اگر خود را یک ورزشکار رقابتی میدانید، قطعاً تمام تلاش خود را برای بهینهسازی عملکردتان به کار میبرید. رژیم کتوژنیک (کتو) برای ورزشکاران میتواند یک راهکار پنهان و مؤثر باشد. برای اینکه درک کنیم چگونه کاهش کربوهیدراتها میتواند عملکرد ورزشی را افزایش دهد، لازم است مروری کلی بر سوخت و ساز کربوهیدرات و چربی در بدن داشته باشیم. استفاده از رویکرد کم کربوهیدرات در ورزشهای استقامتی، به دلیل پتانسیل چربیها به عنوان یک منبع انرژی بزرگ و کارآمد، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.
رابطه میان کربوهیدراتها و عملکرد ورزشی
همانطور که میدانیم، عملکرد ورزشی ما تا حد زیادی تحت تأثیر سوختی است که در اختیار بدن قرار میدهیم. اگر تغذیه ناکافی به بدن برسانیم، به احتمال زیاد نتایج نامناسبی خواهیم داشت که ما را از رسیدن به پتانسیل کامل باز میدارد. مسئله اینجاست که هیچ رویکرد واحدی که برای همه مناسب باشد، به ویژه برای بهینهسازی عملکرد ورزشی وجود ندارد. دههها تحقیق بر روی ورزشکارانی متمرکز شده است که به کربوهیدرات عادت کردهاند و یا از مکملهای کربوهیدرات استفاده میکنند و نتایج قابل توجهی نیز به دست آوردهاند. با این حال، در این مقاله، ما به بررسی امکان استفاده از یک رویکرد متفاوت برای عملکرد ورزشهای استقامتی خواهیم پرداخت: رژیم کتوژنیک.

آیا اسیدهای چرب یک ذخیره سوخت دستنخورده هستند؟
این یک واقعیت شناخته شده است که اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب ضروری وجود دارند. این ترکیبات موادی هستند که بدن ما به آنها نیاز دارد اما قادر به ساختشان نیست و باید آنها را از طریق رژیم غذایی دریافت کنیم. با این حال، چیزی به نام کربوهیدرات ضروری وجود ندارد.
دکترین رایج کنونی در ورزشهای هوازی این است که بدن ما برای بهینهسازی “باک سوخت” خود، به مقادیر زیادی کربوهیدرات نیاز دارد. روی کاغذ، این منطقی به نظر میرسد؛ فعالیتهای هوازی باعث کاهش گلیکوژن میشود و ما برای ادامه عملکرد باید ذخایر گلیکوژن را دوباره پر کنیم. به همین دلیل، ما از نوشیدنیها، ژلها و سایر مکملهای ورزشی با کربوهیدرات بالا استفاده میکنیم. با این حال، بدن ما راهی برای بهرهبرداری از یک منبع سوخت بزرگتر و جایگزین دارد. این موضوع، یک سوال جذاب را مطرح میکند: اگر بتوانیم ذخایر گلیکوژن کافی را بدون مصرف مقادیر زیادی کربوهیدرات حفظ کنیم، چه اتفاقی میافتد؟ آیا مصرف رژیم غذایی کم کربوهیدرات میتواند به بدن اجازه دهد تا از یک منبع انرژی جایگزین استفاده کرده و در عین حال ذخایر گلیکوژن کافی را حفظ نماید؟
ورزشکاران و رژیم کتوژنیک
فرض اساسی رژیم کتوژنیک شامل مصرف چربی بالا، پروتئین متوسط و کربوهیدرات کم است. یک ورزشکار استقامتی معمولی (که از رژیم کتوژنیک پیروی نمیکند) احتمالاً بین ۴۰ تا ۷۰ درصد از کالری دریافتی خود را از کربوهیدراتها تأمین میکند. بسیاری از ورزشکاران موفق دهههاست که از این نوع رویکرد غذایی استفاده کردهاند؛ اما با این نوع رژیم، بدن شما به کربوهیدراتها به عنوان منبع سوخت اولیه وابسته میشود.
