A gerincvelő sérüléssel küzdő sportolók energia- és tápanyagproblémái: Az alacsony energiaellátás veszélye fenyegeti őket?

Katherine Figel

1 Central Washington University, Ellensburg, WA 98926, USA; [email protected] (K.P.); [email protected] (R.P.)

Kelly Pritchett

1 Central Washington University, Ellensburg, WA 98926, USA; [email protected] (K.P.); [email protected] (R.P.)

Robert Pritchett

1 Central Washington University, Ellensburg, WA 98926, USA; [email protected] (K.P.); [email protected] (R.P.)

Elizabeth Broad

2 Egyesült Államok Olimpiai Bizottsága, Chula Vista, CA 91915, USA; [email protected]

Absztrakt

Az alacsony energia-hozzáférhetőséget (LEA) és a tápanyag-bevitelt jól vizsgálták testképes sportolóknál, de a gerincvelő sérüléssel (SCI) szenvedő sportolók körében nincsenek kutatások, amelyek ezeket a kérdéseket megvizsgálnák. A mai napig nem volt olyan tanulmány, amely megvizsgálta volna az energia rendelkezésre állását (EA) e populáció körében. Ezenkívül a SCI-vel rendelkező sportolók egyedülálló kihívásokat tapasztalhatnak a táplálkozással kapcsolatban, ami növelheti a LEA kockázatát. Ez az áttekintés értékelni fogja az irodalmat és fel fogja mérni, hogy ennek a populációnak van-e veszélye a LEA szempontjából. A témában folytatott korlátozott kutatások miatt a mozgásszegény, SCI-vel rendelkező személyek és para-sportolók is bekerültek ebbe az áttekintésbe. A jelenlegi szakirodalom áttekintése azt sugallja, hogy a SCI-vel rendelkező sportolók fokozottan ki vannak téve a LEA kockázatának. Míg az EA-t és a LEA kockázatát vizsgáló kutatások hiányoznak SCI-ben szenvedő sportolókban, a SCI-vel rendelkező sportolók száma továbbra is növekszik; ezért további kutatások indokoltak a tápanyag- és energiaszükséglet, valamint e populációra gyakorolt kockázatuk felmérésére.

1. Bemutatkozás

Az energiát és a tápanyagok hozzáférhetőségét testes sportolók körében tanulmányozták; hiányzik azonban a para sportolók energia-hozzáférhetőségét (EA) és tápanyag-bevitelét vizsgáló kutatások, beleértve a gerincvelő sérüléssel küzdő sportolókat is. A para sportolók fizikai fogyatékossággal élő sportolók [1, 2, 3]. Azok a sportolók, akik SCI-t tapasztalnak, egy speciális csoport a para atléták csoportjában. Bár az SCA-val nem foglalkoznak kifejezetten az EA-t vizsgáló kutatók, az energiafogyasztást és a ráfordítást értékelő egyes tanulmányok azt sugallják, hogy ennek a népességnek nagyobb a kockázata a LEA szempontjából.

Az alacsony energia-hozzáférhetőség (LEA) menstruációs diszfunkcióhoz és alacsony csont ásványi sűrűséghez (BMD) vezethet a testképes sportolóknál. Ezeket a körülményeket a női sportoló triád (triád) tartalmazza, és az optimális egészségi állapottól a betegségig terjedő spektrumon jellemzik őket. A triász a sport relatív energiahiányának (RED-S) nevezett állapot legújabb, tágabb és átfogóbb kifejezésébe illeszkedik [4,5]. A LEA, valamint a Triad és a RED-S komponensei csökkent sportteljesítményhez, valamint súlyos rövid és hosszú távú egészségügyi következményekhez vezethetnek. Ez rávilágít arra, hogy ezeknek a betegségeknek a korai felismerésére, diagnosztizálására és kezelésére szükség van a férfi és női sportolók körében [4,5].

