności.

Powszechnie wiadomo, że nawet w dość jednorodnych populacjach zmienność międzyosobnicza w utlenianiu tłuszczów, w szczególności MFO, jest dość duża. Indywidualne czynniki, takie jak płeć, skład ciała (masa beztłuszczowa) i poziom sprawności, wyjaśniają znaczną część tej zmienności. Ponadto czynniki genetyczne leżą u podstaw różnic między jednostkami. Ale również „czynniki zewnętrzne”, takie jak stan odżywienia, tj. niska lub wysoka dostępność węglowodanów (CHO) oraz wyczerpanie są prawdopodobnie powiązane z maksymalnym utlenianiem tłuszczu, ze względu na zmiany w dostępności substratu. Udział tych czynników zewnętrznych w zmianach w wykorzystaniu substratu jest jak dotąd nieznany.

Cel: Badacze mają na celu ustalenie wpływu dostępności CHO przed wysiłkiem fizycznym i wyczerpania na maksymalne utlenianie tłuszczu (MFO i FATmax) podczas ćwiczeń.

Projekt badania: Badanie składa się z dwóch części. W części I oceniony zostanie wpływ dostępności węglowodanów, w części II wpływ wyczerpania.

W części I (projekt krzyżowy) uczestnicy wykonają stopniowany test wysiłkowy, aby zmierzyć maksymalne utlenianie tłuszczu („test fatmax”). Raz z niskim CHO, innym razem z wysokim CHO. Kolejność będzie losowa. Jeden tydzień będzie brany pod uwagę pomiędzy warunkami.

W części II (interwencja na jedną rękę) badani wykonają stopniowany test wysiłkowy dwa razy w ciągu jednego dnia, ale teraz z wyczerpującą sesją ćwiczeń („trening”) trwającą ~ 90 minut pomiędzy nimi, aby wywołać wyczerpanie. badania eksperymentalne poprzedzone będą wizytą, podczas której dokonany zostanie pomiar składu ciała oraz zapoznanie osób z procedurami badania. Ponadto zostanie pobrany kwestionariusz dotyczący aktywności fizycznej i 3-dniowy zapis żywności.

Stopniowany test wysiłkowy to tak zwany „test fatmax”, jak opisali Achten i Jeukendrup (2003). Uczestnicy rozpoczynają rozgrzewkę mocą 95 W (mężczyźni) lub 60 W (kobiety), po czym co 3 minuty zwiększana będzie intensywność o 35 W, aż do wyczerpania. Monitorowane będzie tętno oraz zużycie tlenu (VO2) i produkcja dwutlenku węgla (VCO2), aby uzyskać wskaźniki utleniania tłuszczu i maksymalną wydolność tlenową.

Populacja badana: Populacja objęta tym badaniem będzie składać się zarówno z mężczyzn, jak i kobiet, w wieku od 20 do 35 lat, z BMI od 18,5 do 27 kg/m2. Uczestnik powinien być aktywny rekreacyjnie, rozumiany jako minimum 3 godziny treningu tygodniowo i maksymalnie 10 godzin tygodniowo. Ich aktywność sportowa powinna mieć element wytrzymałościowy. Uczestnicy nie palą, są zdrowi i przestrzegają procedur badania.

Interwencja (leczenie):

Część I: W tej części badania zostanie zmanipulowana przedwysiłkowa dostępność węglowodanów. Przed pomiarem maksymalnego utleniania tłuszczu podczas ćwiczeń, uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do 36-godzinnego okresu (tj. równoenergetyczna (izokaloryczna), dieta bogata w węglowodany (~65% en przez CHO).

Część II: w tej części interwencja to „sesja treningowa” trwająca 90 minut przy 60% Wmax, z co 15 minutami ćwiczeniami o wysokiej intensywności trwającymi 2 minuty (90% Wmax). Ma to symulować sesję treningową i wywołać wyczerpanie.

Dzień przed próbami uczestnicy muszą powstrzymać się od ćwiczeń.

Główne parametry badania/punkty końcowe: Głównymi parametrami badania są MFO i FATmax oceniane za pomocą kalorymetrii pośredniej (VO2, VCO2) podczas stopniowanej próby wysiłkowej (protokół 35 W/3 min). W celu obliczenia MFO i FATmax mierzone jest zużycie tlenu (VO2) i wytwarzanie CO2 (VCO2). Na podstawie tych wartości można obliczyć współczynnik wymiany oddechowej (RER), a utlenianie tłuszczu można określić ilościowo zgodnie z równaniami Frayna.