Względny niedobór energii w sporcie (RED) u szwedzkich sportowców (REDs-Sweden)

Zespół RED opisuje upośledzenie funkcji fizjologicznych, np. reprodukcji i zdrowia kości, z negatywnym wpływem na wydajność. Przyczyną jest problematyczna niska dostępność energii (LEA), definiowana jako niskie spożycie energii w stosunku do wydatku energetycznego podczas ćwiczeń w stosunku do masy beztłuszczowej. Zaburzenia odżywiania mogą być następstwem lub skutkiem RED. LEA indukuje zmiany metaboliczne i endokrynologiczne, a bilans energetyczny na niższym poziomie zapobiega dalszej utracie wagi. Dlatego większość sportowców z LEA ma masę ciała w granicach normy, a niska spoczynkowa przemiana materii jest uznanym markerem zastępczym LEA.

LEA hamuje hormony anaboliczne m.in. estradiol/testosteron, podczas gdy poziom kortyzolu wzrasta, a markery tworzenia kości ulegają zmniejszeniu. Donoszono o niskim poziomie testosteronu u mężczyzn uprawiających sporty wytrzymałościowe, co może mieć negatywny wpływ na płodność. Wśród irlandzkich sportowców uprawiających różne dyscypliny sportu u 23% stwierdzono niskie libido, co wiązało się ze zwiększonym ryzykiem kontuzji. Często zgłaszane są zaburzenia miesiączkowania spowodowane LEA (Melin i in. 2014), które są związane z niską gęstością mineralną kości i urazami (Mountjoy i in. 2023).

Glukoza jest ważnym substratem dla mięśni i niezbędnym substratem dla neuronów mózgu i komórek odpornościowych. Uważa się, że niska dostępność glukozy jest głównym czynnikiem wyzwalającym zmiany w hormonach osi podwzgórze-przysadka, powodując supresję hormonów płciowych i hormonów tarczycy oraz wzrost poziomu kortyzolu. Homeostaza glukozy we krwi jest zatem chroniona przez kilka mechanizmów (glukoneogeneza wątrobowa, zwiększona lipoliza i ketogeneza) podczas długotrwałego LEA. Dlatego hipoglikemia jest markerem długotrwałego i ciężkiego stanu katabolicznego.

LEA wiąże się z problemami żołądkowo-jelitowymi u zawodniczek, wynikającymi z czynników hormonalnych i dietetycznych wpływających na ruchliwość i trawienie. Długotrwała LEA u pacjentów z jadłowstrętem psychicznym wiąże się z głębokimi zmianami w mikrobiomie jelitowym, z negatywnym wpływem na funkcjonowanie przewodu pokarmowego i procesy immunologiczne, dlatego sugeruje się, że zmniejszona różnorodność drobnoustrojów jest potencjalnym użytecznym biomarkerem RED u sportowców. Dlatego istotne jest zbadanie powiązań między mikrobiomem jelitowym, funkcją przewodu pokarmowego i stanem immunologicznym u sportowców ze wskazaniami klinicznymi LEA i bez nich.

LEA dotyka zarówno mężczyzn, jak i kobiety, sportowców, a także osoby aktywne rekreacyjnie, jednak próg i odpowiedź hormonalna wydają się różnić w zależności od płci. Chociaż od dziesięcioleci zaburzenia miesiączkowania są często zgłaszane u sportowców płci żeńskiej, w niewielu badaniach sprawdzano wpływ na wyniki, a żadne badanie nie sprawdzało jeszcze wpływu niskiego libido na wyniki u sportowców płci męskiej. Co więcej, w żadnym badaniu nie oceniano różnorodności drobnoustrojów u sportowców płci męskiej i żeńskiej z klinicznymi objawami LEA. Dlatego bardzo istotne jest zbadanie aspektów fizjologii, odżywiania, wydajności i środowiska sportowego w odniesieniu do RED i zaburzeń odżywiania u mężczyzn i kobiet.