A SCI-vel rendelkező sportolók energiaigénye és csontsűrűsége eltér a munkaképes népességtől. Ez megnehezíti annak azonosítását, hogy ennek a csoportnak van-e veszélye a LEA szempontjából, ennek ellenére ez a kutatás még létfontosságúbb, tekintettel a tudás hiányára és az SCI-vel rendelkező sportolók növekvő számára [1]. Míg a menstruációs diszfunkciót és az alacsony BMD-t a LEA okozhatja a munkaképes populációban, ezek a körülmények a sportoló fogyatékosságához kapcsolódhatnak, nem pedig a LEA-hoz a para atléták populációjában, beleértve a SCI-vel rendelkező sportolókat is [1,2].

Az SCI-vel kapcsolatos egészségügyi problémák szintén nagyobb kockázatot jelenthetnek ezekre a sportolókra a LEA szempontjából. A sérüléssel járó fájdalom csökkentheti az étvágyat, míg a fájdalom kezelésére használt gyógyszerek székrekedést vagy hányingert okozhatnak. A vese- és hólyagfertőzések gyakoribbak az SCI-s sportolók körében, mint a testképes sportolók. Az antibiotikumok alkalmazása ezen fertőzések kezelésére vagy megelőzésére hasmenést vagy a bélbaktériumok csökkenését okozhatja, ami a bél egészségének és a tápanyagok felszívódásának károsodását eredményezheti. A fizikai korlátok miatt az élelmiszerboltok és az ételkészítés körüli kihívások szintén befolyásolhatják az energiafogyasztást. Ezenkívül a SCI-ben szenvedő sportolók nyelési nehézségeket tapasztalhatnak, ami az étkezés csökkenéséhez vezet. Végül az SCI-ben szenvedő egyének növelhetik a rostbevitelt a belek szabályozása érdekében, bár a túlzott rostbevitel csökkentheti az összes energiafogyasztást, mivel lassabb a gyomor ürítési ideje.

Gyakran, amikor az egyén SCI-t tapasztal, táplálkozási tanácsadásban részesül, amelynek középpontjában a testsúly szabályozása áll, mivel az energiaigénye csökkent a munkaképes egyénéhez képest. Amikor sportolóvá válnak, energiaigényük növekszik a SCI-vel rendelkező ülő egyénekhez képest. Tekintettel arra, hogy kevés kutatást végeznek a SCI-vel rendelkező sportolók táplálkozási szükségleteivel kapcsolatban, előfordulhat, hogy ezek a sportolók nem kapnak megfelelő oktatást vagy útmutatást a beállított kalóriaigényükről, és így fokozottan ki vannak téve a LEA kockázatának.

A para sportokban résztvevő sportolók száma növekszik, és rekordszámú sportoló vesz részt a 2018. évi téli paralimpia PyeongChang-ban [6]. Ezen túlmenően a 2016. évi riói nyári paralimpia résztvevőinek száma meghaladta a 4300-at [7]. A sportolók, köztük a SCI-vel rendelkező sportolók esetében is fennállhat a nem megfelelő étrendi bevitel kockázata, ezért további kutatásokra van szükség ezen populáció körében [1,2,3,8,9,10,11]. Ez az áttekintés értékeli az EA, LEA és a kapcsolódó állapotokat vizsgáló szakirodalmat SCI-ben szenvedő sportolók körében.

2. Anyagok és módszerek

A szakirodalom áttekintését 2018. január és május között végeztük a PubMed alkalmazásával. A keresési kifejezések között szerepelt a BMD, az EA, a tápanyagbevitel, a SCI, a sportoló, a teljes energiafelhasználás (TEE), az energiafogyasztás (EI), a testmozgás energia-ráfordítása (EEE), a LEA és a menstruációs funkció a SCI-vel rendelkező sportolókra hivatkozva. Az SCI-vel rendelkező személyek között vannak olyanok, akiknek a gerincvelő sérülése miatt teljes vagy részleges bénulásuk van testrészeiken. A paraplegia és a tetraplegia a gerinc teljes vagy hiányos sérülésének eredménye. Eredeti kutatások, áttekintések és az 1985-ben vagy később megjelent releváns könyvek kerültek a keresésbe. A mai napig nem találtunk olyan kutatási tanulmányokat, amelyek az EA-t vizsgálták volna SCI-ben szenvedő sportolóknál. Ezenkívül korlátozott adatok álltak rendelkezésre kifejezetten a SCI-vel rendelkező sportolókkal kapcsolatban (akiket úgy definiálunk, mint akik gerincvelőjük sérülését tapasztalták, és mostanra sportolnak). Ezért SCI-vel rendelkező ülő személyeket és para-atlétákat (akiket fogyatékossággal élő sportolókként definiálnak, amely SCI lehet, de magában foglalhatja az amputációt, a spina bifidát, a látásromlást, az agyi bénulást vagy a szerzett agysérülést) is végeztek kutatásokat.