ورزشکار استقامتی متوسط حدود ۲۰۰۰ کالری ذخیره شده را در “باک کربوهیدرات” استعاری خود (یعنی ذخایر گلیکوژن) حمل میکند. هنگامی که این باک خالی میشود، اغلب به ژلها و نوشیدنیهای مبتنی بر کربوهیدرات تکیه میکنیم تا انرژی و عملکرد را حفظ کنیم. در غیر این صورت، ورزشکار به سرعت دچار افت شدید انرژی میشود، که اغلب در ورزشهای استقامتی به عنوان “رسیدن به دیوار” شناخته میشود. این معضل فاجعهبار و ناامیدکننده است، زیرا حتی لاغرترین این ورزشکاران نیز مقادیر زیادی سوخت در بدن خود (یعنی چربی) دارند؛ با این حال، به دلیل وابستگی به متابولیسم مبتنی بر گلوکز، نمیتوانند از آن استفاده کنند. دکترهای جف وُلک و استیو فینی این پدیده را به خوبی توصیف کردهاند: «ورزشکاری که در یک مسابقه استقامتی به دیوار میرسد، مانند یک تانکر سوختی است که در بزرگراه بنزین تمام میکند. شما مقدار زیادی سوخت دارید، اما نمیتوانید به طور مؤثر از آن استفاده کنید.» در مقابل، ورزشکارانی که از رژیم کتوژنیک پیروی میکنند، با سازگار شدن به استفاده از این منبع سوخت جایگزین، آن را جایگزین کربوهیدراتها میکنند.
آیا چربی برای عملکرد ورزشی بهتر از کربوهیدرات است؟
چرا چربی به طور بالقوه میتواند منبع سوخت بهتری برای ورزشکاران هوازی باشد؟ ما میدانیم که یک گرم کربوهیدرات شامل چهار کالری است و یک گرم چربی نُه کالری تولید میکند؛ از این رو میتوان نتیجه گرفت که چربی تراکم کالری بیشتری نسبت به کربوهیدرات دارد. چیزی که بسیاری از افراد متوجه نیستند این است که هر کدام چه میزان ATP تولید میکنند. آدنوزین تری فسفات (ATP) همان چیزی است که سلولهای ما برای انرژی از آن استفاده میکنند و نیروی محرکه مسئول تمام عملکردهای سلولی است. بدون ATP بدن ما قادر به ادامه حیات نخواهد بود.
به ازای هر مولکول گلوکز که از کربوهیدراتها به دست میآید، بدن ما میتواند ۳۶ تا ۳۸ واحد ATP از طریق گلیکولیز تولید کند. این مسیر متابولیکی میتواند به صورت بیهوازی (بدون اکسیژن) یا هوازی (با اکسیژن) عمل کند، از این رو اختلاف کمی در میزان ATP قابل تولید وجود دارد. از طرف دیگر، چربی از طریق یک مسیر متابولیکی هوازی به نام لیپولیز استفاده میشود. این مسیر متابولیکی چربی را به اسیدهای چرب تبدیل میکند که میتوانند به ATP تبدیل شوند. با این حال، بسته به میزان کربن موجود در هر زنجیره اسید چرب، یک مولکول تریگلیسیرید (مولکول چربی) میتواند تا ۴۹۶ واحد ATP تولید کند.
این نکته برای ورزشکاران سازگار شده با کتو بسیار حیاتی است، زیرا سوخت و ساز چربی در آنها به طور قابل توجهی بالاتر است. با این افزایش در سوخت و ساز اسیدهای چرب آزاد (FFA)، بدن ما کتونهای بیشتری نیز تولید میکند که میتوانند به عنوان یک منبع سوخت اضافی، به جای کربوهیدرات، استفاده شوند. این کتونها نه تنها در ماهیچههای اسکلتی، بلکه در قلب و مغز نیز مورد استفاده قرار میگیرند. نشان داده شده است که این حالت متابولیکی منحصر به فرد با تغییر منبع سوخت مورد استفاده برای تنفس اکسیداتیو، استقامت عضلانی را بهبود میبخشد. ${^۱}$
رژیم کتوژنیک برای ورزشکاران استقامتی
اکنون که کمی در مورد اینکه چرا چربیها پتانسیل بالاتری برای سوخترسانی به نیازهای ورزشی خاص دارند میدانیم، میتوانیم در مورد دلایلی صحبت کنیم که چرا رویکرد کم کربوهیدرات برای ورزشهای استقامتی اغلب مورد بیتوجهی قرار گرفته است. زمانی که به بیوشیمی بدن نگاه میکنیم، همانطور که در بالا بحث شد، به نظر میرسد که چربی ممکن است منبع سوخت ترجیحی برای یک ورزشکار استقامتی باشد.
پس چرا تحقیقات به ما میگویند که رژیم کم کربوهیدرات برای عملکرد مضر است؟
وقتی صحبت از عملکرد و رژیم کتوژنیک به میان میآید، میدانیم که عوامل زیادی در به کمال رساندن رژیم غذایی نقش دارند و سازگاری با کتو (Keto-adaptation) مهمترین عامل است. این اصل کلیدی در رژیم کتوژنیک اغلب در تحقیقات نادیده گرفته میشود، در نتیجه ایدههای منفی در مورد رژیمهای کم کربوهیدرات و عملکرد استقامتی شکل میگیرند. بدون شک تحقیقات بیشتری وجود دارد که نشان میدهد رژیم کم کربوهیدرات منجر به کاهش عملکرد میشود؛ با این حال، اکثر این مطالعات کوتاه مدت هستند و فاقد دوره سازگاری با کتو میباشند.
