Extrémně nízké procento tuku u sportovců: Dopady na hormony a výkon

Dosažení velmi nízkých či esenciálních hodnot tělesného tuku – obvykle kolem 4–6 % u mužů a 10–13 % u žen – je běžné v kulturistických, úpolových a antigravitačních sportech [4]. Ačkoli nižší množství neesenciálního tuku může optimalizovat poměr výkonu k hmotnosti, kardiorespiratorní efektivitu a kloubní mechaniku [12, 14], dlouhodobá nebo extrémní energetická restrikce vyvolává značný fyziologický stres. Extrémní štíhlost způsobená nízkou energetickou dostupností (LEA) vyvolává hluboké změny v endokrinní signalizaci, regulaci rychlosti metabolismu a neuromuskulárním výkonu [4, 19].

Energetická dostupnost a etiologie RED-S

Energetická dostupnost (EA) představuje zbytkovou energii ze stravy, která je k dispozici pro základní fyziologické procesy po odečtení energetického výdeje při cvičení, a počítá se jako:

$$\text{EA}=\frac{\text{Energy Intake (kcal)}-\text{Exercise Energy Expenditure (kcal)}}{\text{Fat-Free Mass (kg)}}$$

Optimální fyziologické fungování u zdravých dospělých vyžaduje EA přibližně 45 kcal/kg FFM/den [19]. Pokud je příjem potlačen za účelem dosažení extrémní štíhlosti, sportovci často klesají pod klinické prahy LEA, které jsou definovány jako <30 kcal/kg FFM/den u žen a <25 kcal/kg FFM/den u mužů [19]. U vysokoškolských sportovců slouží výrazné podkročení ideální tělesné hmotnosti jako silný prediktor zvýšeného rizika relativní energetické nedostatečnosti ve sportu (RED-S), a to i po zohlednění procenta tělesného tuku [24].

Při chronické LEA tělo odklání energii od reprodukce, růstu, termoregulace a obnovy tkání, aby zachovalo životně důležité buněčné procesy [19, 23]. V úpolových sportech s váhovými kategoriemi vede rychlé shazování hmotnosti (RWL) a chronické omezování energie k drastickému poklesu EA; například během pětitýdenního tréninkového kempu bojových sportů byl zaznamenán pokles EA ze 42 kcal/kg FFM/den na 22 kcal/kg FFM/den během zápasového týdne, což vyvolalo systémovou endokrinní a metabolickou zátěž [16, 17].

Endokrinní poruchy při velmi nízkém tělesném tuku

Závažná energetická restrikce a vyčerpání tukových zásob narušují četné hormonální osy [4, 23]:

• Osa hypotalamus-hypofýza-gonády (HPG): Snížená pulzatilita gonadoliberinu (GnRH) tlumí uvolňování luteinizačního hormonu (LH) a folikuly stimulujícího hormonu (FSH) [23]. U mužů vede soutěžní příprava k významnému poklesu celkového i volného testosteronu souběžně se zvýšením globulinu vázajícího pohlavní hormony (SHBG) [3]. V případové studii naturálního kulturisty dosahujícího soutěžní formy klesl celkový testosteron na klinicky nízkých 7,2–9,1 nmol/l [1]. U žen se suprese osy HPG projevuje jako funkční hypotalamická amenorea (FHA) a anovulace [19, 23].
• Funkce štítné žlázy a termoregulace: Hladiny aktivního trijodtyroninu (volný T3) a volného T4 výrazně klesají [4, 5]. U volného T3 byl při maximální vyrýsovanosti zdokumentován pokles na klinicky potlačené hodnoty (2,7 pmol/l), což přímo korelovalo s poklesem bazální tělesné teploty měřené v ústech (r = 0,674) a klidové srdeční frekvence (r = 0,560) [1].
• Somatotropní a anabolická osa: Cirkulující inzulinu podobný růstový faktor 1 (IGF-1), jeho vazebný protein IGFBP-3 a klidový inzulin během hluboké kalorické restrikce výrazně klesají, přičemž pokles IGF-1 těsně kopíruje katabolismus beztukové tělesné hmoty (FFM) [3].
• Stresové peptidy a peptidy sytosti: Extrémní štíhlost zvyšuje systémový kortizol a ghrelin, zatímco v důsledku vyčerpání tukové tkáně dochází k supresi leptinu, což zhoršuje výkyvy nálad, únavu a dezinhibici chuti k jídlu [3, 4, 23].

