Ļoti zems tauku procents sportistiem: hormoni un sniegums

Ļoti zema vai esenciālā ķermeņa tauku līmeņa sasniegšana — parasti ap 4–6% vīriešiem un 10–13% sievietēm — ir izplatīta fitnesa/bodibildinga, cīņas un no gravitācijas atkarīgos sporta veidos [4]. Lai gan mazāka neesenciālo tauku masa var optimizēt jaudas un masas attiecību, kardiorespiratoro efektivitāti un locītavu biomehāniku [12, 14], ilgstošs vai ekstrēms enerģijas ierobežojums rada ievērojamu fizioloģisko stresu. Ekstrēms ķermeņa tauku zudums, ko nosaka zema enerģijas pieejamība (LEA), izraisa dziļas izmaiņas endokrīnajā signalizācijā, vielmaiņas ātruma regulācijā un neiromuskulārajā sniegumā [4, 19].

Enerģijas pieejamība un RED-S etioloģija

Enerģijas pieejamība (EA) atspoguļo atlikušo ar uzturu uzņemto enerģiju, kas pieejama pamata fizioloģiskajiem procesiem pēc tam, kad atskaitīts fiziskās slodzes enerģijas patēriņš; to aprēķina šādi:

$$\text{EA}=\frac{\text{Enerģijas uzņemšana (kcal)}-\text{Slodzes enerģijas patēriņš (kcal)}}{\text{Beztauku masa (kg)}}$$

Optimālai fizioloģiskajai funkcionēšanai veseliem pieaugušajiem ir nepieciešama aptuveni 45 kcal/kg FFM/dienā liela EA [19]. Kad uzņemtais enerģijas daudzums tiek samazināts, lai sasniegtu ekstrēmi zemu tauku līmeni, sportisti bieži nokrītas zem klīniskajiem LEA sliekšņiem, kas definēti kā <30 kcal/kg FFM/dienā sievietēm un <25 kcal/kg FFM/dienā vīriešiem [19]. Universitātes līmeņa sportistiem ievērojami mazāks svars par ideālo ķermeņa masu kalpo kā spēcīgs paaugstināta Relatīvā enerģijas deficīta sportā (RED-S) riska prognozētājs pat pēc korekcijas attiecībā pret ķermeņa tauku procentu [24].

Hroniskas LEA apstākļos organisms pārvirza enerģiju prom no reprodukcijas, augšanas, termoregulācijas un audu atjaunošanās, lai saglabātu dzīvībai svarīgus šūnu procesus [19, 23]. Svara kategoriju cīņas sporta veidos strauja svara samazināšana (RWL) un hroniski enerģijas ierobežojumi dramatiski samazina EA; piemēram, 5 nedēļu cīņas nometnes laikā tika novērots EA samazinājums no 42 kcal/kg FFM/dienā līdz 22 kcal/kg FFM/dienā cīņas nedēļā, izraisot sistēmisku endokrīno un metabolo pārslodzi [16, 17].

Endokrīnie traucējumi pie ļoti zema ķermeņa tauku daudzuma

Smags enerģijas ierobežojums un taukaudu rezervju izsīkums traucē vairāku hormonālo asu darbību [4, 23]:

• Hipotalāma-hipofīzes-gonādu (HPG) ass: samazināta gonadotropīna atbrīvotājhormona (GnRH) pulsācija nomāc luteinizējošā hormona (LH) un folikulus stimulējošā hormona (FSH) izdalīšanos [23]. Vīriešiem sagatavošanās sacensībām izraisa ievērojamu kopējā un brīvā testosterona līmeņa pazemināšanos līdztekus dzimumhormonus saistošā globulīna (SHBG) pieaugumam [3]. Gadījuma pētījumā par dabiskā bodibildinga pārstāvi, kurš sasniedza sacensību formu, kopējais testosterons nokritās līdz klīniski zemam līmenim — 7,2–9,1 nmol/L [1]. Sievietēm HPG ass nomākums izpaužas kā funkcionāla hipotalāma amenoreja (FHA) un anovulācija [19, 23].
• Vairogdziedzera funkcija un termoregulācija: aktīvais trijodtironīns (brīvais T3) un brīvais T4 ievērojami samazinās [4, 5]. Ir dokumentēts, ka maksimālas formas brīdī brīvais T3 nokrītas līdz klīniski nomāktam līmenim (2,7 pmol/L), kas tieši korelē ar perorāli mērītās ķermeņa iekšējās temperatūras pazemināšanos (r = 0,674) un miera stāvokļa sirdsdarbības ātruma kritumu (r = 0,560) [1].
• Somatotropā un anabolā ass: cirkulējošais insulīnam līdzīgais augšanas faktors 1 (IGF-1), tā saistošais proteīns IGFBP-3 un bazālais insulīns izteikta kaloriju deficīta laikā ievērojami samazinās, turklāt IGF-1 samazināšanās cieši korelē ar beztauku masas (FFM) katabolismu [3].
• Stresa un sāta sajūtas peptīdi: ekstrēms tauku zudums paaugstina sistēmisko kortizola un grelīna līmeni, vienlaikus nomācot leptīnu taukaudu izsīkuma dēļ, kas pastiprina garastāvokļa traucējumus, nogurumu un apetītes disinhibīciju [3, 4, 23].

