Labai mažas sportininkų kūno riebalų kiekis: poveikis hormonams ir rezultatams

Labai žemo ar būtinojo kūno riebalų lygio pasiekimas – paprastai apie 4–6 % vyrams ir 10–13 % moterims – yra įprastas kultūrizmo, dvikovinių ir nuo kūno masės priklausančių sporto šakų atstovams [4]. Nors mažesnė nebūtinųjų riebalų masė gali optimizuoti galios ir masės santykį, širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemų efektyvumą ir sąnarių mechaniką [12, 14], užsitęsęs ar ekstremalus energijos ribojimas sukelia didelį fiziologinį stresą. Ekstremalus liesumas, nulemtas mažo energijos prieinamumo (angl. low energy availability, LEA), sukelia gilius endokrininės signalizacijos, medžiagų apykaitos greičio reguliavimo ir neuromuskulinio darbingumo pokyčius [4, 19].

Energijos prieinamumas ir RED-S etiologija

Energijos prieinamumas (angl. energy availability, EA) atspindi likutinę su maistu gaunamą energiją, prieinamą pagrindiniams fiziologiniams procesams, atėmus fizinio krūvio energetines sąnaudas; jis apskaičiuojamas taip:

$$\text{EA}=\frac{\text{Suvartota energija (kcal)}-\text{Fizinio krūvio energijos sąnaudos (kcal)}}{\text{Liesoji kūno masė (kg)}}$$

Optimaliam sveikų suaugusiųjų fiziologiniam funkcionavimui reikalingas maždaug 45 kcal/kg LKM/dieną EA [19]. Kai energijos suvartojimas sumažinamas siekiant ekstremalaus liesumo, sportininkai dažnai nukrenta žemiau klinikinės LEA ribos, kuri moterims yra <30 kcal/kg LKM/dieną, o vyrams – <25 kcal/kg LKM/dieną [19]. Universiteto lygio sportininkams buvimas žymiai žemiau idealios kūno masės yra stiprus santykinio energijos deficito sporte (angl. Relative Energy Deficiency in Sport, RED-S) rizikos prognozuotojas net ir atsižvelgus į kūno riebalų procentą [24].

Esant lėtiniam LEA, organizmas nukreipia energiją nuo reprodukcijos, augimo, termoreguliacijos ir audinių atsinaujinimo procesų, kad išsaugotų gyvybiškai svarbias ląstelių funkcijas [19, 23]. Svorio kategorijų dvikovinėse sporto šakose greitas svorio metimas (angl. rapid weight loss, RWL) ir lėtinis kalorijų deficitas drastiškai sumažina EA; pavyzdžiui, 5 savaičių pasirengimo kovai stovykloje EA sumažėjo nuo 42 kcal/kg LKM/dieną iki 22 kcal/kg LKM/dieną kovos savaitę, sukeldamas sisteminį endokrininį ir metabolinį stresą [16, 17].

Endokrininiai sutrikimai esant labai mažam kūno riebalų kiekiui

Stiprus energijos ribojimas ir riebalinio audinio atsargų išeikvojimas sutrikdo daugelį hormoninių ašių [4, 23]:

• Hipotalamo-hipofizės-lytinių liaukų (HPG) ašis: sumažėjęs gonadotropinus atpalaiduojančio hormono (GnRH) pulsavimas slopina liuteinizuojančio hormono (LH) ir folikulus stimuliuojančio hormono (FSH) išsiskyrimą [23]. Vyrams pasirengimas varžyboms lemia reikšmingą bendrojo ir laisvojo testosterono sumažėjimą kartu su lytinius hormonus rišančio globulino (SHBG) padidėjimu [3]. Natūralaus kultūrizmo atstovo atvejo analizėje, pasiekus varžybinį liesumą, bendrasis testosteronas nukrito iki kliniškai žemo 7,2–9,1 nmol/l lygio [1]. Moterims HPG slopinimas pasireiškia funkcine hipotalamine amenorėja (FHA) ir anovuliacija [19, 23].
• Skydliaukės funkcija ir termoreguliacija: aktyvusis trijodtironinas (laisvasis T3) ir laisvasis T4 reikšmingai sumažėja [4, 5]. Užfiksuota, kad didžiausio liesumo metu laisvasis T3 nukrenta iki kliniškai nuslopinto lygio (2,7 pmol/l), o tai tiesiogiai koreliuoja su burnos ertmės temperatūros (r = 0,674) ir ramybės širdies susitraukimų dažnio (r = 0,560) sumažėjimu [1].
• Somatotropinė ir anabolinė ašis: cirkuliuojantis į insuliną panašus augimo faktorius 1 (IGF-1), jį rišantis baltymas IGFBP-3 ir ramybės insulinas žymiai sumažėja gilaus kalorijų deficito metu, o IGF-1 sumažėjimas glaudžiai koreliuoja su liesosios kūno masės (LKM) katabolizmu [3].
• Streso ir sotumo peptidai: ekstremalus liesumas padidina sisteminį kortizolio ir grelino kiekį bei sumažina leptino koncentraciją dėl riebalinio audinio išeikvojimo, o tai sustiprina nuotaikos sutrikimus, nuovargį ir apetito kontrolės praradimą [3, 4, 23].

