Yüksek ve düşük glisemik indeksli kahvaltının egzersiz sonrası bilişsel işlevler üzerine etkisi
The effect of high and low glycemic indexed breakfast on cognitive functions after exercise
Yazar: FERYA BERTAN
Danışman: PROF. DR. CEM ŞEREF BEDİZ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Fizyoloji = Physiology ; Spor = Sports
Dizin: Bellek = Memory ; Beyin = Brain ; Biliş = Cognition ; Egzersiz = Exercise ; Glisemik indeks = Glycemic index ; Hemodinamikler = Hemodynamics ; Kahvaltı = Breakfast ; Neurobilişsel işlevler = Neurocognitive functions ; Sporcular = Sportsmen ; Çalışma belleği = Working memory

Özet:
Bir öğünün glisemik indeks (Gİ) değeri, egzersiz sırasındaki fiziksel performansı etkileyebilmesi nedeniyle önemlidir. Ayrıca son yıllarda Gİ değerinin, bilişsel performansı etkileyebileceğini gösteren çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışma, egzersiz öncesindeki öğünün Gİ değerinin, egzersizin de etkisi ile bilişsel işlevleri ve beynin hemodinamisini (kanlanmasını) nasıl etkilediğini incelemek amacıyla yapılmıştır.
Çalışmaya 18–22 yaş aralığında, sağlıklı 10 erkek sporcu gönüllü olarak katılmıştır. Sporculara farklı günlerde, aynı enerji, karbonhidrat, protein ve yağ içeriğine sahip ancak farklı Gİ (düşük-DGİ ve yüksek-YGİ) değeri olan kahvaltı verilmiş ve glisemiye olan etkileri ölçülmüştür. Katılımcılara kahvaltıdan 90 dakika sonra bisiklet ergometresinde orta şiddette, 30 dakikalık submaksimal egzersiz yaptırılmıştır. Egzersizin hemen öncesinde ve sonrasında, bilişsel işlev alanlarından olan, çalışma belleğini doğru ve yanlış cevap verme yüzdesi ve tepki süresi ile ölçen "3 Geri Testi" uygulanmış ve test sırasında beyin hemodinamisine olan etkileri "İşlevsel Yakın Kızılötesi İşaretleme (fNIRS) Yöntemi" ile incelenmiştir.  
YGİ'li kahvaltı, DGİ'li kahvaltıya göre hem egzersiz öncesi hem de egzersiz sonrası kan glikoz düzeyinde anlamlı bir şekilde artışa neden olmuştur. Hem egzersiz öncesinde hem de sonrasında uygulanan "3 Geri Testi" sonuçlarında, DGİ ve YGİ'li kahvaltı arasında bir fark görülmemiştir. Egzersiz sonrası uygulanan "3 Geri Testi" sonuçlarında doğru cevap verme yüzdesi egzersiz sonrası artarken, doğru cevaplara verilen tepki süresi ise azalmıştır. Her iki Gİ değerinde gözlenen bu durum egzersizin bilişsel performansa olumlu etkisi olduğunu düşündürmüştür. Ancak istatistiksel olarak anlamlı bulunmamaıştır. Diğer bir yandan uygulanan tüm bilişsel testler sırasında beyinin hemodinamisinde artış gözlemlenmiştir. Bilişsel görev sırasında değişen glikoz ihtiyacının, beyin kan akımı değişimine etkisi olup olmadığı net olarak bilinmemektedir. Ancak istatistiksel olarak anlamlı olmasa da oksihemoglobin düzeyindeki artışın, egzersiz sonrası öncesine göre; YGİ'li kahvaltı gününde daha düşük, DGİ'li kahvaltı gününde ise daha yüksek düzeyde olduğu saptanmıştır. Bu da glisemide yarattığı etki nedeniyle Gİ düzeyinin, bilişsel yüklenmeyle meydana gelen beynin glikoz ihtiyacının karşılanmasında daha etkili olarak daha az kan akımına ihtiyaç duyulmasıyla ilişkili olabileceğini düşündürmüştür. Fakat bu etki istatistiksel olarak gözlenememiştir.

Anahtar Kelimeler:  Glisemik indeks, sporcu, bilişsel işlevler, çalışma belleği

Abstract:
The glycemic index (GI) value of a meal is important due to it its effect on physical performance during exercise. In addition, studies have been conducted in recent years to show that the value of GI may affect cognitive performance. This study was carried out to investigate the effect of GI value of meal before exercise on cognitive functions and haemodynamics of the brain. 10 healthy male athletes (between the ages of 18 and 22) voluntarily participated to the study and they consumed different types of breakfast with same energy, carbohydrate, protein and fat content but different (low–LGI and high–HGI) glycemic index (GI) values on different days.  The effects of different GI breakfast  on glycemia were measured. After 90 minutes from breakfast, an 30minute submaximal exercise in the cycling ergometer was performed. Just before and immediately after the exercise "3 Back Test", which measures working memory was used as cognitive function test and the effects on brain hemodynamics (oxyhemoglobin level) during the test were examined by "Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) Method". HGI breakfast, resulted in a significant increase in blood glucose both before and after exercise levels compared to LGI breakfast. There was  no difference between  the LGI and the HGI breakfasts in the "3 Back Test" results both before and after the exercise. In the results of the "3 Back Test" performed after the exercise, the correct response percentage increased after the exercises and the response time to the correct responses decreased. Although, both of these GI values were not statistically significant, it was suggested that exercise had a positive effect on cognitive performance. But it is not statistically significant. On the other hand, an increase in the hemodynamics of the brain was observed during all cognitive tests. It is unclear whether the alternating glucose requirement during cognitive tasks has an effect on brain blood flow change.  However, the increase in the level of oxyhemoglobin, after exercise compared to the before exercise; was found  to be lower on the day of the HGI breakfast and higher on the day of the LGI breakfast. This suggests that the GI level may be related to the need for less blood flow more effectively to meet the glucose requirement of the brain caused by cognitive overload. But this effect was not statistically significant.

Keywords: glycemic index, athlete, cognitive function, working memory