3. Eredmények

3.1. Energia

3.1.1. Energia bevitel

Tanulmányok kimutatták, hogy a férfi para sportolók energiafogyasztása nagymértékben változik, 23–64 kcal/kg/nap között mozog [11]. Az alacsonyabb energiaigény ellenére az SCI-vel rendelkező sportolók továbbra is túl kevés kalóriát fogyaszthatnak [15,16]. Madden és mtsai. [16] megállapította, hogy az elit férfi és női kerekesszékes sportolók átlagosan 2092 kcal/nap, illetve 1602 kcal/napot fogyasztottak. Hasonló tendenciákat figyeltek meg SCI-vel rendelkező férfi és női sportolóknál, akiknél az átlagos energiafogyasztás összehasonlítható vagy alacsonyabb volt az ülő, munkaképes emberek energiafogyasztási ajánlásainál [8,9,10].

Míg Grams et al. [11] magasabb átlagos energiafogyasztást talált a kerekesszékes férfi kosárlabdázók között (2673 kcal/nap) más vizsgálatokkal összehasonlítva, az energiafogyasztás jelentősen változott az egyének között, 1597 és 3651 kcal/nap között. Ez arra enged következtetni, hogy e lakosság körében az energiafogyasztás még ugyanazon sportágon belül is nagy eltéréseket mutat [11]. Ez a változás valószínűleg a testtömeg, a fogyatékosság és a sérülési szint különbségeinek tudható be. Noha további kutatásokra van szükség, a SCI-vel rendelkező sportolók tényleges energiafogyasztása lényegesen alacsonyabb az ép testű sportolókra vonatkozó ajánlásokhoz képest. Tekintettel arra, hogy a SCI-vel rendelkező férfi és női sportolók fizikai aktivitása megnövekedett, energiaigényük valószínűleg nagyobb, mint a mozgóképes mozgásszegény személyeké, és ezért túl alacsony a bevitelük [11,17].

3.1.2. Teljes energiaköltség (TEE)

Az összes energia magában foglalja a nyugalmi anyagcserét (RMR), az etetés hőhatását (TEF) és a fizikai aktivitást. Az RMR azt az energiát méri, amelyet teste nyugalomban éget el. A SCI-vel rendelkező férfi és női sportolók energiaszükséglete alacsonyabb, mint a testes sportolóké [3,17,18,19]. A fizikai aktivitás mértéke mellett a gerincvelő elváltozásának szintje és súlyossága is szerepet játszik az egyén teljes energiafelhasználásának meghatározásában. A TEE-vizsgálatokat elsősorban munkaképes személyeken és sportolókon végezték, míg korlátozott tanulmányokban értékelték az SCI-populáció energiafelhasználását. Ezenkívül a legtöbb munkát klinikai körülmények között végezték SCI-vel rendelkező ülő személyeknél, ezért keveset tudunk a kerekesszékes tevékenységek energiaköltségéről. Az 1. táblázat azokat a tanulmányokat mutatja be, amelyek megvizsgálták a para sportolók energiafelhasználását, beleértve a SCI-vel rendelkező sportolókat is. Meg kell jegyezni, hogy a TEE méréséhez értékelni kell a zsírmentes tömeget (FFM). A legtöbb tanulmány kettős energiájú röntgenabszorpcióometriát használt a testösszetétel értékelésére.

Asztal 1

Áttekintés azokról a tanulmányokról, amelyek megvizsgálták a para sportolók, köztük a SCI-vel rendelkező sportolók energiakiadását.

