Respostas endocrinológicas e fisiológicas à disponibilidade reduzida de carboidratos a curto prazo em homens

Justificativa:

A principal questão de pesquisa associada a este estudo é 'Qual é o impacto de um período agudo de baixa disponibilidade de carboidratos sobre marcadores fisiológicos e endocrinológicos associados em uma coorte de homens saudáveis?'

Pesquisas extensas foram realizadas desde a década de 1970 para determinar a etiologia por trás do comprometimento simultâneo da função reprodutiva e da baixa densidade mineral óssea que é comumente observada em mulheres que se exercitam (De Souza et al., 2014). Esta pesquisa determinou que a baixa disponibilidade crônica de energia ('LEA' - a energia disponível da dieta após a subtração da energia usada no exercício) é o fator determinante para as respostas endócrinas e fisiológicas observadas na Tríade da Atleta Feminina (De Souza et al ., 2014) modelo. No entanto, enquanto os modelos Male Athlete Triad (Nattiv et al., 2021) e RED-S (Mountjoy et al., 2018) identificam o provável impacto da LEA nos homens, pesquisas equivalentes que identificam os efeitos fisiológicos desse estado nos homens estão longe atrás das mulheres.

Além disso, embora a baixa disponibilidade de energia tenha sido identificada como o principal impulsionador das desregulações fisiológicas identificadas na Tríade Atleta Feminina/Masculina e nos modelos RED-S, grande parte da pesquisa existente não delineou adequadamente entre o impacto da baixa disponibilidade de energia, per se e baixa disponibilidade de carboidratos. Pesquisas recentes sugerem que a baixa disponibilidade de carboidratos, com ou sem a presença de LEA, pode ser um fator determinante das desregulações fisiológicas identificadas nos modelos acima mencionados. Por exemplo, McKay et al (2021) mostraram alterações de ferro e respostas imunes e desempenho prejudicado do exercício após 6 dias de baixo carboidrato (50 - 100 g/dia), mas disponibilidade de energia ~normal (40 kcal•kg FFM-1•dia -1), enquanto nenhuma alteração foi aparente em um LEA (15 kcal•kg FFM-1•dia-1, 60% de carboidratos) e um grupo controle. Da mesma forma, Heikura et al (2020) mostraram recentemente que, ao longo de 3,5 semanas, uma dieta cetogênica prejudica os marcadores de remodelação óssea em comparação com uma dieta rica em carboidratos combinada com energia em atletas altamente treinados.

Dado que exercícios e intervenções nutricionais são essenciais para melhorar a perda de peso e a saúde da população em geral, entender como a redução da disponibilidade de energia e/ou carboidratos pode afetar a endocrinologia e a fisiologia masculina é de extrema importância. Os efeitos e mecanismos pelos quais a baixa disponibilidade de energia e/ou carboidratos influencia a função fisiológica masculina, portanto, requer mais pesquisas usando projetos de pesquisa experimental bem controlados.

Recentemente, realizamos um estudo que visava entender as amplas respostas fisiológicas, endócrinas e musculares a um período de cinco dias de baixa disponibilidade energética (análise de amostras está em andamento). O estudo proposto, portanto, agora visa estender o escopo de nossa pesquisa para investigar o impacto de quatro dias de baixa disponibilidade de carboidratos usando uma dieta com baixo teor de carboidratos e alto teor de gordura na presença de disponibilidade de energia adequada para preencher essa lacuna na literatura.

Objetivos.

Primário:

Investigar as respostas fisiológicas de machos adultos à baixa disponibilidade de carboidratos durante o balanço energético durante 4 dias (~ 96 horas, abrangendo cinco manhãs de teste), em contraste com um período equivalente de balanço energético controlado com disponibilidade 'normal' de carboidratos em relação a parâmetros musculares e endócrinos.

Secundário:

Investigar as respostas fisiológicas mais amplas de homens adultos à baixa disponibilidade de carboidratos (enquanto em equilíbrio energético) ao longo de 4 dias (~ 96 horas, abrangendo cinco manhãs de teste), em comparação com um período equivalente na disponibilidade 'normal' controlada de carboidratos em relação ao total -estado fisiológico e metabólico do corpo, bem como alterações na composição corporal.

Métodos de estudo:

Usando um design cruzado randomizado, os participantes completarão duas intervenções que irão provocar condições de disponibilidade de carboidratos 'normal' (NEA) e 'baixa' (LEA) enquanto estiverem em equilíbrio energético, com um período de washout de 10 dias entre as condições. Alterações na composição corporal e marcadores de remodelação óssea e saúde reprodutiva serão avaliados, juntamente com outros parâmetros fisiológicos.

Tamanho da amostra:

O tamanho da amostra foi determinado com base na medida de resultado primário de Testosterona em Circulação Livre, a medida de resultado primário menos sensível do estudo.

As descobertas de Koehler et al (2016) foram usadas para estimar o tamanho da amostra necessário para este estudo. Koehler et al (2016) relataram uma alteração não significativa (P > 0,05) na testosterona após quatro dias de baixa disponibilidade de energia (com exercício) a 15 kcal/kg FFM/dia (LEA + Ex: Pré 5,27 ± 0,46, Pós 4,46 ± 0,96 ng.ml-1), comparado a um grupo controle com exercício (C + Ex: Pré 4,98 ± 0,47 Pós 4,92 ± 0,53 ng.ml-1). No entanto, foi observado/calculado um grande tamanho de efeito para a redução nas concentrações de testosterona para LEA + Ex em comparação com C + Ex (d = 1,36). Portanto, uma análise de poder post-hoc foi realizada, revelando um poder (probabilidade de erro 1-β) de 0,759 para o tamanho da amostra de N = 6. Para replicar essas descobertas com maior poder estatístico (α err prob 0,05, 1-β err prob > 0,9) seriam necessários 8 participantes, com 9 participantes necessários para fatorar uma taxa de abandono potencial de 10% em participantes comumente observados.

Qualidade:

O plano de pesquisa foi revisado internamente pela equipe de pesquisa da Liverpool John Moores University. Os pesquisadores associados a este estudo e associados à revisão do protocolo do estudo são todos membros da equipe (ou um aluno de doutorado) do Instituto de Pesquisa da Universidade John Moores de Liverpool para Ciências do Esporte e do Exercício (RISES). No 2014 RISES (LJMU) submeteu 34,75 FTE (equivalente a tempo integral) à Unidade de Avaliação 26 (UoA26) e obteve um GPA (Média de Pontos) de 3,57. Colocado em segundo lugar no GPA na UoA, o RISES tornou-se o principal centro de Qualidade de Pesquisa em Ciências do Esporte e do Exercício no Reino Unido (4* - 61% de todas as atividades líderes mundiais, 3* - 36% de todas as atividades de padrão internacionalmente excelente). O RISES apresentou o maior volume de resultados 4* (n=60) na UoA, teve 90% da atividade de impacto classificada como 4* e teve 100% do ambiente classificado como 4*. É importante ressaltar que, de 1.911 envios em todos os 36 UoA's RISES, ficou em 11º lugar em todo o Reino Unido para GPA alcançado no REF2014, colocando RISES (LJMU) entre Oxford, UCL, LSE e Cambridge nas tabelas de classificação para esta métrica. Isso torna o RISES perfeitamente qualificado para avaliar este projeto de pesquisa.