Metabolické adaptace a energetický výdej

Když sportovci dosáhnou nízkého procenta tělesného tuku, klidový energetický výdej (REE) klesá více, než by odpovídalo pouhému úbytku tělesné hmotnosti – tento jev je známý jako adaptivní termogeneze [1, 4].

V přípravách na soutěže v naturální kulturistice může naměřený REE klesnout o více než 500 kcal/den (poměr REE ~0,78) souběžně s posunem respiračního kvocientu z 0,95 na 0,85 [1]. Podobně simulované shazování hmotnosti během zápasového kempu u bojovnic vyvolalo pokles klidového metabolismu (RMR) o 253 kcal/den, souběžně se známkami renálního přetížení a hypoglykémie [16, 22]. Ve studiích ženské atletické triády vykazuje více než 53 % účastnic s LEA potlačený RMR [22].

Dopady na neuromuskulární a aerobní výkon

Redukce nadbytečné neesenciální tukové tkáně přináší zřetelné mechanické výhody ve vytrvalostních, sprinterských a disciplínách s vlastní vahou těla tím, že zlepšuje poměr výkonu k hmotnosti a minimalizuje fyzický odpor při kloubním pohybu [12, 14, 15]. Například elitní atleti CrossFitu s nižším procentem tělesného tuku vykazují vyšší relativní ${\text{VO}}_2\text{max}$ a lepší anaerobní výkon ve Wingate testu ve srovnání s alpskými sportovci s vyšším podílem tuku [11].

Pokud se však tělesný tuk při přísné kalorické restrikci sníží na esenciální hranici, neuromuskulární výkonnost trpí [1, 16]:

• Pokles síly: Během soutěžní přípravy klesá absolutní síla u hlavních vícekloubových cviků (dřep, bench press, mrtvý tah) [1, 3].
• Ztráta silového výkonu: Sportovci v úpolových disciplínách s opakovaným shazováním hmotnosti mohou zaznamenat až 27% pokles maximálního wattového výkonu na bicyklovém ergometru, pokud se strategie rychlého shazování hmotnosti kombinují s chronickou restrikcí [16].
• Neuromuskulární únava: Vyčerpání glykogenu, potlačená syntéza svalových bílkovin a zvýšená míra únavy limitují tvorbu síly a pracovní kapacitu v extrémním kalorickém deficitu [3, 16].

Strategie refeedu a fyziologická regenerace

Zmírnění ztráty beztukové tkáně během redukce tuku a obnovení fyziologické homeostázy po deficitu vyžadují cílené nutriční strategie [4, 8].

Přerušované refeedy a dietní pauzy (diet breaks)

Strukturované dočasné navýšení příjmu sacharidů zmírňuje metabolický a endokrinní pokles během redukce tuku [6, 8]:

• Dvoudenní sacharidový refeed: Zařazení dvou po sobě jdoucích dnů sacharidového refeedu při 25% kalorickém deficitu významně chránilo FFM (úbytek 0,4 kg oproti 1,3 kg u kontinuální restrikce) a zmírnilo pokles RMR (-38 kcal oproti -78 kcal) bez narušení celkového úbytku tuku [8].
• Dietní pauzy (diet breaks): Zařazení týdenních dietních pauz na úrovni udržovacího příjmu během osmitýdenního restrikčního období pomohlo udržet kontrolu nad stravovacím chováním tím, že zabránilo nárůstu dezinhibice v dotazníku Three-Factor Eating Questionnaire ve srovnání s nepřetržitou restrikcí [7].

Časový průběh regenerace po restrikci

Obnova utlumeného hormonálního a metabolického profilu vyžaduje dlouhodobější návrat k energetické rovnováze nebo přebytku [4, 5]. Longitudinální sledování naturálních physique závodníků ukazuje, že tuková hmota (+3,4 kg) i beztuková hmota (+2,7 kg) se během prvních 6 týdnů po soutěži rychle navracejí [5].

Během 12 až 23 týdnů po soutěži se hormony štítné žlázy (FT3, FT4), testosteron, kortizol, inzulin a IGF-1 normalizují na výchozí referenční hodnoty [3, 5]. Větší navýšení energetického příjmu po restrikci urychluje obnovu upraveného klidového metabolismu ($+2.4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{day}}^{-1}$), což zdůrazňuje, že zvrácení endokrinních a metabolických důsledků extrémní štíhlosti vyžaduje adekvátní kalorickou a nutriční rehabilitaci [5, 22].