נהוג לחשוב של מנת לבצע אימונים אנארוביים עצימים יש צורך בלאכול פחמימות זאת על מנת שלשרירים יהיה מקור אנרגיה זמין ובנוסף הצורך למלא את מאגרי הגליקוגן של הגוף. סיבות אלו לצריכת הפחמימות אינם קיימות בתזונה קטוגנית ולכן ניתן לבצע כול פעילות אנארובית עצימה על תזונה קטוגנית. אסקור 2 מחקרים מרכזיים בתחום שעשו השוואה של ביצועים על אתלטים מקצועיים עבור תזונה קטוגנית ועבור תזונה פחמימתית.
רמת הפוסט: מתעניין
אימונים אנארוביים
במחקר [1] נבדקו 8 מתעמלים אומנותיים ברמת עילית במשך 30 יום על תזונה קטוגנית. מדידות של הביצועים הספורטיביים בוצעו לפני תחילת התזונה ולאחריה ובנוסף בוצעה תקופה נוספת של 30 יום על תזונה מערבית רגילה עם 3 חודשים הפרדה בין התזונות זאת על מנת לבצע השוואה בביצועים בין 2 סוגי התזונות.
במשך התקופה שמוגדרת במחקר כ(VLCKD (Vert low carbohydrate ketogenic diet הנבדקים קיבלו הנחיות ברורות מה לאכול: בשרים, דגים, גבינות שמנות וירקות ירקות ללא הגבלה בנוסף לתוספי חלבון ללא פחמימה וכמה תוספי מזון של ויטמנים.
הערכים שהתקבלו עבור הדיאטות שהנבקים אכלו:
על פי תיאוריית העמסת פחמימות הנבדקים שלנו ששמרו על אותה מסגרת אימונים לאורך התקופה הקטוגנית היו אמורים לרדת בביצועים עקב מחסור של גליקגון בשרירים. מה שתיאוריית הפחמימות לא לקחה בחשבון זה את היכולת של הגוף להתייעל בניצול שומן ולייצר לעצמו גליקוגן ברמה מספקת ללא צריכה חיצונית של פחמימות.
התוצאות של המחקר:
מבחינת הרכב משקל הגוף ישנה ירידה גם במשקל הגוף וגם באחוזי השומן של הנבדקים.
מבחינת הביצועים של הנבדקים לא נמצא שינוי משמעותי סטטיסטית ביכולות הספורטיביות גם עם התזונה הקטוגנית וגם על התזונה עתירת הפחמימות אך בתזונה הקטוגנית אכן נראית עלייה קלה בכוח בניגוד למצופה. ממצאים אלה מראים בבירור שלא חייבים פחמימות על מנת לשמור על ביצועים ספורטיביים ברמת עילית. מתוך מסקנות המחקר:
“Our data suggest that athletes who underwent a VLCKD with adequate protein intake lost weight and improved body composition without any negative changes in strength and power performance. Taken together these results suggest that a properly monitored and programmed ketogenic diet could be a useful, and safe, method to allow the athletes to reach their desired weight categories without the unnecessary and harmful procedures currently in use. In conclusion, this dietetic approach in the short term could be helpful in sports that involve weight categories.”
במחקר [2] חולקו 2 קבוצות גברים לתזונה קטוגנית ותזונה מערבית רגילה (WD) כאשר התפריטים היו בעלי כמות קלוריות זהה וכמות חלבונים זהה. ההבדל בין התפריטים היה בכמות הפחמימות והשומן כאשר בתזונה הקטוגנית אכלו 30 גרם פחמימה (5% קלורי) ושומן בהתאם להשלמה הקלורית. בין הקבוצות לא היה הבדל משמעותי בגיל ומשקל הגוף של הנבדקים לפני ביצוע הניסוי ולכן התפריט מבחינה קלורית מהווה כמות מספקת לשתי הקבוצות.
מטרת המחקר היא לבחון את הכוח, מסת השומן ומסת השריר לאחר תקופת אימונים עם מעקב צמוד על התזונה. כול הנבדקים עמדו בסטנדרטים של כוח בסקוואט עם לפחות 1.5 משקל גוף לRM1. אומנם תוצאות אלו בסקוואט אינם של מתאמני עילית אך בהחלט מראים על ניסיון וכוח באימונים, סקוואט של 1.5 משקל גוף לRM1 אינו טריוואלי.
לפני התחלת הניסוי הנבדקים היו בשבועיים הסתגלות ולאחריהן 8 שבועות של התזונה הרלוונטית עם אימוני כוח כפי שמפורט בפרוטוקל. נפח האימונים והתדירות שלהם היו עצימים עם תרגילים מורכבים.
