Luuston vaste nuorten aikuisten harjoitteluun ja energianrajoitukseen

Johdanto: Luustojärjestelmä palvelee monenlaisia ​​tarkoituksia, kuten rakenteellista tukea, liikkumista, suojaa ja paljon muuta. Näiden toimintojen ylläpitämiseksi luun vahvuutta on ylläpidettävä. Prosessi, jossa vanha, mikrovaurioitunut luu korvataan uudemmalla, terveemmällä luulla, tunnetaan luun uudelleenmuotoiluna. Luun uudelleenmuotoilu sisältää luun resorption ja luun muodostumisen tasapainon/kytkennän. Mekaaninen kuormitus on luuhun kohdistuvan rasituksen suuruus, joka stimuloi luun uudelleenmuodostumista, mikä määrittää luun mineraalitiheyttä (BMD) ja edistää luun kasvua (Olmedillas et al. 2011). Näin ollen ihmisen tutkimus luun kasvun ja lujuuden määräävistä tekijöistä keskittyy kahteen yhteiseen tekijään, liikuntaan ja ravintoon. Vaikka pyöräily, pääosin aerobinen harjoitus, on poikkeuksellinen sydän- ja verisuonikunnon kannalta, usein kyseenalaistetaan, tuottaako se riittävästi mekaanista rasitusta luulle. Pyöräilyä ja sen vaikutusta luuhun koskeva kirjallisuus on tähän mennessä ristiriitaista ja rajallista. Riittämätön energian saanti voi myös vaikuttaa BMD:hen vähentämällä luun mineraalipitoisuutta. Energiarajoituksen tiedetään vähentävän insuliinin kaltaista kasvutekijää 1 (IGF-1), jolla on tärkeä rooli luun muodostumisessa 5. Akuutin ruokavalion energiarajoituksen on havaittu liittyvän luun uudelleenmuodostumisen epätasapainoon ja luunmuodostuksen vähenemiseen, mikä on erityisen vaarallinen aerobisissa urheilulajeissa, jotka kuluttavat paljon energiaa, kuten pyöräilyssä. Monet ammattilais- ja mestaripyöräilijät luokitellaan osteopeenisiksi (Medelli et al. 2000). Erityisesti naispyöräilijät ovat osoittaneet merkittävästi alhaisempia koko kehon BMD-arvoja ja heikompaa luun vahvuutta kuin miespyöräilijöillä (Olmedillas et al. 2011). Lisäksi naispyöräilijöiden tiedetään olevan energiavaje (vähäkalorinen saanti) ja keskimääräinen energiansaanti on 85 % suositellusta ravintoannoksesta (RDA). Siksi on tärkeää ymmärtää, onko pyöräily huono liikuntamuoto luuston terveydelle vai onko energiarajoitus yksinään tai yhdessä pyöräilyn kanssa todellinen painopiste.

Tavoite: Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, johtaako lyhytaikainen energianrajoitus nuorten aikuisten tulehdusmarkkereihin, oksidatiiviseen stressiin, luun vaihtumiseen levossa ja vasteena pyöräilyyn. Erityisesti tutkimuksessa tarkastellaan muutoksia verenkierrossa olevissa luun merkkiaineissa levossa ja yhden vähävaikutteisen 45 minuutin pyöräilyn (pyöräily) jälkeen sekä ennen että viikon rajoitetun energiansaannin jälkeen.

Menetelmät: Viisitoista tervettä miestä ja naista, iältään 20-25 vuotta, kutsutaan osallistumaan tähän tutkimukseen, joka sisältää yhden kontrollikokeen ja kaksi harjoituskoekäyntiä viikon välein. Naiset käyttävät yksivaiheisia ehkäisyvalmisteita. Kontrollikokeen aikana osallistujille tiedotetaan tarkoituksesta ja toimenpiteistä, he täyttävät harjoitusseulontakyselyn ja antavat 4 lepäävää verinäytettä. Viikkoa myöhemmin osallistujat suorittavat ensimmäisen harjoituskokeen yhden 45 minuutin spin-istunnon. Ensimmäisen kokeen jälkeen osallistujat noudattavat ennalta määrättyä energiavajaista ruokavaliota (25 % heidän tavanomaisesta ruokavaliostaan) viikon ajan, minkä jälkeen he suorittavat toisen kokeen noudattaen samaa pyöräilyprotokollaa. Ensimmäisen ja viimeisen vierailun välillä osallistujat saavat Fitbitin seuratakseen aktiivisuuttaan (askeleita, sykettä, osallistumista fyysiseen toimintaan) ja ravitsemustottumuksiaan ruokapäiväkirjasta. Jotta ruokavalio pysyisi johdonmukaisena ja standardoituna, osallistujia pyydetään myös kirjaamaan tavanomainen ravinnonsaantinsa kontrolliviikon aikana käyttämällä "Syö tätä paljon" -sovellusta, joka tarjoaa kokonaisannossuunnitelman ja 25 %:n kalorirajoitustoimenpiteen interventioviikolle. . Siten interventioruokavalio heijastaa kontrolliruokavaliota kulutettujen elintarvikkeiden tyyppien suhteen eron ollessa kulutetussa määrässä. Veden suhteen ei ole rajoituksia, mutta juomia rajoitetaan yleisen kalorien saantisuunnitelman mukaisesti. Molemmissa kokeissa veri otetaan levossa (eli ennen koetta, paastolla) ja 3 kertaa kokeilun jälkeen (5 min) , 1h ja 24h). Veri sentrifugoidaan ja seerumi erotetaan, jaetaan eriin ja säilytetään sitten -80 °C:ssa analyysiin asti 8. Seerumista analysoidaan luun vaihtuvuuden biokemialliset markkerit (esim. osteokalsiini, luuspesifinen alkalinen fosfataasi [BAP]; osteoprotegeriini [OPG]) ja luun resorptio (tyypin I kollageenin C-telopeptidit [CTX]; ydintekijän KB-ligandin [RANKL] reseptoriaktivaattori, sklerostiini) energiarajoituksen vaikutuksen arvioimiseksi luuhun levossa ja vasteena harjoitukselle. Metabolisia ja oksidatiivisia stressimarkkereita, tulehdussytokiineja, adipokiineja, kasvutekijöitä ja hormoneja arvioidaan myös mahdollisten välittävien vaikutusten tutkimiseksi.

Vaikutus: Tällä innovatiivisella työllä on potentiaalia saavuttaa merkittävää edistystä energiarajoituksen ja pyöräilyn vaikutuksen ymmärtämisessä luuston terveyteen. Tämän työn tulokset voidaan kääntää kudosten kasvun ja kehityksen ymmärtämiseen vasteharjoituksessa ja aliravitsemuksessa.