Bardzo niski poziom tkanki tłuszczowej u sportowców: wpływ na hormony i formę

Osiągnięcie bardzo niskiego lub niezbędnego poziomu tkanki tłuszczowej — zazwyczaj około 4–6% u mężczyzn i 10–13% u kobiet — jest powszechne w sportach sylwetkowych, walki oraz zależnych od grawitacji [4]. Choć niższa zawartość zbędnej tkanki tłuszczowej może optymalizować stosunek mocy do masy ciała, wydolność krążeniowo-oddechową oraz mechanikę stawów [12, 14], przedłużona lub skrajna restrykcja energetyczna wywołuje znaczny stres fizjologiczny. Ekstremalne docięcie napędzane niską dostępnością energii (LEA) wyzwala głębokie zmiany w sygnalizacji endokrynnej, regulacji tempa metabolizmu i parametrach nerwowo-mięśniowych [4, 19].

Dostępność energii a etiologia RED-S

Dostępność energii (EA) odzwierciedla pozostałą energię z pożywienia dostępną dla podstawowych procesów fizjologicznych po odliczeniu kosztu energetycznego wysiłku, obliczaną jako:

$$\text{EA}=\frac{\text{Podaż energii (kcal)}-\text{Wydatek energetyczny na ćwiczenia (kcal)}}{\text{Beztłuszczowa masa ciała (kg)}}$$

Optymalne funkcjonowanie fizjologiczne u zdrowych dorosłych wymaga EA na poziomie około 45 kcal/kg FFM/dzień [19]. Gdy podaż energii jest ograniczana w celu osiągnięcia skrajnego docięcia, sportowcy często spadają poniżej klinicznych progów LEA, definiowanych jako <30 kcal/kg FFM/dzień dla kobiet i <25 kcal/kg FFM/dzień dla mężczyzn [19]. U sportowców akademickich masa ciała znacznie poniżej idealnej stanowi silny predyktor podwyższonego ryzyka względnego niedoboru energii w sporcie (RED-S), nawet po skorygowaniu o procentową zawartość tkanki tłuszczowej [24].

W warunkach przewlekłej LEA organizm przekierowuje energię z procesów reprodukcji, wzrostu, termoregulacji i odnowy tkanek na zachowanie kluczowych funkcji komórkowych [19, 23]. W sportach walki z podziałem na kategorie wagowe gwałtowna redukcja masy ciała (RWL) oraz chroniczne cięcia kalorii drastycznie obniżają EA; na przykład podczas 5-tygodniowego obozu przygotowawczego wykazano spadek EA z 42 kcal/kg FFM/dzień do 22 kcal/kg FFM/dzień w tygodniu walki, co wywołało ogólnoustrojowe obciążenie endokrynne i metaboliczne [16, 17].

Zaburzenia endokrynne przy bardzo niskim poziomie tkanki tłuszczowej

Ciężka restrykcja energetyczna i wyczerpanie zapasów tkanki tłuszczowej zaburzają wiele osi hormonalnych [4, 23]:

• Oś podwzgórze-przysadka-gonady (HPG): Zmniejszona pulsacyjność gonadoliberyny (GnRH) osłabia wydzielanie hormonu luteinizującego (LH) i folikulotropowego (FSH) [23]. U mężczyzn przygotowania do startu prowadzą do znacznego spadku testosteronu całkowitego i wolnego przy jednoczesnym wzroście globuliny wiążącej hormony płciowe (SHBG) [3]. W studium przypadku naturalnego kulturysty osiągającego formę startową testosteron całkowity spadł do klinicznie niskiego poziomu 7,2–9,1 nmol/l [1]. U kobiet supresja osi HPG objawia się czynnościowym brakiem miesiączki pochodzenia podwzgórzowego (FHA) i cyklami bezowulacyjnymi [19, 23].
• Funkcja tarczycy i termoregulacja: Poziomy aktywnej trójjodotyroniny (wolnej T3) i wolnej T4 znacznie spadają [4, 5]. Udokumentowano spadek wolnej T3 do klinicznie obniżonych wartości (2,7 pmol/l) w szczycie formy startowej, co bezpośrednio korelowało ze spadkiem głębokiej temperatury mierzonej w ustach (r = 0,674) oraz spoczynkowego tętna (r = 0,560) [1].
• Oś somatotropowa i anaboliczna: Krążący insulinopodobny czynnik wzrostu 1 (IGF-1), jego białko wiążące IGFBP-3 oraz insulina na czczo wyraźnie spadają podczas głębokiego deficytu kalorycznego, a redukcje IGF-1 ściśle odzwierciedlają katabolizm beztłuszczowej masy ciała (FFM) [3].
• Peptydy stresu i sytości: Skrajne docięcie podnosi ogólnoustrojowy poziom kortyzolu i greliny, jednocześnie obniżając leptynę w wyniku uszczuplenia tkanki tłuszczowej, co nasila zaburzenia nastroju, zmęczenie i rozhamowanie apetytu [3, 4, 23].