לאחר 8 שבועות בתזונה הקטוגנית הועלתה כמות הפחמימות זאת על מנת למנוע שגיאות במדידת מסת השריר עקב שינויים בנוזלים וגליקוגן בשרירים המדוללים בתזונה הקטוגנית (זאת לטענת החוקרים הסיבה).
בתזונה הקטוגנית כול הנבדקים הראו רמה של לפחות 0.3M קטונים בדם לאחר שבועיים הסתגלות. במהלך כול הניסוי נמדדו רמות הקטונים בדם כך שאפשר לדעת בוודאות שהם היו בקטוזיס.
תוצאות המחקר מראות עלייה במסת השריר, כוח וירידה במסת השומן לשתי הקבוצות כאשר הקבוצה בתזונת הWD העלתה קצת יותר מסת שריר, 4.4% לעומת 2.4% בקטוגני. אך התזונה הקטוגנית ירדה יותר במסת השומן 22.4% בקטוגנית לעומת 13% בWD. העלייה בכוח בסקוואט ולחיצת חזה היו זהים יחסית לשתי הקבוצות. ניתן לראות שאין עלייה בWingate Power שזהו אימון ספרינטים באופניים ככול הנראה עקב חסור הסתגלות בשימוש בגליקוגן בתזונה הקטוגנית על פי החוקרים.
במחקר יש התייחסות להבדלים לפני ואחרי העמסת פחמימות של התזונה הקטוגנית. כאשר העמיסו פחמימות בתזונה הקטוגנית הם השתפרו בכוח, מסת השריר אך עלו במסת השומן. אני לא מסכים עם טענת המחקר שצריך להעמיס פחמימות על מנת לבצע השוואה הוגנת ולפי דעתי בטווח הארוך זה רק ייפגע בביצועים שלהם אך עקב סיום תקופת המחקר לא נוכל לדעת זאת וזוהי גם דעת החוקרים בסיכום הדברים.
בטבלה המסכמת את תוצאות המחקר סימנתי 2 נתונים מעניינים. אחד מהם זה האינסולין הנמוך אצל הקטוגנים והטסטוסטרון הגבוה יחסית שלהם, ייתרון משמעותי לתזונה הקטוגנית הן מבחינה מטבולית והן מבחינת עלייה בטסטוסטרון וכול זאת לא רק בלי לאבד כוח אלה עם התחזקות משמעותית בתרגילים כמו סקוואט ולחיצת חזה.
בדיון של המחקר מתרכזים בגליקוגן בתזונה הקטוגנית כאשר יש מחקרים המראים ירידה בגליקוגן ומחקרים המראים שימור תלוי בתקופת ההסתגלות ובאימונים שבוצעו. אחת ההסקות של החוקרים היא שעקב כך שלא הייתה הסתגלות מספקת של הגוף בתזונה הקטוגנית במאגרי הגליקוגן לא ראינו עדיין את האפקטים המלאים של תזונה קטוגנית.
“It is also possible that extended periods of nutritional ketosis permit more complete metabolic adaptations and improve maintenance of muscle glycogen [29]. As such, it is possible that KD promotes the sparing and storage of glycogen to a greater degree than a WD. If this is the case, then it is possible that the reintroduction of carbohydrates would result in glycogen super-compensation. While speculative that this was an underlying cause, the KD group continued to increase in LBM from weeks 10-11 while the WD plateaued”
לסיכום המחקר מצויין שיש לשקול מחדש את העמסת פחמימות שמתאמנים מבצעים בתזונה קטוגנית.
“The present study was the first to investigate the effects of KD combined with resistance training in trained athletes. Our results indicate KD can be advantageous for body composition with equal benefits in the muscle performance as compared to a WD. In addition, KD seems to have favorable changes in anabolic hormone status without negatively affecting blood lipid profile. However, as with past research, our study indicates that rapid reintroduction of carbohydrates following a prolonged period of KD may be disadvantageous for body fatness and TGs. Future research should examine different carbohydrate reintroduction strategies in order to avoid the detrimental effects of rapid reintroduction”
במחקר [3] 14 מתחרים (5 נשים) ברמה מקצועית-עילית בPowerliting וWeightlifting צרכו דיאטה קטוגנית (פחות מ50 גרם ביום והכמות הקטנה מ10% מסך הקלוריות) ותזונה גבוהה בפחמימות (מעל 250 גרם ביום) עם כמות חלבון זהה (20% קלורי) כאשר כל דיאטה נוסתה במשך 3 חודשים על כל משתתף עם שבועיים הפסקה בין כל דיאטה. האכילה הייתה ad libitum שזה אומר אכילה לפי התיאבון אך למרות זאת הנבדקים אכול את אותה כמות הקלוריות (על פי MyFitnessPal). הדיווח על האוכל נעשה באופן עצמאי אז ייתכן משמעותיות בדיווח.
