¿Dieta cetogénica para el rendimiento aeróbico de alta intensidad?

Se definen los deportes de resistencia aeróbica como competiciones de más de 30 minutos de duración, donde el éxito se determina por la capacidad del atleta para mantener la potencia/velocidad más alta, ya sea durante la duración del evento o en momentos críticos. Aunque muchos factores contribuyen al rendimiento, la disponibilidad de combustibles musculares y la integración de su uso óptimo han dominado los intereses en nutrición deportiva durante un siglo. 

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No sorprendentemente, los atletas de resistencia aeróbica se han centrado en atributos clave del metabolismo de carbohidratos (CHO): su activación rápida, provisión de una vía independiente de oxígeno para la producción de trifosfato de adenosina (ATP) y un rendimiento de ATP de 5-7% mayor por litro de oxígeno consumido en su vía oxidativa en comparación con la grasa. Por lo tanto, el revolucionario artículo de 1983 de Phinney et al., que demostró que las reservas masivas en la capacidad muscular para la oxidación de grasas, incluso en atletas entrenados en resistencia, podrían desbloquearse con 4 semanas de consumo de dieta cetogénica baja en CHO y alta en grasa (LCHF), desafió las creencias contemporáneas sobre la importancia absoluta de la utilización de glucógeno muscular durante el ejercicio prolongado de intensidad moderada. Curiosamente, no hubo asociación entre las mejoras en la capacidad de ejercicio y el aumento en la oxidación de grasas (ahorro de glucógeno) en estos ciclistas, sugiriendo otras explicaciones para los cambios observados en la resistencia; estas incluyen la variabilidad día a día y los cambios inducidos por el entrenamiento que fueron amplificados por el efecto de orden en el protocolo del estudio (todos los ciclistas realizaron la prueba LCHF como su segunda prueba). Sin embargo, lo más importante es que no pudimos encontrar un lugar para esta estrategia dentro de nuestro ámbito, debido al descubrimiento coincidente de que “el precio pagado por la conservación de CHO durante el ejercicio parece ser una limitación de la intensidad del ejercicio que se puede realizar… una restricción de la función cerca de V̇O2max”.

Treinta años después, cuando las redes sociales y la hipótesis crearon #LCHF, estábamos lo suficientemente intrigados y motivados como para colaborar con atletas de resistencia de clase mundial y asegurarnos de no haber pasado por alto nada de trabajos anteriores. Aunque el gasto de sangre, sudor y lágrimas, tanto en el laboratorio como en el campo, ha desenterrado nuevos conocimientos, aún no podemos encontrar un lugar para la “ceto-adaptación” entre nuestros atletas de alto rendimiento. Las dietas cetogénicas merecen una discusión más amplia en otros foros y con otras formas de deporte, pero aquí consideramos el uso de sustratos y el rendimiento en atletas entrenados en resistencia aeróbica, reconociendo brevemente: (a) posibles cisnes negros que desafíen estas comprensiones; y (b) la importancia de entender las limitaciones de las técnicas de medición y las fuentes de evidencia.

Uso de Sustratos y Economía

Los estándares para determinar la utilización de sustratos durante el ejercicio implican el uso de isótopos estables y/o biopsias de músculo esquelético. Estudios realizados en hombres y mujeres entrenados aeróbicamente han demostrado que las tasas máximas de oxidación de grasas ocurren aproximadamente al 55-65% de V̇O2, con una mayor dependencia de la glucosa sanguínea y el glucógeno muscular a intensidades más altas. Mientras tanto, hay evidencia sólida de estudios que utilizan calorimetría indirecta para evaluar la utilización de sustratos, que la adherencia a una dieta baja en carbohidratos logra aumentos sustanciales en las tasas máximas de oxidación de grasas durante el ejercicio, alcanzando hasta ~1.5 g/min a ~65-70% de V̇O2max y hasta 2 g/min en individuos.