Adaptacje metaboliczne i wydatek energetyczny

Gdy sportowcy osiągają niski poziom tkanki tłuszczowej, spoczynkowy wydatek energetyczny (REE) spada bardziej, niż wynikałoby to z samej redukcji masy ciała — zjawisko to znane jest jako adaptacyjna termogeneza [1, 4].

W przygotowaniach do zawodów w kulturystyce naturalnej mierzony REE może spaść o ponad 500 kcal/dzień (wskaźnik REE ~0,78) wraz ze zmianą współczynnika wymiany oddechowej z 0,95 do 0,85 [1]. Podobnie symulowane zbijanie wagi przed walką u zawodniczek sportów walki wywołało spadek spoczynkowego tempa metabolizmu (RMR) o 253 kcal/dzień, czemu towarzyszyły oznaki obciążenia nerek i hipoglikemia [16, 22]. W kohortach z triadą sportsmenek ponad 53% uczestniczek z LEA wykazuje obniżony RMR [22].

Wpływ na wydolność nerwowo-mięśniową i tlenową

Redukcja nadmiaru zbędnej tkanki tłuszczowej zapewnia wyraźne korzyści mechaniczne w wysiłkach wytrzymałościowych, sprinterskich oraz z masą własnego ciała poprzez poprawę stosunku mocy do masy oraz minimalizację oporów fizycznych w ruchach stawów [12, 14, 15]. Na przykład elitarni zawodnicy CrossFit o niższym procencie tkanki tłuszczowej wykazują wyższe względne ${\text{VO}}_2\text{max}$ i lepszą beztlenową moc w teście Wingate w porównaniu ze sportowcami dyscyplin alpejskich o wyższym otłuszczeniu [11].

Jednak gdy tkanka tłuszczowa zostaje zredukowana do progów niezbędnych w warunkach ciężkiego deficytu kalorycznego, wydolność nerwowo-mięśniowa ulega pogorszeniu [1, 16]:

• Spadek siły: Siła bezwzględna w głównych bojach wielostawowych (przysiad, wyciskanie leżąc, martwy ciąg) spada w trakcie przygotowań startowych [1, 3].
• Utrata mocy maksymalnej: Zawodnicy sportów walki stosujący cykliczne zbijanie wagi mogą doświadczyć spadku maksymalnej mocy na ergometrze rowerowym nawet o 27%, gdy metody szybkiej redukcji masy nakładają się na przewlekłe restrykcje [16].
• Zmęczenie nerwowo-mięśniowe: Wyczerpanie glikogenu, zahamowanie syntezy białek mięśniowych i wysokie wskaźniki zmęczenia ograniczają generowanie siły oraz zdolności wysiłkowe w warunkach skrajnego deficytu kalorycznego [3, 16].

Refeeding dietetyczny a regeneracja fizjologiczna

Ograniczenie utraty tkanki beztłuszczowej podczas redukcji oraz przywrócenie homeostazy fizjologicznej po deficycie wymagają ukierunkowanych strategii żywieniowych [4, 8].

Okresowe refeedingi i przerwy dietetyczne (diet breaks)

Zaplanowane, tymczasowe zwiększenie podaży węglowodanów łagodzi spadki parametrów metabolicznych i endokrynnych podczas redukcji tkanki tłuszczowej [6, 8]:

• 2-dniowe refeedingi węglowodanowe: Zastosowanie 2-dniowego refeedingu węglowodanowego z rzędu podczas 25% deficytu kalorycznego znacząco chroniło FFM (utrata 0,4 kg vs 1,3 kg przy ciągłej restrykcji) oraz łagodziło spadek RMR (-38 kcal vs -78 kcal) bez pogorszenia całkowitej utraty tkanki tłuszczowej [8].
• Przerwy dietetyczne (diet breaks): Wprowadzenie 1-tygodniowych przerw dietetycznych na poziomie zapotrzebowania zerowego w trakcie 8-tygodniowej redukcji pozwoliło zachować behawioralną kontrolę nad jedzeniem, zapobiegając wzrostowi rozhamowania w kwestionariuszu TFEQ (Three-Factor Eating Questionnaire) w porównaniu z ciągłą restrykcją [7].

Ramy czasowe regeneracji po restrykcjach

Przywrócenie zahamowanych profili hormonalnych i metabolicznych wymaga trwałego powrotu do równowagi lub nadwyżki energetycznej [4, 5]. Długoterminowe monitorowanie naturalnych zawodników sportów sylwetkowych pokazuje, że masa tłuszczowa (+3,4 kg) i beztłuszczowa masa ciała (+2,7 kg) gwałtownie odbudowują się w ciągu pierwszych 6 tygodni po zawodach [5].

W okresie od 12 do 23 tygodni po starcie hormony tarczycy (FT3, FT4), testosteron, kortyzol, insulina oraz IGF-1 normalizują się do wyjściowych zakresów referencyjnych [3, 5]. Większe powypadkowe zwiększenie podaży energii po okresie restrykcji przyspiesza powrót skorygowanego spoczynkowego tempa metabolizmu ($+2,4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{dzień}}^{-1}$), co podkreśla, że odwrócenie endokrynnych i metabolicznych skutków skrajnego docięcia wymaga odpowiedniej rehabilitacji kalorycznej i żywieniowej [5, 22].