בתזונה הקטוגנית הורידו יותר במשקל מאשר מהתזונה הגבוהה בפחמימות (3.26- קילו, p = 0.038) אך גם יותר מסה רזה (2.26- קילו, p = 0.016). ירידה של 2 קילו במסה הרזה היא דבר מצופה כשמורידים בפחמימות לכן סביר שהירידה בתזונה הקטוגנית היא ברובה לא שריר. זוהי בעיה ידועה בDXA שפועלת לשתי הכיוונים, גם כאשר יש עלייה במסה הרזה אחרי תזונה דלה בפחמימות. גם אם הגליקוגן יורד זה חוזר לעצמו כפי שהודגם במספר מחקרים על תזונה קטוגנית יותר ארוכים אצל אתלטים מקצועיים.
בנוסף נבדק גם הRMR של הנבדקים (ההוצאה הקלורית במנוחה שנמדדה במעבדה) והוא נמצא זהה בין הדיאטות. מה שמראה על שינוי הרכב גוף עקב התזונה ופחות ירידה בגלל הקלוריות למרות שיש דיווח עצמי והטייה בעקבותיו לכן אי אפשר לדעת איזה תפקיד יש לקלוריות בתוצאות בוודאות.
מה שמעניין מתחרים מקצועיים זה שלא הייתה ירידה בכוח אבל הייתה ירידה במשקל שזה קריטי כדי להכנס לקטגוריית משקל מסויימת. עם השיפורים המטבוליים הנלווים לתזונה קטוגנית או נמוכה בפחמימות זה בהחלט אופציה אפשרית למתאמני כוח.
אחת הביקורות על המחקר היא שיש מתאמן אחד שמציג תוצאות חריגות במעבר מתזונה מבוססת פחמימות לתזונה קטוגנית (מסומן בצהוב גרף).
במחקר לא מצויינת אנליזה ללא המתאמן החריג שכביכול מטה את הממוצע של הקטוגנים למעלה כך שהירידה בכוח אינה משמעותית סטטיסטית. לשם כך הוצאתי את הנתונים מהגרף וביצעתי אנליזה מחדש ללא המתאמן החריג, התוצאות עדיין מראות שאין הבדל משמעותי סטטיסטי בין הקבוצות P = 0.19
מחקר נוסף [6] על אנשי צבא שבמשך 12 שבועות ביצעו על אימוני כוח הכוללים סקוואט, דלדיפט ותרגילים מורכבים נוספים על תזונה קטוגנית מוגבלת בחלבון מול קבוצה האוכלת תזונה “רגילה” (40% פחמימות) מצא שאין הבדל מבחינת הביצועים הספורטיביים בין הקבוצות. הקבוצה הקטוגנית ירדה בממוצע 7 ק”ג משקל גוף ו1.5 ק”ג במסה רזה בעוד שהקבוצה השנייה לא חוותה שינוי במשקל גוף.
במחקר [7] של 4 שבועות על תזונה קטוגנית עם מתאמני קרוספיט (11 גברים ו11 נשים) נמצא שהם הצליחו לשמור על הביצועים. הנבדקים אכלו 75%~ מהקלוריות משומן, 5% פחמימה ו20% חלבון. נצפתה עלייה משמעותית בשריפת השומן עבור שתי המינים אך גברים רגישים יותר לשינויים.
“Compared to a baseline customary diet, a 4-week ketogenic diet resulted in greater fat oxidation and lower carbohydrate oxidation at exercise intensities ≤65% VO2max in males. In females, a tendency towards increased fat oxidation at exercise intensities > 65% VO2max was observed. Still, males seem to be more prone to having shifts in macronutrient utilization during exercise when following the KD. The presented data on metabolic adaptation to KD, seems to indicate, that CrossFit athletes may effectively adapt to training at wide, but gender-dependent range of exercise intensities. However, these observations should be taken with caution, because in practice the metabolic adaptation may not support the exercise performance, especially in high-intensity disciplines like CrossFit.”