Metabolās adaptācijas un enerģijas patēriņš

Kad sportisti sasniedz zemu ķermeņa tauku procentu, miera stāvokļa enerģijas patēriņš (REE) samazinās vairāk, nekā to varētu paredzēt tikai pēc ķermeņa masas zuduma — šī parādība ir pazīstama kā adaptīvā termoģenēze [1, 4].

Dabiskā bodibildinga sagatavošanās posmā izmērītais REE var samazināties par vairāk nekā 500 kcal/dienā (REE attiecība ~0,78) līdztekus elpošanas koeficienta (RER) nobīdei no 0,95 uz 0,85 [1]. Līdzīgi imitētas cīņas nometnes svara samazināšanas procedūras cīņas sporta veidu pārstāvēm izraisīja miera stāvokļa vielmaiņas ātruma (RMR) samazināšanos par 253 kcal/dienā vienlaikus ar nieru pārslodzes pazīmēm un hipoglikēmiju [16, 22]. Sieviešu sportistu triādes pētījumu kohortās vairāk nekā 53% dalībnieču ar LEA tika konstatēts nomākts RMR [22].

Neiromuskulārā un aerobā snieguma rādītāji

Liekā neesenciālā taukaudu daudzuma samazināšana sniedz izteiktas mehāniskās priekšrocības izturības, sprinta un sava ķermeņa svara pārvarēšanas disciplīnās, uzlabojot jaudas un masas attiecību un mazinot fizisko pretestību locītavu kustībām [12, 14, 15]. Piemēram, elites CrossFit sportistiem ar zemāku ķermeņa tauku procentu ir augstāks relatīvais ${\text{VO}}_2\text{max}$ un labāka anaerobā Wingate jauda, salīdzinot ar kalnu sporta veidu pārstāvjiem ar lielāku tauku daudzumu [11].

Tomēr, kad ķermeņa tauki tiek samazināti līdz esenciālajiem sliekšņiem smaga kaloriju deficīta apstākļos, cieš neiromuskulārais sniegums [1, 16]:

• Spēka samazināšanās: absolūtais spēks bāzes vingrinājumos (pietupienos, spiešanā guļus, vilkmē) sacensību sagatavošanās laikā samazinās [1, 3].
• Jaudas zudums: cīņas sportisti, kas regulāri cīnās ar svara svārstībām, var piedzīvot līdz pat 27% lielu maksimālās jaudas kritumu veloergometrijas testos, ja straujas svara zaudēšanas stratēģijas tiek kombinētas ar hronisku ierobežojumu [16].
• Neiromuskulārais nogurums: glikogēna izsīkums, nomākta muskuļu olbaltumvielu sintēze un paaugstināti noguruma rādītāji ierobežo spēka attīstīšanu un darba spējas ekstrēma kaloriju deficīta apstākļos [3, 16].

Uztura atjaunošanas dienas un fizioloģiskā atjaunošanās

Lai mazinātu beztauku audu zudumu tauku dedzināšanas laikā un atjaunotu fizioloģisko homeostāzi pēc deficīta perioda, ir nepieciešamas mērķtiecīgas uztura stratēģijas [4, 8].

Intermitējošas ogļhidrātu dienas un diētas pārtraukumi

Īslaicīgas ogļhidrātu uzņemšanas palielināšanas strukturēšana mazina metabolo un endokrīno funkciju pasliktināšanos tauku zaudēšanas laikā [6, 8]:

• 2 dienu ogļhidrātu atjaunošanas dienas (refeeds): divu secīgu ogļhidrātu atjaunošanas dienu ieviešana 25% kaloriju deficīta laikā ievērojami labāk saglabāja FFM (0,4 kg zudums pret 1,3 kg zudumu nepārtraukta ierobežojuma gadījumā) un mazināja RMR nomākumu (-38 kcal pret -78 kcal), neietekmējot kopējo tauku zudumu [8].
• Diētas pārtraukumi (diet breaks): 1 nedēļu ilgu diētas pārtraukumu ieviešana uzturošajā kaloriju līmenī 8 nedēļu ierobežojuma periodā saglabāja kontroli pār ēšanas paradumiem, novēršot disinhibīcijas pieaugumu pēc trīs faktoru ēšanas anketas (TFEQ) rādītājiem, salīdzinot ar nepārtrauktu ierobežojumu [7].

Atjaunošanās laika grafiks pēc ierobežojumu perioda

Nomākto hormonālo un metabolo profilu atjaunošanai ir nepieciešama ilgstoša atgriešanās pie enerģijas līdzsvara vai pārpalikuma [4, 5]. Dabiskā fitnesa disciplīnu sportistu garengriezuma dati liecina, ka tauku masa (+3,4 kg) un beztauku masa (+2,7 kg) strauji atjaunojas pirmo 6 nedēļu laikā pēc sacensībām [5].

12 līdz 23 nedēļas pēc sacensībām vairogdziedzera hormoni (FT3, FT4), testosterons, kortizols, insulīns un IGF-1 normalizējas līdz sākotnējiem references intervāliem [3, 5]. Lielāks enerģijas uzņemšanas pieaugums pēc ierobežojumu perioda paātrina koriģētā miera stāvokļa vielmaiņas ātruma atjaunošanos ($+2,4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{dienā}}^{-1}$), uzsverot, ka ekstrēma tauku zuduma izraisīto endokrīno un metabolo seku novēršanai ir nepieciešama adekvāta kaloriju un uzturvielu rehabilitācija [5, 22].