Современные представления об энергетическом балансе и доступности энергии в спорте

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Дисбаланс между энергопотреблением и суточным расходом энергии является причиной отрицательного энергетического баланса, а в сочетании с длительными интенсивными физическими нагрузками может привести к развитию низкой доступности энергии (НДЭ). Понятие НДЭ ассоциируется с целым рядом эндокринных, сердечно-сосудистых, воспалительных, желудочно-кишечных и психических изменений, которые были объединены под термином “относительный дефицит энергии в спорте” (Relative Energy Deficiency in Sport, RED-S). Проведенный анализ мировой литературы показал высокую распространенность НДЭ и RED-S на фоне недостаточной осведомленности тренеров и спортсменов о дефиците энергии и его негативных последствиях для здоровья, что актуализирует значимость данной проблемы. Именно поэтому вопросы ранней диагностики, адекватного лечения и профилактики RED-S с учетом специфики вида спорта, пола и возраста имеют большое практическое значение.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Бушманова

Институт физиологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: katerinabushmanova@mail.ru

Department of Ecological and Medical Physiology

Россия, Республика Коми, Сыктывкар

А. Ю. Людинина

Институт физиологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН

Email: salu_06@inbox.ru

Department of Ecological and Medical Physiology

Россия, Республика Коми, Сыктывкар

Список литературы

  1. Mountjoy M., Sundgot-Borgen J., Burke L.M. et al. The IOC consensus statement: Beyond the female athlete triad – Relative energy deficiency in sport (RED-S) // Br. J. Sports Med. 2014. V. 48. № 7. P. 491.
  2. Kerksick C.M., Wilborn C.D., Roberts M.D. et al. ISSN exercise & sports nutrition review update: research & recommendations // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2018. V. 15. № 1. P. 38.
  3. Jagim A.R., Fields J.B., Magee M. et al. The influence of sport nutrition knowledge on body composition and perceptions of dietary requirements in collegiate athletes // Nutrients. 2021. V. 13. № 7. P. 2239.
  4. Logue D.M., Madigan S.M., Melin A. et al. Low energy availability in athletes 2020: An updated narrative review of prevalence, risk, within-day energy balance, knowledge and impact on sport performance // Nutrients. 2020. V. 12. № 3. P. 835.
  5. De Souza M.J., Koltun K.J., Williams N.I. What is the evidence for a Triad-like syndrome in exercising men? // Curr. Opin. Physiol. 2019. V. 10. P. 27.
  6. Burke L.M., Close G.L., Mooses M. et al. Relative energy deficiency in sport in male athletes: A commentary on its presentation among selected groups of male athletes // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2018. V. 28. № 4. P. 364.
  7. Logue D.M., Madigan S.M., Delahunt E. et al. Low energy availability in athletes: A review of prevalence, dietary patterns, physiological health, and sports performance // Sport Med. 2018. V. 48. № 1. P. 73.
  8. Brunet P., Ambresin A.E., Gojanovic B. What do you know of RED-S? A field study on adolescent coaches' knowledge // Rev. Med. Suisse. 2019. V. 15. № 657. P. 1334.
  9. Gonzalez J.T., Betts J.A., Thompson D. Carbohydrate availability as a regulator of energy balance with exercise // Exerc. Sport Sci. Rev. 2019. V. 47. № 4. P. 215.
  10. Taguchi M., Manore M.M. Reexamining the calculations of exercise energy expenditure in the energy availability equation of free-living athletes // Front. Sports Act. Living. 2022. V. 4. P. 885631.
  11. Esteves de Oliveira F.C., de Mello Cruz A.C., Gonçalves Oliveira C. et al. Energy expenditure of healthy Brazilian adults: a comparison of methods // Nutr. Hosp. 2008. V. 23. № 6. P. 554.
  12. Levine J.A. Measurement of energy expenditure // Public Health Nutr. 2005. V. 8. № 7A. P. 1123.
  13. Blasco Redondo R. Resting energy expenditure; assessment methods and applications // Nutr. Hosp. 2015. V. 31. Suppl 3. P. 245.
  14. Heydenreich J., Kayser B., Schutz Y., Melzer K. Total energy expenditure, energy intake, and body composition in endurance athletes across the training season: A systematic review // Sports Med. Open. 2017. V. 3. № 1. P. 8.
  15. MacKenzie-Shalders K., Kelly J.T., So D. et al. The effect of exercise interventions on resting metabolic rate: A systematic review and meta-analysis // J. Sports Sci. 2020. V. 38. № 14. P. 1635.