Aunque estudios tempranos y promociones divulgativas identificaron que un período de 3-4 semanas podía maximizar la oxidación de grasas y restaurar la percepción de esfuerzo durante el ejercicio, cambios clave en el glucógeno muscular y la utilización de grasas probablemente ocurran en un periodo de 5-10 días de adaptación a la dieta baja en carbohidratos y alta en grasas. A pesar de esto, en nuestra experiencia, la máxima oxidación de grasas en atletas de élite y de clase mundial ocurre aproximadamente al 67% de V̇O2max incluso después de la adaptación a una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas, lo cual es consistente con estudios anteriores que utilizan metodología de trazadores.

Si bien estos hallazgos no descartan la oportunidad de tasas aumentadas y contribución de la oxidación de grasas al uso de combustible a intensidades de ejercicio más altas en comparación con condiciones adaptadas a carbohidratos, tanto la validez de estas tasas estimadas como el efecto en el rendimiento deben ser considerados. El uso de calorimetría indirecta para determinar la oxidación de sustratos depende de que los atletas se encuentren en un estado metabólico estable, ya que los cambios en el pool de bicarbonato pueden aumentar artificialmente el V̇CO2. Por lo tanto, se ha cuestionado la precisión de esta metodología a intensidades más altas. Aunque se podría argumentar que esto solo subestimaría las tasas de oxidación de grasas, a intensidades más altas, factores adicionales, como el desacoplamiento de la respiración mitocondrial, pueden resultar en un aumento de V̇O2, especialmente en atletas de menor calidad que no están familiarizados o no pueden mantener tales ritmos.

Afirmaciones que sostienen que la utilización de sustratos y la optimización del rendimiento requieren una adaptación más prolongada (>3-4 meses) son en su mayoría poco estudiadas. Sin embargo, observaciones transversales de atletas keto-adaptados a largo plazo (>6 meses) generalmente informan características similares en el uso de combustibles musculares que las intervenciones de 3-4 semanas. Un hallazgo curioso de almacenamiento normalizado de glucógeno con un destino no oxidativo durante la carrera en atletas keto-adaptados a largo plazo merece una investigación adicional. Hasta que se realice tal investigación, sugerimos que esto es un artefacto causado por problemas de medición de glucógeno en lugar de un cisne negro. De hecho, contradice los hallazgos de un estudio similar en ciclistas y, dentro de la misma investigación, las tasas de almacenamiento de glucógeno post-ejercicio en el grupo de control (mayor en carbohidratos) fueron valores atípicos extremos, con tasas diez veces más altas que las informadas en numerosos otros estudios.

Rendimiento

En general, la adaptación a dietas bajas en carbohidratos y altas en grasas (LCHF) puede preservar la capacidad para el ejercicio de intensidad moderada, aunque se demuestra una considerable respuesta individual a LCHF mediante la variabilidad en los resultados de capacidad/rendimiento en el ejercicio y altas tasas de abandono del estudio/incapacidad para mantener la adherencia. Sin embargo, es el rendimiento comprometido en dominios de mayor intensidad, identificado en el estudio original y demostrado en circunstancias del mundo real, lo que es de mayor relevancia para los atletas de resistencia de alto rendimiento. En nuestros estudios, cuatro investigaciones que involucran diferentes pero cuidadosas implementaciones de dietas cetogénicas LCHF, respaldadas por pautas de sus defensores originales, han encontrado consistentemente deterioros en el rendimiento en carreras. Esto refleja la pérdida de economía del ejercicio (mayor costo de oxígeno) observada en pruebas complementarias en nuestros estudios y por otros grupos. Los cambios en la economía dentro del mismo atleta se asocian con cambios críticos en la velocidad de carrera y pueden afectar significativamente los resultados de rendimiento. Por ejemplo, las zapatillas para correr con placas de fibra de carbono implicados en la reciente mejora de todos los récords mundiales de 5 km al maratón mejoran la economía en ~4%; esto es de magnitud similar a la economía deteriorada vista con la keto-adaptación.