Cel: Celem badania jest zbadanie częstości występowania sportowców narażonych na ryzyko zaburzeń odżywiania i RED wśród szwedzkich sportowców i grupy kontrolnej, a także zbadanie aspektów fizjologicznych u elitarnych sportowców z lub bez problematycznych LEA. Ponadto, w celu zbadania, czy istnieją różnice w stanie odżywienia (markery metaboliczne i hormonalne, poziom żelaza i witaminy D, dostępność energii, homeostaza glukozy, spoczynkowe tempo metabolizmu, skład ciała, w tym gęstość mineralna kości), mikroflora jelitowa (w tym powiązanie z odpornością). , funkcjonowanie układu odpornościowego i wyniki u sportowców, u których zdiagnozowano RED zgodnie z narzędziem oceny klinicznej RED Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego w porównaniu do sportowców dobranych pod względem płci bez RED. Dodatkowym celem jest ocena, czy problematyczny LEA wpływa na markery biologiczne w paszporcie biologicznym, zwanym także w antydopingu „paszportem biologicznym sportowca”.

Metodologia i plan pracy Kadra narodowa seniorów i kadra rekrutacyjna zawodników szwedzkich federacji sportowych zostaną zaproszeni do anonimowej ankiety on-line. 20-minutowa ankieta on-line obejmuje: Kwestionariusz Badania Zaburzeń Odżywiania (EDE-Q). Globalny wynik EDE-Q ≥ 2,3 dla kobiet i ≥ 1,68 dla mężczyzn wskazuje na ryzyko zaburzeń erekcji; Inwentarz uzależnień od ćwiczeń (EAI). Całkowity wynik EAI 24-30 wskazuje na kompulsywne ćwiczenia; Kwestionariusz LEA dla kobiet (LEAF-Q) i Kwestionariusz LEA dla mężczyzn (LEAM-Q) w celu sklasyfikowania sportowców zagrożonych LEA; Inwentarz Wielkiej Depresji (MDI) służący do wykrywania objawów depresji; Szwedzki Kwestionariusz Akceptacji i Działania (SAAQ) służący do oceny elastyczności psychologicznej; oraz Kwestionariusz Motywacji do Zmiany (MCQ), aby ocenić zdolność do zmian w zachowaniu.

Uczestnicy, którzy są zainteresowani wzięciem udziału w internetowym wywiadzie diagnostycznym dotyczącym zaburzeń odżywiania (EDE-16) i/lub badaniach fizjologicznych, po wypełnieniu ankiety internetowej podają swoje imię i nazwisko, numer telefonu komórkowego i adres e-mail oraz będą następnie zostanie zaproszony do laboratorium fizjologii sportu na kolejny etap badania (ocena fizjologiczna).

W dniu badania fizjologicznego uczestnicy zostaną poproszeni o oddanie próbki kału. Bakteryjny DNA składu mikroflory jelitowej zostanie zsekwencjonowany przy użyciu sekwencjonowania genów drobnoustrojów nowej generacji (platforma Illumina Miseq).

Spoczynkowy metabolizm na czczo będzie mierzony przy użyciu wentylowanego systemu z otwartym kapturem (Vyntus CPX). Obliczony zostanie stosunek zmierzonego i przewidywanego metabolizmu spoczynkowego, a niskie tempo metabolizmu spoczynkowego zostanie zdefiniowane jako stosunek tempa metabolizmu spoczynkowego < 0,90.

Próbki krwi będą pobierane i przechowywane (-80°) do późniejszych analiz zgodnie ze standardowymi procedurami laboratoryjnymi (np. poziom żelaza i witaminy D, hormony, markery metaboliczne, kostne i immunologiczne).

Masa ciała (Inbody), wzrost (stały stadiometr), masa beztłuszczowa, masa tłuszczowa i gęstość mineralna kości (całego ciała, kości udowej i kręgosłupa lędźwiowego) będą mierzone za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii. Niska gęstość mineralna kości będzie zdefiniowana jako wynik Z od -1 do -2 w co najmniej jednym miejscu pomiaru, a osteoporoza jako wynik Z ≤-2.

Po standaryzowanym posiłku i rozgrzewce zostanie przeprowadzona próba wysiłkowa na ergometrze rowerowym (6 minut przy mocy 50 W, a następnie zwiększone obciążenie o 12–14 W na minutę aż do wyczerpania). Do pomiaru szczytowego poboru tlenu zostanie użyte tętno oraz szczelna maska ​​zakrywająca usta i nos (Vyntus CPX). Mleczan kapilarny zostanie pobrany przed, bezpośrednio po i 5 minut po teście. Wybuchowa siła dolnych partii ciała zostanie oceniona poprzez test skoku w przeciwstawnym ruchu. Wykonane zostanie izometryczne naciągnięcie połowy uda, aby ocenić siłę całego ciała i wytwarzaną siłę. Przeprowadzony zostanie test Wingate'a w celu oceny siły mięśni i wydolności beztlenowej. Próbki krwi po wysiłku zostaną pobrane i przechowywane (-80°) do późniejszych analiz zgodnie ze standardowymi procedurami laboratoryjnymi (np. markerami odporności).