במחקר [8] נבדקו 24 נבדקים מחולקים ל2 קבוצות. קבוצה אחת קטוגנית הונחתה לאכול עד 50 גרם פחמימה והשאר שומן וחלבון חופשי כאשר הקבוצה השנייה הונחתה לאכול כפי שהייתה רגילה. לאחר כ12 שבועות נבדקו הביצועים הספורטיביים של הנבדקים על ידי אימונים אירוביים עצימים לכשל וצריכת החמצן של הנבדקים. לא נמצא הבדל בין הקבוצות או שוני בביצועים:
“The 12 week VLCHF diet did not impair high-intensity continuous or intermittent exercise lasting up to 25 min, nor did it impair maximal cardiorespiratory performance or autonomic nervous system (ANS) activity.”
אימונים אירוביים
המחקר [4] לקח 20 מתחרי מרתון ואיירומן ברמת עילית וחילק אותם ל2 קבוצות. קבוצה אחת גבוהה בפחמימות והשנייה קטוגנית. מחקר זה גדול יותר מהמחקר הקודם והמשתתפים בו התמידו בדיאטות שלהם במשך 20 חודשים בממוצע. במחקר זה בנוסף נמדד רמת הגליקוגן בשרירים של המתאמנים ובוצעו מבחנים ספציפיים לביצועים שלהם.
על מנת למדוד את הביצועים בוצעה ריצה על הליכון למשך 3 שעות על 64% VO2max.
התפריטים שלהם:
בתוצאות המחקר נבדק יכולת החמצון השומן של הנבדקים זאת אומרת באיזה יעילות הם מנצלים שומן בגוף כמקור אנרגיה.
עבור הנבדקים בתזונה הקטוגנית היכולת לנצל שומן בגוף הייתה גבוהה פי 2.5 מאשר בקבוצת ביקורת של הפחמימות. בדיקה נוספת שנערכה היא על רמות הגליקוגן. על פי מסקנות המחקר לא נראה הבדל ברמות הגליקוגן במהלך ואחרי הפעילות כאשר משווים בין 2 קבוצות הניסוי. נתון זה מעמיד שוב את תיאוריית הפחמימות בפעילות עצימה עם המציאות בה ניתן לשרוף שומן כמקור אנרגיה ולייצר מספיק גליקוגן בייצור פנימי בגוף.
תוצאות המחקר ככתוב בו:
“In summary, these results provide the first documentation of the metabolic adaptations associated with long-term consumption of a very low-carbohydrate/high-fat diet in highly trained keto-adapted ultra-endurance athletes. The enhanced ability to oxidize fat during exercise across a range of intensities is striking, as is the ability to maintain “normal” glycogen concentrations in the context of limited carbohydrate intake. Keto-adaptation provides an alternative to the supremacy of the high-carbohydrate paradigm for endurance athletes.”
במחקר [5] נבדקו 5 ספורטאים בתחום האירובי (ללא קבוצת ביקורת) על תזונה קטוגנית למשך 10 שבועות ובחנו את הביצועים וההרגשה הכללית שלהם.
התפריטים שלהם:
רמות הקטונים של הנבדקים היו בסף הקטוזיס ונבדקו במהלך המחקר:
“The athletes varied little from the sample diets provided to them throughout the 10 weeks, with adherence to the diets verified by blood ketones always staying above 0.5 mmol/l from week 2 onwards. Blood ketones ranged from 0.5–4.2 mmol/l; females ranged 0.5–1.9 mmol/l, and never exceeded 1.9 mmol/l. The male athlete ranged 1.0–3.5 mmol/l, went below 1.0 mmol/l on two occasions (0.8 and 0.6 mmol/l) and measured 4.2 mmol/l on one occasion.”
מבחינת משקל גוף, אחוזי שומן והרגשה כללית נמצא שיפור בכל המדדים. הנבדקים נותנים פידבקים של יתרונות וחסרונות של התזונה כאשר החסרונות שהם מציגים הם ירידה בביצועים. מדווח על התכווצויות שרירים בתאומים (תופעת לוואי ידועה בהתחלה של תזונה קטוגנית) וירידה בכושר הכללי. תופעות אלו מדווחות בדרך כלל בעת הכניסה לקטוזיס כאשר יש לשים לב שמדובר על 10 שבועות בלבד (כחודשיים וחצי). זמן ההסתגלות יכול לקחת יותר זמן וייתכן שבמשך תקופה של שנה הכושר יחזור ובנוסף יהיה להם את השיפור בהרגשה הכללית ובהרכב הגוף.
