Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tập thể dục trong quá trình hạn chế năng lượng làm giảm tình trạng mất xương nhưng không ảnh hưởng đến trạng thái estrogen hoặc hormone chuyển hóa
Tóm tắt
Hạn chế năng lượng dẫn đến mất xương, làm tăng nguy cơ gãy xương do căng thẳng. Nghiên cứu này kiểm tra tác động của việc tập thể dục trong quá trình hạn chế năng lượng đối với xương và các yếu tố nội tiết. Tập thể dục kèm theo hạn chế năng lượng không làm ảnh hưởng đến các yếu tố nội tiết, nhưng đã giảm thiểu một phần mất xương quan sát được ở những con chuột mắc ít vận động. Hạn chế năng lượng chế độ ăn kéo dài dẫn đến mất xương và tăng nguy cơ gãy xương. Cần thực hiện các thử nghiệm có kiểm soát chặt chẽ về hạn chế năng lượng dài hạn với và không có tập thể dục mạnh mẽ để xác định liệu việc tập luyện có thể bù đắp cho sự mất xương do hạn chế năng lượng gây ra hay không. Mục tiêu của dự án hiện tại là làm rõ tác động của việc tập thể dục và hạn chế năng lượng đối với khối lượng xương, tình trạng estrogen và hormone chuyển hóa. Hai mươi bốn con chuột cái Sprague-Dawley không sinh sản (n = 8/nhóm) được chia thành ba nhóm—ăn tự do + tập thể dục (Adlib + EX), 40% hạn chế năng lượng + tập thể dục (ER + EX), và 40% hạn chế năng lượng + ít vận động (ER + SED). Tình trạng năng lượng giữa các nhóm ER là như nhau. Chạy trên máy chạy bộ được thực hiện 4 ngày/tuần với 70% VO2max trong 12 tuần. Khối lượng mỡ và khối lượng nạc cũng như mật độ khoáng xương khu vực (aBMD) đã giảm sau 12 tuần (p < 0,05) cho ER + EX so với Adlib + EX, nhưng aBMD của ER + EX cao hơn ER + SED (p < 0,0001). Leptin huyết thanh và một chất chuyển hóa estrogen trong nước tiểu, estrone-1-glucuronide (E1G), đã giảm vào tuần thứ 12 (p = 0,0002) với hạn chế năng lượng, không có tác động của tập thể dục. Hormone tăng trưởng giống insulin I (IGF-I) huyết thanh giảm (p = 0,02) từ cơ sở đến tuần thứ 12 trong cả hai nhóm ER. ER + EX có mật độ khoáng xương thể tích vỏ cao hơn (vBMD) ở giữa xương chày (p = 0,006) so với ER + SED. Tập thể dục trong quá trình hạn chế năng lượng đã giảm thiểu một phần, nhưng không phải tất cả, tình trạng mất xương quan sát được ở các con chuột ER thụ động, nhưng có ít tác động đến những thay đổi trong E1G nước tiểu và IGF-I và leptin huyết thanh. Những dữ liệu này làm nổi bật tầm quan trọng của cả việc cung cấp năng lượng đầy đủ và tải trọng cơ học từ việc tập thể dục trong việc duy trì khối lượng xương.
