Максимальное окисление жира и использование топлива во время тренировки

Для исследования будет набрана группа молодых, здоровых и умеренно или хорошо тренированных самцов. Участники будут разделены на 2 группы методом стратифицированной рандомизации, которые будут придерживаться трехдневной диеты, богатой жирами (HiFAT), или диеты, богатой углеводами (HiCHO).

Когда все участники завершат исследование, результаты будут проанализированы путем разделения двух групп на две подгруппы на основе медианы MFO.

Исследование включает 4 визита в нашу лабораторию.

Когда участники прочитают, примут и подпишут заявление простым языком, они будут приглашены на сеанс скрининга в нашей лаборатории, который является первым визитом. Если участник соответствует критериям включения, а не критериям исключения, он будет включен в исследование, и будет запланирован график следующих трех посещений. В конце скрининга участнику будет предложено полностью заполнить 4-дневную диету молочными продуктами, чтобы проанализировать привычный рацион участников.

Во время второго визита участник встретится в лаборатории после ночного голодания, и его попросят избегать употребления алкоголя и физических упражнений за 48 часов до дня тестирования. Второй тест начинается с посещения туалета, после чего проводится двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA) и сканирование биоэлектрического импеданса (BIA) для измерения состава тела участника. Через 5 мин. В покое измеряют артериальное давление, а затем измеряют окружность бедер и талии. После измерения артериального давления и состава тела участник выполнит тест с возрастающей нагрузкой на велоэргометре. Выдыхаемый воздух измеряется непрямой калориметрией и используется для расчета максимального окисления жиров и максимальной аэробной способности.

Во время второго визита участник прибудет в лабораторию утром после ночного голодания, и его попросят воздержаться от употребления алкоголя и физических нагрузок за 48 часов до дня тестирования. При третьем посещении берутся образцы крови в покое, биопсия жира и мышц. Через 30 мин. Во время отдыха будет проводиться тот же дополнительный тест с физической нагрузкой, что и при посещении 2, для измерения максимального окисления жира и максимальной аэробной способности. Тест проводится дважды, чтобы свести к минимуму вариации и убедиться, что условия биопсии идентичны до и после диетического вмешательства.

В конце третьего визита участнику будет назначена диета с высоким содержанием жиров или изоэнергетических углеводов, которой он будет следовать в течение следующих трех дней. Кроме того, участник получит часы для отслеживания уровня своей активности во время диетического вмешательства, и ему будет предложено тренироваться в течение одного часа при 65% его максимальной частоты сердечных сокращений.

Четвертый и последний визит в лабораторию проводится на следующий день после окончания трехдневной диеты. Участник прибыл в лабораторию утром после ночного голодания, после того как его попросили воздержаться от употребления алкоголя и физических нагрузок за 48 часов до дня проведения теста. Тестовый день начинается с посещения туалета для опорожнения мочевого пузыря, выполняются DXA и BIA с последующим измерением артериального давления, окружности бедер и талии. Участника ведут в лабораторию, где он должен отдохнуть 5-10 мин. перед сбором образца крови в покое и биопсией жира и мышц. Участник должен отдохнуть еще 30 мин. перед выполнением добавочного теста с физической нагрузкой для измерения максимального окисления жира и максимальной аэробной способности.

Процедура и анализ:

Образцы крови: Образцы крови будут собираться из медиальной кубической вены на предплечье. Образцы крови будут проанализированы с использованием стандартных лабораторных биохимических анализов для оценки метаболических факторов риска, метаболитов и гормонов плазмы.

Жировая биопсия: жировые биопсии будут взяты из подкожной жировой ткани брюшной полости на 3-5 см. сбоку от пупка. Образцы будут собираться методом биопсии Бергстрема с использованием биопсийной иглы Бергстрема. Жировая биопсия будет проанализирована с использованием микроскопии и митохондриальной респирометрии высокого разрешения для оценки емкости митохондрий, воспаления макрофагов и размера жировых клеток. Кроме того, будет измеряться экспрессия белков и ферментов, важных для метаболизма глюкозы и жиров.

Биопсия мышц: Биопсия мышц будет взята из латеральной широкой мышцы живота врачом нашего отделения с использованием метода биопсии Бергстрема. Мышечная биопсия будет проанализирована с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии и метода вестерн-блоттинга для оценки характеристик мышц (например, типа мышечного волокна, плотности капилляров и содержания IMTG, специфичного для типа волокна) и экспрессии ключевых белков, участвующих в поглощении СЖК, внутримышечном липолизе и окислении жира.

Ожидаемые результаты Это исследование поможет нам понять лежащий в основе мышечный механизм, объясняющий, почему использование субстрата различается среди группы одинаково хорошо тренированных спортсменов. Исследование дополнительно прояснит, реагируют ли люди с высоким максимальным окислением жиров по-разному на диету с высоким содержанием жиров или углеводов по сравнению с людьми с низким максимальным окислением жиров.

Эта информация будет очень актуальна для тренеров, федераций, диетологов и спортсменов, тренирующихся на выносливость, которые хотят оптимизировать методы питания и тренировок для усиления метаболических реакций и, в конечном итоге, для улучшения физической работоспособности.

Статистический анализ:

Был проведен корреляционный анализ Пирсона, включающий все соответствующие физиологические переменные, касающиеся основного результата, максимального окисления жира, для анализа физиологических различий между группами с высоким MFO и низким MFO.

Кроме того, будет проведен двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями для анализа любого влияния диеты на MFO и для анализа того, есть ли какие-либо различия во влиянии диеты между людьми с высоким MFO по сравнению с низким. Любые существенные эффекты теста ANOVA будут проанализированы с помощью апостериорного теста для оценки взаимодействия между HiMFO и LoMFO.

Уровень значимости р<0,05.

Общий дизайн:

Проект был одобрен Комитетом по этике науки большого региона Копенгагена (H-20019103) 3 июля 2020 года. Протокол исследования соответствовал принципам Хельсинкской декларации.