Gli effetti della bassa disponibilità di energia e del salto ad alto impatto sui marcatori della (ri) modellazione ossea nelle femmine

I partecipanti completeranno due condizioni sperimentali di quattro giorni entro i primi sette giorni di due cicli mestruali separati. Questi saranno preceduti da un periodo di valutazione di base di quattro giorni. Ci sono tre condizioni sperimentali in totale: controllo (CON), bassa disponibilità di energia (LEA) e bassa disponibilità di energia e salto ad alto impatto (LEA+J). I partecipanti verranno assegnati in modo casuale per completare la condizione di controllo e la condizione LEA o LEA+J. L'ordine in cui le due condizioni si completano sarà randomizzato e controbilanciato. In totale, saranno richieste quindici visite di laboratorio per partecipante:

Valutazione di base (quattro giorni e una visita):

Visita 1:

I partecipanti verranno al laboratorio per completare la procedura di consenso informato il giorno 1, dopo aver avuto almeno 24 ore per considerare la scheda informativa del partecipante. Fornendo il consenso informato, i partecipanti compileranno tre questionari (uno schermo sulla salute, il questionario sulla disponibilità di bassa energia nelle donne e il questionario sull'attività fisica internazionale) che includono domande riguardanti la loro storia medica e di infortunio, le abitudini alimentari, il ciclo mestruale e le abitudini di attività fisica. Verranno quindi presi la loro altezza e il loro peso. A condizione che le risposte e le misure confermino che il partecipante soddisfa i criteri di inclusione ed esclusione, verrà quindi sottoposto a familiarizzazione con la valutazione del tasso metabolico a riposo in cui giaceranno supini in una stanza scarsamente illuminata mentre il gas espirato viene raccolto tramite un boccaglio. Durante la familiarizzazione il ricercatore verificherà i segni di iperventilazione. Successivamente, i partecipanti acquisiranno familiarità con una routine di esercizi di salto se il partecipante viene randomizzato nel gruppo che eseguirà questa routine durante una condizione sperimentale. Infine, al partecipante verrà chiesto di completare un test di esercizio incrementale fino all'esaurimento volontario su un tapis roulant mentre il gas espirato viene raccolto e analizzato utilizzando un carrello metabolico e vengono prese la frequenza cardiaca e la valutazione dello sforzo percepito, come misura della forma fisica aerobica.

Per i tre giorni successivi (2, 3 e 4), i partecipanti saranno istruiti a riportare autonomamente l'apporto energetico pesato utilizzando una serie di bilance fornite e un diario alimentare secondo le istruzioni sul diario stesso che il ricercatore leggerà con il partecipante. Verrà chiesto loro di mangiare secondo le loro abitudini alimentari abituali e di restituirlo elettronicamente alla fine del giorno 4 o durante una visita successiva. Ai partecipanti verrà inoltre fornito un dispositivo accelerometro triassiale (Actigraph GT3X +) e verrà chiesto di indossarlo intorno alla vita per tutti i giorni 2, 3 o 4 (a parte durante il bagno e il lavaggio). Non saranno tenuti a visitare il laboratorio nei giorni 2, 3 o 4.

Condizioni sperimentali (quattro giorni e quattro visite, per condizione):

Quanto segue illustrerà il protocollo sperimentale supponendo che il partecipante stia completando la condizione LEA+J seguita dalla condizione CON, e terminerà con una descrizione di come il protocollo differisce se fossero assegnati in modo casuale per completare la condizione LEA anziché LEA+J , condizione. Ai partecipanti sarà richiesto di astenersi dall'esercizio che non fa parte dello studio per la totalità di tutte le condizioni sperimentali.

Condizione LEA+J:

I partecipanti dovranno informare il gruppo di ricerca all'inizio delle loro prossime mestruazioni e inizieranno la condizione sperimentale il giorno successivo, o il giorno successivo se il partecipante non è in grado di fare ciò che è loro richiesto il giorno seguente. Dal primo fino all'ultimo giorno di ogni condizione, i partecipanti dovranno indossare il dispositivo Actigraph in ogni momento tranne durante il bagno e il lavaggio. Ai partecipanti verrà chiesto di registrare la loro dieta durante il giorno 1, come hanno fatto durante i giorni 2, 3 e 4 della condizione di base, e verrà chiesto di mangiare secondo le loro abitudini alimentari abituali, ma istruiti a fare delle scelte che saranno in grado di replicare prima di ogni successiva condizione sperimentale. Non saranno autorizzati a bere caffeina o alcool.

Visita 1:

I partecipanti dovranno ritirare il pasto finale il giorno 1 dal laboratorio e saranno istruiti a mangiarlo esattamente alle 20:00. Completeranno il Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI; un questionario riguardante le abitudini e la qualità del sonno durante l'ultimo mese). Saranno inoltre istruiti ad astenersi da qualsiasi altro cibo o bevanda, diversa dall'acqua, per il resto della serata. Ai partecipanti verrà fornito un foglio di registrazione dell'assunzione di acqua e una bottiglia d'acqua da cui bere e istruiti a segnalare l'assunzione giornaliera di acqua dall'inizio del giorno 2 fino alla fine della condizione. Verranno inoltre forniti di un piccolo contenitore idoneo a raccogliere un campione di urina al risveglio la mattina seguente. I partecipanti saranno istruiti a portare il campione con sé al laboratorio, dove verrà analizzato e smaltito immediatamente.