Từ khóa
#hạn chế năng lượng #tập thể dục #mất khối lượng xương #hormone chuyển hóa #estrogenTài liệu tham khảo
Ackerman KE, Nazem T, Chapko D, Russell M, Mendes N, Taylor AP, Bouxsein ML, Misra M (2011) Bone microarchitecture is impaired in adolescent amenorrheic athletes compared with eumenorrheic athletes and nonathletic controls. J Clin Endocrinol Metab 96:3123–3133
Allen MR, Currado AC, Bloomfield SA (2001) Cancellous bone loss in adult rats following reduction in chow calcium and vitamin D contents to NRC-recommended levels. J Bone Miner Res 16:S279
Ardawi MM, Rouzi AA, Qari MH (2012) Physical activity in relation to serum sclerostin, insulin-like growth factor-I, and bone turnover markers in healthy pre-menopausal women; a cross-sectional and a longitudinal study. J Clin Endocrinol Metab 97:3691–3699
Armstrong DW, Rue JPH, Wilckens JH, Frassica FJ (2004) Stress fracture injury in young military men and women. Bone 35:806–816
Bennell K, Matheson G, Meeuwisse G, Brukner P (1999) Risk factors for stress fractures. Sports Med 28(2):91–122
Brooks GA, White TP (1978) Determination of metabolic and heart rate responses of rats to treadmill exercise. J Appl Physiol 45:1009–1015
Brukner P, Bennell K (1997) Stress fractures in female athletes: diagnosis, management, and rehabilitation. Sports Med 24(6):419–429
Cifuentes M, Morano AB, Chowdhury HA, Shapses SA (2002) Energy restriction reduces fractional calcium absorption in mature obese and lean rats. J Nutr 132:2660–2666
De Souza MJ, Williams NI (2004) Physiological aspects and clinical sequelae of energy deficiency and hypoestrogenism in exercising women. Hum Reprod Update 10(5):433–448
De Souza MJ, Van Heest J, Demers LM, Lasley BL (2003) Luteal phase deficiency in recreational runners: evidence for a hypometabolic state. J Clin Endocrinol Metab 88:337–346
Devlin MJ, Cloutier AM, Thomas NA, Panus DA, Lotinun S, Pinz I, Baron R, Rosen CJ, Bouxsein ML (2010) Caloric restriction leads to high marrow adiposity and low bone mass in growing mice. J Bone Miner Res 25(9):2078–2088
DiMarco NM, Dart L, Sanborn C (2007) Modified activity-stress paradigm in an animal model of the female athlete triad. J Appl Physiol 103:1469–1478
Giustina A, Mazziotti G, Canalis E (2008) Growth hormone, insulin-like growth factors, and the skeleton. Endocr Rev 29:535–559
Goldberger BA, Loewenthal B, Darwin WD, Cone EJ (1995) Intrasubject variation of creatinine and specific gravity measurements in consecutive urine specimens of heroin users. Clin Chem 41(1):116–117
Haddow JE, Knight GJ, Palomaki GE, Neveux LM, Chilmonczyk BA (1994) Replacing creatinine measurements with specific gravity values to adjust urine cotinine concentrations. Clin Chem 40(4):562–564
Hamrick MW (2004) Leptin, bone mass, and the thrifty phenotype. J Bone Miner Res 19(10):1607–1611
Hamrick MW, Ding KH, Ponnala S, Ferrari SL, Isales CM (2008) Caloric restriction decreases cortical bone mass but spares trabecular bone in the mouse skeleton: implications for the regulation of bone mass by body weight. J Bone Miner Res 23(6):870–878
Hawkins J, Cifuentes N, Pleshko NL, Abmia-Sobhan H, Shapses SA (2010) Energy restriction is associated with lower bone mineral density of the tibia and femur in lean but not obese female rats. J Nutr 140:31–37
Hinton PS, LeCheminant JD, Smith BK, Rector S, Donnelly JE (2009) Weight loss-induced alterations in serum markers of bone turnover persist during weight maintenance in obese men and women. J Am Coll Nutr 28(5):1616–1618
Hosny IA, Elghawabi HS, Younan WBF, Sabbour AA, Gobrial MAM (2012) Beneficial impact of aerobic exercises on bone mineral density in obese premenopausal women under caloric restriction. Skelet Radiol 41:423–427
Ihle R, Loucks AB (2004) Dose-response relationships between energy availability and bone turnover in young exercising females. J Bone Miner Res 19(8):1231–1240
Keen AD, Drinkwater BL (1997) Irreversible bone loss in former amenorrheic athletes. Osteoporos Int 7:311–315
