男性における短期的な炭水化物利用可能性の低下に対する内分泌学的および生理学的反応

根拠:

この研究に関連する主な研究課題は、「健康な男性のコホートにおける関連する生理学的および内分泌学的マーカーに対する、炭水化物の利用可能性が低い急性期の影響は何ですか?」です。

1970 年代から大規模な研究が行われ、女性の運動時に一般的に観察される生殖機能障害と低骨密度の同時障害の背後にある病因を特定するために行われてきました (De Souza et al., 2014)。 この研究では、慢性的な低エネルギー利用可能性 (「LEA」 - 運動で使用されるエネルギーを差し引いた後に食事から利用できるエネルギー) が、女性アスリート トライアドで観察される内分泌および生理学的反応の重要な決定要因であることが判明しました (De Souza et al. 、2014)モデル。 ただし、Male Athlete Triad (Nattiv et al., 2021) および RED-S (Mountjoy et al., 2018) モデルでは、LEA が男性に与える影響の可能性が特定されていますが、男性におけるこの状態の生理学的影響を特定する同等の研究ははるかに進んでいます。女性の後ろです。

さらに、低エネルギー利用可能性は、女性/男性アスリート トライアドおよび RED-S モデルで特定された生理学的調節不全の主な要因として特定されていますが、既存の研究の多くは、低エネルギー利用可能性の影響自体を適切に描写していません。 、および低炭水化物の可用性。 最近の研究は、LEA の存在の有無にかかわらず、低炭水化物の利用可能性が、前述のモデル内で特定された生理学的調節不全のドライバーである可能性があることを示唆しています。 たとえば、McKay et al (2021) は、低炭水化物 (50 - 100 g/日) を 6 日間続けた後、鉄分と免疫反応が変化し、運動パフォーマンスが低下することを示しましたが、エネルギー利用可能量は通常 (40 kcal•kg FFM-1•日) -1)、LEA (15 kcal•kg FFM-1•day-1、60% 炭水化物) および対照群では明らかな変化はありませんでした。 同様に、Heikura et al (2020) は最近、3.5 週間にわたって、ケトジェニック ダイエットが、高度にトレーニングされたアスリートのエネルギーをマッチさせた高炭水化物ダイエットと比較して、骨代謝回転のマーカーを損なうことを示しました。

運動と栄養介入が一般集団の減量と健康を改善するための鍵であることを考えると、エネルギーおよび/または炭水化物の利用可能性の低下が男性の内分泌および生理学にどのように影響するかを理解することが最も重要です. したがって、低エネルギーおよび/または炭水化物の利用可能性が男性の生理学的機能に影響を与える効果とメカニズムについては、十分に管理された実験研究デザインを使用したさらなる研究が必要です.

私たちは最近、5日間の低エネルギー利用期間に対する広範な生理学的、内分泌的、および筋肉的反応を理解することを目的とした研究を実施しました（サンプルの分析が進行中です）. したがって、提案された研究は、文献のこのギャップに対処するための十分なエネルギー利用可能性の存在下で、低炭水化物、高脂肪の食事を使用して、4日間の低炭水化物利用可能性の影響を調査するために、研究の範囲を拡張することを目的としています.

目的:

主要な：

4 日間 (朝 5 回のテストで約 96 時間) にわたってエネルギー バランスが保たれている間の低炭水化物利用に対する成人男性の生理学的反応を調査すること。筋肉および内分泌パラメータ。

セカンダリ:

4 日間 (～96 時間、5 回のテスト朝にまたがる) にわたって低炭水化物利用可能性 (エネルギー バランス中) に対する成人男性のより広い生理学的反応を調査すること。 -体の生理学的および代謝状態、ならびに体組成の変化。

研究方法:

無作為化されたクロスオーバー デザインを使用して、参加者は、エネルギー バランスを保ちながら「通常」(NEA) と「低」(LEA) の炭水化物の利用可能性の条件を引き出す 2 つの介入を完了し、条件の間に 10 日間のウォッシュ アウト期間を置きます。 体組成の変化と、骨代謝回転と生殖の健康のマーカーが、さらなる生理学的パラメーターとともに評価されます。

サンプルサイズ：

サンプルサイズは、研究の最も感度の低い一次結果指標である自由循環テストステロンの一次結果指標に基づいて決定されました。

Koehler et al (2016) の調査結果を使用して、この研究に必要なサンプル サイズを推定しました。 Koehler et al (2016) は、15 kcal/kg FFM/日で 4 日間の低エネルギー利用 (運動あり) 後のテストステロンの有意ではない (P > 0.05) 変化を報告しました (LEA + Ex: Pre 5.27 ± 0.46, Post 4.46 ± 0.96 ng.ml-1)、運動を行った対照群と比較 (C + Ex: Pre 4.98 ± 0.47 Post 4.92 ± 0.53 ng.ml-1)。 ただし、C + Ex (d = 1.36) と比較して、LEA + Ex のテストステロン濃度の減少の大きな効果サイズが観察/計算されました。 したがって、事後検出力分析が実施され、N = 6 のサンプル サイズで検出力 (1-β err 確率) が 0.759 であることが明らかになりました。 より大きな統計的検出力 (α err 確率 0.05、1-β err 確率 > 0.9) でこれらの調査結果を再現するには、8 人の参加者が必要であり、一般的に観察される参加者の潜在的な 10% のドロップアウト率を考慮に入れるには 9 人の参加者が必要です。

品質：

研究計画は、リバプール ジョン ムーアズ大学の研究チーム内で内部的に検討されています。 この研究に関連し、研究プロトコルのレビューに関連する研究者は、リバプール ジョン ムーアズ大学スポーツ & エクササイズ科学研究所 (RISES) 内のすべてのスタッフ (または博士課程の学生) です。 2014 RISES (LJMU) では、評価ユニット 26 (UoA26) に 34.75 FTE (フルタイム相当) を提出し、3.57 の GPA (Grade Point Average) を達成しました。 UoA の GPA で 2 位にランクされた RISES は、英国のスポーツおよび運動科学研究の質をリードするセンターになりました (4* - 世界をリードするすべての活動の 61%、3* - すべての活動の 36% が国際的に優れた基準)。 RISES は UoA で最大の 4* アウトプット (n=60) を提出し、影響活動の 90% が 4* と評価され、環境の 100% が 4* と評価されました。 重要なことに、36 の UoA の RISES すべてで 1,911 件の提出があり、REF2014 で達成された GPA で英国全体で 11 位になり、RISES (LJMU) はこの指標のリーグ テーブルでオックスフォード、UCL、LSE、ケンブリッジにランクインしました。 これにより、RISES はこの研究プロジェクトを評価する資格を完全に得ることができます。