Endokrinologické a fyziologické reakce na krátkodobou sníženou dostupnost sacharidů u mužů

Odůvodnění:

Primární výzkumná otázka spojená s touto studií je 'Jaký je dopad akutního období nízké dostupnosti sacharidů na související fyziologické a endokrinologické markery u kohorty zdravých mužů?'

Od 70. let 20. století byl prováděn rozsáhlý výzkum s cílem určit etiologii současného poškození reprodukční funkce a nízké kostní minerální denzity, která je běžně pozorována u cvičících žen (De Souza et al., 2014). Tento výzkum zjistil, že chronická nízká energetická dostupnost („LEA“ – energie dostupná ze stravy po odečtení energie použité při cvičení) je klíčovým určujícím faktorem pro endokrinní a fyziologické reakce pozorované v triádě atletek (De Souza et al. ., 2014) model. Zatímco modely mužských sportovců (Nattiv et al., 2021) a RED-S (Mountjoy et al., 2018) identifikují pravděpodobný dopad LEA na muže, ekvivalentní výzkum identifikující fyziologické účinky tohoto stavu u mužů je daleko. za tím u žen.

Kromě toho, zatímco nízká energetická dostupnost byla identifikována jako klíčová hybná síla fyziologických dysregulací identifikovaných v modelech ženské/mužské atletické triády a RED-S, velká část stávajícího výzkumu dostatečně nerozlišuje mezi dopadem nízké energetické dostupnosti jako takovým. a nízkou dostupnost sacharidů. Nedávný výzkum naznačuje, že nízká dostupnost sacharidů, s přítomností LEA nebo bez ní, může být hnacím motorem fyziologických dysregulací identifikovaných ve výše uvedených modelech. Například McKay et al (2021) prokázali změněné reakce na železo a imunitní reakce a zhoršenou výkonnost při cvičení po 6 dnech nízkého příjmu sacharidů (50 – 100 g/den), ale ~normální energetické dostupnosti (40 kcal•kg FFM-1•den -1), zatímco u LEA (15 kcal•kg FFM-1•den-1, 60 % sacharidů) a kontrolní skupiny nebyly patrné žádné změny. Podobně Heikura et al (2020) nedávno prokázali, že ketogenní dieta po 3,5 týdnech zhoršuje markery kostního obratu ve srovnání s energeticky vyváženou dietou s vysokým obsahem sacharidů u vysoce trénovaných sportovců.

Vzhledem k tomu, že cvičení a nutriční intervence jsou klíčové pro zlepšení hubnutí a zdraví obecné populace, je nanejvýš důležité pochopit, jak může snížená dostupnost energie a/nebo sacharidů ovlivnit mužskou endokrinologii a fyziologii. Účinky a mechanismy, kterými nízká energetická a/nebo dostupnost sacharidů ovlivňuje mužské fyziologické funkce, proto vyžadují další výzkum pomocí dobře řízených experimentálních výzkumných návrhů.

Nedávno jsme provedli studii, jejímž cílem bylo porozumět širokým fyziologickým, endokrinním a svalovým reakcím na období pěti dnů nízké energetické dostupnosti (analýza vzorků probíhá). Navrhovaná studie si proto nyní klade za cíl rozšířit rozsah našeho výzkumu o prozkoumání dopadu čtyřdenní nízké dostupnosti sacharidů pomocí nízkosacharidové stravy s vysokým obsahem tuků za přítomnosti dostatečné energetické dostupnosti, aby se vyřešila tato mezera v literatuře.

Cíle:

Hlavní:

Zkoumat fyziologické reakce dospělých mužů na nízkou dostupnost sacharidů při energetické rovnováze po dobu 4 dnů (~96 hodin, zahrnujících pět testovacích dopolední), na rozdíl od ekvivalentního období kontrolované energetické rovnováhy s „normální“ dostupností sacharidů ve vztahu k svalové a endokrinní parametry.

Sekundární:

Prozkoumat širší fyziologické reakce dospělých mužů na nízkou dostupnost sacharidů (při energetické rovnováze) během 4 dnů (~96 hodin, zahrnujících pět testovacích dopolední) ve srovnání s ekvivalentním obdobím kontrolované „normální“ dostupnosti sacharidů ve vztahu k celku. - mění se fyziologický a metabolický stav těla i složení těla.

Studijní metody:

Pomocí randomizovaného cross-over designu účastníci dokončí dva zásahy, které vyvolají podmínky „normální“ (NEA) a „nízké“ (LEA) dostupnosti sacharidů při energetické rovnováze, s 10denním vymývacím obdobím mezi stavy. Budou hodnoceny změny tělesného složení a markery kostního obratu a reprodukčního zdraví spolu s dalšími fyziologickými parametry.

Velikost vzorku:

Velikost vzorku byla stanovena na základě primárního výsledného měření volného cirkulujícího testosteronu, nejméně citlivého primárního výsledného měření studie.

K odhadu požadované velikosti vzorku pro tuto studii byla použita zjištění Koehlera et al (2016). Koehler et al (2016) uvedli nevýznamnou (P >0,05) změnu testosteronu po čtyřech dnech nízké energetické dostupnosti (s cvičením) při 15 kcal/kg FFM/den (LEA + Ex: před 5,27 ± 0,46, po 4,46 ± 0,96 ng.ml-1), ve srovnání s kontrolní skupinou se zátěží (C + Ex: Pre 4,98 ± 0,47 Post 4,92 ± 0,53 ng.ml-1). Byla však pozorována/vypočítána velká velikost účinku pro snížení koncentrací testosteronu pro LEA + Ex ve srovnání s C + Ex (d = 1,36). Proto byla provedena post-hoc analýza síly, která odhalila sílu (pravděpodobnost 1-β err) 0,759 pro velikost vzorku N = 6. K replikaci těchto zjištění s větší statistickou silou (α err prob 0,05, 1-β err prob > 0,9) by bylo zapotřebí 8 účastníků, přičemž 9 účastníků by muselo zohlednit potenciální 10% míru předčasného ukončení u běžně pozorovaných účastníků.

Kvalitní:

Výzkumný plán byl interně přezkoumán v rámci výzkumného týmu na Liverpool John Moores University. Výzkumní pracovníci přidružení k této studii a přidružení k přezkoumání protokolu studie jsou všichni zaměstnanci (nebo doktorandi) v Liverpool John Moores University Research Institute for Sport & Exercise Sciences (RISES). V roce 2014 RISES (LJMU) předložil 34,75 FTE (ekvivalent na plný úvazek) na jednotku hodnocení 26 (UoA26) a dosáhl GPA (Grade Point Average) 3,57. RISES se umístil na druhém místě v GPA v UoA a stal se vedoucím centrem pro kvalitu výzkumu sportu a cvičení ve Spojeném království (4* - 61 % všech aktivit je přední světový, 3* - 36 % všech aktivit mezinárodně vynikající standard). RISES odevzdal největší objem 4* výstupů (n=60) v UoA, měl 90 % dopadové aktivity ohodnocené 4* a 100 % životního prostředí 4*. Důležité je, že z 1 911 příspěvků ve všech 36 RISES UoA se umístil na 11. místě v celém Spojeném království pro GPA dosažený na REF2014, čímž se RISES (LJMU) zařadil mezi Oxford, UCL, LSE a Cambridge v ligových tabulkách pro tuto metriku. Díky tomu je společnost RISES dokonale způsobilá k posouzení tohoto výzkumného projektu.