A ketogén étrend áttekintése állóképességi sportolók számára: teljesítménynövelő vagy placebo hatás?

Absztrakt

Háttér

A ketogén étrend teljesítménynövelőként vált népszerűvé az állóképességi sportolók körében. Ez a cikk szisztematikusan áttekinti az állóképességű sportoló ketogén étrendjének (EAKD) a maximális oxigénfogyasztásra (VO2 max) és a másodlagos teljesítmény kimenetelére gyakorolt hatását.

Mód

A PubMed és a Web of Science kereséseket 2019 novemberéig folytatták. A felvételi kritériumok az EAKD dokumentációi voltak (

Háttér

A szénhidrát-tárolás korlátaival ellentétben a szervezet nagy mennyiségű energiát tud fenntartani zsír formájában. Egy kiló zsír hozzávetőlegesen 3500 kcal-t hoz, így a zsír hatalmas energiaforrássá válik, még a viszonylag sovány állóképességű sportolók körében is. Elméletileg, ha az állóképességű sportolók tolerálják a ketogén étrendet, hosszabb edzési időszakokat érhetnek el tartós energiaszint mellett, és csökkenthetik az üzemanyag-feltöltési igényt, lehetővé téve számukra, hogy maximalizálják az edzés és a verseny aerob előnyeit. Valójában van néhány bizonyíték arra, hogy a magasan képzett egyének körében a diéta előnyei közé tartozik a test és az agy folyamatos energiaellátása a hosszantartó testmozgás során és a testgyakorlás utáni gyorsított gyógyulási idő [4]. Míg a tudósok továbbra is vizsgálják az állóképességi sportoló ketogén étrendjének (EAKD) lehetséges előnyeit és hátrányait, az atlétikai közösség számos közéleti embere már felfogta az étrendet ergogénnek [9, 10]. A szerzők tudomása szerint azonban nem végeztek szisztematikus áttekintést az EAKD fogyasztási és állóképességi eredményeiről (pl. VO2 max, TTE, Race Time, RPE, Peak Power), amelyekből ilyen következtetéseket lehet levonni.

Ennek a hiányosságnak a pótlására a jelen áttekintés a rendelkezésre álló tudományos bizonyítékok jellegét és mértékét jellemzi azzal az állítással kapcsolatban, hogy az EAKD-fogyasztás a maximális oxigénfelvétel (VO2 max) mérésével jobb állóképességi teljesítményt eredményez. A VO2 max az aranystandardnak számít az aerob fitnesz mérésében. Futószalagon vagy kerékpár-ergométeren végzett fokozatos edzésvizsgálattal mérik, és a test maximális oxigénfelhasználásának milliliter/testtömeg-kilogramm/perc értékét adják meg [11]. A VO2 max magasabb szintje nagyobb állóképességet jelez. Fontos megjegyezni, hogy míg a VO2 max az állóképesség kimutatott mérőszáma, a relatív VO2 max-ot a testtömeg változásai zavarják, és így nem korlátozások nélkül. Emiatt a másodlagos teljesítmény kimenetelét (azaz a kimerülésig eltelt időt [TTE], a verseny idejét, az észlelt erőfeszítés besorolását [RPE], csúcsteljesítményt) is összegyűjtötték elemzés céljából.

Ez a kézirat célja az atlétikai és tudományos közösségek ismereteinek bővítése az EAKD elfogadásának lehetséges előnyeiről és következményeiről, valamint a jelenlegi szakirodalom hiányosságainak azonosítása, amelyek lehetőséget teremthetnek a jövőbeni tanulmányokra. Pontosabban, ez az áttekintés olyan szakértők által áttekintett cikkekre összpontosít, amelyek az EAKD három vagy több hetes fogyasztásában részt vevő állóképességi sportolókat (például kerékpárosokat, futókat, versenyjárókat, triatlonistákat) vizsgálják. A mellékelt tanulmányok különféle eredményeket vizsgáltak; ennek a felülvizsgálatnak az elsődleges eredménye azonban a VO2 max.

