Dieta wysokotłuszczowa dla sportowców wytrzymałościowych to zawsze gorący temat. Jej zwolennicy przedstawiają skrajne stanowiska i tworzą niekończące się debaty, przekonując kolejnych zwolenników i przeciwników. Badania opublikowane w ubiegłym miesiącu po raz kolejny nie wyjaśniają jednoznacznie tej kwestii, a raczej stawiają nam kolejne pytania. Oto szczegóły.
Dieta wysokotłuszczowa od jakiegoś czasu wzbudza skrajne emocje i powoduje liczne dyskusje, również na forum bieganie.pl. Pisaliśmy o tym m.in. w artykułach: „Jeść tłuszcze, by poprawić wynik w biegu ultra?” oraz „Wpływ 3-tygodniowej diety na wysiłek”, w których to badaniach brałem nawet udział. W ostatnim czasie ukazały się nowe, ciekawe badania na ten temat, które chciałbym przybliżyć.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie naukowym Medicine & Science in Sport & Exercise w maju 2019 r. został opracowany na Uniwersytecie Technologicznym w Auckland w Nowej Zelandii, a dokładniej w Sport Performance Research Institute na tej uczelni. Badania były kierowane przez Davida Shawa, który jest tam doktorantem zajmującym się dietą. Nie są to idealne badania, ale zawierają kilka naprawdę ciekawych spostrzeżeń. Przeprowadzono w nich randomizowaną próbę ze ścisłą kontrolą diety i 31-dniowy okres adaptacji do nowego odżywiania (diety wysokotłuszczowej). Badacze postawili bardzo proste i ważne z punktu widzenia sportu pytanie: czy pobiegniesz lepiej na diecie ketogenicznej, która jest ułożona tak, by nauczyć twoje ciało polegać praktycznie całkowicie na tłuszczach i ketonach?
Ketony to uzupełniające paliwo, które organizm produkuje podczas nieobecności węglowodanów. Dieta ketogeniczna (inaczej ketogenna) to dieta wysokotłuszczowa i niskowęglowodanowa. Wysoka podaż tłuszczów i niska węglowodanów w diecie prowadzi do zmian w metabolizmie, podobnie jak w czasie głodzenia. We krwi i moczu pacjenta obserwuje się wtedy ketozę, czyli wysoką koncentrację ciał ketonowych. Każdy z nas produkuje w wątrobie ciała ketonowe, powstające z rozpadu tłuszczów w momencie, kiedy nadciąga głód (brakuje węglowodanów). Ketony dostarczają energii do mózgu i mięśni, mogą też przestawić twój metabolizm do sięgania po więcej energii z tłuszczów, by oszczędzać cenne węglowodany (będące na co dzień głównym źródłem energii organizmu). W procesie ketozy powstają ciała ketonowe: aceton, acetooctan i kwas betahydroksymasłowy, które przenikają do ośrodkowego układu nerwowego i stanowią zastępczy – wobec braku glukozy – materiał energetyczny dla neuronów. Z tego też powodu po kilku dniach stosowania diety ketogenicznej człowiek może np. wchodzić w stan euforyczny, bo zmieniają się jego odczucia.
Wróćmy do naszych biegaczy. Badania w Nowej Zelandii rozpoczęło 10 osób, wszyscy z wynikami poniżej 3:30 w maratonie i biegający przeciętnie ponad 50 km tygodniowo. Żaden z nich nie miał wcześniej doświadczeń z dietą ketogeniczną. Dwóch z nich nie wytrzymało do końca badań, więc końcowe analizy zawierały 8 wyników. Wszyscy badani wzięli udział w dwóch 31-dniowych protokołach badawczych. Podczas pierwszego konsumowali swoją normalną dietę, a w drugim byli na diecie keto. Podczas trwania każdego okresu zostali poddani serii testów wydolnościowych i fizjologicznych – przed i po każdym z 31-dniowych bloków.
Przeciętna dieta u tych akurat osób zawierała 42,9% węglowodanów, 38,5% tłuszczów i 18,6% białek. Podczas diety keto w ciągu dnia nie spożywano więcej niż 50 gramów węglowodanów, od 15 do 20% kalorii pochodziło z białek, a od 75 do 80% z tłuszczów. Badani mogli dowolnie spożywać olej kokosowy, oliwę z oliwek, niskowęglowodanowe płatki śniadaniowe i określoną ilość owoców i warzyw. Ich posiłki były skrupulatnie monitorowane. Ostatecznie ich średnie spożycie węglowodanów na diecie keto wyniosło 34 gramy w ciągu dnia (4,1% dziennego udziału), 77,7% kalorii pochodziło z tłuszczów, a 18,2% z białka. Regularne badania krwi i moczu potwierdzały, że badani byli w czasie diety niskowęglowodanowej przez cały czas w stanie ketozy.
