Ezt a feltételezést vették górcső alá japán kutatók, akik 10 fiatal, egészséges, aktív (edzetlen, de heti 2-4 alkalommal mérsékelt intenzitású edzést végző) férfit toboroztak, hogy 4 kísérleti edzést végeztessenek velük egy zárt metabolikus kamrában. Ez jelenti a tanulmány valódi erejét, ugyanis a metabolikus kamra lehetővé tette a résztvevők életének tökéletes irányítását és elemzését a bent töltött idő során.
A két hónap során – mely időszakban legalább 1 hét telt el a kísérleti edzések között – a résztvevők 3 napot töltöttek a metabolikus kamrában, így téve lehetővé a kísérleti protokollok sztenderdizálását. Nagyjából este 10 óra tájékán érkeztek meg az 1. napon, és 7 órát töltöttek alvással. A 2. napon 60 percet edzettek ergométeres szobakerékpáron a VO2max 50%-ával a reggelit megelőzően (reggel, 6:30), az ebédet követően (délután, 14:30), vagy vacsora után (este, 20:30) – esetleg egyáltalán nem edzettek (kontroll csoport). A nap további részében a résztvevőknek ébren, ülő helyzetben kellett lenniük, így utánozva a modern munkahelyek jellemzőit. A 3. napon a résztvevők megismételték a 2. napot edzés nélkül. Az energiafelhasználást és a tápanyag metabolizmust 2. nap reggel 6:00-tól 3. nap reggel 6:00-ig mérték.
Az ételeik úgy kerültek kialakításra, hogy személyre szabott energia egyensúlyt tudjanak elérni, és 15% fehérjét, 25% zsírt és 60% szénhidrátot tartalmaztak. Minden étkezés a napi kalóriamennyiség 1/3-át jelentette, és reggel 8:00-kor, délben, valamint este 6:00-kor szolgálták fel őket. Ezt azért mondom el előre, mert nem ismert, hogy az étrend milyen hatással lett volna az eredményükre. Mi lett volna, ha több fehérjét esznek? Mi lett volna, ha ketogén étrendet követnek? Mi lett volna, ha a kalória és/vagy a makrotápanyag még egyenlőtlenebbül került volna felosztásra? Ezek olyan dolgok, melyeket észben kell tartani az eredmények elemzése során.
Minden edzés során ugyanannyi kalóriát (~ 530 kcal) égettek el, mely a 3 kísérleti feltétel esetében a 24 órás időszakban azonos energiafelhasználást jelentett (mely a várakozásoknak megfelelően mindhárom esetben jóval magasabb volt, mint a kontroll csoport esetében). A délután és esti edzés esetében ez a növekedés teljes egészében szénhidrátokból származott, mivel a zsírégetés a 24 órás időszak során nem tért el a kontroll csoportétól. Ezzel szemben a reggeli edzés esetében jelentős emelkedést figyeltek meg a zsírégetés mértékében (717 kcal/nap vs 432-456 kcal/nap). A különféle időpontokban végzett edzések esetében nem volt jelentős eltérés a fehérje égetésben, ami arra utal, hogy az éhgyomorra végzett 1 órás edzés nem égette el az izmokat.
1. ábra: Az idővonalak (vonalak) és az összesített értékek (oszlopok) az energiafelhasználás (a), a szénhidrát égetés (b) és a zsírégetés (c) kapcsán a reggeli (kék), a délutáni (zöld), az esti (piros) és a kontroll (fekete-fehér) csoport esetében. A vonalak összekötik a statisztikailag jelentős eltéréseket.
A korrelációs és regressziós analízisek azt mutatták, hogy a 24 órás zsírégetés közvetlenül kapcsolódik a legalacsonyabb energia egyensúly értékekhez. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb hiányt idéztek elő a résztvevők az edzés során, annál nagyobb mértékű volt a zsírégetés. Mivel a reggeli edzés esetében még nem ettek előtte, ez megmagyarázza a más időpontokban végzett edzéshez képest jelentősen nagyobb mértékű zsírégetést. Ehhez hasonlóan azt is megállapították, hogy az alacsonyabb szénhidrát és zsír egyensúlyi értékek fordítottan korreláltak a 24 órás zsírégetéssel, ami arra utal, hogy a tárolt glikogénben és zsírszövetben elért nagyobb mértékű átmeneti hiány kapcsolódott a fokozott 24 órás zsírégetéshez.
