Respuestas endocrinológicas y fisiológicas a la disponibilidad reducida de carbohidratos a corto plazo en hombres

Razón fundamental:

La principal pregunta de investigación asociada con este estudio es "¿Cuál es el impacto de un período agudo de baja disponibilidad de carbohidratos sobre los marcadores fisiológicos y endocrinológicos asociados en una cohorte de hombres sanos?"

Se ha llevado a cabo una amplia investigación desde la década de 1970 para determinar la etiología detrás del deterioro concurrente de la función reproductiva y la baja densidad mineral ósea que se observa comúnmente en las mujeres que hacen ejercicio (De Souza et al., 2014). Esta investigación ha determinado que la baja disponibilidad crónica de energía ("LEA", la energía disponible de la dieta después de restar la energía utilizada en el ejercicio) es el factor determinante clave para las respuestas endocrinas y fisiológicas observadas en la tríada de atletas femeninas (De Souza et al. ., 2014) modelo. Sin embargo, mientras que los modelos Male Athlete Triad (Nattiv et al., 2021) y RED-S (Mountjoy et al., 2018) identifican el impacto probable de LEA en los hombres, la investigación equivalente que identifica los efectos fisiológicos de este estado en los hombres está lejos. detrás de la de las hembras.

Además, si bien la baja disponibilidad de energía se ha identificado como el factor clave de las desregulaciones fisiológicas identificadas en los modelos RED-S y la tríada de atleta femenina/masculina, gran parte de la investigación existente no ha delineado adecuadamente entre el impacto de la baja disponibilidad de energía, per se y baja disponibilidad de carbohidratos. Investigaciones recientes sugieren que la baja disponibilidad de carbohidratos, con o sin la presencia de LEA, puede ser un impulsor de las desregulaciones fisiológicas identificadas dentro de los modelos antes mencionados. Por ejemplo, McKay et al (2021) han demostrado respuestas inmunes y de hierro alteradas y rendimiento de ejercicio deficiente después de 6 días de bajo contenido de carbohidratos (50 - 100 g/día) pero con una disponibilidad de energía normal (40 kcal•kg FFM-1•día). -1), mientras que no se observaron cambios en un LEA (15 kcal•kg FFM-1•día-1, 60 % de carbohidratos) y un grupo de control. De manera similar, Heikura et al (2020) han demostrado recientemente que durante 3,5 semanas, una dieta cetogénica altera los marcadores de recambio óseo en comparación con una dieta alta en carbohidratos con energía equivalente en atletas altamente entrenados.

Dado que el ejercicio y las intervenciones nutricionales son clave para mejorar la pérdida de peso y la salud de la población en general, es de suma importancia comprender cómo la reducción de la disponibilidad de energía y/o carbohidratos puede afectar la endocrinología y la fisiología masculina. Los efectos y mecanismos por los cuales la baja disponibilidad de energía y/o carbohidratos influye en la función fisiológica masculina, por lo tanto, requieren más investigación utilizando diseños de investigación experimental bien controlados.

Recientemente realizamos un estudio que tenía como objetivo comprender las respuestas fisiológicas, endocrinas y musculares generales a un período de cinco días de baja disponibilidad de energía (el análisis de las muestras está en curso). Por lo tanto, el estudio propuesto ahora tiene como objetivo ampliar el alcance de nuestra investigación para investigar el impacto de cuatro días de baja disponibilidad de carbohidratos utilizando una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas en presencia de una disponibilidad de energía adecuada para abordar este vacío en la literatura.

Objetivos:

Primario:

Investigar las respuestas fisiológicas de machos adultos a la baja disponibilidad de carbohidratos mientras están en balance de energía durante 4 días (~96 horas, que abarcan cinco mañanas de prueba), en contraste con un período equivalente de balance de energía controlado con disponibilidad de carbohidratos "normal" en relación con parámetros musculares y endocrinos.

Secundario:

Para investigar las respuestas fisiológicas más amplias de los machos adultos a la baja disponibilidad de carbohidratos (mientras se encuentran en el balance de energía) durante 4 días (~96 horas, que abarcan cinco mañanas de prueba), en comparación con un período equivalente en disponibilidad de carbohidratos "normal" controlada en relación con todo -Estado fisiológico y metabólico del cuerpo, así como cambios en la composición corporal.

Métodos de estudio:

Usando un diseño cruzado aleatorizado, los participantes completarán dos intervenciones que provocarán condiciones de disponibilidad de carbohidratos "normal" (NEA) y "baja" (LEA) mientras se encuentran en equilibrio energético, con un período de lavado de 10 días entre condiciones. Se evaluarán los cambios en la composición corporal y los marcadores del recambio óseo y la salud reproductiva, junto con otros parámetros fisiológicos.

Tamaño de la muestra:

El tamaño de la muestra se determinó en función de la medida de resultado primaria de testosterona libre circulante, las medidas de resultado primarias menos sensibles del estudio.

Los hallazgos de Koehler et al (2016) se utilizaron para estimar el tamaño de muestra necesario para este estudio. Koehler et al (2016) informaron un cambio no significativo (P > 0,05) en la testosterona después de cuatro días de baja disponibilidad de energía (con ejercicio) a 15 kcal/kg FFM/día (LEA + Ej: Pre 5,27 ± 0,46, Post 4,46 ± 0,96 ng.ml-1), frente a un grupo control con ejercicio (C+Ej: Pre 4,98 ± 0,47 Post 4,92 ± 0,53 ng.ml-1). Sin embargo, se observó/calculó un gran tamaño del efecto para la reducción de las concentraciones de testosterona para LEA + Ex en comparación con C + Ex (d = 1,36). Por lo tanto, se realizó un análisis de potencia post-hoc, que reveló una potencia (probabilidad de error 1-β) de 0,759 para el tamaño de muestra de N = 6. Para replicar estos hallazgos con mayor poder estadístico (α err prob 0.05, 1-β err prob > 0.9) requeriría 8 participantes, con 9 participantes requeridos para factorizar una posible tasa de abandono del 10% en los participantes comúnmente observados.

Calidad:

El plan de investigación ha sido revisado internamente por el equipo de investigación de la Universidad John Moores de Liverpool. Los investigadores asociados con este estudio y asociados con la revisión del protocolo del estudio son todos miembros del personal (o un estudiante de doctorado) dentro del Instituto de Investigación de Ciencias del Deporte y el Ejercicio de la Universidad John Moores de Liverpool (RISES). En el RISES 2014 (LJMU) presentó 34,75 FTE (equivalente a tiempo completo) a la Unidad de Evaluación 26 (UoA26) y obtuvo un GPA (promedio de calificaciones) de 3,57. Ubicado en segundo lugar en GPA en la UoA, RISES se convirtió en el centro líder en calidad de investigación en ciencias del deporte y el ejercicio en el Reino Unido (4 * - 61 % de toda la actividad líder en el mundo, 3 * - 36 % de toda la actividad con un estándar internacional excelente). RISES presentó el mayor volumen de resultados 4* (n=60) en la UoA, tuvo el 90 % de la actividad de impacto calificada con 4* y el 100 % del entorno calificado con 4*. Es importante destacar que, de 1.911 presentaciones en los 36 RISES de UoA, ocupó el puesto 11 en todo el Reino Unido en GPA logrado en REF2014, colocando a RISES (LJMU) entre Oxford, UCL, LSE y Cambridge en las tablas de clasificación para esta métrica. Esto hace que RISES esté perfectamente calificado para evaluar este proyecto de investigación.