Uczestnicy zostaną poproszeni o noszenie podskórnego ciągłego monitora poziomu glukozy we krwi (Dexcom, NordicInfu Care AB, Bromma) i akcelerometru przez cały dzień, z wyjątkiem treningów, podczas których będą nosić czujniki tętna i rejestrować wszystkie sesje treningowe w środowisku domowym przez 7 kolejnych dni. Przez 4 dni w tym samym okresie zostaną poproszeni o rejestrację całego spożycia żywności za pomocą elektronicznej wagi kuchennej i internetowego programu żywieniowego (DietistNet), przy czym informacje o energii i spożyciu składników odżywczych są dla uczestników zaślepione. Spożycie energii i składników odżywczych zostanie obliczone za pomocą programu do analizy składników odżywczych (Dietist XP). Tętno treningowe i dzienniki treningowe zostaną wykorzystane do oceny wydatku energetycznego podczas ćwiczeń w oparciu o indywidualne równania predykcyjne na podstawie zmierzonego tętna i odpowiedniego wydatku energetycznego podczas testu szczytowego poboru tlenu. Dostępność energii zostanie obliczona poprzez odjęcie średniego wydatku energetycznego podczas ćwiczeń od średniego spożycia energii w stosunku do masy beztłuszczowej.

Sportowcy z emenorrheią będą badani w 2-6 dniu miesiączki, natomiast pozostali sportowcy będą badani w dogodnym dla siebie terminie. Wszystkie materiały (elektroniczna waga kuchenna, pulsometr, probówka zbiorcza na próbki kału oraz opłacona z góry koperta zabezpieczająca na zwrot materiałów) zostaną zapewnione.

Na Uniwersytecie Linneusza dostępne są umiejętności i sprzęt do wszystkich ocen, obejmujących przygotowanie, przechowywanie i analizę krwi. Próbki kału zostaną poddane analizie na Wydziale Żywienia, Ćwiczeń i Sportu Uniwersytetu w Kopenhadze.

Obliczanie mocy: aby zapewnić 80% mocy do wykrycia klinicznie istotnej różnicy w hormonach płciowych, w każdej grupie zostanie uwzględnione co najmniej 14 kobiet (odchylenie standardowe estradiolu 79,0 nmol/l) i 8 mężczyzn (odchylenie standardowe całkowitego testosteronu 7,4 pmol/l). .

Rekrutacja będzie prowadzona za pośrednictwem Szwedzkiego Komitetu Olimpijskiego, krajowych federacji sportowych i mediów społecznościowych. Ankiety internetowe zostaną uruchomione na stronie internetowej projektu REDs Szwecja i będą dostępne od marca 2023 r. do czerwca 2024 r. Rekrutacja osób kontrolnych dobranych pod względem wieku i płci do ankiety internetowej będzie prowadzona za pośrednictwem mediów społecznościowych. Sportowcy, którzy wyrażą zgodę na udział w badaniach fizjologicznych, będą stale poddawani badaniom i ocenom.

Przeglądy etyczne: Badanie zostanie przeprowadzone zgodnie z listą kontrolną wydaną przez krajowe komitety ds. etyki badań naukowych i Deklaracją Helsińską. Zatwierdzono aprobatę etyczną (2021-07031-01). Wszystkie informacje i wyniki będą kodowane (anonimizowane) przed analizą i przechowywane zgodnie z ogólnym rozporządzeniem o ochronie danych. Lista zawierająca kody łączące nazwiska uczestników i informacje będzie bezpiecznie przechowywana przez głównego badacza na Uniwersytecie Linneusza. Nie ma oczekiwanego ryzyka związanego z uczestnictwem. Promieniowanie podczas pomiaru absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii jest nieistotne. Uczestnicy mogą czuć się nieswojo podczas oceny tempa metabolizmu spoczynkowego i pobierania krwi. Współpracownicy badania zadbają o to, aby uczestnicy podczas wszystkich pomiarów czuli się bezpiecznie. W przypadku rozpoznania diagnozy uczestnicy zostaną skierowani do systemu opieki zdrowotnej. Uczestnicy zostaną poinformowani o prawach etycznych, projekcie, przewidywanym koszcie czasowym uczestnictwa oraz informacji zwrotnej na temat indywidualnych wyników.