Visita 2:

Il giorno 2 della prima condizione, i partecipanti dovranno arrivare al laboratorio tra le 06:00 e le 09:00 senza fare colazione o ingerire caffeina per almeno 18 ore prima. Al partecipante verrà chiesto di viaggiare in auto o con i mezzi pubblici e di limitare il più possibile la distanza percorribile a piedi. Il peso e la composizione corporea saranno rilevati in pantaloncini e biancheria intima utilizzando bilancia e impedenza bioelettrica. Gli investigatori eseguiranno quindi una valutazione del tasso metabolico a riposo e una serie di misure cardiovascolari utilizzando polsini della pressione, tonometria ed elettrocardiografia. Un campione di sangue venoso verrà suddiviso in Vacutainer di separazione del plasma e del siero dal braccio da un ricercatore addestrato alla flebotomia utilizzando metodi standard di venopuntura. I partecipanti verranno quindi istruiti a completare una breve routine di esercizi di salto ad alto impatto su una piattaforma di forza Kistler con dimostrazioni da parte del ricercatore e feedback continuo per mantenere la forma ottimale. Tutti i salti saranno eseguiti a piedi nudi. Gli investigatori forniranno quindi una colazione da consumare in laboratorio insieme a una compressa multiminerale multivitaminica. Il cibo che i partecipanti dovranno mangiare per il resto della giornata sarà confezionato in una borsa frigo da portare via e ai partecipanti non sarà consentito consumare nulla che non sia fornito all'interno della scatola frigo, se non "senza calorie" bevande (caffè nero, tè nero, tè verde, ecc.). I partecipanti verranno istruiti a eseguire una routine di salto simile a casa almeno 8 ore dopo la routine di salto mattutina. Tutti i salti saranno eseguiti a piedi nudi.

Visite 3 e 4:

Nei giorni 3 e 4, i partecipanti dovranno arrivare al laboratorio tra le 06:00 e le 09:00 senza fare colazione. I partecipanti restituiranno qualsiasi cibo non consumato del giorno precedente e segnaleranno eventuali articoli consumati (diversi dalle bevande "prive di calorie") che non facevano parte del frigorifero fornito. I partecipanti completeranno la routine di salto mattutina e faranno colazione prescritta con compresse multivitaminiche e multiminerali in laboratorio, prima di partire con il resto del cibo per quel giorno confezionato in una scatola fresca. Ai partecipanti non sarà consentito consumare quanto non previsto all'interno del frigo box, ad eccezione delle bevande “prive di calorie”. I partecipanti verranno istruiti a completare la routine di salto serale, come il giorno 2.

Durante il giorno 4, i partecipanti potranno bere solo acqua e saranno istruiti a consumare l'ultimo pasto alle 20:00 e ad astenersi da qualsiasi altro cibo o bevanda (diversa dall'acqua) per il resto della serata. Al termine della sesta giornata, ai partecipanti verrà inoltre fornito un piccolo contenitore idoneo a raccogliere un campione di urina al risveglio la mattina seguente. I partecipanti saranno istruiti a portare il campione con sé al laboratorio, dove verrà analizzato e smaltito immediatamente.

Visita 5:

Il giorno 5, i partecipanti ripeteranno la stessa procedura del giorno 2, tranne per il fatto che dovranno arrivare al laboratorio esattamente alla stessa ora piuttosto che ovunque tra le 06:00 e le 09:00 e non completeranno il salto mattutino o serale routine, il PSQI o ricevere la colazione, una compressa multivitaminica multiminerale né cibo da asporto.

Alle partecipanti verrà fornito un kit per il test ovulatorio da portare via e utilizzare una volta al giorno (urinare su un bastoncino come da test di gravidanza) per un massimo di 8 giorni nel mezzo del ciclo mestruale. Una volta osservato un test positivo, i partecipanti lo riferiranno al gruppo di ricerca e se non viene segnalato alcun positivo entro 8 giorni, anche questo verrà segnalato al gruppo di ricerca.

CONDIZIONE:

Visite 1-5:

I partecipanti saranno nuovamente tenuti a informare il gruppo di ricerca all'inizio delle mestruazioni successive (dopo la fine della condizione LEA+J) e inizieranno la condizione CON il giorno successivo, o il giorno successivo se il partecipante non è in grado di fare ciò che è loro richiesto il giorno seguente. Verrà ripetuta la stessa procedura della condizione LEA+J, tuttavia, invece di registrare la loro dieta durante il giorno 1, ai partecipanti verrà chiesto di ripetere quanto precedentemente registrato. Inoltre, l'apporto energetico totale nel cibo fornito nella condizione LEA+J sarà un terzo di quello fornito nella condizione CON e i partecipanti non prenderanno una compressa multiminerale multivitaminica né dovranno eseguire routine di salto mattutino o serale.

In che modo differirà il protocollo per i partecipanti che completano la condizione LEA?

La procedura per la condizione LEA è la stessa della condizione LEA+J, tuttavia, ai partecipanti non sarà richiesto di eseguire routine di salto mattutine o serali.