Дефіцит калорій і здоров’я кісток: чому достатньої кількості білка недостатньо

Головне за 30 секунд

• У п'ятиденному експерименті низька енергетична доступність знижувала P1NP — маркер утворення колагену I типу, який використовують для оцінки кісткоутворення. Збереження білка на рівні 1,5 г/кг на добу не усунуло цього зсуву.
• Це не означає, що білок марний для кісток чи м'язів. Дослідження перевіряло, чи може достатній білок компенсувати серйозну нестачу енергії, і не знайшло переконливого захисту.
• Зміни біомаркерів за п'ять днів не доводять зменшення мінеральної щільності кістки й не показують, що ризик перелому вже зріс.
• Для спортсмена практичний висновок залишається тим самим: під час зниження маси тіла важливі не лише грами білка, а й доступна організму енергія, вуглеводи, кальцій, вітамін D, відновлення та тривалість дефіциту.

Дефіцит калорій і низька енергетична доступність — не одне й те саме

Звичайний енергетичний дефіцит описує різницю між усією отриманою та всією витраченою енергією. Енергетична доступність відповідає на вужче запитання: скільки енергії залишається для фізіологічних функцій після віднімання витрат на тренування. У дослідженнях її часто виражають у кілокалоріях на кілограм безжирової маси на добу:

енергія їжі − енергія тренування, поділені на безжирову масу.

Двоє спортсменів можуть мати схожий добовий дефіцит, але різну енергетичну доступність: один зменшив харчування й зберіг великий тренувальний обсяг, інший скоротив і калорії, і навантаження. Для організму це не обов'язково однакові ситуації.

Міжнародний олімпійський комітет пов'язує тривалу проблемну низьку енергетичну доступність із синдромом відносного дефіциту енергії в спорті (REDs). Він може зачіпати кістки, репродуктивну та імунну функції, обмін речовин, відновлення й спортивну працездатність. Водночас короткочасна контрольована нестача енергії та хронічний проблемний стан — не синоніми: значення мають величина, тривалість, повторюваність та індивідуальна вразливість.

Що було відомо до нового дослідження

Контрольовані експерименти вже показували, що кілька днів різко зниженої енергетичної доступності здатні змінювати маркери кісткового обміну. У роботі Papageorgiou та колег 11 жінок і 11 чоловіків проходили п'ятиденні режими з доступністю 45 або 15 ккал/кг безжирової маси на добу. За обмеження енергії P1NP знижувався, що узгоджується з пригніченням процесів утворення кісткової тканини.

Пілотне дослідження Murphy та колег перевірило низьку енергетичну доступність у семи чоловіків як зі звичайним, так і з підвищеним вмістом білка. Високобілковий раціон не запобіг пригніченню маркерів кісткоутворення та зростанню маркерів резорбції. Проте сім учасників — надто мала вибірка, щоб упевнено стверджувати, що білок узагалі не здатен змінити реакцію.

Ширша література та консенсус МОК підкреслюють ще одну деталь: коли калорії урізають, змінюється не лише загальна кількість енергії. Часто одночасно знижується доступність вуглеводів або інших нутрієнтів. Тому ефект «низької енергії» важко повністю відокремити від складу раціону.

Як було влаштовано дослідження Dolan et al.

У рандомізованому перехресному експерименті брали участь 19 здорових дорослих — 9 жінок і 10 чоловіків; 16 завершили всі випробування. Кожен учасник послідовно проходив три п'ятиденні режими, розділені щонайменше дев'ятьма днями:

1. адекватна енергетична доступність — 45 ккал/кг безжирової маси на добу;
2. низька доступність — 15 ккал/кг із пропорційним зменшенням макронутрієнтів;
3. ті самі 15 ккал/кг, але зі збереженням білка на рівні адекватного режиму — 1,5 г/кг маси тіла на добу.

У режимі зі збереженим білком для досягнення тієї самої низької калорійності довелося сильніше скоротити вуглеводи та жири. Це важливо: порівнювали не «білок проти відсутності білка», а два варіанти дуже низької енергетичної доступності з різним розподілом макронутрієнтів.

Першого й п'ятого дня учасники виконували 45 хвилин їзди на велоергометрі за 65% від піку потужності, потім тест Вінгейта. Кров брали натще, до і після навантаження та під час двогодинного відновлення. Основними показниками були P1NP і CTX-1. P1NP пов'язаний із синтезом колагену I типу й використовується як референсний маркер кісткоутворення; CTX-1 відображає розпад колагену та резорбцію кістки. Додатково вимірювали паратгормон і запальні цитокіни.

Що показали результати

Після обох режимів низької енергетичної доступності P1NP натще був нижчим, ніж після режиму з адекватною енергією. У варіанті зі збереженим білком зниження зберігалося й під час відновлення після вправи. CTX-1 змінювався менш послідовно: переконливіше він підвищувався лише у відновлювальний період після режиму зі збереженим білком.