  16. Бушманова Е.А., Людинина А.Ю. Современные подходы к оценке энерготрат и энергопотребления у спортсменов // Вопросы питания. 2023. Т. 92. № 5(549). С. 16.
  17. Burke L.M., Lundy B., Fahrenholtz I.L., Melin A.K. Pitfalls of conducting and interpreting estimates of energy availability in free-living athletes // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2018. V. 28. № 4. P. 350.
  18. Siedler M.R., De Souza M.J., Albracht-Schulte K. et al. The influence of energy balance and availability on resting metabolic rate: Implications for assessment and future research directions // Sports Med. 2023. V. 53. № 8. P. 1507.
  19. Schulz L.O., Alger S., Harper I. et al. Energy expenditure of elite female runners measured by respiratory chamber and doubly labeled water // J. Appl. Physiol. 1992. V. 72. № 1. P. 23.
  20. Motonaga K., Yoshida S., Yamagami F. et al. Estimation of total daily energy expenditure and its components by monitoring the heart rate of Japanese endurance athletes // J. Nutr. Sci. Vitaminol (Tokyo). 2006. V. 52. № 5. P. 360.
  21. Herring J.L., Mole P.A., Meredith C.N., Stern J.S. Effect of suspending exercise training on resting metabolic rate in women // Med. Sci. Sports Exerc. 1992. V. 24. № 1. P. 59.
  22. Hassapidou M.N., Manstrantoni A. Dietary intakes of elite female athletes in Greece // J. Hum. Nutr. Dietetics. 2001. V. 14. № 5. P. 391.
  23. Hill R.J., Davies P.S. Energy intake and energy expenditure in elite lightweight female rowers // Med. Sci. Sports Exerc. 2002. V. 34. № 11. P. 1823.
  24. Fudge B.W., Westerterp K.R., Kiplamai F.K. et al. Evidence of negative energy balance using doubly labelled water in elite Kenyan endurance runners prior to competition // Br. J. Nutr. 2006. V. 95. № 1. P. 59.
  25. Sjodin A.M., Andersson A.B., Hogberg J.M., Westerterp K.R. Energy balance in cross-country skiers: a study using doubly labeled water // Med. Sci. Sports Exerc. 1994. V. 26. № 6. P. 720.
  26. Papadopoulou S.K., Gouvianaki A., Grammatikopoulou M.G. et al. Body composition and dietary intake of elite cross-country skiers members of the greek national team // Asian J. Sports Med. 2012. V. 3. № 4. P. 257.
  27. Boulay M.R., Serresse O., Almeras N., Tremblay A. Energy expenditure measurement in male cross-country skiers: Comparison of two fieid methods // Med. Sci. Sports Exerc. 1994. V. 26. № 2. P. 248.
  28. Costa R.J., Gill S.K., Hankey J. et al. Perturbed energy balance and hydration status in ultra-endurance runners during a 24 h ultramarathon // Br. J. Nutr. 2014. V. 112. № 3. P. 428.
  29. Bescós R., Rodríguez F.A., Iglesias X. et al. Nutritional behavior of cyclists during a 24-hour team relay race: A field study report // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2012. V. 9. № 1. P. 3.
  30. Armstrong L.E., Casa D.J., Emmanuel H. et al. Nutritional, physiological, and perceptual responses during a summer ultraendurance cycling event // J. Strength Cond. Res. 2012. V. 26. № 2. P. 307.
  31. Martin M.K., Martin D.T., Collier G.R., Burke L.M. Voluntary food intake by elite female cyclists during training and racing: influence of daily energy expenditure and body composition // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2002. V. 12. № 3. P. 249.
  32. Hulton A.T., Lahart I., Williams K.L. et al. Energy expenditure in the Race Across America (RAAM) // Int. J. Sports Med. 2010. V. 31. № 7. P. 463.
  33. Ousley-Pahnke L., Black D.R., Gretebeck R.J. Dietary intake and energy expenditure of female collegiate swimmers during decreased training prior to competition // J. Am. Diet Assoc. 2001. V. 101. № 3. P. 351.
  34. Trappe T.A., Gastaldelli A., Jozsi A.C. et al. Energy expenditure of swimmers during high volume training // Med. Sci. Sports Exerc. 1997. V. 29. № 7. P. 950.
  35. Jones P.J., Leitch C.A. Validation of doubly labeled water for measurement of caloric expenditure in collegiate swimmers // J. Appl. Physiol. 1993. V. 74. № 6. P. 2909.
  36. Magkos F., Yannakoulia M. Methodology of dietary assessment in athletes: concepts and pitfalls // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2003. V. 6. № 5. P. 539.
  37. Wasserfurth P., Palmowski J., Hahn A., Krüger K. Reasons for and consequences of low energy availability in female and male athletes: Social environment, adaptations, and prevention // Sports Med. Open. 2020. V. 6. № 1. P. 44.
