Bilancio energetico in ambienti estremi: trovare il limite EI (StOMPE)

Gli eventi di resistenza prolungata offrono un'opportunità unica per studiare i limiti fisiologici delle prestazioni umane. Quando la nutrizione è adeguata, il mantenimento del peso è direttamente correlato al dispendio energetico. In ambienti estremi, tuttavia, come il canottaggio oceanico, abbiamo dimostrato che i rematori perdevano il 10% di peso, avevano un elevato dispendio energetico (5.000 kcal/die o 3,1 volte il metabolismo basale) che non era soddisfatto dall'assunzione di energia (EI). Anche in presenza di oltre ~5000kcal di cibo al giorno, i rematori hanno scelto di mangiare solo ~3800kcal/d (2,4 x RMR) e hanno perso peso, piuttosto che mangiare di più. È anche raro, al di fuori delle prestazioni d'élite, che l'EI sia superiore a 2,5 x RMR e suggerisca una sorta di meccanismo di regolamentazione. Il lavoro precedente ha dimostrato (Thurber et al., 2019) che un elevato dispendio energetico (EE) non è sostenibile per lunghi periodi e che l'EE diminuisce con la durata, stabilizzandosi a circa 2,5 x RMR. Questo è nel tentativo di bilanciare il fabbisogno energetico al fine di ridurre al minimo la perdita di massa corporea e aumentare le possibilità di sopravvivenza. Utilizzando i dati del precedente studio di dottorato sui rematori oceanici (Holsgrove-West., 1° studio di dottorato) ed estrapolando i dati dagli studi utilizzati per modellare TEE e durata (Thurber et al., 2019) e studi sulla sovralimentazione (Siervo et al 2008 ), l'apporto energetico volontario calcolato dalla perdita di massa corporea era costantemente intorno a 2,4 x RMR, suggerendo un possibile valore numerico al limite di EI. Questo non mi ha misurato sperimentalmente. Se la teoria dell'EI massima è vera, qualsiasi assunzione superiore al massimo [2,4 x RMR] non può essere utilizzata per l'energia e verrebbe espulsa. Qualsiasi perdita di BM rifletterebbe quindi la differenza tra EE e l'EI massimo, non l'EI effettivo. Per studiare il limite di EI sono quindi necessarie misurazioni simultanee di EE, EI e cambiamenti di massa corporea, garantendo al contempo EI al di sopra del massimo teorico. I muscoli caricati sono stati preservati mentre i muscoli non caricati si sono atrofizzati. Un'ovvia contromisura potrebbe essere quella di caricare i muscoli che hanno consumato, ma a quale spesa? Con un apporto energetico limitato e una maggiore richiesta da parte della massa muscolare, altri componenti di EE come RMR, NEAT o componente di esercizio possono compensare o subire una maggiore perdita di massa corporea. Questa interazione merita ulteriori indagini. Dal punto di vista logistico è difficile chiedere ai vogatori di esercitarsi a metà gara e la conformità sarebbe sconosciuta. È necessaria una spedizione che comporti un maggiore coinvolgimento muscolare e un elevato EE. Il trekking attraverso la Groenlandia fornisce l'ambiente ad alto EE senza il disuso degli arti inferiori. Inoltre, a causa di motivi logistici di conservazione dei campioni durante il canottaggio oceanico, il dispendio e l'assunzione di energia sono stati raccolti solo nell'ultima settimana della remata e il bilancio energetico non corrispondeva alla perdita di massa corporea. Ciò indicherebbe un diverso deficit energetico e un diverso dispendio o assunzione di energia all'inizio della fila. Questi cambiamenti acuti iniziali sono sconosciuti e probabilmente responsabili della grande perdita di peso osservata alla fine della fila. Questo progetto tenterà di colmare questa lacuna e misurare questi cambiamenti iniziali misurando l'EI e l'EE giornalieri. L'EI viene raramente misurato insieme all'EE e alla perdita di massa corporea e viene invece dedotto dall'EE. Questo studio mira a stabilire se esiste questo EI massimo, misurando direttamente entrambi i componenti del bilancio energetico e come il corpo compensa con i cambiamenti nei componenti dell'EE.

Siervo M, Frühbeck G, Dixon A, Goldberg GR, Coward WA, Murgatroyd PR, et al. (2008) Efficienza delle risposte omeostatiche autoregolatrici all'eccesso calorico imposto negli uomini magri. Am J Physiol Endocrinol Metab;294:E416-E424.

Thurber, CLR Dugas, C. Ocobock, B. Carlson, JR Speakman, H. Pontzer, (2019) Gli eventi estremi rivelano un limite alimentare al massimo dispendio energetico umano sostenuto. Sci. Avv. 5, eaw0341