Resposta óssea ao exercício e restrição de energia em adultos jovens

Introdução: O sistema esquelético serve a uma variedade de propósitos, como fornecer suporte estrutural, locomoção, proteção e muito mais. Para manter essas funções, a força óssea deve ser preservada. O processo de substituição de osso antigo e microdanificado por osso mais novo e saudável é conhecido como remodelação óssea. A remodelação óssea envolve o equilíbrio/acoplamento da reabsorção e formação óssea. Carga mecânica é a magnitude do estresse colocado no osso que estimula a remodelação óssea, que determina a densidade mineral óssea (DMO) e promove o crescimento ósseo (Olmedillas et al. 2011). Assim, a pesquisa humana sobre os determinantes do crescimento e força óssea é focada em dois fatores comuns, exercício e nutrição. Embora o ciclismo, um exercício predominantemente aeróbico, seja excepcional para o condicionamento cardiovascular, é comumente questionado se ele fornece tensão mecânica adequada ao osso. Até o momento, a literatura sobre ciclismo e seu impacto no osso é contraditória e limitada. A ingestão inadequada de energia também pode influenciar a DMO por meio de reduções no conteúdo mineral ósseo. Sabe-se que a restrição energética reduz o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1), que desempenha um papel importante na formação óssea 5. Verificou-se que a restrição energética alimentar aguda é acompanhada por um desequilíbrio da remodelação óssea com formação óssea reduzida, que é especialmente perigoso em esportes aeróbicos que gastam muita energia, como o ciclismo. Muitos ciclistas profissionais e master são classificados como osteopênicos (Medelli et al. 2000). Especificamente, as ciclistas do sexo feminino mostraram valores significativamente mais baixos de DMO de corpo inteiro e uma menor resistência óssea do que os ciclistas do sexo masculino (Olmedillas et al. 2011). Além disso, ciclistas do sexo feminino são conhecidas por serem deficientes em energia (baixa ingestão de calorias), com a ingestão média de energia sendo 85% da Ingestão Dietética Recomendada (RDA). Portanto, é importante entender se o ciclismo é uma forma ruim de exercício para a saúde óssea ou se a restrição energética, isoladamente ou em combinação com o ciclismo, é a verdadeira questão subjacente.

Objetivo: O objetivo deste estudo é examinar se a restrição energética de curto prazo leva a alterações nos marcadores de inflamação, estresse oxidativo, renovação óssea em repouso e em resposta ao ciclismo em adultos jovens. Especificamente, o estudo examinará as mudanças nos marcadores ósseos circulantes em repouso e após uma sessão de giro de 45 minutos de baixo impacto (ciclismo), antes e depois de uma semana de ingestão restrita de energia.

Métodos: Quinze homens e mulheres saudáveis, com idades entre 20 e 25 anos, serão convidados a participar deste estudo, que envolve um ensaio de controle e duas visitas de ensaio de exercício agendadas com uma semana de intervalo. As mulheres usarão contraceptivos orais monofásicos. Durante o teste de controle, as participantes serão informadas sobre o objetivo e os procedimentos, preencherão um questionário de triagem de exercícios e fornecerão 4 amostras de sangue em repouso. Uma semana depois, os participantes realizarão a primeira tentativa de exercício de uma sessão de spin de 45 minutos. Após a primeira tentativa, os participantes seguirão uma dieta hipocalórica predeterminada (25% de sua dieta habitual) por uma semana, ao final da qual realizarão a segunda tentativa seguindo o mesmo protocolo de ciclismo. Entre a primeira e a última visita, os participantes receberão um Fitbit para monitorar suas atividades (passos, frequência cardíaca, participação em atividades físicas) e hábitos nutricionais em um registro alimentar. Para manter a dieta consistente e padronizada, os participantes também serão solicitados a registrar sua ingestão alimentar habitual durante a semana de controle usando o aplicativo "Eat This Much", que fornecerá um plano geral de porções e uma medida de restrição calórica de 25% para a semana de intervenção . Assim, a dieta intervenção irá espelhar a dieta controle em termos de tipos de alimentos consumidos, com diferença na quantidade consumida. Não haverá restrição em relação à água, mas as bebidas serão restritas de acordo com o plano geral de ingestão de calorias. Em ambos os testes, o sangue será coletado em repouso (ou seja, antes do teste, em jejum) e 3 vezes após o teste (5 min , 1h e 24h). O sangue será centrifugado e o soro separado, aliquotado e armazenado a -80 °C até a análise 8. O soro será analisado para marcadores bioquímicos de renovação óssea (por exemplo, osteocalcina, fosfatase alcalina específica do osso [BAP]; osteoprotegerina [OPG]) e reabsorção óssea (C-telopeptídeos do colágeno tipo I [CTX]; ativador do receptor do ligante do fator nuclear κB [RANKL], esclerostina) para avaliar o impacto da restrição de energia no osso em repouso e em resposta ao exercício. Marcadores de estresse metabólico e oxidativo, citocinas inflamatórias, adipocinas, fatores de crescimento e hormônios também serão avaliados para examinar potenciais efeitos mediadores.

Impacto: Este trabalho inovador tem o potencial de fazer avanços significativos na compreensão do impacto da restrição de energia e da ciclagem na saúde óssea. As descobertas deste trabalho serão traduzíveis para a compreensão do crescimento e desenvolvimento dos tecidos em resposta ao exercício e à desnutrição.