Membakar lemak alih-alih gula — bagaimana membuat tubuh menggunakan cadangannya?

Tujuan studi: Diet ketogenik (KD) semakin menarik perhatian para atlet dan orang yang aktif secara fisik.

Hasil: Untuk analisis yang lebih terpilah dan terarah, artikel-artikel ini kemudian dikelompokkan berdasarkan hasil yang diteliti, termasuk 1) massa tubuh (BM) dan persentase lemak, 2) penggunaan substrat, 3) respons substrat dan hormon dalam darah, 4) kapasitas aerobik dan performa ketahanan, serta 5) kekuatan, daya, dan kapasitas anaerobik. Hasil: Tinjauan kami menunjukkan bahwa KD tanpa pembatasan kalori yang dijalankan selama ≥3 minggu dapat menghasilkan penurunan ringan pada BM dan persentase lemak, sekaligus mempertahankan massa bebas lemak. Diet ini meningkatkan penggunaan lemak sebagai bahan bakar, tetapi adaptasi tersebut tampaknya tidak meningkatkan performa ketahanan.

Tujuan studi: Banyak atlet ultra-ketahanan yang sukses beralih dari diet tinggi karbohidrat ke diet rendah karbohidrat, tetapi mereka belum pernah diteliti untuk mengetahui sejauh mana adaptasi metabolik yang terjadi.

Hasil: Oksidasi lemak puncak 2,3 kali lebih tinggi pada kelompok LC (1.54±0.18 dibanding 0.67±0.14 g/menit; P=0.000) dan terjadi pada persentase VO2max yang lebih tinggi (70.3±6.3 dibanding 54.9±7.8%; P=0.000). Rata-rata oksidasi lemak selama olahraga submaksimal 59% lebih tinggi pada kelompok LC (1.21±0.02 dibanding 0.76±0.11 g/menit; P=0.000), yang menunjukkan kontribusi relatif lemak yang lebih besar (88±2 dibanding 56±8%; P=0.000). Meskipun terdapat perbedaan besar dalam penggunaan bahan bakar antara atlet LC dan HC, tidak ada perbedaan signifikan pada glikogen otot saat istirahat maupun tingkat penurunannya setelah berlari selama 180 menit (-64% dari sebelum olahraga) dan pemulihan selama 120 menit (-36% dari sebelum olahraga). Dibandingkan dengan atlet ultra-ketahanan yang sangat terlatih dan mengonsumsi diet HC, adaptasi keto jangka panjang menghasilkan tingkat oksidasi lemak yang luar biasa tinggi, sedangkan pola penggunaan dan pengisian kembali glikogen otot selama dan setelah lari 3 jam serupa.

Tujuan studi: Minat terhadap diet rendah karbohidrat dan tinggi lemak (LCHF) meningkat dalam beberapa dekade terakhir karena dugaan manfaat adaptasi intramuskular dan perubahan penggunaan bahan bakar terkait performa olahraga ketahanan. Mengonsumsi diet LCHF selama latihan meningkatkan ketersediaan lemak (yaitu, simpanan trigliserida intramuskular dan asam lemak bebas plasma) serta mengurangi simpanan glikogen otot.

Hasil: Perubahan ketersediaan substrat ini meningkatkan ketergantungan pada oksidasi lemak untuk menghasilkan energi, sekaligus mengurangi ketergantungan pada oksidasi karbohidrat sebagai bahan bakar selama olahraga submaksimal. Perubahan oksidasi substrat akibat diet LCHF tetap ada bahkan setelah ketersediaan karbohidrat endogen atau eksogen ditingkatkan. Hal ini menunjukkan bahwa respons adaptif yang mendorong perubahan oksidasi lemak dan karbohidrat terjadi di dalam otot dan bertahan bahkan ketika kandungan makronutrien dalam diet berubah. Tinjauan naratif ini membahas adaptasi intramuskular yang mendasari peningkatan oksidasi lemak dan penurunan oksidasi karbohidrat akibat pola makan LCHF. Tinjauan ini juga mempertimbangkan kemungkinan dampak diet LCHF terhadap metabolisme protein dan perombakan otot setelah olahraga.

Tujuan studi: Dalam ilmu olahraga, efek peralihan menunjukkan bahwa oksidasi lemak merupakan bahan bakar utama saat istirahat dan selama olahraga berintensitas rendah, lalu terjadi pergeseran ke ketergantungan yang lebih besar pada oksidasi karbohidrat ketika intensitas olahraga sedang hingga tinggi. Model ini membuat empat prediksi: Pertama, >50% energi berasal dari oksidasi karbohidrat pada ≥60% konsumsi oksigen maksimum (VO2max), yang disebut titik peralihan.

