Endokrinologiset ja fysiologiset reaktiot miesten lyhytaikaiseen vähentyneeseen hiilihydraattien saatavuuteen

Perustelut:

Tähän tutkimukseen liittyvä ensisijainen tutkimuskysymys on "Mikä on vähäisen hiilihydraattien saatavuuden akuutin jakson vaikutus siihen liittyviin fysiologisiin ja endokrinologisiin markkereihin terveiden miesten kohortissa?"

Laajaa tutkimusta on tehty 1970-luvulta lähtien sen selvittämiseksi, mikä taustalla on lisääntymistoiminnan heikkeneminen ja alhainen luun mineraalitiheys, joka on yleisesti havaittavissa treenaavilla naisilla (De Souza et al., 2014). Tämä tutkimus on osoittanut, että krooninen alhainen energian saatavuus ("LEA" - ruokavaliosta saatava energia sen jälkeen, kun harjoituksessa käytetty energia on vähennetty) on keskeinen määräävä tekijä naisurheilijatriadissa havaittujen endokriinisten ja fysiologisten vasteiden kannalta (De Souza et al. ., 2014) malli. Miesurheilijakolmikon (Nattiv et al., 2021) ja RED-S (Mountjoy et al., 2018) mallit tunnistavat LEA:n todennäköisen vaikutuksen miehiin, mutta vastaava tutkimus tämän tilan fysiologisista vaikutuksista miehillä on kaukana. naisten takana.

Lisäksi vaikka alhainen energian saatavuus on tunnistettu naisten/miesten urheilijatriadissa ja RED-S-malleissa tunnistettujen fysiologisten häiriötekijöiden päätekijäksi, suuri osa nykyisestä tutkimuksesta ei ole rajannut riittävästi energian alhaisen saatavuuden vaikutusta sinänsä. , ja vähäinen hiilihydraattien saatavuus. Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että alhainen hiilihydraattien saatavuus LEA:n kanssa tai ilman sitä voi olla edellä mainituissa malleissa havaittujen fysiologisten säätelyhäiriöiden aiheuttaja. Esimerkiksi McKay ym. (2021) ovat osoittaneet muuttuneita rauta- ja immuunivasteita ja heikentynyttä harjoitussuorituskykyä kuuden päivän vähähiilihydraattisen (50-100 g/vrk) mutta ~normaalin energian saatavuuden (40 kcal•kg FFM-1•day) jälkeen. -1), kun taas muutoksia ei havaittu LEA:ssa (15 kcal•kg FFM-1•day-1, 60 % hiilihydraattia) ja kontrolliryhmässä. Samoin Heikura ym. (2020) ovat äskettäin osoittaneet, että yli 3,5 viikkoa kestänyt ketogeeninen ruokavalio heikentää luun aineenvaihdunnan markkereita verrattuna korkeasti koulutettujen urheilijoiden energiatehokkaaseen runsashiilihydraattiseen ruokavalioon.

Koska liikunta ja ravitsemustoimenpiteet ovat avainasemassa painonpudotuksen ja väestön terveyden parantamisessa, on äärimmäisen tärkeää ymmärtää, kuinka energian ja/tai hiilihydraattien vähentynyt saatavuus voi vaikuttaa miehen endokrinologiaan ja fysiologiaan. Vaikutukset ja mekanismit, joilla alhainen energian ja/tai hiilihydraattien saatavuus vaikuttaa miehen fysiologiseen toimintaan, vaativat siksi lisätutkimusta käyttämällä hyvin kontrolloituja kokeellisia tutkimussuunnitelmia.

Olemme äskettäin tehneet tutkimuksen, jonka tarkoituksena oli ymmärtää laajoja fysiologisia, endokriinisiä ja lihasperäisiä reaktioita viiden päivän alhaisen energian saatavuuden aikana (näytteiden analyysi on käynnissä). Tämän vuoksi ehdotetulla tutkimuksella pyritään nyt laajentamaan tutkimuksemme alaa tutkimaan neljän päivän vähäisen hiilihydraattien saatavuuden vaikutusta käyttämällä vähähiilihydraattista ja runsaasti rasvaa sisältävää ruokavaliota riittävän energian saatavuuden kanssa tämän kirjallisuuden aukon korjaamiseksi.

Tavoitteet:

Ensisijainen:

Tutkia aikuisten miesten fysiologisia reaktioita alhaiseen hiilihydraattien saatavuuteen ollessaan energiatasapainossa 4 päivän ajan (~ 96 tuntia, kattaa viisi testiaamua), toisin kuin vastaava kontrolloitu energiatasapainojakso "normaalilla" hiilihydraattien saatavuudella suhteessa lihas- ja endokriiniset parametrit.

