Екстремально низький відсоток жиру в атлетів: гормони та результативність

Досягнення вкрай низького або есенціального рівня жиру в організмі — зазвичай близько 4–6% для чоловіків і 10–13% для жінок — є поширеним явищем у бодібілдингу, єдиноборствах та гравітаційно-залежних видах спорту [4]. Хоча зменшення неесенціальної жирової маси може оптимізувати співвідношення потужності до маси тіла, кардіореспіраторну ефективність і механіку суглобів [12, 14], тривале або екстремальне обмеження калорійності спричиняє суттєвий фізіологічний стрес. Екстремальна сухість, зумовлена низькою доступністю енергії (LEA), викликає глибокі зміни в ендокринній сигналізації, регуляції швидкості метаболізму та нервово-м'язовій працездатності [4, 19].

Доступність енергії та етіологія RED-S

Доступність енергії (EA) відображає залишкову енергію раціону, доступну для базових фізіологічних процесів після вирахування енергетичних витрат на тренування, і розраховується за формулою:

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

Оптимальне фізіологічне функціонування у здорових дорослих вимагає показника EA приблизно 45 ккал/кг БЖМ/день [19]. Коли споживання їжі пригнічується для досягнення екстремальної сухості, атлети часто опускаються нижче клінічних порогів LEA, визначених як <30 ккал/кг БЖМ/день для жінок і <25 ккал/кг БЖМ/день для чоловіків [19]. У спортсменів студентського рівня перебування значно нижче ідеальної маси тіла слугує потужним предиктором підвищеного ризику відносного дефіциту енергії в спорті (RED-S) навіть після статистичного контролю відсотка жиру в організмі [24].

В умовах хронічної LEA організм перерозподіляє енергію, забираючи її від репродукції, росту, терморегуляції та оновлення тканин, щоб зберегти життєво важливі клітинні процеси [19, 23]. У вагових категоріях єдиноборств швидке зниження маси тіла (RWL) і хронічний дефіцит енергії різко обвалюють EA; наприклад, під час 5-тижневого кемпу з єдиноборств спостерігалося падіння EA з 42 ккал/кг БЖМ/день до 22 ккал/кг БЖМ/день під час бійцівського тижня, що спричиняло системне ендокринне та метаболічне напруження [16, 17].

Ендокринні порушення за дуже низького рівня жиру в організмі

Суворе обмеження калорій і виснаження жирових депо порушують роботу багатьох гормональних осей [4, 23]:

• Гіпоталамо-гіпофізарно-гонадна (HPG) вісь: Зниження пульсації гонадотропін-рилізинг-гормону (GnRH) пригнічує вивільнення лютеїнізуючого гормону (LH) і фолікулостимулюючого гормону (FSH) [23]. У чоловіків підготовка до змагань призводить до значного падіння загального та вільного тестостерону на тлі підвищення глобуліну, що зв'язує статеві гормони (SHBG) [3]. В описі клінічного випадку натурального бодібілдера, який досяг пікової змагальної сухості, загальний тестостерон знизився до клінічно низьких значень 7,2–9,1 нмоль/л [1]. У жінок пригнічення осі HPG проявляється функціональною гіпоталамічною аменореєю (FHA) та ановуляцією [19, 23].
• Функція щитоподібної залози та терморегуляція: Рівні активного трийодтироніну (вільний T3) і вільного T4 значно падають [4, 5]. Зафіксовано падіння вільного T3 до клінічно пригнічених значень (2,7 пмоль/л) на піку сухості, що безпосередньо корелювало зі зниженням оральної базальної температури тіла (r = 0,674) і частоти серцевих скорочень у спокої (r = 0,560) [1].
• Соматотропна та анаболічна вісь: Циркулюючий інсуліноподібний фактор росту 1 (IGF-1), його зв'язуючий білок IGFBP-3 та базальний інсулін різко знижуються під час глибокого дефіциту калорій, причому зниження IGF-1 тісно корелює з катаболізмом безжирової маси (БЖМ) [3].
• Стресові пептиди та регулятори насичення: Екстремальна сухість підвищує системний рівень кортизолу та греліну, одночасно пригнічуючи лептин внаслідок спустошення жирових депо, що посилює розлади настрою, втому та порушення контролю апетиту [3, 4, 23].

