Эндокринологические и физиологические реакции на кратковременное снижение доступности углеводов у мужчин

Обоснование:

Основной исследовательский вопрос, связанный с этим исследованием, звучит так: «Каково влияние острого периода низкой доступности углеводов на связанные физиологические и эндокринологические маркеры в когорте здоровых мужчин?»

С 1970-х годов проводились обширные исследования для определения этиологии одновременного нарушения репродуктивной функции и низкой минеральной плотности костей, которые обычно наблюдаются у женщин, занимающихся физическими упражнениями (De Souza et al., 2014). Это исследование показало, что хроническая низкая доступность энергии («LEA» — энергия, доступная из рациона после вычитания энергии, используемой в упражнениях) является ключевым определяющим фактором для эндокринных и физиологических реакций, наблюдаемых в триаде спортсменок (De Souza et al. ., 2014) модель. Однако в то время как модели «Триада мужчин-спортсменов» (Nattiv et al., 2021) и RED-S (Mountjoy et al., 2018) определяют вероятное влияние LEA на мужчин, аналогичные исследования, определяющие физиологические эффекты этого состояния у мужчин, далеки позади самок.

Более того, в то время как низкая доступность энергии была определена как ключевой фактор физиологических нарушений регуляции, выявленных в триаде спортсменов-женщин/мужчин и моделях RED-S, большая часть существующих исследований неадекватно разграничила влияние низкой доступности энергии как таковой. и низкая доступность углеводов. Недавние исследования показывают, что низкая доступность углеводов, с наличием LEA или без него, может быть движущей силой физиологических нарушений регуляции, выявленных в вышеупомянутых моделях. Например, McKay et al (2021) продемонстрировали изменение железа и иммунных реакций, а также снижение физической работоспособности после 6-дневной диеты с низким содержанием углеводов (50–100 г/день), но ~ нормальной энергетической доступностью (40 ккал•кг FFM-1•день). -1), в то время как в LEA (15 ккал•кг FFM-1•день-1, 60% углеводов) и в контрольной группе изменений не наблюдалось. Точно так же Heikura et al (2020) недавно показали, что в течение 3,5 недель кетогенная диета ухудшает показатели метаболизма костной ткани по сравнению с высокоуглеводной диетой с высоким содержанием углеводов у хорошо тренированных спортсменов.

Учитывая, что физические упражнения и диетические вмешательства являются ключевыми для улучшения потери веса и здоровья населения в целом, понимание того, как снижение количества энергии и/или доступности углеводов может повлиять на мужскую эндокринологию и физиологию, имеет первостепенное значение. Таким образом, эффекты и механизмы, с помощью которых низкая доступность энергии и/или углеводов влияет на физиологическую функцию мужчин, требуют дальнейших исследований с использованием хорошо контролируемых экспериментальных исследований.

Недавно мы провели исследование, целью которого было понять широкие физиологические, эндокринные и мышечные реакции на пятидневный период низкой доступности энергии (анализ образцов продолжается). Таким образом, предлагаемое исследование теперь направлено на расширение масштабов нашего исследования для изучения влияния четырехдневной диеты с низким содержанием углеводов с использованием диеты с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров при наличии достаточного количества энергии для устранения этого пробела в литературе.

Цели:

Начальный:

Исследовать физиологические реакции взрослых мужчин на низкую доступность углеводов при энергетическом балансе в течение 4 дней (~96 часов, охватывающих пять утренних тестов), в отличие от эквивалентного периода контролируемого энергетического баланса с «нормальной» доступностью углеводов по отношению к мышечные и эндокринные показатели.

Вторичный:

Изучить более широкие физиологические реакции взрослых мужчин на низкую доступность углеводов (при сохранении энергетического баланса) в течение 4 дней (~96 часов, охватывающих пять утренних тестов) по сравнению с эквивалентным периодом контролируемой «нормальной» доступности углеводов по отношению к общей - физиологический и метаболический статус организма, а также изменения состава тела.

Методы исследования:

Используя рандомизированный перекрестный дизайн, участники выполнят два вмешательства, которые выявят условия «нормальной» (NEA) и «низкой» (LEA) доступности углеводов при сохранении энергетического баланса с 10-дневным периодом вымывания между состояниями. Будут оцениваться изменения состава тела и маркеры метаболизма костной ткани и репродуктивного здоровья, а также другие физиологические параметры.

Размер образца:

Размер выборки был определен на основе первичного критерия исхода свободного циркулирующего тестостерона, наименее чувствительного первичного критерия исхода исследования.

Выводы Koehler et al (2016) использовались для оценки необходимого размера выборки для этого исследования. Koehler et al (2016) сообщили о незначительном (P>0,05) изменении тестостерона после четырех дней низкой энергетической доступности (с упражнениями) при 15 ккал/кг FFM/день (LEA + Ex: до 5,27 ± 0,46, после 4,46). ± 0,96 нг.мл-1) по сравнению с контрольной группой с физической нагрузкой (C + Ex: до 4,98 ± 0,47 после 4,92 ± 0,53 нг.мл-1). Однако наблюдалась/рассчитывалась большая величина эффекта снижения концентрации тестостерона для LEA + Ex по сравнению с C + Ex (d = 1,36). Поэтому был проведен апостериорный анализ мощности, который выявил мощность (вероятность ошибки 1-β) 0,759 для размера выборки N = 6. Чтобы воспроизвести эти результаты с большей статистической мощностью (вероятность ошибки α 0,05, вероятность ошибки 1-β > 0,9), потребуется 8 участников, при этом 9 участников должны учитывать потенциальный 10% -ный показатель отсева среди обычно наблюдаемых участников.

Качество:

План исследования был рассмотрен внутри исследовательской группы Ливерпульского университета имени Джона Мура. Все исследователи, связанные с этим исследованием и обзором протокола исследования, являются сотрудниками (или аспирантами) Исследовательского института спорта и физических упражнений Ливерпульского университета имени Джона Мура (RISES). В 2014 RISES (LJMU) представил 34,75 FTE (эквивалент полной занятости) в Единицу оценки 26 (UoA26) и получил средний балл 3,57. Заняв второе место по среднему баллу в UoA, RISES стал ведущим центром качества научных исследований в области спорта и физических упражнений в Великобритании (4 * - 61% всех видов активности в мире, 3 * - 36% всех видов деятельности на международном уровне). превосходный стандарт). RISES предоставил самый большой объем результатов 4 * (n = 60) в UoA, имел 90% активности воздействия, оцененной как 4 *, и имел 100% окружающей среды, оцененной как 4 *. Важно отметить, что из 1911 заявок во всех 36 UoA RISES заняли 11-е место во всей Великобритании по среднему баллу, достигнутому на REF2014, поместив RISES (LJMU) среди Оксфорда, UCL, LSE и Кембриджа в рейтинговые таблицы по этому показателю. Это делает RISES идеальной квалификацией для оценки этого исследовательского проекта.