Новые подходы к раннему обнаружению синдрома низкой доступности энергии

Введение

Подобно большой компании, управляющей "приливами и отливами" своего бюджета, отдающей приоритет основным расходам (например, заработной плате для сотрудников), а не дискреционным расходам (например, на маркетинг и рекламу); люди, как и все другие млекопитающие, постоянно балансируют своим собственным набором реакций и жизненных процессов. Однако, часто проблема бывает не в "деньгах" (то есть не в физиологии), а в количестве энергии. Вопреки тому, что можно подумать, глядя на переполненные полки супермаркетов, мы (Homo sapiens) гораздо лучше приспособлены к жизни и выживанию в состоянии дефицита, а не избытка продовольствия. Период, когда некоторые из людей живут с избытком еды – это всего лишь последние ~200 лет (0,007%) от нашего ~300000-летнего существования, как вида. За 299800 лет человек выработал механизмы борьбы с нехваткой продовольствия, распределяя свои ограниченные энергетические запасы по системам организма, которые в первую очередь определяют непосредственное выживание вида (например, нервную активность и сердечный выброс), одновременно временно подавляя другие биологические процессы (например, рост и размножение). Такое тактичное делегирование энергетических резервов называется доступностью энергии (ДЭ).

В спортивном питании под ДЭ понимаются остаточные запасы энергии (килокалории, ккал) которые нужны для поддержки физиологических процессов после учета разницы между потреблением энергии с пищей (ккал) и расходом этой энергии на тренировках (ккал). По оценкам в лабораторных условиях, негативные последствия для здоровья на фоне низкого уровня энергии возникают при цифрах <30 ккал/кг/сут у малоподвижных женщин, в результате чего снижается выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) - показателя репродуктивной активности. Более того, по ряду данных, уровень доступности энергии, необходимый для поддержания общего здоровья составляет ~45 ккал/кг/сут. Спортсмены женского и мужского пола, соревнующиеся в видах спорта, в которых особое внимание уделяется "худощавости" или высоким расходам энергии — намеренно, компульсивно или непреднамеренно — часто имеют признаки низкой доступности энергии. В состоянии низкого уровня энергии, она перераспределяется в сторону от репродуктивной функции и других процессов, таких как синтез мышечного белка, гликогена, метаболизма костей, что приводит к ухудшениею способности к физической нагрузке, восстановлению и увеличивает риск развития травм.

Хотя воздействие низкого уровня энергии может само по себе нарушать костный метаболизм, но подавление выработки репродуктивных гормонов (например, эстрогена) также может оказывать комплексное и довольно мощное негативное воздействие на кости, еще больше повышая риск травм костей у спортсменов. Взаимосвязь между уровнем доступности энергии, менструальной функцией и метаболизмом костей хорошо известна и первоначально была определена как "триада спортсменок", которая была впоследствии расширена, и в нее включили спортсменов-мужчин. Эта триада также является частью более широкой концепции, известной как синдром относительного дефицита энергии в спорте (RED-S, Relative Energy Deficiency in Sport), которая подчеркивает ряд взаимосвязанных нарушений здоровья и работоспособности, связанных с низким уровнем энергии. Прямые измерения уровня энергии требуют, чтобы эксперт собирал данные о потреблении энергии с пищей (ккал) и расходе энергии при физической нагрузке (ккал) от спортсмена, а также показатель его "тощей"/безжировой (БЖМ). Однако измерения потребления энергии с пищей в реальных условиях, затрат энергии при тренировках и оценка состава тела остаются неточными и ненадежными, что ограничивает эффективность оценки доступности энергии за пределами лабораторных условий. Вместо этого, в недавнем обзоре было предложено использовать триангулированный подход, с оценкой доступности энергии наряду с другими косвенными показателями энергетического статуса (например, скоростью метаболизма в состоянии покоя, антропометрическими характеристиками и метаболическим/гормональным статусом). Поскольку репродуктивная функция является одной из первых физиологических систем, работа которой ограничивается в состоянии низкого уровня энергии, изменения репродуктивных гормонов во время определенных фаз менструального цикла могут служить ранними косвенными признаками дефицита энергии.

Менструальный цикл – это ежемесячный периодический процесс, который готовит женщину к беременности. Он состоит из четырех стадий: менструации, фолликулярной фазы, овуляции и лютеиновой фазы. На разных стадиях цикла взаимодействие различных гормонов, а именно эстрогена и прогестерона, концентрации которых колеблются от 5 до 50 раз в течение менструального цикла, вызывают различные физиологические изменения. Одним из заметных изменений является небольшое повышение привычной температуры тела, обычно используемое в качестве индикатора наступления овуляции.

В исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Sports and Active Living, изучалась взаимосвязь между реальными показателями доступности энергии и овуляторным статусом (например, функцией менструального цикла) посредством оценки пиковых концентраций прогестерона в крови, а также показателей лютеинизирующего гормона (ЛГ) и базальной температуры тела у регулярно менструирующих спортсменок на выносливость.

Исследование

В исследовании наблюдались хорошо тренированные и элитные спортсменки-ходоки (n=8) и бегуньи (n=7). В исследование были включены только те участники, которые считались "не подверженными риску развития синдрома низкой доступности энергии" (оценка <8 баллов) по опроснику LEAF и у которых сохранялся регулярный менструальный цикл в течение трех месяцев подряд до начала исследования.

Уровень энергии каждой спортсменки измерялся на 3–12 дни менструального цикла с помощью методов взвешивания пищи и дистанционного фотографирования еды (потребление в килокалориях), данных о расходе энергии с использованием метаболических эквивалентов (расход килокалорий) и оценки толщины кожных складок (прогнозируемая оценка жира и безжировой массы). Репродуктивный статус определялся с помощью наборов для оценки уровня ЛГ в моче, анализа крови на прогестерон и измерения базальной температуры тела для проверки фазы менструального цикла каждой спортсменки, как показано на рисунке 1.

Пик ЛГ определялся при значении ≥30 мМЕ/мм, при этом предполагалось, что овуляция произойдет на следующий день. Через шесть-девять дней после пика концентрации ЛГ у каждой спортсменки измеряли уровень прогестерона в крови. Овуляторный статус классифицировали в зависимости от уровня прогестерона: ановуляторный (<6,00 нг/мл), дефект лютеиновой фазы (6,01–9,40 нг/мл) и потенциальный фертильный или "нормальный овуляторный» статус" (>9,40 нг/мл). Температура тела использовалась для определения фазы менструального цикла, причем если три последовательных значения базальной температуры тела были выше, чем в предыдущие шесть дней, это служило признаком для определения овуляции.

Находки

Итак, цель исследования – определение взаимосвязи между измеренным уровнем энергии и овуляторным статусом через пиковые концентрации прогестерона у спортсменок с регулярными менструациями. Исследователи обнаружили, что у спортсменов с уровнем энергии <35 ккал/кг/сут наблюдались признаки нарушения менструального цикла (ановуляция, короткая лютеиновая фаза и дефицит лютеиновой фазы). В то же время у спортсменок с уровнем энергии ≥36 ккал/кг/сут, уровни прогестерона указывали на регулярную овуляцию, за исключением одной спортсменки, которая сообщила о крайне низком потреблении белка и самом высоком уровне рафинированного сахара. Исследователи обнаружили положительную корреляцию между уровнем энергии и прогестероном крови после того, как спортсмены, подозреваемые в искажении данных о количестве потребляемых калорий, были исключены. Таким образом, авторы обнаружили положительную связь между снижением уровня энергии и нарушением овуляции.

Практическое применение

Исследование показало умеренную положительную корреляцию для спортсменок, которые сообщили о потреблении <35 ккал/кг/сут с нарушением овуляции (уровень прогестерона во время пика/середины лютеиновой фазы ≤9,40 нг/мл). Более того, нормальный овуляторный статус был связан с более высоким уровнем энергии ≥36 ккал/кг/сут. Эти результаты показывают, что использование базальной температуры тела с определением пиковой концентрации ЛГ в образцах мочи и измерения прогестерона во время пика/середины лютеиновой фазы в крови может выявить нарушение овуляции у спортсменок. Более того, эти нарушения были связаны с практическими измерениями низкого уровня энергии.

В этом исследовании представлены методы мониторинга состояния и "адекватности" менструального цикла у спортсменок без необходимости дожидаться появления явных признаков клинической менструальной дисфункции (отсутствия менструации). При подавлении выработки репродуктивных гормонов и нарушениях менструального цикла из-за низкого уровня энергии, связанного с подавлением метаболизма костной ткани, метаболизма в состоянии покоя и ухудшения спортивных результатов, этот подход может дать возможность быстро выявить спортсменок с низким уровнем энергии уже на ранней стадии до того, как физиологическое подавление нанесет спортсменке серьезный вред (например, приведет к травме).

Тезисно: Для спортсменок, склонных к развитию синдрома дефицита энергии, во время пиковых фаз тренировок/соревнований практикующие специалисты могут рассмотреть возможность мониторинга овуляторного статуса спортсменок (применяя методы, показанные на рисунке 1). Это позволит им заранее выявлять и устранять признаки дефицита энергии, тем самым предотвращая серьезные проблемы со здоровьем, связанные с низким уровнем энергии.