  38. Hall K.D., Heymsfield S.B., Kemnitz J.W. et al. Energy balance and its components: implications for body weight regulation // Am. J. Clin. Nutr. 2012. V. 95. № 4. P. 989.
  39. Hill J.O., Wyatt H.R., Peters J.C. The importance of energy balance // Eur. Endocrinol. 2013. V. 9. № 2. P. 111.
  40. Hankinson A.L., Daviglus M.L., Bouchard C. et al. Maintaining a high physical activity level over 20 years and weight gain // JAMA. 2010. V. 304. № 23. P. 2603.
  41. Loucks A.B. Energy balance and body composition in sports and exercise // J. Sports Sci. 2004. V. 22. № 1. P. 1.
  42. Sundgot-Borgen J., Meyer N.L., Lohman T.G. et al. How to minimise the health risks to athletes who compete in weight-sensitive sports review and position statement on behalf of the Ad Hoc Research Working Group on Body Composition, Health and Performance, under the auspices of the IOC Medical Commission // Br. J. Sports Med. 2013. V. 47. № 16. P. 1012.
  43. Stellingwerff T., Boit M.K., Res P.T. Nutritional strategies to optimize training and racing in middle-distance athletes // J. Sports Sci. 2007. V. 25. Suppl 1. P. S17.
  44. Soares M.J., Müller M.J. Resting energy expenditure and body composition: critical aspects for clinical nutrition // Eur. J. Clin. Nutr. 2018. V. 72. № 9. P. 1208.
  45. Nunes C.L., Jesus F., Francisco R. et al. Adaptive thermogenesis after moderate weight loss: Magnitude and methodological issues // Eur. J. Nutr. 2021. V. 61. № 3. P. 1405.
  46. Egan A.M., Collins A.L. Dynamic changes in energy expenditure in response to underfeeding: a review // Proc. Nutr. Soc. 2022. V. 81. № 2. P. 199.
  47. Muller M.J., Enderle J., Bosy-Westphal A. Changes in energy expenditure with weight gain and weight loss in humans // Curr. Obes. Rep. 2016. V. 5. № 4. P. 413.
  48. Siedler M.R., De Souza M.J., Albracht-Schulte K. et al. The influence of energy balance and availability on resting metabolic rate: Implications for assessment and future research directions // Sports Med. 2023. V. 53. № 8. P. 1507.
  49. Westerterp K.R. Metabolic adaptations to over- and underfeeding— still a matter of debate? // Eur. J. Clin. Nutr. 2013. V. 67. № 5. P. 443.
  50. Martins C., Roekenes J., Salamati S. et al. Metabolic adaptation is an illusion, only present when participants are in negative energy balance // Am. J. Clin. Nutr. 2020. V. 112. № 5. P. 1212.
  51. Martin A., Fox D., Murphy C.A. et al. Tissue losses and metabolic adaptations both contribute to the reduction in resting metabolic rate following weight loss // Int. J. Obes (Lond). 2022. V. 46. № 6. P. 1168.
  52. Areta J.L., Taylor H.L., Koehler K. Low energy availability: history, definition and evidence of its endocrine, metabolic and physiological effects in prospective studies in females and males // Eur. J. Appl. Physiol. 2021. V. 121. № 1. P. 1.
  53. Woods A.L., Rice A.J., Garvican-Lewis L.A. et al. The effects of intensified training on resting metabolic rate (RMR), body composition and performance in trained cyclists // PLoS One. 2018. V. 13. № 2. P. e0191644.
  54. Edinburgh R.M., Hengist A., Smith H.A. et al. Skipping breakfast before exercise creates a more negative 24-hour energy balance: A randomized controlled trial in healthy physically active young men // J. Nutr. 2019. V. 149. № 8. P. 1326.
  55. Beaulieu K., Hopkins M., Long C. et al. High habitual physical activity improves acute energy compensation in nonobese adults // Med. Sci. Sport Exerc. 2017. V. 49. № 11. P. 2268.
  56. Lodge M.T., Ward-Ritacco C.L., Melanson K.J. Considerations of Low Carbohydrate Availability (LCA) to Relative Energy Deficiency in Sport (RED-S) in Female Endurance Athletes: A narrative review // Nutrients. 2023. V. 15. № 20. P. 4457.
  57. Loucks A.B., Kiens B., Wright H.H. Energy availability in athletes // J. Sports Sci. 2011. V. 29. Suppl 1. P. S7.
  58. Mountjoy M., Sundgot-Borgen J.K., Burke L.M. et al. IOC consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update // Br. J. Sports Med. 2018. V. 52. № 11. P. 687.
  59. Sim A., Burns S.F. Review: questionnaires as measures for low energy availability (LEA) and relative energy deficiency in sport (RED-S) in athletes // J. Eat Disord. 2021. V. 9. № 1. P. 41.
  60. Desbrow B., Slater G., Cox G.R. Sports nutrition for the recreational athlete // Aust. J. Gen Pract. 2020. V. 49. № 1–2. P. 17.