از سوی دیگر، میتوان استدلال کرد که این بدان معناست که رویکرد رژیم کتوژنیک برای عملکرد استقامتی نامطلوب است. در حالی که این ممکن است در مورد افرادی که با کربوهیدرات سازگار شدهاند صادق باشد، ما مشاهده میکنیم که وقتی ورزشکار با کتو سازگار میشود، رژیم کم کربوهیدرات/پرچرب نشان داده است که پارامترهای متعدد عملکرد استقامتی را افزایش میدهد. هنگامی که به ورزشکاران یک دوره زمانی کوتاه برای سازگاری با رژیم کتوژنیک پیش از مداخله مطالعاتی داده میشود، مشاهده میکنیم که عملکرد استقامتی هوازی نه تنها توسط کتوز تغذیهای به خطر نمیافتد، بلکه در واقع افزایش مییابد.
دکتر فینی پس از ۴ هفته رژیم کتوژنیک کم کربوهیدرات (با در نظر گرفتن زمان قبلی برای سازگاری)، دریافت که عملکرد دوچرخهسواران استقامتی بهبود یافته است. این امر احتمالاً به دلیل کاهش نسبت تبادل تنفسی (RQ) است، که به این معنی است که ورزشکار چربی را مؤثرتر سوخت و ساز میکند. همچنین این بهبود به دلیل کاهش سه برابری اکسیداسیون گلوکز (بدن چربی بیشتری میسوزاند) و کاهش چهار برابری استفاده از گلیکوژن عضلانی (بدن ترجیحاً از چربی به جای کربوهیدرات استفاده میکند) رخ داده است. به خاطر داشته باشید، این نتایج تنها پس از یک دوره سازگاری کوتاه مدت به دست آمدند. این احتمال وجود دارد که نتایج در ورزشکارانی که مدت زمان قابل توجهی بیشتری از رژیم کتوژنیک پیروی کردهاند، حتی عمیقتر و چشمگیرتر باشد. ${^۲}$ مجدداً، بررسی روشهای یک مطالعه تحقیقاتی برای تعیین کاربردی بودن یافتهها بسیار حیاتی است.
این یافتهها راه را برای تحقیقات بیشتر در مورد رژیم کتوژنیک و عملکرد استقامتی باز کردند. اگرچه مطالعه فینی بسیار خوب بود، برخی ممکن است استدلال کنند که مدت آن هنوز کوتاه بوده و حجم نمونه محدود بود. یک دانشمند و محقق بزرگ، دکتر جف وُلک، این کار را توسعه داد و مطالعهای را بر روی ورزشکارانی انجام داد که به طور معمول از یک رژیم کتوژنیک کم کربوهیدرات/پرچرب پیروی میکردند. این گروه با ورزشکارانی مقایسه شدند که رژیم پر کربوهیدرات/کم چرب مصرف میکردند. این ورزشکاران به طور متوسط ۲۰ ماه (در محدوده ۹ تا ۳۶ ماه) از رژیم غذایی مربوطه خود پیروی کرده بودند.
این مدت طولانیتر، امکان درجه سازگاری بسیار بیشتری را فراهم میکند و بنابراین مقایسه بهتری بین دو نوع رژیم غذایی ایجاد میشود. ۲۰ ورزشکار مورد استفاده در این مطالعه، دوندههای فوق ماراتن نخبه و تریاتلهای مسافت آیرونمن بودند. او این ورزشکاران را در یک سری آزمایشها قرار داد که میزان VO2max (حداکثر اکسیژن مصرفی)، گلیکوژن عضلانی در حالت استراحت، سطح تخلیه گلیکوژن و سطح اکسیداسیون چربی آنها را اندازهگیری میکرد. نتایج مطالعه دکتر وُلک نشان داد که حداکثر اکسیداسیون چربی در گروه کم کربوهیدرات ۲.۳ برابر بیشتر بود و در درصد بسیار بالاتری از VO2max اتفاق میافتاد. این بدان معناست که ورزشکاران کم کربوهیدرات توانستند چربی را به عنوان منبع انرژی بسیار بهتر از همتایان پر کربوهیدرات خود استفاده کنند.