2. ábra: Az átmeneti energiahiány és a 24 órás zsírégetés közti kapcsolat az aktuális tanulmány, valamint az ugyanezen kutatók által végzett 2 korábbi vizsgálat alapján.
A tanulmány legfőbb üzenete az, hogy a 24 órás zsírégetés csak akkor fokozódik, ha éhgyomorra végezzük az edzést, valamint az, hogy a zsírégetés fokozódása közvetlen kapcsolatban áll az elért átmeneti kalóriahiány mértékéhez. Ebből logikus következik, hogy az edzés önmagában csekély hatással van a zsírégetésre, és elméletileg hasonló hatást lehetne megfigyelni időszakos böjtölés esetén is, ahol a kalóriahiány mértéke reggel a mindennapi tevékenységek hatására növekszik, miközben csak délben, vagy még annál is később eszünk aznap először.
Maga az időszakos böjtölés azért is hatékony lehet, mert kiüríti a máj glikogén raktárait. Ezt a feltevést alátámasztja az aktuális kutatás során megfigyelt, a szénhidrát hiány és a 24 órás zsírégetés közti szoros összefüggés. Ez mechanisztikusan is ésszerű, ugyanis a glikogén nem pusztán szénhidrát tárolóként, hanem molekuláris szenzorként is működik, mely a raktárak kimerülése hatására képes aktiválni bizonyos jelutakat – ide értve az AMPK-t, valamint a zsírégetését felelős gének up-regulációját is.
A kutatási eredményekből logikusan következik, hogy az éhgyomorra történő edzésnek hosszabb időtávon nagyobb mértékű zsírcsökkenéshez kellene vezetnie. Sajnálatos módon az egyetlen tanulmány, mely tesztelte ezt a feltevést, ezzel ellentétes eredményre jutott. A tanulmány során fiatal nők kevés résztvevőből álló csoportja 1 órát futott egy futópadon heti 3 alkalommal, miközben 4 héten át hipokalóriás étrendet követett. A csoport egyik fele reggeli előtt, míg a másik fele reggeli után edzett. Mindkét csoportnál hasonló változások voltak megfigyelhetők a testkompozícióban.
Természetesen a fenti tanulmánynak megvoltak a maga korlátai: rövid időtartam, kis mintavétel (20 nő; csoportonként 10), kizárólag női résztvevők, edzés előtti étkezés megválasztása (250 kcal; 40g szénhidrát; 20g fehérje). Ennélfogva nagy bátorság kellene hozzá, hogy ezen eredmények alapján általánosítsunk a népesség eltérő körülmények között élő más részeire is – mint például a testépítőkre, akik az extrém szálkásság elérése érdekében diétáznak. Azonban fiatal és egészséges nők esetében elképzelhető, hogy a testkompozícióban és a zsírcsökkentésben bekövetkező változások nem függnek össze teljes mértékben a zsírégetés akut változásaival.
Nem ez az első olyan eset, hogy a rövid távú következtetésekkel szembemennek a hosszú távon végzett kutatások. Például megállapították, hogy edzetlen férfiak esetében az izomfehérje szintézis mérései nem korreláltak a tényleges izomnövekedéssel egy ellenállásos edzésprogram során. Azonban ez nem azt jelenti, hogy az éhgyomorra végzett edzésnek nincsenek előnyei. Számít a kontextus is – amit jól példázott az a kutatás, ami bemutatta, hogy zsírban gazdag hiperkalóriás étrendet követő egészséges férfiak esetében az éhgyomorra végzett kardió edzés csökkentette a súlygyarapodást, fokozta a glükóz toleranciát és az inzulinérzékenységet, valamint növelte a génkifejeződést azon enzimek esetében, melyek szerepet játszanak a zsírégetés folyamatában. Ezek a védelmező hatások nem jelentkeztek, amikor a férfiak reggelit követően edzettek.
Összességében csak annyit akartam bemutatni, hogy ez az egész rendkívül komplikált.