Khosla S, Atkinson EJ, Riggs BL, Melton LJ (1996) Relationship between body composition and bone mass in women. J Bone Miner Res 11(6):857–863
Knapik J, Montain SJ, McGraw S, Grier T, Ely M, Jones BH (2012) Stress fracture risk factors in basic combat training. Int J Sports Med 33:940–946
Lauder TD, Dixit S, Pezzin LE, Williams MV, Campbell CS, Davis GD (2000) The relation between stress fractures and bone mineral density: evidence from active duty army women. Arch Phys Med Rehabil 81:73–79
Loucks AB (2003) Energy availability, not body fatness, regulates reproductive function in women. Exerc Sport Sci Rev 31(3):144–148
Loucks AB (2004) Energy balance and body composition in sports and exercise. J Sports Sci 22:1–14
Munro CJ, Stabenfeldt GH, Cragun JR, Addiego LA, Overstreet JW, Lasley BL (1991) Relationship of serum estradiol and progesterone concentrations to the excretion profiles of their major urinary metabolites as measured by enzyme immunoassay and radioimmunoassay. Clin Chem 37(6):838–844
Nattiv A, Loucks AB, Manore MM, Sanborn CF, Sundgot-Borgen J, Warren MP (2007) The female athlete triad: American College of Sports Medicine position stand. Med Sci Sports Exerc 39:1867–1882
Reeves PG, Nielsen FH, Fahey GC Jr (1993) AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet. J Nutr 123:1939–1951
Reeves PG, Rossow KL, Lindlauf J (1993) Development and testing of the AIN-93 purified diets for rodents: results on growth, kidney calcification and bone mineralization in rats and mice. J Nutr 123:1923–1931
Ricci TA, Heymsfield SB, Pierson RN Jr, Stahl T, Chowdhury HA, Shapses SA (2001) Moderate energy restriction increases bone resorption in obese postmenopausal women. Am J Clin Nutr 73:347–352
Swift SN, Baek K, Swift JM, Bloomfield SA (2012) Restriction of dietary energy intake has a greater impact on bone integrity than does restriction of calcium in exercising female rats. J Nutr 142:1038–1045
Takeda S, Elefteriou F, Levasseur R, Liu X, Zhao L, Parker KL, Armstrong D, Ducy P, Gerard KG (2002) Leptin regulates bone formation via the sympathetic nervous system. Cell 111:305–317
Talbott SM, Cifuentes M, Dunn MG, Shapses SA (2001) Energy restriction reduces bone density and biomechanical properties in aged female rats. J Nutr 131:2382–2387
Talbott SM, Rothkopf MM, Shapses SA (1998) Dietary restriction of energy and calcium alters bone turnover and density in younger and older female rats. J Nutr 128:640–645
Tharion WJ, Lieberman HR, Montain SJ, Young AJ, Baker-Fulco CJ, DeLany JP, Hoyt RW (2005) Energy requirements of military personnel. Appetite 44:47–65
Villareal DT, Fontana L, Weiss EP, Racette SB, Steger-May K, Schetchman KB, Klein S, Holloszy JO (2006) Bone mineral density response to caloric restriction-induced weight loss or exercise-induced weight loss. Arch Intern Med 166:2502–2510
Weiss EP, Racette SB, Villareal DT, Fontana L, Steger-May K, Schechtman KB, Klein S, Ehsani AA, Holloszy JO, Washington University School of Medicine CALERIE Group (2007) Lower extremity muscle size and strength and aerobic capacity decrease with caloric restriction but not with exercise-induced weight loss. J Appl Physiol 102:634–640
Weitzmann NM, Pacifici R (2006) Estrogen deficiency and bone loss: an inflammatory tale. J Clin Invest 116(5):1186–1194
Wolff I, van Croonenborg JJ, Kemper HCG, Kostense PJ, Twisk JWR (1999) The effect of exercise training programs on bone mass: a meta-analysis of published controlled trials in pre- and post-menopausal women. Osteoporos Int 9:1–12
Yakar S, Rosen CJ, Beamer WG, Ackert-Bicknell CL, Wu Y, Liu JL, Ooi GT, Setser J, Frystyk J, Boisclair YR, LeRoith D (2002) Circulating levels of IGF-I directly regulate bone growth and density. J Clin Invest 110:771–781
Zanker CL, Swaine IL (2000) Response of bone turnover markers to repeated endurance running in humans under conditions of energy balance or energy restriction. Eur J Appl Physiol 83:434–440