یکی از شگفتانگیزترین نتایج این مطالعه این بود که با وجود تفاوتها در استفاده از مواد مغذی، هیچ تفاوت معناداری در گلیکوژن عضلانی در حالت استراحت و همچنین سطح تخلیه آن پس از ورزش وجود نداشت. این نتایج توسط رابرتز و همکاران نیز مشاهده شد که دریافتند سطوح گلیکوژن در حالت استراحت در حیواناتی که با رژیم کتوژنیک سازگار شده بودند، با همتایانشان که از رژیم غذایی غربی پیروی میکردند، تفاوتی نداشت. از تمام این اطلاعات میتوان نتیجه گرفت که بودن در حالت سازگار با کتوژنیک در طولانی مدت میتواند استفاده از سوخت را تغییر دهد. علاوه بر این، حالت منحصر به فردی را ایجاد میکند که در آن بدن شما با ذخیره گلیکوژن و یافتن راههای دیگر برای تکمیل ذخایر آن، سازگار میشود. از این مطالعه میتوان نتیجه گرفت که عملکرد هوازی طولانی مدت در حالت کتوژنیک مختل نمیشود. همچنین، سازگاریهای متابولیکی که در نتیجه این رژیم غذایی رخ میدهد، به این ورزشکاران اجازه میدهد تا به دلیل افزایش آستانه لاکتات و بهبود توانایی استفاده از چربی به عنوان منبع انرژی، مرزهای عملکرد انسانی را گسترش دهند. ${^۳}$
نتیجهگیری درباره رژیم کتوژنیک برای ورزشکاران
رژیم کتوژنیک یک ابزار قدرتمند است که میتواند برای عملکرد هوازی مورد استفاده قرار گیرد؛ خواه شما یک دونده ماراتن حرفهای، یک رقیب دو صحرایی دبیرستانی یا یک ورزشکار استقامتی تفریحی باشید. تغییرات فیزیولوژیکی که همراه با حالت سازگار با کتوژنیک ایجاد میشود، تفاوت قابل توجهی را در نحوه استفاده بدن شما از سوخت نشان میدهد و به شما اجازه میدهد تا از یک منبع سوخت بسیار بزرگتر استفاده کنید: بیش از ۴۰,۰۰۰ کالری! دفعه بعد که از “رسیدن به دیوار” یا به معنای واقعی کلمه از مصرف ژلها و نوشیدنیهای مبتنی بر شکر در طول مسابقه خود خسته شدید، به فکر آزمایش با یک رژیم کتوژنیک باشید.
سؤالات متداول (FAQ)
سازگاری با کتوژنیک (Keto-adaptation) چقدر طول میکشد؟
سازگاری کامل با کتوژنیک فرآیندی است که نیاز به زمان دارد و مدت آن میتواند برای افراد مختلف متفاوت باشد. به طور کلی، بدن ممکن است بین چند هفته تا چند ماه طول بکشد تا به طور کامل به استفاده مؤثر از چربیها و کتونها به عنوان منبع اصلی سوخت عادت کند. تحقیقات نشان میدهند که برای مشاهده مزایای عملکردی کامل در ورزشکاران، یک دوره سازگاری حداقل ۴ هفتهای حیاتی است، اما دورههای طولانیتر (مانند ۹ تا ۳۶ ماه) نتایج چشمگیرتری را به همراه دارد.
آیا رژیم کتوژنیک برای ورزشکاران قدرتی یا سرعتی (مانند وزنهبرداری) نیز مفید است؟
در حالی که مزایای کتوژنیک در ورزشهای استقامتی هوازی به خوبی مستند شده است (به دلیل کارایی بالای چربی برای تولید ATP در حضور اکسیژن)، مفید بودن آن برای ورزشهای قدرتی و سرعتی که عمدتاً به مسیرهای متابولیکی بیهوازی و گلیکوژن وابسته هستند، بحثبرانگیز است. ورزشکاران قدرتی به ذخایر گلیکوژن عضلانی متکی هستند و محدودیت شدید کربوهیدرات ممکن است به طور موقت عملکرد آنها را کاهش دهد؛ بنابراین، رژیمهای کتوژنیک باید با احتیاط و نظارت متخصص برای این دسته از ورزشکاران دنبال شود.
کتونها دقیقاً چگونه به بهبود عملکرد ورزشی کمک میکنند؟
کتونها دو نقش اصلی دارند: اول اینکه به عنوان یک منبع سوخت اضافی برای ماهیچهها و مغز عمل میکنند و وابستگی به گلوکز را کاهش میدهند. دوم، مطالعات نشان دادهاند که حضور کتونها میتواند اثری محافظتی داشته باشد، به این معنی که آنها به بدن کمک میکنند تا از ذخایر گلیکوژن عضلانی به طور صرفهجویانهتری استفاده کند (Glycogen Sparing). این امر به ورزشکار اجازه میدهد تا در مسافتهای طولانیتر، بدون تجربه “رسیدن به دیوار”، به عملکرد خود ادامه دهد.
1. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 16.1, Oxidation of Glucose and Fatty Acids to CO2.
2. 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;32(8):769–776.
3. Volek JS, Freidenreich DJ, Saenz C, et al. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners. Metabolism. 2016;65(3):100–110.
4. https://ketogenic.com/keto-for-athletes/
