若年成人における運動およびエネルギー制限に対する骨の反応

はじめに: 骨格系は、構造的なサポート、移動、保護など、さまざまな目的を果たします。 これらの機能を維持するためには、骨の強度を維持する必要があります。 古い微小損傷骨を新しい健康な骨に置き換えるプロセスは、骨のリモデリングとして知られています。 骨のリモデリングには、骨吸収と骨形成のバランス/結合が含まれます。 機械的負荷は、骨のリモデリングを刺激する骨にかかる応力の大きさであり、骨ミネラル密度 (BMD) を決定し、骨の成長を促進します (Olmedillas et al. 2011)。 したがって、骨の成長と強度の決定要因に関する人間の研究は、運動と栄養という 2 つの共通要因に焦点を当てています。 主に有酸素運動であるサイクリングは、心臓血管の健康にとって例外的ですが、骨に十分な機械的負担を与えるかどうかは一般的に疑問視されています. これまでのところ、サイクリングとその骨への影響に関する文献は矛盾しており、限られています。 不十分なエネルギー摂取は、骨ミネラル含有量の減少を介して BMD にも影響を与える可能性があります。 エネルギー制限は、骨形成に重要な役割を果たしているインスリン様成長因子 1 (IGF-1) を減少させることが知られています 5。サイクリングなどの大量のエネルギーを消費するエアロビクス スポーツでは特に危険です。 多くのプロおよびマスター サイクリストは骨減少症に分類されます (Medelli et al. 2000)。 具体的には、女性のサイクリストは、男性のサイクリストよりも全身の BMD 値が大幅に低く、骨強度が低いことを示しています (Olmedillas et al. 2011)。 さらに、女性サイクリストはエネルギー不足 (低カロリー摂取) であることが知られており、平均エネルギー摂取量は推奨食事許容量 (RDA) の 85% です。 したがって、サイクリングが骨の健康に悪い運動なのか、それともエネルギー制限が単独で、またはサイクリングと組み合わせて行うことが真の根底にある問題なのかを理解することが重要です.

目的: この研究の目的は、短期間のエネルギー制限が、若年成人の炎症、酸化ストレス、安静時およびサイクリングへの反応のマーカーの変化につながるかどうかを調べることです。 具体的には、この研究では、1 週間のエネルギー摂取制限の前後で、安静時および低衝撃の 45 分間の回転 (サイクリング) を 1 回行った後の循環骨マーカーの変化を調べます。

方法: 20 歳から 25 歳までの 15 人の健康な男女がこの研究に参加するよう招待されます。 女性は単相性経口避妊薬を服用します。対照試験中、参加者は目的と手順について説明を受け、運動スクリーニングアンケートに記入し、4つの安静時血液サンプルを提供します。 1 週間後、参加者は 1 つの 45 分間のスピン セッションの最初のエクササイズ トライアルを実行します。 最初の試験に続いて、参加者は 1 週間、所定のエネルギー欠乏食 (習慣的な食事の 25%) を摂取し、その最後に、同じサイクリング プロトコルに従って 2 番目の試験を行います。 最初の訪問と最後の訪問の間に、参加者は Fitbit を受け取り、アクティビティ (歩数、心拍数、身体活動への参加) と食事ログで栄養習慣を監視します。 食事の一貫性と標準化を維持するために、参加者は、介入週の全体的な部分計画と 25% のカロリー制限措置を提供する「Eat This Much」アプリを使用して、対照週の習慣的な食物摂取量を記録するよう求められます。 . したがって、介入食は、消費される食物の種類に関して対照食を反映し、違いは消費量にあります. 水に関する制限はありませんが、全体的なカロリー摂取計画に従って飲み物が制限されます。両方の試験で、血液は安静時 (すなわち、試験前、空腹時) に採取され、試験後 (5 分) に 3 回採取されます。 、1h および 24h)。 血液を遠心分離し、血清を分離し、等分し、分析まで-80°Cで保存します 8.血清は、骨代謝回転の生化学的マーカー(例えば、 オステオカルシン、骨特異的アルカリホスファターゼ [BAP]。オステオプロテゲリン [OPG]) および骨吸収 (I 型コラーゲンの C-テロペプチド [CTX]; 核因子κB リガンドの受容体活性化因子 [RANKL]、スクレロスチン) を使用して、安静時および運動に応答した骨に対するエネルギー制限の影響を評価します。 潜在的な媒介効果を調べるために、代謝および酸化ストレスマーカー、炎症性サイトカイン、アディポカイン、成長因子、およびホルモンも評価されます。

影響: この革新的な研究は、エネルギー制限とサイクリングが骨の健康に与える影響を理解する上で、大きな進歩を遂げる可能性を秘めています。 この研究から得られた知見は、運動や栄養失調に対応した組織の成長と発達を理解することに変換できます。