ReferenceSubjectsMethodsResults

Buchholtz és mtsai. [18]	34 vezérlés 28 paraplegikus SCI-vel	közvetett kalorimetria 12 gyors követéssel	RMR C: 1676 ± 223 kcal/nap SCI RMR: 1472 ± 228 kcal/nap (Nincs diff. FFM-hez igazítva) TEF C: 6,25 ± 2,2% TEF SCI: 5,53 ± 1,8%
Pelly és mtsai. [20]	7 M WC sportoló SCI-vel és 6 testvezérléssel	közvetett kalorimetria 12 gyors követéssel	RMR nem talált különbséget a csoportok között Az LTM-hez igazítva: SCI: 35 ± 7 kcal/kg LTM C: 30 ± 2 kcal/kg LTM Jóslati egyenletek - nem indokoltak a SCI populációra

SCI = gerincvelő behatolása, RMR = nyugalmi anyagcsere, C = kontrollalanyok, FFM zsírmentes tömeg, TEF = etetés hőhatása, WC = kerekesszék, LTM = sovány szövetek tömege.

3.1.3. Nyugalmi anyagcsere (RMR)/bazális anyagcsere (BMR)

A TEF pontos mérése nagyon nagy kihívást jelent. Ez az áttekintés két olyan vizsgálatot vizsgált meg, amelyek a TEF különbségeit vizsgálták a SCI populációban a munkaképes népességhez viszonyítva. Mindkét Aksnes és mtsai. [22] és Buchholz és mtsai. [18] nem talált szignifikáns különbséget a TEF-ben a SCI-vel rendelkező és a testvezérelt egyének között. Aksnes és mtsai. [22] reggel mért TEF-t, miután az alanyok 12–14 órás éjszakai böjtöt éltek át. A lejárt gázt az alanyoktól gyűjtötték egy szájdarab segítségével a szellőzés méréséhez. A légúti gázcserét pneumotachográf, valamint paramágneses és infravörös analizátorok segítségével mértük oxigén-, illetve szén-dioxid-mérésre. A lejárt gázt nyugalmi állapotban 30 percig, az étkezés utáni 2 órán át pedig minden 15 perces idõszak végén 7 percig gyûjtöttük. A vénás vérmintákat étkezés előtt és után minden 15. percben vettük a glükóz és az inzulin plazmakoncentrációinak meghatározására. Az étkezés folyékony formában volt, és 52% szénhidrátot, 37% zsírt és 11% fehérjét tartalmazott. A kontrollcsoport csak vizet kapott ugyanabban a térfogatban a másik csoportnak biztosított folyékony étkezésből.

Buchholz és mtsai. [18] közvetett kalorimetriával is mérte a TEF-t a étkezés utáni 2 órában. A vizsgálati alanyok 12 órás böjtöt követően számoltak be a vizsgálatról. A kimerült levegőt 60 percig szellőztetett előtetővel mértük, az adatok utolsó 40 percével. A TEF-t ezután közvetett kalorimetriával mértük a platói vérminta után 120 percig, majd egy 55% szénhidrátból, 30% zsírból és 15% fehérjéből álló kevert folyékony ételt fogyasztva. Az étkezés dózisát úgy számítottuk, hogy az RMR 30% -a volt minden alany esetében.

3.1.4. Edzési energiaköltségek (EEE)

Becslések szerint az SCI-vel rendelkező férfi és női sportolók energiaigénye 25–75% -kal alacsonyabb, mint a testképes sportolóké [17]. A ráfordított energia a sporttól és a sérülés szintjétől függ. Becslések szerint például a kerekesszékes férfi kosárlabdázók a testes kosárlabdázók által elfogyasztott kalóriák 75% -át költik el. Ennél is nagyobb az energia-eltérés a férfi rögbiben, ahol a becslések szerint a kerekesszékes rögbi játékosok csak a testalkatú férfi rögbi játékosok által elköltött kalóriák 26% -át költik el [17].

Számos eszközt alkalmaztak az SCI-ben szenvedő személyek energiafogyasztásának felmérésére, ideértve a közvetett kalorimetriát, a pulzusmérést, a gyorsulásmérőket és az energiaköltség-kérdőíveket, beleértve a gerincvelő sérüléssel küzdő emberek fizikai aktivitásának visszahívására vonatkozó értékelést (PARA-SCI) és a szabadidő fizikai Aktivitási kérdőív gerincvelő-sérült emberek számára LTPAQ-SCI [23,24]. Vannak azonban korlátozások ezen módszerek körül, amikor SCI-vel rendelkező sportolókra alkalmazzák őket [2]. Ennek eredményeként nincs elegendő kutatás annak igazolására, hogy validált aranystandard legyen-e az SCI-vel rendelkező sportolók energiafelhasználásának felmérésére [20,23].