Metabolinės adaptacijos ir energijos sąnaudos

Sportininkams pasiekus mažą kūno riebalų procentą, ramybės energijos sąnaudos (angl. resting energy expenditure, REE) sumažėja labiau, nei būtų galima numatyti vien iš kūno masės netekties – šis reiškinys žinomas kaip adaptacinė termogenezė [1, 4].

Natūralaus kultūrizmo pasirengimo metu išmatuotos REE gali sumažėti daugiau nei 500 kcal/dieną (REE santykis ~0,78), kartu stebimas kvėpavimo koeficiento poslinkis nuo 0,95 iki 0,85 [1]. Panašiai ir imituotas svorio metimas kovinio pasirengimo stovykloje kovotojoms sukėlė 253 kcal/dieną ramybės apykaitos greičio (angl. resting metabolic rate, RMR) sumažėjimą, pasireiškiantį kartu su inkstų perkrovos požymiais ir hipoglikemija [16, 22]. Moterų sportininkių triados kohortose daugiau nei 53 % tiriamųjų, pasižyminčių LEA, stebimas nuslopintas RMR [22].

Neuromuskuliniai ir aerobinio darbingumo rezultatai

Perteklinio nebūtinojo riebalinio audinio sumažinimas suteikia aiškių mechaninių pranašumų ištvermės, sprinto ir su kūno svorio palaikymu susijusiose sportinėse užduotyse, pagerindamas galios ir masės santykį bei sumažindamas fizinį pasipriešinimą sąnarių judėjimui [12, 14, 15]. Pavyzdžiui, elito lygio „CrossFit“ sportininkai, turintys mažesnį kūno riebalų procentą, pasižymi didesniu santykiniu ${\text{VO}}_2\text{max}$ ir pranašesne anaerobine „Wingate“ galia, palyginti su kalnų sporto šakų atstovais, turinčiais didesnį riebalų kiekį [11].

Vis dėlto, kai kūno riebalų kiekis sumažinamas iki būtinųjų ribų esant dideliam kalorijų deficitui, neuromuskulinis darbingumas nukenčia [1, 16]:

• Jėgos sumažėjimas: varžybinio pasirengimo metu sumažėja absoliuti jėga atliekant pagrindinius bazinius pratimus (pritūpimus, spaudimą gulint, mirties trauką) [1, 3].
• Galios išeigos praradimas: svorį metantys dvikovinių sporto šakų atstovai gali patirti iki 27 % maksimalios mynimo galios sumažėjimą, kai greito svorio metimo strategijos derinamos su lėtiniu ribojimu [16].
• Neuromuskulinis nuovargis: glikogeno išeikvojimas, nuslopinta raumenų baltymų sintezė ir padidėję nuovargio rodikliai riboja jėgos generavimą bei darbingumą ekstremalaus kalorijų deficito sąlygomis [3, 16].

Mitybos papildymas (angl. refeeding) ir fiziologinis atsistatymas

Liesosios masės netekties mažinimas riebalų deginimo metu ir fiziologinės homeostazės atkūrimas po deficito reikalauja tikslinių mitybos strategijų [4, 8].

Protarpiniai papildomi maitinimai (angl. refeeds) ir dietos pertraukos

Laikinas angliavandenių suvartojimo padidinimas sušvelnina metabolinį ir endokrininį slopinimą riebalų mažinimo metu [6, 8]:

• 2 dienų angliavandenių papildymas: 2 iš eilės einančių dienų angliavandenių papildymo taikymas esant 25 % kalorijų deficitui reikšmingai apsaugojo LKM (netekta 0,4 kg vs. 1,3 kg esant nuolatiniam ribojimui) ir sumažino RMR slopinimą (-38 kcal vs. -78 kcal), nesumažindamas bendro riebalų netekties efektyvumo [8].
• Dietos pertraukos: 1 savaitės trukmės dietos pertraukų taikymas palaikomuoju kalorijų lygiu 8 savaičių ribojimo laikotarpiu padėjo išlaikyti elgsenos kontrolę valgant, užkertant kelią kontrolės praradimo rodiklių augimui pagal Trijų faktorių valgymo klausimyną, palyginti su nuolatiniu kalorijų ribojimu [7].

Atsistatymo trukmė po kalorijų ribojimo

Nuslopintų hormoninių ir metabolinių rodiklių atkūrimui būtinas ilgalaikis sugrįžimas prie energijos balanso arba jos pertekliaus [4, 5]. Ilgalaikis natūralaus fitneso ir kultūrizmo sportininkų stebėjimas rodo, kad riebalų masė (+3,4 kg) ir liesoji kūno masė (+2,7 kg) sparčiai atsistato per pirmąsias 6 savaites po varžybų [5].

Praėjus 12–23 savaitėms po varžybų, skydliaukės hormonai (FT3, FT4), testosteronas, kortizolis, insulinas ir IGF-1 normalizuojasi iki pradinių normos ribų [3, 5]. Didesnis energijos suvartojimo padidinimas po ribojimo pagreitina koreguoto ramybės apykaitos greičio atsistatymą ($+2,4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{LKM}}^{-1}\cdot {\text{dieną}}^{-1}$), o tai pabrėžia, kad ekstremalaus liesumo endokrininių ir metabolinių pasekmių panaikinimui reikalinga adekvati kalorijų ir mitybos reabilitacija [5, 22].