W trakcie trwania eksperymentu wykonywano dwa główne badania. Pierwszym z nich był progresywny test na bieżni ruchomej, który pozwolił zmierzyć naukowcom VO2max, a także oszacować wydajność procesów wykorzystywania energii podczas różnych prędkości ustalanych na bieżni. Drugim testem był „stary dobry” test do wyczerpania w tempie równym 70% VO2max, którą to intensywność badani mogliby utrzymać średnio przed około 4 godziny (warto podkreślić, że było to tempo znacząco wolniejsze, niż np. tempo maratońskie, które zwykle zaczyna się w okolicach 80% VO2max). Podczas biegu do odmowy, badani otrzymywali oparte na węglowodanach sportowe drinki (podczas próby w trakcie normalnej diety) i poprawione słodzikami napoje z taką samą ilością kalorii pochodzącą z oleju kokosowego podczas diety ketogenicznej. Mogli podczas takiego testu słuchać muzyki, oglądać TV lub prowadzić rozmowę, aby uniknąć znudzenia.
W teście wydajności na niższych prędkościach (korespondujących z wartościami poniżej 60% VO2max) nie wystąpiły różnice pomiędzy dietami. Kiedy tempo wzrosło do 70% VO2max, biegacze na diecie ketogenicznej byli znacząco mniej efektywni: potrzebowali więcej tlenu i zużywali więcej energii, by utrzymać założone tempo. Ich VO2max, które oznacza maksymalną ilość tlenu, jaką mogą użyć w ciągu minuty, pozostało na tym samym poziomie na obu dietach. Jednak prędkość, z jaką mogli biec podczas zużywania tej samej ilości tlenu, była niższa na diecie keto.
Natomiast bieg do wyczerpania był zaplanowany na 70% VO2max. Na poniższym wykresie po lewej mamy wyniki przed i po normalnej diecie („Habiutal Diet”) dla każdego uczestnika, natomiast po prawej wykres obrazujący czas do odmowy przed i po 31-dniowej diecie ketogeniczne („Ketogenic Diet”).
Żródło: (Medicine & Science in Sports & Exercise)
Analizy statystyczne mówią nam, że czas do wyczerpania jest podobny w obu przypadkach. Średnie czasy przed i po diecie ketogenicznej wynosiły 239 i 219 minut (przy poziomie istotności p value=0,36). Trzech badanych wytrzymało dłuższy czas, a pięciu poddało się szybciej. Różnice są o wiele większe niż na diecie standardowej, kiedy cztery osoby zakończyły szybciej, ale i cztery wytrzymały dłużej, niż w pierwszym teście.
Badania nie mówią jednoznacznie, czy dieta keto pomogła badanym. Teoretycznie pomogła co drugiej osobie. Możemy się jedynie zastanawiać, czy osoby, które osiągnęły lepsze wyniki uzyskałyby taki sam wynik testu tydzień później albo miesiąc później? Czy wyniki byłyby lepsze, a może gorsze? Niektórzy wskazują, że adaptacja do diety wysokotłuszczowej trwa nawet 3 miesiące, chociaż badania tego nie potwierdzają – już po kilku dniach następuje adaptacja do korzystania z ketonów. Testy do odmowy są również bardzo wrażliwe na wszelkie niuanse. Wyniki są jednak klarowne: część osób się poprawiła, a część nie. Możemy więc przypuszczać, że na część osób dieta keto zadziałała pozytywnie (cały czas rozmawiamy o niskiej intensywności), a na część negatywnie.
Naukowcy dostrzegają jeszcze jeden ciekawy wniosek z tych badań. Można bowiem podzielić badanych na dwie grupy: w zależności od wskaźnika RER (respiratory exchange ratio), który badano na koniec testu VO2max. Wskaźnik RER pokazuje stosunek pomiędzy wydychanym dwutlenkiem węgla i wdychanym tlenem i (z kilkoma zastrzeżeniami) mówi nam, jaki jest udział spalania tłuszczów i węglowodanów w danym momencie. Wartość 0,7 odpowiada czystemu spalaniu tłuszczów, a 1,0 koresponduje ze spalaniem węglowodanów. Wynik ponad 1,0 sugeruje, że wysiłek jest tak ciężki, że nie jesteś w stanie dostarczać tlenu na tyle szybko i zużywasz znaczącą ilość energii w procesach beztlenowych.