Los estudios de keto-adaptación y rendimiento en atletas competitivos requieren recursos sustanciales, atención a la conformidad/supervisión y rigor metodológico, así como una enorme colaboración con los participantes. Aunque nuestros esfuerzos han sido admirados, respondemos a las críticas que sostienen que nuestros estudios son defectuosos debido a la asignación de tratamientos según efectos positivos de creencias en lugar de asignación aleatoria, señalando que esperar que atletas de élite compitan en carreras reales utilizando estrategias que consideran subóptimas es tanto ética como imprudente (los esfuerzos de rendimiento real requieren un compromiso psicológico completo). Observamos que otros estudios e historias de casos individuales han desafiado la noción de limitaciones de rendimiento con LCHF. Variables confusas en estos estudios (por ejemplo, pérdida de peso, cambios en la carga y calidad del entrenamiento) reducen nuestra capacidad para atribuir los resultados de rendimiento a la keto-adaptación en sí, al igual que ocurre con “anécdotas” del mundo real. De hecho, aunque las fotos de comidas o comentarios sobre prácticas dietéticas aisladas de atletas de élite son exhibidas triunfalmente por miembros de religiones dietéticas como evidencia de la superioridad de su marca, no es posible obtener una imagen real de las prácticas nutricionales de un individuo a partir de comidas aisladas o autorreportes, ni atribuir su éxito deportivo a tales vistazos.

Los protocolos que intentan medir el metabolismo del ejercicio y el rendimiento al mismo tiempo rara vez logran la excelencia (y, a veces, ni siquiera una práctica aceptable) en ninguna de las métricas. Las mediciones de sangre, gases respiratorios y esfuerzo pueden interferir con la evaluación de la capacidad de ejercicio, y mucho menos con el rendimiento en el mundo real, mientras que las condiciones no estacionarias o de alta intensidad asociadas con simulaciones de rendimiento entran en conflicto con los principios fundamentales de medición de la utilización de sustratos y el metabolismo del ejercicio. Por ejemplo, corredores masculinos (V̇O2max: ~61 mL/kg/min) mostraron un rendimiento deteriorado en una prueba de tiempo de 5 km en la cinta de correr (TT) después de 4 días con una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas (LCHF), pero no hubo diferencias en comparación con una dieta rica en carbohidratos después de 14, 28 y 42 días. La distancia se completó en ~20 minutos, a velocidades equivalentes a ~82% del V̇O2max, contradiciendo aparentemente nuestra afirmación de que la keto-adaptación perjudica la capacidad para el ejercicio de resistencia de alta intensidad. Sin embargo, señalamos que la velocidad absoluta informada y la utilización relativa fraccional de oxígeno (mayor, como se predijo, en la prueba LCHF) son más bajas de lo esperado, basándonos en datos de otros estudios sobre el rendimiento de 5 km en hombres activos, quizás reflejando una desconexión entre el rendimiento en la vida real y la carrera en cinta con recolección continua de gases.

Más recientemente, este mismo enfoque se ha utilizado para evaluar los efectos de la dieta baja en carbohidratos y alta en grasas (LCHF) en sprints repetidos (6 x 800 m) y en un tiempo de prueba (TT) de una milla (1609 m) en hombres entrenados de mediana edad. Los autores encontraron aumentos significativos en las tasas de oxidación de grasas, pero no detectaron diferencias en el tiempo para completar los sprints o el TT de una milla entre los tratamientos. Estos hallazgos se afirmaron como una refutación de informes anteriores que indicaban que la LCHF no es capaz de respaldar el ejercicio de alta intensidad. Sin embargo, no está claro cómo la calorimetría indirecta tendría en cuenta la contribución anaeróbica de las repeticiones de 800 m, o incluso del tiempo de prueba de una milla. Los atletas de élite suelen competir en la carrera de 1500 m/milla a una velocidad correspondiente al 105-115% del V̇O2max, con un estimado del 77-85% de la energía producida aeróbicamente. Sin embargo, los atletas del estudio completaron su TT a ~86% del V̇O2max, lo que probablemente refleje tanto la naturaleza artificial de la prueba como el estado de entrenamiento relativamente bajo de los participantes. Es poco probable que se haya alcanzado un estado estacionario a esta intensidad, cuestionando la validez de los valores calculados según se describe anteriormente. A pesar de esto, los autores informaron que la oxidación máxima de grasas ocurrió a ~86% del V̇O2max. Sin embargo, incluso en corredores de maratón de clase mundial, el umbral de lactato ocurre a ~83% del V̇O2max, mientras que el ritmo de carrera o el V̇O2 sostenible está más cerca del 86-90% para un evento que dura ~2 horas. Esto, una vez más, sugiere un malentendido de la energética del deporte de resistencia de élite y duda de que la oxidación de grasas pueda respaldar las tasas de producción de energía necesarias para tener éxito en él.