Hasil: Studi-studi ini menantang doktrin yang berlaku bahwa karbohidrat merupakan bahan bakar yang paling banyak dioksidasi selama olahraga berintensitas tinggi. Baru-baru ini, kami menemukan bahwa 30% atlet kompetitif paruh baya memiliki kadar glukosa yang mengarah ke pradiabetes saat menjalani diet tinggi karbohidrat dan rendah lemak (HCLF), dan kondisi ini berbalik setelah menjalani LCHF. Kami menduga perubahan cepat antara pola makan, insulin, keseimbangan glukosa, dan oksidasi lemak ini mungkin terkait dengan perubahan fungsi mitokondria dan kerja insulin akibat pola makan. Secara keseluruhan, kami menunjukkan bukti yang menantang konsep peralihan saat ini dan menunjukkan bahwa diet LCHF juga dapat membalikkan ciri-ciri pradiabetes serta risiko penyakit metabolik di masa depan. Ini menunjukkan bahwa dampak pilihan makanan tidak terbatas pada performa fisik, bahkan pada kalangan atlet.

Tujuan studi: Asupan makanan seorang atlet (baik waktu maupun jenis makanannya) tidak hanya berperan dalam menyediakan bahan bakar untuk mendukung proses vital tubuh. Pilihan makanan juga berdampak pada adaptasi metabolik terhadap latihan.

Hasil: Pilihan makanan juga berdampak pada adaptasi metabolik terhadap latihan. Selama 20 tahun terakhir, penelitian menunjukkan bahwa pengurangan ketersediaan karbohidrat (CHO) secara strategis selama latihan atlet dapat mengubah respons metabolik, alih-alih sekadar mempertahankan diet tinggi CHO. Beberapa metode untuk mengatur ketersediaan CHO telah diteliti, di antaranya diet rendah karbohidrat dan tinggi lemak (LCHF), latihan dua kali sehari tanpa memulihkan glikogen di antara sesi, serta pendekatan "sleep-low" yang mencakup sesi pada malam hari untuk menguras glikogen tanpa mengonsumsi CHO hingga setelah sesi latihan pagi dalam keadaan berpuasa semalaman. Masing-masing metode ini dapat memberikan adaptasi metabolik yang bermanfaat bagi atlet ketahanan, termasuk peningkatan aktivitas enzim mitokondria, kandungan mitokondria, dan laju oksidasi lemak. Namun, bukti langsung bahwa metode ini meningkatkan performa masih belum jelas.

Tujuan studi: Latihan dengan ketersediaan karbohidrat rendah (LCA) telah diusulkan sebagai faktor yang berdiri sendiri dalam perubahan fisiologis yang umumnya dikaitkan dengan ketersediaan energi rendah (LEA), serta sebagai cara untuk meningkatkan sistem oksidatif otot rangka. Namun, dampak LCA yang terpisah dari LEA masih belum jelas.

Hasil: Sebaliknya, β-CTX meningkat dan IGF-1 menurun dibandingkan dengan NORM. Konsentrasi glikogen otot hanya menurun pada kelompok LOW (40% ± 14%). Analisis proteomik mengidentifikasi 671 protein; 57 protein yang ekspresinya berbeda pada kelompok LOW dibandingkan dengan NORM hanya terkait dengan jalur metabolisme asam lemak dan penekanan protein ribosom, sarkomer, serta matriks ekstraseluler. Temuan ini menunjukkan bahwa LCA saja hanya menyebabkan gangguan endokrin yang terbatas, tetapi mungkin secara selektif mengganggu perombakan tulang dan respons anabolik otot. Ini menunjukkan bahwa tanpa LEA akut, LCA hanya sedikit memengaruhi karakteristik oksidatif otot.

Tujuan studi: Diet ketogenik (KD) adalah pola makan rendah karbohidrat dan tinggi lemak. Selain digunakan untuk mengobati gangguan saraf, KD mendapat banyak perhatian media karena potensinya dalam membantu mengatasi obesitas dan diabetes.

Hasil: Kami membahas dampak metabolik KD pada obesitas dan diabetes berdasarkan studi praklinis dan klinis, serta mengemukakan bahwa menggabungkan KD dengan obat antidiabetes dapat memberi manfaat sinergis. Namun, penggunaan KD bersama obat-obatan ini, khususnya penghambat SGLT-2, memerlukan pengawasan klinis yang cermat karena memiliki risiko, termasuk ketoasidosis diabetik euglikemik. Kami membahas bagaimana KD mengubah komposisi mikrobiota usus sehingga memengaruhi kesehatan tubuh. Kami menyimpulkan dengan menyoroti tantangan dan arah penelitian di masa depan untuk mengoptimalkan terapi berbasis KD, serta menguraikan keterbatasan tinjauan saat ini.