Po 31 dniach diety ketogenicznej, wszyscy badani podnieśli zdolności spalania tłuszczów (co jest dobre), ale stracili też część zdolności spalania węglowodanów (co nie jest za dobre, szczególnie w intensywnościach zbliżonych do maksymalnych, kiedy konsumujemy energię bardzo szybko). W teście VO2max po diecie ketogenicznej, czterech badanych miało na koniec RER powyżej 1,0, co sugeruje, że ciągle mieli dostęp do energii beztlenowej w rozsądnym tempie. Jednak pozostałych 4 miało na koniec RER poniżej 1,0. Ci ostatni (z niższym RER) byli jednocześnie gorsi w teście do odmowy: ich średni czas spadł znacząco, a dokładniej średnio z 237 do 174 minut. Mieli również wyższy poziom mleczanu na koniec testu. Z kolei biegacze z wyższym RER mieli niższe wartości mleczanu we krwi i nie wykazywali znaczących zmian w czasie do wyczerpania (poprawiając się z 241 do 265 minut).
Interpretacja RER w wysokich intensywnościach jest problematyczna, ale wykonanie analiz poprzez testy post-hoc odpowiednich podgrup 4-osobowych to ciekawy sposób, by dowiedzieć się o naszej adaptacji do korzystania z ketonów. To interesujące podejście, które można wykorzystać w kolejnych eksperymentach. Być może pomiar RER na poziomie VO2max da nam szybki i wiarygodny sposób przewidywania, kto uzyskuje korzyści z diety ketogenicznej? Połowa badanych czuła się po niej lepiej, więc badanie mogłoby być użyteczne, aby sprawdzić, w której z tych grup jesteśmy.
Fot. Matias Novo
Interesujące są również badania Stephena Phinneya z 1983 r., który wprowadził 4-tygodniową dietę ketogeniczną dla kolarzy. Stały się one „biblią” dla społeczności ketogenicznej. W badaniach Phinneya spalanie tłuszczów się poprawiło, ale moc przy wysokich intensywnościach została stłumiona. Zanotował on, że wystąpiły „duże ograniczenia w możliwościach pracy beztlenowej u badanych”. W teście do odmowy nie było znaczących zmian w średnim czasie (zmiana z 147 do 151 minut), ale wystąpiły bardzo duże indywidualne różnice: jeden z pięciu badanych poprawił swój wynik ze 148 minut do 232 minut, a inny badany pogorszył się ze 140 do 89 minut. Nowe publikacje Shawa wydają się niespodziewanie podobne.
Podsumujmy najważniejsze kwestie. Przy prędkościach większych niż 70% VO2max (czyli startach w zawodach z maratonem włącznie) wydajność była znacząco gorsza na diecie ketogenicznej. Przy prędkościach wolniejszych niż 60% VO2max, wydajność się nie zmieniła. Bieg na poziomie równym 70% VO2max nie zmienił średniego czasu do odmowy, ale pojedyncze wyniki wykazują wiele niuansów. Dalej nie wiemy, jak dieta ketogeniczna działa, bo kolejne badania zostawiają wiele pytań i niewiele odpowiedzi. Wynika z nich, że co druga osoba zyskuje pewne korzyści. Być może istnieją pewne zależności genetyczne wskazujące, kto lepiej znosi taki rodzaj diety i komu przynosi ona więcej korzyści. Z pewnością będziemy obserwować kolejne doniesienia na ten temat.
Źródła:
Effect of a Ketogenic Diet on Submaximal Exercise Capacity and Efficiency in Runners. Shaw, David M.1; Merien, Fabrice2; Braakhuis, Andrea3; Maunder, Ed1; Dulson, Deborah K. Medicine & Science in Sports & Exercise: May 9, 2019 doi: 10.1249/MSS.0000000000002008
Phinney SD, Bistrian BR, Evans WJ, Gervino E, Blackburn GL. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: preservation of submaximal exercise capability with reduced carbohydrate oxidation. Metabolism. 1983 Aug;32(8):769-76.
Były chodziarz, który nieustannie dokądś zmierza (wielokrotny reprezentant Polski i dwukrotny olimpijczyk – z Pekinu i Rio). Współautor biografii Henryka Szosta, Marcina Lewandowskiego i Adama Kszczota oraz książki „Trening mistrzów". Doktor nauk medycznych i nauk o zdrowiu. Pracownik Uniwersytetu Jana Długosza, a także trener lekkoatletycznych klas sportowych w IV L.O. w Częstochowie. Działa też jako sędzia i organizator imprez, nie tylko sportowych.