Fő szöveg

Mód

A cikkeket elektronikus adatbázis-szakirodalmi keresések révén azonosították. A kezdeti keresést a Web of Science és a PubMed alkalmazásával hajtották végre, 2018. február 1-jén. A Web of Science és a PubMed későbbi kereséseit azonos keresési kritériumok alkalmazásával hajtották végre a rendelkezésre álló legfrissebb publikációk megragadása érdekében. A végső keresést 2019. november 17-én hajtották végre. A következő kulcsfogalmakkal keresték az adatbázisokat cikkek szerint témakörök szerint: ketogén, verseny, gyalogos, kerékpáros, futó, maraton, állóképesség, és sportoló. Mindkét adatbázis teljes keresési stratégiája a következő: ((ketogén) ÉS (verseny [cím] VAGY gyalogos * [cím] VAGY kerékpáros * [cím] VAGY futó * [cím] VAGY maraton * [cím] VAGY állóképesség [cím] VAGY atléta * [cím])]. A csillagok a csonkolást jelölik. További felvételi kritériumok voltak az angol nyelv, a szakértők által áttekintett publikáció státusza, az elért ketózis (a szérum biomarkerek segítségével mérve), valamint a VO2 max és/vagy a másodlagos eredmények dokumentálása. A következő kizárásokat alkalmazták a keresésekre annak érdekében, hogy szűkítsék a létrehozott cikklisták hatókörét: NEM (epilepszia vagy gyermek vagy egér vagy egér vagy diabet * vagy patkány * vagy roham).

A cikkek felülvizsgálatra kerültek, ha a cím, az absztrakt vagy a kulcsszavak arra utalnak, hogy a tanulmány a ketogén étrendre összpontosított az állóképességi sportképzés és/vagy versenyzés (vagyis az EAKD) összefüggésében. Az egyes adatbázisok felvételi kritériumainak megfelelő cikkeket az Endnote szoftver segítségével állítottuk össze. Az ismétléseket eltávolítottuk, és az absztraktokat előzetesen átvilágítottuk a forrás típusa szerint. A cikkeket kizártuk, ha nem voltak elsődleges források.

Az összes támogatható rekord azonosítása után kidolgoztunk egy adatmátrixot, és adatokat gyűjtöttünk a következő változókról: tanulmányterv, sportoló típus (azaz sport, edzettségi szint, korosztály), étrend típusa (azaz EAKD, magas szénhidráttartalmú, periodizált szénhidrát) és összetétele, felvételi száma, a vizsgálat hossza, az étrend betartásának értékelési módszere, a szérum biomarkerei a ketózisra, edzési protokollok és VO2 max/másodlagos eredmények. A mátrix adatait az 1. és 2. táblázat mutatja be. Az eredményeket minőségileg szintetizáltuk.

Eredmények

Keresési eredmények

Az 1. ábra szemlélteti az átvilágítási folyamatot és a jelen áttekintésben szereplő cikkeket. Röviden, a Web of Science és a PubMed keresései keletkeztek n = 60 cikk (n = 33, illetve 27). A másolatok eltávolítása és az előszűrés után 28 cikk maradt. További áttekintés után további 21 nyilvántartást kizártunk (a kizárás okait lásd az 1. ábrán). Minden kizárást azért hajtottak végre, hogy hangsúlyozzuk a ketogén étrend fogyasztásának az állóképességi sportolók sport-specifikus teljesítményére gyakorolt hatását. Az átvilágítási eljárás hét támogatható cikket hozott létre: hat leendő kísérletet (n = 1 randomizált keresztezett vizsgálat, n = 3 nem randomizált vizsgálat, n = 2 pre-postteszt), és egy esettanulmány. A szűrési folyamat folyamatábráját lásd az 1. ábrán.

Folyamatábra, amely a szakirodalom keresését és áttekintését mutatja be a végső analitikai minta eléréséhez (n = 7). A jobbra mutató nyilak a kizárt cikkek számát és okát jelzik