  61. Jurov I., Keay N., Hadžić V. et al. Relationship between energy availability, energy conservation and cognitive restraint with performance measures in male endurance athletes // J. Int. Soc. Sports Nutr. 2021. V. 18. № 1. P. 24.
  62. Loucks A.B., Thuma J.R. Luteinizing hormone pulsatility is disrupted at a threshold of energy availability in regularly menstruating women // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003. V. 88. № 1. P. 297.
  63. Koehler K., Hoerner N.R., Gibbs J.C. et al. Low energy availability in exercising men is associated with reduced leptin and insulin but not with changes in other metabolic hormones // J. Sports Sci. 2016. V. 34. № 20. P. 1921.
  64. Viner R.T., Harris M., Berning J.R., Meyer N.L. Energy availability and dietary patterns of adult male and female competitive cyclists with lower than expected bone mineral density // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2015. V. 25. № 6. P. 594.
  65. Elliott-Sale K.J., Tenforde A.S., Parziale A.L. et al. Endocrine effects of relative energy deficiency in sport // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2018. V. 28. № 4. P. 335.
  66. Papageorgiou M., Elliott-Sale K.J., Parsons A. et al. Effects of reduced energy availability on bone metabolism in women and men // Bone. 2017. V. 105. P. 191.
  67. Fazeli P.K., Klibanski A. Determinants of GH resistance in malnutrition // J. Endocrinol. 2014. V. 220. № 3. P. R57.
  68. Murphy C., Koehler K. Caloric restriction induces anabolic resistance to resistance exercise // Eur. J. Appl. Physiol. 2020. V. 120. № 5. P. 1155.
  69. Stellingwerff T., Maughan R.J., Burke L.M. Nutrition for power sports: middledistance running, track cycling, rowing, canoeing/kayaking, and swimming // J. Sports Sci. 2011. V. 29. Suppl 1. P. S79.
  70. Nattiv A., Loucks A.B., Manore M.M. et al. American College of Sports Medicine position stand. The female athlete triad // Med. Sci. Sports Exerc. 2007. V. 39. № 10. P. 1867.
  71. Hooper D.R., Tenforde A.S., Hackney A.C. Treating exercise-associated low testosterone and its related symptoms // Phys. Sportsmed. 2018. V. 46. № 4. P. 427.
  72. Schofield K.L., Thorpe H., Sims S.T. Resting metabolic rate prediction equations and the validity to assess energy deficiency in the athlete population // Exp. Physiol. 2019. V. 104. № 4. P. 469.
  73. Strock N.-C.A., Koltun K.J., Southmayd E.A. et al. Indices of resting metabolic rate accurately reflect energy deficiency in exercising women // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2020. V. 30. № 1. P. 14.
  74. Sterringer T., Larson-Meyer D.E. RMR ratio as a surrogate marker for low energy availability // Curr. Nutr. Rep. 2022. V. 11. № 2. P. 263.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Метаболическая адаптация при потере массы тела в результате отрицательного энергетического баланса (адаптировано по [47]). БМТ – безжировая масса тела; ЖМТ – жировая масса тела; АКМ – активная клеточная масса; ММ – мышечная масса; СЖК – свободные жирные кислоты; Т3 – трийодтиронин; СНС – симпатическая нервная система; НП – натрийуретические пептиды; ОГ – окисление глюкозы; ОЛ – окисление липидов; ОБ – окисление белков.

Скачать (43KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Физиологические нарушения при относительном дефиците энергии в спорте. Триада относится к спортсменам женского пола.

Скачать (39KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Обзор отдельных эффектов для организма на фоне низкой доступности энергии. T3 – трийодтиронин, ИФР-1 – инсулиноподобный фактор роста, СЖК – свободно-жирные кислоты, ЛГ – лютеинизирующий гормон, ФСГ – фолликулостимулирующий гормон, ГР – гормон роста, БМТ – безжировая масса тела.

Скачать (48KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Взаимосвязь между массой тела спортсмена, низкой доступностью энергии и физической работоспособностью.

Скачать (23KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Различия в концепциях энергетического баланса и доступности энергии. ЭТП – энерготраты покоя; ПТ – пищевой термогенез; ЭТ без ФН – энерготраты без физической нагрузки; ЭТФН – энерготраты при физической нагрузке; ЭП – энергопотребление; ДЭ – доступность энергии; ЭБ – энергетический баланс.

Скачать (40KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».