Toissijainen:

Tutkia aikuisten miesten laajempia fysiologisia reaktioita alhaiseen hiilihydraattien saatavuuteen (oloaikana energiatasapainossa) 4 päivän aikana (~96 tuntia, kattaa viisi testiaamua) verrattuna vastaavaan ajanjaksoon kontrolloidussa "normaalissa" hiilihydraattien saatavuudessa suhteessa kokonaismäärään. -kehon fysiologinen ja metabolinen tila sekä kehon koostumuksen muutokset.

Tutkimusmenetelmät:

Käyttämällä satunnaistettua jakosuunnitelmaa osallistujat suorittavat kaksi interventiota, jotka saavat aikaan "normaalin" (NEA) ja "alhaisen" (LEA) hiilihydraattien saatavuuden energiatasapainossa ja 10 päivän huuhtoutumisjakson olosuhteiden välillä. Arvioidaan kehon koostumuksen muutoksia ja luun vaihtuvuuden ja lisääntymisterveyden merkkiaineita sekä muita fysiologisia parametreja.

Otoskoko:

Näytteen koko määritettiin ensisijaisen vapaan verenkierron testosteronin mittaustuloksen perusteella, joka on tutkimuksen vähiten herkkä ensisijainen tulosmitta.

Koehlerin ym. (2016) havaintoja käytettiin arvioitaessa tarvittavaa otoskokoa tässä tutkimuksessa. Koehler ym. (2016) raportoivat ei-merkittävän (P > 0,05) muutoksen testosteronissa neljän päivän matalan energian saatavuuden jälkeen (harjoittelun kanssa) annoksella 15 kcal/kg FFM/vrk (LEA + Esimerkki: ennen 5,27 ± 0,46, jälkeinen 4,46 ± 0,96 ng.ml-1), verrattuna kontrolliryhmään, jossa oli harjoittelua (C + Esim: Pre 4,98 ± 0,47 Post 4,92 ± 0,53 ng.ml-1). Kuitenkin suuri vaikutuskoko LEA + Ex:n testosteronipitoisuuksien alenemiselle verrattuna C + Exiin (d = 1,36) havaittiin/laskettiin. Siksi suoritettiin post-hoc tehoanalyysi, joka paljasti tehon (1-β err -todennäköisyys) 0,759 otoskoolle N = 6. Näiden löydösten toistaminen suuremmalla tilastollisella teholla (α err todennäköisyys 0,05, 1-β err todennäköisyys > 0,9) vaatisi 8 osallistujaa, ja 9 osallistujalta vaadittaisiin huomioimaan yleisesti havaittujen osallistujien mahdollinen 10 % keskeyttämisprosentti.

Laatu:

Tutkimussuunnitelmaa on tarkasteltu sisäisesti Liverpoolin John Mooresin yliopiston tutkimusryhmässä. Tähän tutkimukseen ja tutkimusprotokollan tarkistamiseen liittyvät tutkijat ovat kaikki Liverpool John Moores -yliopiston urheilu- ja liikuntatieteiden tutkimuslaitoksen (RISES) henkilöstön jäsenet (tai tohtoriopiskelijat). Vuonna 2014 RISES (LJMU) toimitti 34,75 FTE (kokoaikaista vastaavaa) yksikköön 26 (UoA26) ja saavutti GPA (Grade Point Average) 3,57. UoA:n GPA:n toiseksi sijoittuneesta RISES:stä tuli johtava urheilu- ja liikuntatieteellisen tutkimuksen laatukeskus Yhdistyneessä kuningaskunnassa (4* - 61 % kaikesta maailman johtavasta toiminnasta, 3* - 36 % kaikesta toiminnasta kansainvälisesti erinomainen standardi). RISES toimitti UoA:n suurimman määrän 4* tuotoksia (n=60), sen vaikutusaktiivisuudesta 90 % arvioitiin 4* ja 100 % ympäristöstä 4*. Tärkeää on, että kaikista 36 UoA:n RISES:stä 1 911 lähetyksestä sijoittui 11. sijalle koko Yhdistyneessä kuningaskunnassa REF2014:n GPA:ssa, mikä nosti RISES (LJMU) Oxfordin, UCL:n, LSE:n ja Cambridgen joukkoon tämän mittarin liigataulukoissa. Tämä tekee RISESista täydellisen pätevän arvioimaan tätä tutkimusprojektia.