2017年4月4日 星期二

酮適應跑者被檢測出世界最高的燃脂率(每分鐘燃燒1.7g的脂肪)

上一篇分享的影片最後Dr. Jeff(傑夫博士)指出:過去幾乎沒有任何關於長期酮適應後的研究數據,所以他說服了一些已經進行低醣飲食許久的運動員(已酮適應)來當我們的受試者。這個研究是在康乃狄克大學進行的,研究名稱是FASTER(Fat Adapted Substrate Oxidation in Trained Elite Runners),研究的目標很單純,傑夫博士想搞清楚這些酮適應後的運動員骨子裡到底有什麼不同。這個研究過過去從來沒有人做過,至少沒有人研究過長期酮適應的菁英運動員。今年6月底要對數十位營養師做演講,主題是〈能量系統〉,立馬決定把傑夫博士的這份研究報告當作分享的一部分,期待跟台灣的營養師交流與討論。

傑夫博士研究團隊的實驗設計是:找10位高醣飲食為主的長距離菁英跑者當對照組(HCD, High Carbon Diet),另外再找10位吃最少碳水化合物的菁英跑者(LCD, Low Caron Diet),平均年齡都是33~34歲,平均身高都是在175公分附近、最大攝氧量平均都在64……這兩組的其他各項生理數據也都很接近,他們兩組就像雙胞胎一樣,連訓練量和比賽情況都很接近。

研究方法是請他們在跑步機以中等強度跑三個小時,在跑的過程中採血、肌肉與組織切片。再貼一次影片(關於這個研究的片段是從13分開始):

這次研究中傑夫博士想探討的第一個問題是:「人類最高的燃脂效率是多少?」已經有不少人做過類似的研究了,從過去的文獻中可以找到人類最高的燃脂率是:每分鐘燃燒1.0克的脂肪(而且這個數據跟最大攝氧量並不相關),過去認為應該是人類的極限了!

【下圖】「燃脂效率」也是本次FASTER的主要研究主題。我們發現高醣飲食組的平均燃脂率是:0.67 (g/min),這已經是非常高了,畢竟他們都是頂尖的耐力跑者,而且高醣組有一個很接近文獻中的世界紀錄1.0(g/min)。可是低醣組(LCD)的平均值竟達1.54 (g/min),這個燃脂率是高醣組的兩倍,而且低醣組中的最低值比高醣組中的最高值還高,這種燃脂率是非常驚人的。



【下圖】低醣組中的最高燃脂率達1.7 (g/min),以60公斤的體重而言,它每小時可以燃燒106g的脂肪。也就是說在十小時的超馬賽中他可以燃燒1公斤的體脂肪。同樣氧氣燃燒脂肪可以比醣類產生更多的ATP,這代表酮適應的跑者的產能效率比高醣飲食的跑者高得多。


【下圖】運動強度愈高,燃脂率也會愈高,但過了某個強度之後,燃脂率就會下降。這是教科書上的經典曲線。我們可以看到低醣組(LCD)的曲線向上向右移,這代表在運動強度提高時,他們同時可以使用更多脂肪,降低氧化壓力。


【下圖】在64%最大攝氧量的強度下跑三個小時。左邊的高醣組的結果跟教科書一樣,脂肪和醣水化合物各用一半,而且在後半段當肝醣耗盡後,使用脂肪的比例開始增加;但低醣組的跑者竟能在三個小時中都穩定以脂肪提供九成的能量。結論是:在中強度的運動中,低醣組展現了兩倍的燃脂能力。


以上的結果大致跟我們預期的趨勢差不多,但下面的結果就讓我的團隊很震驚:兩組肌肉中的肝醣量在三小時跑步前、中、後,幾乎完全一樣。震驚的原因在於:以脂肪為主要運動能量來源的運動員的身體為什麼會動用到一樣多的肝醣呢?其中有100克的肝醣沒有氧化成為運動能量,而是消失了,我們不知道身體為什麼要做這樣的事,研究團隊只能猜測……(傑夫博士的解釋請見影片)

【下圖】更有趣的是:這些運動員在跑完三小時後並沒有補充碳水化合物,但他們的肌肉中的肝醣都回補了。我們猜是由甘油或乳酸合成肝醣,或是間接從醣質新生來得到肝醣。也就是說身體的肝醣不會因為「少醣」飲食而減少。酮適應後,身體會藉由醣質新生(或其他機制)維持肝醣的儲存量。這跟Phinney研究的結果不同,也許是四個星期還無法達到完全的酮適應,這也符合運動員提到的,低醣的飲食(生酮飲食)要在半年以後才會得到更多好處。

影片中最後的研究結果很有趣。看得出來傑夫博士是位很誠懇的一位教授與研究者。


—感謝影片中的字幕翻譯者—
對影片內容有興趣可看這由Dr. Stephen Phinney和Dr. Jeff Volek合著的這本書
"The Art and Science of Low Carbohydrate Performance"
http://www.artandscienceoflowcarb.com