Leíró eredmények

Vita

A hét áttekintett tanulmány közül négy nem szignifikáns VO2 max eredményt jelentett [14,15,16,17]. Egy nem randomizált vizsgálatban McSwiney és mtsai. beszámolt a VO2 max növekedésről a férfi állóképességi sportolók mindkét csoportjában az EAKD után (EAKD: 53,6 ± 6,8 vs. 57,3 ± 6,7; HCD: 52,6 ± 6,4 vs. 57,2 ± 6,1), a csoportok között nem szignifikáns különbség (o = 0,968) [14]. Az utóvizsgálat előtti tervben Phinney és mtsai. a VO2 max nem szignifikáns csökkenését jelentette a kiindulási értékhez képest öt elit férfi kerékpáros között (pre- és poszt-EAKD: 5,10 ± 0,18 vs. 5,00 ± 0,20; o > 0,01) [15]. Esettanulmányban Zinn és mtsai. nem szignifikáns csökkenést jelentett az EAKD-t fogyasztó öt szabadidős állóképességű sportoló között (- 1,69 ± 3,4; o = 0,63) [17]. Végül egy randomizált crossover vizsgálatban Shaw és mtsai. egyik étrendi beavatkozás során sem számoltak be szignifikáns változásról a kiindulási ponthoz képest (59,4 ± 5,2) a férfi állóképességi sportolók közötto > 0,05) [16].

Heatherly és mtsai. nem közölte a VO2 max eredményeket, ehelyett megadta a különböző versenytempókon (azaz 5 km, 10 km, 21 km, 42 km, 42 km alatt) elért alapszint VO2 max százalékos arányát [13]. A kiindulási VO2 max jelentősen nagyobb százalékos aránya elérte az EAKD utáni fogyasztást 10 km-es, 21 km-es, 42 km-es és 42 km alatti versenytempókon, és azt bizonyítja, hogy az EAKD negatívan korrelált a sportolók aerob hatékonyságával ebben a tempóban. Ezt alátámasztja a 2. táblázatban közölt néhány másodlagos kimenetel, köztük az EAKD jelentősen magasabb RPE-vel [12] és csökkent TTE-vel [17] kapcsolatos jelentései. Csak egy tanulmány számolt be jelentős pozitív másodlagos eredményekről: az EAKD utáni sportolók magasabb csúcsteljesítménye a szokásos, magas szénhidráttartalmú étrendhez képest [14]. A tanulmány készítői feltételezték, hogy ez az eredmény valószínűleg az EAKD sportolók javult teljesítmény-súly arányának köszönhető, akik átlagosan 6 kg testtömeget vesztettek.

Több tanulmányban a résztvevők önjelentései (például interjúadatok, edzésnaplók) arra utaltak, hogy az EAKD elősegíthette az észlelt fáradtságot és az edzőképesség csökkenését bizonyos sportolók számára [17], különösen a nyári hónapokban edzők számára [13]. Ez az üzemanyag-takarékosság, az anyagcsere és az energiafogyasztás fent leírt változásainak együttes eredménye lehet, bár nem minden sportoló számolt be negatív mellékhatásokról. A fókuszcsoport eredményei alapján egy tanulmány arról számolt be, hogy a sportolóknak pozitívabb, mint negatívabb megítélése volt az étrendről [17], ami arra utal, hogy további ismeretlen változók is befolyásolhatják az EAKD eredményeit egyének és/vagy beállítások között (pl. Hőmérséklet, páratartalom [13]). ).

A tanulmányok közötti teljesítménybeli eltérések egyik hipotézise a sportolók edzési/helyreállítási protokolljainak és fitneszszintjének heterogenitásából fakadhat [28]. Mindkét, a VO2 max statisztikailag szignifikáns növekedését mutató tanulmány az EAKD-fogyasztás hatásait vizsgálta olyan profi versenyzőknél, akiknek magas az alap aerob kapacitása, ez a tényező összefüggésben van a gyorsabb felépülési időkkel és az edzések nagyobb pozitív alkalmazkodásával [29,30,31 ]. Mindkét tanulmány kifejezetten tartalmaz egy helyreállítási protokollt az edzésre vonatkozó előírásaikban, amely befolyásolhatja a sportolók edzésének eredményeit [28]. E tanulmányok sokaságában a képzési/helyreállítási protokollokról rendelkezésre álló korlátozott információ miatt nem lehet határozott következtetéseket levonni az edzés és az étrend teljesítményre gyakorolt hatásáról. Korábbi bizonyítékok alapján azonban ésszerű feltételezni, hogy ezek a protokollbeli különbségek hozzájárulhattak a jelentett különféle eredményekhez [6, 28, 32].