Низка цитокінів — зокрема IL-6, IL-8, IL-10, IL-1RA та IL-1β — у певні моменти була вищою після обох енергодефіцитних режимів. Найстійкішим був сигнал для IL-6. Але дизайн не дозволяє зробити висновок, що саме запальна реакція спричинила зміни кісткових маркерів: обидва процеси могли відбуватися паралельно.

Збереження білка не послабило спостережуваних реакцій. Більше того, деякі відхилення виглядали вираженішими саме в цьому режимі. Автори обережно припускають, що причиною могло бути сильніше скорочення вуглеводів, а не сам білок. Прямі порівняння двох низькоенергетичних раціонів здебільшого залишалися невизначеними, тому стверджувати, що збережений білок «погіршив» стан кісток, не можна.

Що означають P1NP і CTX-1 — і чого вони не означають

Кістка постійно оновлюється. Остеобласти беруть участь у створенні нової тканини, остеокласти — у резорбції старої. P1NP і CTX-1 дають швидкий непрямий погляд на ці процеси, але не є знімком міцності скелета.

P1NP не є абсолютно специфічним для кістки: колаген I типу присутній також у сухожилках, зв'язках і шкірі. Зниження P1NP узгоджується зі зменшенням остеобласт-керованого синтезу кісткового матриксу, але частина сигналу теоретично може походити з інших тканин.

Головне обмеження — час. П'ять днів надто мало, щоб виміряти значущу зміну мінеральної щільності або частоти переломів. Біологічно правдоподібно, що тривале й повторюване пригнічення кісткоутворення з часом здатне зашкодити скелету, але саме цей експеримент такий результат не перевіряв.

Чому білок не може замінити енергію

Білок необхідний для м'язів і кісткового матриксу, а під час зниження маси тіла його достатнє споживання допомагає зберігати безжирову масу. Але амінокислоти — лише один ресурс. За серйозної нестачі енергії організм перерозподіляє її на користь термінових функцій. Одночасно можуть змінюватися гормональні сигнали, доступність вуглеводів, відновлення й тренувальна працездатність.

Тому порада «тримайте високий білок» корисна, але неповна. Вона не перетворює агресивне сушіння на фізіологічно нейтральний процес. Крім того, якщо калорійність зафіксовано дуже низько, збереження білка автоматично залишає менше місця для вуглеводів і жирів. У спортсмена це може впливати на якість інтенсивної роботи й інші адаптації.

Наскільки переконливі докази

Сильні сторони дослідження — рандомізований перехресний дизайн, контрольоване харчування, ті самі учасники в усіх трьох умовах та аналіз у кількох часових точках. Результат узгоджується з попередніми контрольованими експериментами.

Обмеження суттєві: вибірка мала; вплив тривав п'ять днів; вивчали здорових дорослих, а не спортсменів у повному тренувальному циклі; вимірювали біомаркери, а не щільність кістки чи переломи; дослідження не мало достатньої потужності для надійного аналізу відмінностей між статями. Нарешті, у режимі зі збереженим білком сильніше знижувалися інші макронутрієнти, тому чистий ефект білка відокремити неможливо.

Практичне значення для спортсмена

Нове дослідження не задає універсальної «безпечної» швидкості схуднення. Воно підтримує обережніший принцип:

• не оцінювати раціон лише за кількістю білка;
• враховувати тренувальні енерговитрати та ознаки хронічно недостатнього відновлення;
• уникати тривалих агресивних обмежень без контролю фахівця;
• забезпечувати достатнє надходження кальцію та вітаміну D, але не вважати добавки заміною енергії;
• за повторних стресових пошкоджень кісток, порушень менструального циклу, зниження лібідо, стійкої втоми чи падіння результатів звернутися до лікаря зі спортивної медицини та спортивного дієтолога.

Це не індивідуальна медична рекомендація. Особливо обережними мають бути підлітки, спортсмени з історією стресових переломів і люди з розладами харчової поведінки.

Висновок SportinLux

Робота Dolan et al. зміцнює, а не перевертає попередні знання. За різко зниженої енергетичної доступності збереження 1,5 г білка на кілограм маси тіла не запобігло короткостроковому пригніченню маркера кісткоутворення та посиленню частини цитокінової реакції на навантаження. Білок залишається важливим, але не компенсує всієї фізіологічної ціни нестачі енергії.

Що ще не доведено

• Невідомо, чи зберігаються ці зміни місяцями та чи призводять до зниження щільності кістки.
• Не встановлено порогу енергетичної доступності, однаково безпечного для всіх спортсменів.
• Незрозуміло, наскільки результати переносяться на підлітків, елітних спортсменів і людей з уже наявним REDs.
• Неможливо визначити, яка частина реакції пов'язана із загальною нестачею енергії, а яка — з нижчою доступністю вуглеводів.