ניתן לראות כאן את הירידה בביצועים. כאשר יש דיון במאמר על גליקוגן והאם יש קשר בין תזונה קטוגנית, ביצועים וגליקוגן. עולים הרבה תיאוריות ובנוסף יש רפרנס למאמר הקודם המוזכר כאן אך עדיין אין תשובה ברורה.
“On the whole, maximal aerobic performance was reduced, another comparable outcome to similar research [21–23], the exception being one athlete in Phinney et al.’s 4-week cycling study [5], and Zajac et al.’s eight offroad cyclists [6], who all showed performance increases. The performance decrement in our study, and others, is likely due to changes in metabolic pathways that impair glycogen metabolism at higher exercise intensities”
כאן ניתן לראות את הירידה במשקל הגוף ואחוזי השומן
בסיכום המאמר רשום:
בסקירה [9] שנעשתה על 8 מחקרים עם 170 משתתפים בכל רמות האימון נמצא שאין השפעה לתזונה קטוגנית או דלת פחמימות על המסה הרזה או הביצועים של המתאמנים.
״In summary, this comprehensive systematic review and meta-analysis shows that LCHF combined with CT is expected to reduce body fat while maintaining lean mass and aerobic performance, which needs to be confirmed by studies with a more rigorous design. The results of this work provide important knowledge for designing future studies and training practices that implement LCHF combined with CT.״
מהדוגמאות של מחקרים מעולים אלו ניתן לראות שאכן ניתן לקיים פעילות גופנית עצימה על תזונה קטוגנית ללא פגיעה בביצועים. החשש מן הפגיעה בביצועים מבוסס על כך שאנו סבורים שהשרירים חייבים פחמימות לאנרגיה ובנוסף שעל מנת להשיג את אותם פחמימות אנו חייבים לאכול אותן.
המציאות מראה שהגוף יעיל מאד בניצול מאגרי האנרגיה שלו וכאשר עוברים התאמה קטוגנית אל עבר שורפי שומן הגוף ינצל את מאגרי השומן שלו עבור אנרגיה גם בפעילות עצימה וישמר גליקוגן. את הגליקוגן שהגוף משתמש בו הוא מייצר בכבד מחלבונים וגליצרולים זאת על מנת לעמוד בצורך האנרגטי של הסוכר בגוף.
ספורטאים יכולים לבסס את התזונה שלהם על פחמימות מתוך ההנחה שאכן יש יתרון על כך לעומת תזונה קטוגנית אך הם פוגעים בבריאות שלהם, לאורך הזמן הם יפתחו סכרת ומחלות לב כמו שקורה לספורטאים רבים שמעמיסים פחמימות (טים נוקס בתור דוגמא). לכן ספורטאים יכולים גם לשמור על הבריאות שלהם באמצעות תזונה קטוגנית וגם לשמור על הביצועים שלהם בעת מותאמות של שורפי שומן.
הפוסט הבא שמומלץ לקרוא: מחקר על תזונה קטוגנית עם פעילות גופנית על אנשי צבא
הרצאה מעולה בנושא:
הרצאה נוספת:
מקורות
[1] – Ketogenic diet does not affect strength performance in elite artistic gymnasts, Antonio Paoli, 2012. link.
[2] – The Effects of Ketogenic Dieting on Body Composition, Strength, Power, and Hormonal Profiles in Resistance Training Males, Wilson, Jacob M, 2017. link.
[3]- A Low-Carbohydrate Ketogenic Diet Reduces Body Weight Without Compromising Performance in Powerlifting and Olympic Weightlifting Athlete, Greene, David A, 2018. link.
[4]- Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners, Jeff S. Volek, 2016. link.
[5]- Ketogenic diet benefits body compositionand well-being but not performance in apilot case study of New Zealand enduranceathletes, Caryn Zinn, 2017. link.
[6] – Extended Ketogenic Diet and Physical Training Intervention in Military Personnel, Richard A LaFountain, 2019. link.
[7] – Effect of a four-week ketogenic diet on exercise metabolism in CrossFit-trained athletes, Krzysztof Durkalec-Michalski, 2019. link.
[8] -Effects of a 12-Week Very-Low Carbohydrate High-Fat Diet on Maximal Aerobic Capacity, High-Intensity Intermittent Exercise, and Cardiac Autonomic Regulation: Non-randomized Parallel-Group Study, Tomas Dostal, 2019. link.
[9] – The Effects of Concurrent Training Combined with Low-Carbohydrate High-Fat Ketogenic Diet on Body Composition and Aerobic Performance: A Systematic Review and Meta-Analysis, Junhong Zhou, 2022. link.