Energiatasapaino äärimmäisissä ympäristöissä: EI-rajan löytäminen (StOMPE)

Pitkäkestoiset kestävyystapahtumat tarjoavat ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia ihmisen suorituskyvyn fysiologisia rajoja. Kun ravitsemus on riittävä, painon ylläpitäminen on suoraan yhteydessä energiankulutukseen. Äärimmäisissä ympäristöissä, kuten merisoutussa, olemme kuitenkin osoittaneet, että soutajat menettivät 10 % painosta ja kuluttivat paljon energiaa (5 000 kcal/d tai 3,1 x perusaineenvaihdunta), jota energian saanti (EI) ei täyttänyt. Jopa yli ~5000 kcal ruokaa päivässä soutajat päättivät syödä vain ~3800kcal/d (2,4 x RMR) ja laihtuivat sen sijaan, että olisivat syöneet enemmän. On myös harvinaista, eliitin suorituskyvyn ulkopuolella, että EI on yli 2,5 x RMR ja viittaa jonkinlaiseen säätelymekanismiin. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet (Thurber et al., 2019), että suuret energiakulut (EE) eivät ole kestäviä pitkiä aikoja ja että EE laskee keston myötä ja on tasanteella noin 2,5 x RMR. Tällä pyritään tasapainottamaan energiantarpeita, jotta kehon massan menetys minimoidaan ja selviytymismahdollisuudet lisääntyvät. Käyttämällä edellisen tohtoritutkimuksen tietoja valtamerisoutujista (Holsgrove-West., 1. PhD-tutkimus) ja ekstrapoloimalla tietoja TEE:n ja keston mallintamiseen käytetyistä tutkimuksista (Thurber et at., 2019) ja yliruokintatutkimuksista (Siervo et al 2008). ), vapaaehtoinen energiansaanti laskettuna kehon massan menetyksestä oli jatkuvasti noin 2,4 x RMR, mikä viittaa mahdolliseen numeeriseen arvoon EI:n rajalla. Tätä en ole mitannut kokeellisesti. Jos teoria maksimaalisesta EI:stä on totta, mitään enimmäismäärän [2,4 x RMR] ylittävää saantia ei voida käyttää energiana ja se poistettaisiin. Mikä tahansa BM-häviö kuvastaisi siksi eroa EE:n ja maksimaalisen EI:n välillä, ei todellista EI:tä. EI-rajan tutkiminen edellyttää sen vuoksi samanaikaisia ​​EE:n, EI:n ja kehon massan muutosten mittauksia ja samalla varmistaen, että EI ylittää teoreettisen maksimin. Energiavajeen ja kehon massan menetysten vuoksi valtamerisoutajat osoittivat mukautuvaa vastetta lisäämällä tai menettämällä lihaksia valikoivasti. Kuormitetut lihakset säilyivät, kun taas kuormittamattomat lihakset surkastuivat. Ilmeinen vastatoimi voisi olla tuhlattujen lihasten kuormittaminen, mutta millä kustannuksella? Rajallisen energiansaannin ja suuremman lihasmassan tarpeen vuoksi muut EE:n komponentit, kuten RMR, NEAT tai harjoituskomponentti, voivat kompensoida tai kestää suuremman painonpudotuksen. Tämä vuorovaikutus vaatii lisätutkimuksia. Logistisesti on vaikeaa pyytää soutajia harjoittelemaan keskikisaa, ja vaatimustenmukaisuus olisi tuntematon. Tarvitaan tutkimusmatka, johon liittyy suurempi lihasten osallistuminen ja korkea EE. Retkeily Grönlannin halki tarjoaa korkean EE-ympäristön ilman alaraajojen käyttöä. Lisäksi valtamerisoutussa näytteiden varastoinnin logistisista syistä johtuen energiankulutus ja -saanti kerättiin vasta souton viimeisellä viikolla, eikä energiatasapaino vastannut painon menetystä. Tämä merkitsisi erilaista energiavajetta ja erilaista energiankulutusta tai -saantia rivin aikaisemmin. Näitä alkuvaiheen akuutteja muutoksia ei tunneta, ja ne ovat mahdollisesti vastuussa suuresta painonpudotuksesta, joka näkyy rivin lopussa. Tämä projekti yrittää täyttää tämän aukon ja mitata nämä alkuperäiset muutokset mittaamalla päivittäistä EI:tä ja EE.EI:tä mitataan harvoin EE:n ja kehon massan menetyksen rinnalla, ja sen sijaan päätellään EE:stä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, onko tämä maksimaalinen EI olemassa, mittaamalla suoraan molemmat energiatasapainon komponentit ja kuinka keho kompensoi EE: n komponenttien muutokset.

Siervo M, Frühbeck G, Dixon A, Goldberg GR, Coward WA, Murgatroyd PR, et ai. (2008) Autoregulatoristen homeostaattisten vasteiden tehokkuus laihoilla miehillä asetettujen kalorien ylimäärään. Am J Physiol Endocrinol Metab; 294:E416-E424.

Thurber, C L. R. Dugas, C. Ocobock, B. Carlson, J. R. Speakman, H. Pontzer, (2019) Äärimmäiset tapahtumat paljastavat ravinnon rajan jatkuvalle maksimaaliselle ihmisen energiankulutukselle. Sci. Adv. 5, eaaw0341