Метаболічні адаптації та витрата енергії

Коли атлети досягають низького відсотка жиру в організмі, витрата енергії в спокої (REE) зменшується сильніше, ніж можна було б спрогнозувати виключно зі зменшення маси тіла — явище, відоме як адаптивний термогенез [1, 4].

Під час підготовки в натуральному бодібілдингу виміряна REE може знижуватися більш ніж на 500 ккал/день (коефіцієнт REE ~0,78) разом зі зсувом коефіцієнта дихального обміну з 0,95 до 0,85 [1]. Аналогічно, симуляція згонки ваги в тренувальному таборі спортсменок бойових єдиноборств спричинила зниження рівня метаболізму у спокої (RMR) на 253 ккал/день, що супроводжувалося ознаками ниркового перевантаження та гіпоглікемії [16, 22]. У когортах із тріадою спортсменок понад 53% учасниць із проявами LEA демонструють пригнічений RMR [22].

Наслідки для нервово-м'язової та аеробної працездатності

Зменшення надлишкової неесенціальної жирової тканини забезпечує виразні механічні переваги у вправах на витривалість, спринті та спортивних завданнях з подоланням ваги власного тіла завдяки оптимізації співвідношення потужності до маси та мінімізації фізичного опору в суглобових зчленуваннях [12, 14, 15]. Наприклад, елітні атлети CrossFit з нижчим відсотком жиру демонструють вищий відносний ${\text{VO}}_2\text{max}$ та кращу анаеробну потужність у тесті Вінґейта порівняно з гірськолижними атлетами з більшою жировою масою [11].

Однак, коли вміст жиру падає до есенціальних меж в умовах жорсткого дефіциту калорій, нервово-м'язова працездатність погіршується [1, 16]:

• Зниження сили: Абсолютна сила в основних базових рухах (присідання, жим лежачи, станова тяга) падає під час передзмагальної підготовки [1, 3].
• Втрата пікової потужності: Спортсмени єдиноборств, які практикують коливання ваги («вейт-сайклінг»), можуть втрачати до 27% максимальної потужності на велоергометрі, коли стратегії швидкої згонки накладаються на хронічний дефіцит [16].
• Нервово-м'язова втома: Виснаження глікогену, пригнічення синтезу м'язового білка та високі суб'єктивні оцінки втоми обмежують розвиток сили та працездатність в умовах екстремального дефіциту енергії [3, 16].

Дієтичні рефіди та фізіологічне відновлення

Збереження знежиреної маси під час зниження ваги та відновлення фізіологічного гомеостазу після дефіциту вимагають цільових нутритивних стратегій [4, 8].

Періодичні рефіди та дієтичні перерви (Diet Breaks)

Структуроване тимчасове підвищення споживання вуглеводів сповільнює метаболічний та ендокринний спад під час схуднення [6, 8]:

• 2-денні вуглеводні рефіди: Впровадження 2-денного послідовного вуглеводного рефіду на тлі 25% дефіциту калорій суттєво краще зберігало БЖМ (втрата 0,4 кг проти 1,3 кг за безперервного обмеження) та послаблювало пригнічення RMR (-38 ккал проти -78 ккал) без шкоди для загальної втрати жиру [8].
• Дієтичні перерви (Diet Breaks): Введення 1-тижневих перерв на рівні підтримки протягом 8-тижневого періоду обмеження зберегло поведінковий контроль споживання їжі, запобігши зростанню показників розгальмованості за опитувальником Three-Factor Eating Questionnaire порівняно з безперервним обмеженням [7].

Терміни відновлення після обмеження калорій

Відновлення пригнічених гормональних і метаболічних показників вимагає тривалого повернення до енергетичного балансу або профіциту [4, 5]. Лонгітюдні спостереження за натуральними представниками фітнес-дисциплін показують, що жирова маса (+3,4 кг) і безжирова маса (+2,7 кг) швидко зростають уже протягом перших 6 тижнів після змагань [5].

Через 12–23 тижні після турніру рівні гормонів щитоподібної залози (FT3, FT4), тестостерону, кортизолу, інсуліну та IGF-1 повертаються до вихідних референтних значень [3, 5]. Більш значне збільшення споживання калорій після виходу з дієти прискорює відновлення скоригованого рівня метаболізму у спокої ($+2,4\text{ ккал}\cdot {\text{кг}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{день}}^{-1}$), що підкреслює: зворотний розвиток ендокринних і метаболічних наслідків екстремальної сухості неможливий без адекватної калорійної та нутритивної реабілітації [5, 22].