Ezenkívül a SCI-ben szenvedő egyéneknek, különösen azoknak, akiknek magas a gerinc elváltozása, csökkenthetik a szimpatikus idegrendszer (SNS) elérhetőségét a munkaképes egyénekhez képest. Az SNS részt vesz a máj glikogenolízisében és a glükoneogenezisben, és ezáltal befolyásolhatja a SCI-ben szenvedő sportolók anyagcseréjét [17]. A SCI-ben szenvedő egyéneknek csökkent az izomtömege, amely rendelkezésre áll a testmozgáshoz [17,19]. Ez az SNS aktivitás csökkenésével, valamint az alacsonyabb VO2 csúcs- és csúcsteljesítmény kimenetelével csökkent testmozgási kapacitást eredményezhet a testvezérléshez képest, ami arra utal, hogy ezek a sportolók kevesebb energiát költhetnek el az azonos tevékenységet végző, ép testű sportolókhoz képest [19]. ].

Néhány tanulmány méri az energiafelhasználást, miközben a sportolók edzőtáborokban élnek. A lakó- és edzőhelyiségek, valamint a terep közötti távolság mind jelentősen befolyásolhatja e sportolók energiafogyasztását, mivel az ezekre a helyekre jutó kalória nagyobb lehet, mint a munkaképes embereké. Így az energiafogyasztás drasztikusan eltérhet a sportoló beállításától függően. A becsmérlés módja és a sérülés teljessége szintén eltérhet, ami befolyásolja az energiafogyasztást, és megnehezíti az SCI-vel rendelkező sportolók energiafogyasztásának felmérését. Bár további kutatások indokoltak, a nem testmozgással járó termogenezis (NEAT) nagyobb lehet a SCI-ben szenvedő embereknél, mivel a napi tevékenységek elvégzése nagyobb kihívást jelenthet, míg a strukturált testmozgás során az energiaköltség alacsonyabb lehet, mint amit a testes sportolóknál megfigyeltek.

3.1.5. Energia elérhetőség

A kutatás még nem vizsgálta az EA-t SCI-ben szenvedő sportolóknál. Az energiafogyasztásra vagy az energiafogyasztásra vonatkozó szakirodalom azonban azt sugallja, hogy a SCI-vel rendelkező férfi és női sportolók is bizonyíthatják a LEA kockázati tényezőit [1,3,25]. Az EA-t a teljes energiafogyasztás (kcal) és a testmozgás energiakiadásának (kcal) és a zsírmentes tömeg kilogrammának (kg) és a zsírmentes tömeg (FFM) hányadosa számításával számítják. Úgy gondolják, hogy a női sportolók optimális energiaellátása> 45 kalória/FFM kilogramm. A csökkent energiaellátást ebben a populációban a szakirodalom a 2. táblázatban definiálja. Blauwet és mtsai. [35] megállapította, hogy nem volt különbség az alacsony energiafogyasztás kockázata között azoknál a férfi és női para atlétáknál, akik a sportban versenyeztek, hangsúlyozva a karcsúságot, más sportokhoz képest. Ez arra utal, hogy a para sportolókat sporttól függetlenül veszélyeztetheti a LEA. Ezenkívül az alanyok 40% -a számolt be arról, hogy jelenleg megpróbál fogyni, és 61% -uk azt próbálta megváltoztatni testösszetételét, hogy javítsa teljesítményét [35]. Bár több kutatás indokolt, a válaszok azt mutatják, hogy a SCI-vel rendelkező sportolók fokozottan ki vannak téve a LEA kockázatának.

2. táblázat

Kutatások, amelyek a rendhagyó étkezés és étkezési magatartás kockázatát vizsgálják a para atléták körében, beleértve a SCI-vel rendelkező sportolókat is.