Az eredmények vizsgálatakor fontos szem előtt tartani, hogy ez az áttekintés csak hét tanulmányból áll, amelyek közül csak egyet randomizáltak [16]. Carr és munkatársai, Burke és mtsai, valamint McSwiney és mtsai. mind prospektív kísérletek voltak, azonban lehetővé tették a résztvevők számára az étrendi beavatkozás megválasztását [7, 12, 14]. Bár ez az önszelekciós módszer általában javítja a diéták betartásának arányát, az elfogultság kockázatával is jár, mivel azoknak a sportolóknak, akik az EAKD-t választották, más életmódbeli vagy táplálkozási hajlamuk lehet, amelyek befolyásolhatják az étrendre adott biológiai reakcióikat. Heatherly és mtsai. és Phinney és mtsai. utóvizsgálat előtti vizsgálatok voltak, amelyek a belső érvényességet fenyegetik, például az a tény, hogy az idő múlása a VO2 max természetes csökkenését eredményezi [13, 15]. Végül Zinn és mtsai. esettanulmány volt [17]. Bár a cikk rengeteg hipotézist generál megfigyeléseket, összehasonlító csoport nélkül nem tudjuk megállapítani, hogy az EAKD többé-kevésbé hatékony volt-e, mint a sportolók szokásos, magas szénhidráttartalmú étrendje.

Valamennyi vizsgálatnak viszonylag kis mintamérete volt, ami csökkentette az elemzések statisztikai erejét. Lehetséges, hogy nagyobb mintanagyság mellett a hét vizsgálat megerősítő eredményeket mutathatott. A kis mintanagyság súlyosbította a lemorzsolódás problémáját is, amely az öt vizsgálat egyikében jelentős volt. McSwiney és mtsai. 18 résztvevőt veszített az EAKD csoportból, és kilencet az összehasonlító csoportból, ami 33, illetve 55% -os részvételi arányt eredményezett [14].

Felülvizsgálati szinten az étrendi beavatkozások, a tapadásmérések, a VO2 max tesztelési eljárások, az edzésprotokollok és a sportoló típusok heterogenitása mind olyan variációt vezetett be, amely megnehezítette a vizsgálatok összehasonlítását. Például négy vizsgálat futópad teszt segítségével [7, 12, 13, 16] mért VO2 max értéket, míg a másik három vizsgálat ciklus ergométert használt [14, 15, 17]. Korábbi vélemények azt sugallják, hogy ez a két vizsgálati eljárás következetlen eredményeket produkál, a futópadra vonatkozóan jelentett magasabb VO2 max eredményeket a ciklus ergométeres tesztekhez képest [33]. Ezért cikkek közötti összehasonlítás a változás diéta alapján a VO2 max értékében a kiindulási értéktől megbízhatóbb lehet, mint a jelentett abszolút eredményértékek cikkek közötti összehasonlítása. Továbbá a kutatások azt sugallják, hogy a VO2 max pontatlan előrejelzője lehet a futók állóképességének, különösen a futástakarékosság és a fáradtság eltérései miatt [34, 35]. Ezért a VO2 max nem biztos, hogy erőteljesen jelzi az állóképességet egyes sportágakban, és tovább bonyolítja ezt az intézkedést a sportolók heterogén csoportjai közötti összehasonlításként.

A VO2 max eredmények mellett a 2. táblázat a másodlagos eredmények (azaz TTE, versenyidő, RPE, csúcsteljesítmény) mátrixát tartalmazza, amely felhasználható a felülvizsgálat VO2 max eredményeinek kiegészítésére. Például, bár Burke és munkatársai által végzett vizsgálat mindhárom étrendcsoportja. a VO2 max jelentős növekedését tapasztalta a kiindulási értékhez képest, csak az összehasonlító csoportok (azaz magas szénhidráttartalmú, periodizált szénhidrátok) tapasztalták meg a gyorsabb 10 km-es futási időket. Továbbá az EAKD csoport szignifikánsan magasabb RPE értékeket jelentett a kiindulási értékhez képest egy fokozatos gazdaságossági teszt során. Az ezen a területen folytatott jövőbeni kutatás előnyös lehet, ha különféle teljesítménymutatókat használ, például az ebben a felülvizsgálatban tárgyaltakat, hogy az étrend általános hatásait háromszorosítsa az atlétikai teljesítményre, korlátozva a pusztán egy markerre támaszkodó elfogultságokat. Ezenkívül, ahogy ez a kutatási terület fejlődik, körültekintő lehet felülvizsgálatokat végezni egyetlen típusú sportolók (pl. Csak futók, csak kerékpárosok) körében, hogy korlátozzuk a vizsgálatok heterogenitását.