¿Se pueden superar las limitaciones de la LCHF?

La integración con sesiones/períodos de alta disponibilidad de carbohidratos (CHO) u otros combustibles exógenos podría superar el deterioro del ejercicio de alta intensidad asociado solo con la LCHF, permitiendo a los atletas adaptados a la cetosis completar sesiones de entrenamiento de alta calidad o restaurar un rendimiento óptimo en competiciones. Hemos probado varias estrategias sin éxito para superar los deterioros en el rendimiento de la LCHF; estas incluyen la periodización de la LCHF antes de una fase de tapering respaldada por carbohidratos y preparación para la carrera, la restauración de la disponibilidad endógena y exógena de carbohidratos mediante la carga de carbohidratos y la ingesta peri-evento de carbohidratos, y el uso previo a la carrera de ésteres de cetonas exógenas. Un problema clave es que la adaptación a la grasa se asocia con la regulación a la baja de enzimas clave que promueven la glicogenólisis y el compromiso de los carbohidratos hacia las vías de oxidación. Esto persiste a pesar de la restauración aguda del glucógeno muscular, continuando limitando la contribución de los carbohidratos como combustible en la carrera y el rendimiento del ejercicio de alta intensidad. Un caso histórico que involucra a un triatleta de élite adaptado a la cetosis proporciona la única evidencia de una integración exitosa. En este caso, el consumo de carbohidratos durante las sesiones de entrenamiento de alta intensidad y las pruebas de rendimiento posteriores se asoció, como predijimos en nuestro comentario, con un mejor rendimiento en el ejercicio que depende de tasas más altas de oxidación de carbohidratos, pero con un efecto mínimo en el ejercicio de baja intensidad (<60-65% del V̇O2max) y supra-máximo (> del V̇O2max) (30). Desafortunadamente, no se pudieron discernir los mecanismos (efectos del sistema nervioso central vs. músculo; beneficios agudos vs. apoyo al entrenamiento), y no hubo comparación con el rendimiento respaldado por una alta disponibilidad crónica de carbohidratos.

Reflexiones finales desde el frente del deporte de resistencia de élite

Los atletas de resistencia que están contemplando la keto-adaptación deberían auditar los requisitos de su evento, equilibrando: la contribución del ejercicio de alta intensidad a sus objetivos; su capacidad para mantener una disponibilidad adecuada de carbohidratos (CHO) durante todo el evento para satisfacer la dependencia de los combustibles de CHO; si la LCHF podría abordar la inevitable depleción de carbohidratos o la falta de voluntad para consumir suficientes CHO; y si su respuesta individual a la keto-adaptación puede respaldar las características de rendimiento. La belleza del deporte radica en sus matices, y señalamos que dos atletas de diferente calidad, incluso en la misma carrera, pueden estar participando en un evento diferente en términos de intensidades relativas, oportunidades de apoyo nutricional y características de éxito.

Por lo tanto, aunque instructiva, la exigencia de la Perspectiva de “elegir un lado” refleja una fragilidad de nuestro mundo actual; la promoción del pensamiento binario sobre el matiz, el contexto y la complejidad. Obligados a elegir, estamos de acuerdo en que la keto-adaptación puede ser un factor limitante del rendimiento en deportes de resistencia. Un mundo más justo apoyaría varias verdades: depende; hay más por aprender; y la colaboración supera al conflicto en la expansión del conocimiento y la práctica.

Acceso libre al artículo original aquí.

Referencia completa:

Burke LM, Whitfield J. Ketogenic Diets Are Not Beneficial for Athletic Performance. Med Sci Sports Exerc. 2023 Dec 11. doi: 10.1249/MSS.0000000000003344.

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