Mivel csak két adatbázist használtak az áttekinthető cikkek azonosítására, lehetséges, hogy az EAKD és az állóképességi teljesítmény más tanulmányai is léteznek az irodalomban. Más adatbázisok feltáró vizsgálata azonban nem talált további cikkeket, amelyek megfelelnek a felvételi kritériumoknak. Figyelemre méltó, hogy a felülvizsgálatban szereplő hét tanulmány közül hat az elmúlt 5 évben jelent meg, ami arra utal, hogy a tudományos figyelem meglehetősen friss. A kutatási kérdés korabeli jellege miatt az is lehetséges, hogy még publikálatlan kutatások léteznek ebben a témában. Ezért a jövőbeni felülvizsgálatok végül meggyőzőbb bizonyítékokkal szolgálhatnak. Végül az elfogultság jelentésének potenciális kockázata mindig fennáll. Sajnos nehéz megbecsülni a publikációs elfogultságot, mert nem tudjuk megismerni a közzététel nélkül maradt bizonyítékok mértékét. Ennek a témának a tudósok és a laikusok körében egyaránt ellentmondásos jellege miatt azonban valószínűnek tűnik, hogy mind a jelentős, mind a semmilyen megállapításokat közzé lehet tenni.

Következtetések

Annak ellenére, hogy a ketogén étrend mint az ergogén segédeszköz iránti érdeklődés az állóképességi sportok iránt nagy népszerűségnek örvend, kevés publikált tanulmány vizsgálja az EAKD-fogyasztás VO2 max-ra gyakorolt hatását és egyéb eredményeket (azaz TTE, versenyidő, RPE, csúcsteljesítmény). A magas szénhidráttartalmú étrendhez képest vegyes megállapítások vannak az EAKD-fogyasztás állóképességre gyakorolt hatásáról. Ennek oka részben a vizsgálatok heterogenitása és/vagy a sportolók egyéni genetikai tényezőinek változékonysága, különösen azok, amelyek közvetlenül befolyásolják az anyagcserét.

A publikált tanulmányok korlátozott száma arra utal, hogy további kutatásokra van szükség ezen a területen. Konkrétan randomizált vizsgálatokra van szükség vegyes nemű mintákban. A kutatók megfontolhatják az EAKD-szerű étrendek vizsgálatát is, amelyek nem okoznak ketózist. Az ilyen kutatások kibővítik az étrend hatásainak megértését a különféle sportolók körében, akik mind további ismeretek hasznára válnak, legyenek az étrendet támogató megállapítások vagy sem.

Az adatok és anyagok rendelkezésre állása

A jelen áttekintésben elemzett összes adatot a következő publikált cikkek tartalmazzák.

Burke, L. M. és mtsai., Az alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú étrend rontja a testmozgás gazdaságosságát, és semmissé teszi az elit versenysétálók intenzívebb edzésének előnyeit. J Physiol, 2017. 595(9): p. Carr, A. J. és mtsai., A krónikus ketogén, alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú étrend minimális hatással van az élsportolók sav-bázis állapotára. Tápanyagok, 2018. 10.(2).

Heatherly, A. J. és mtsai., Hatásai Ad libitum Alacsony szénhidráttartalmú, magas zsírtartalmú fogyókúra középkorú férfi futóknál. Med Sci Sportgyakorlat, 2018. 50(3): p. 570–579.

McSwiney, F. T. és munkatársai., A keto-adaptáció javítja az edzés teljesítményét és a testösszetételre adott válaszokat az állóképességi sportolók edzésére. Anyagcsere, 2018. 81.: p. 25–34.

Phinney, S. D. és mtsai., Az emberi metabolikus válasz krónikus ketózisra kalória-korlátozás nélkül: A szubmaximális testmozgás képességének megőrzése csökkent szénhidrát-oxidációval. Anyagcsere, 1983. 32(8): p. 769–776.

Shaw, D. M. és mtsai., A ketogén étrend hatása a futók szubmaximális testmozgási kapacitására és hatékonyságára. Med Sci Sportgyakorlat, 2019. 51(10): p. 2135–2146.

Zinn, C. és mtsai., Az új-zélandi állóképességű sportolók kísérleti esettanulmányában a ketogén étrend elősegíti a testösszetételt és a közérzetet, de nem a teljesítményt. J Int Soc Sports Nutr, 2017. 14: p. 22.