Diferențele sexuale în metabolismul energetic trebuie luate în considerare la modificările stilului de viață la oameni
1 St. George Clinical School, Facultatea de Medicină, Universitatea din New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia
2 Departamentul de Medicină, St. Spitalul George, Kogarah, NSW 2217, Australia
Abstract
Femeile au o proporție mai mare de grăsime corporală în comparație cu bărbații. Cu toate acestea, femeile consumă mai puține kilojoule pe kilogram de masă slabă și arde grăsimile mai preferențial în timpul exercițiilor fizice, comparativ cu bărbații. În timpul gestației, femeile stochează cantități chiar mai mari de grăsime care nu pot fi atribuite exclusiv aportului crescut de energie. Aceste observații sugerează că relația dintre kilojoule consumate și kilojoule utilizate este diferită la bărbați și femei. Nu se cunoaște motivul acestor diferențe de sex în metabolismul energetic; cu toate acestea, poate fi legat de steroizi sexuali, diferențe în rezistența la insulină sau efectele metabolice ale altor hormoni, cum ar fi leptina. Atunci când se iau în considerare modificările stilului de viață, ar trebui luate în considerare diferențele de sex în metabolismul energetic. Mai mult, elucidarea rolului de reglare al hormonilor în homeostazia energetică este importantă pentru înțelegerea patogeniei obezității și poate în viitor poate duce la modalități de reducere a grăsimii corporale cu o restricție energetică mai mică.
1. Introducere
Prima jumătate a acestei lucrări se concentrează pe diferențele dintre bărbați și femei: sunt evidențiate diferențele de gen în FM, sunt discutate aspecte ale metabolismului energetic care pot explica aceste diferențe și sunt discutate rolurile metabolice cheie ale hormonilor ovarieni. În acest context, a doua jumătate a acestei lucrări se concentrează pe compoziția corpului și echilibrul energetic în timpul sarcinii.
2. Diferențele de gen în compoziția corpului de-a lungul vieții
La fel ca multe mamifere, oamenii prezintă diferențe semnificative în masa fără grăsimi (FFM) și FM între sexe. Sondaj național de examinare a sănătății și nutriției III (NHANES III) din 15.912 subiecți, a arătat că femeile albe non-hispanice cu vârste cuprinse între 12 și 80 de ani au un procent mai mare de FM decât bărbații, începând de la pubertate și variind de la 6% la 11% mai mare pentru fiecare deceniu studiat (vezi Tabelul 1 și Figura 1) [10]. Alte studii susțin, de asemenea, noțiunea că divergența sexuală semnificativă în compoziția corpului începe cu pubertatea [3]. Această diferență de sex se aplică tuturor grupurilor etnice și a fost observată la toate populațiile, deși magnitudinea sa este influențată de factori etnici, genetici și de mediu [11]. Nu numai că există o diferență în procente de FM între sexe, există și o diferență bine recunoscută în distribuția grăsimii corporale.
3. Diferența de gen în metabolismul energetic
Se poate presupune că femeile depozitează mai multe grăsimi, deoarece consumă mai multă energie decât consumă sau că depozitează mai eficient grăsimea consumată. Cu toate acestea, atunci când aportul zilnic de energie este comparat în cohorta subiecților de la NHANES III, bărbații au consumat mai multă energie, chiar și după ajustarea pentru masa fără grăsimi (187 kJkg -1 față de 170 kJkg -1) [1, 10]. O posibilă explicație este că femeile sunt mai eficiente în conservarea energiei și stocarea acesteia ca grăsime. Susținerea acestei noțiuni este recunoașterea faptului că femeile trebuie să reducă aportul alimentar cu o proporție mai mare pentru a obține același grad de pierdere în greutate ca și bărbații [12]. O altă observație este că, în prima jumătate a sarcinii, femeile își cresc FM fără creșteri evidente ale consumului de energie sau scăderi ale cheltuielilor. Această capacitate de a crește FM fără creșteri substanțiale a aportului de energie indică existența unor adaptări metabolice care pot contribui la diferența de gen în FM.
3.1. Exercitarea Metabolismului
Diferențele în ratele de oxidare a glucozei și a grăsimilor în timpul exercițiului nu par să explice diferența de gen în FM. Femeile arde preferențial un amestec de combustibil mai mare cu grăsime în glucoză în timpul exercițiului [13]. În ciuda acestui fapt, femeile pierd mai puține grăsimi decât bărbații atunci când se confruntă cu un deficit energetic similar [14-17]. Acest lucru poate fi legat de depozitarea mai eficientă a grăsimilor în perioadele care nu fac exerciții fizice [18, 19], având în vedere că mai puțin de 5% din zi este petrecut la exerciții la majoritatea oamenilor sănătoși. Masa mai mare de grăsime la femei le poate permite să utilizeze preferențial această sursă de energie ca combustibil în timpul exercițiilor fizice, în timp ce în perioadele fără exerciții fizice, femeile depozitează grăsimea mai eficient în comparație cu bărbații.
3.2. Metabolism postprandial
Întrucât femeile nu consumă mai multă energie în comparație cu bărbații, totuși oxidează în mod preferențial grăsimile în timpul exercițiilor fizice, pare logic să propunem că FM-ul lor mai mare se datorează depozitării crescute a grăsimilor în perioadele neexercitante. Într-adevăr, s-a constatat că femeile revin la o stare de oxidare redusă a acizilor grași imediat după efort, care persistă ore întregi [21]. În plus, s-a raportat că eliberarea de acizi grași liberi postprandiali din țesutul adipos este mai mică la femei decât la bărbați [22, 23]. Mai multe studii transversale care au comparat bărbați și femei au demonstrat că bărbații au oxidat un procent mai mare de grăsime ingerată [24, 25]. Folosind radiotracere, acești autori au arătat, de asemenea, că absorbția de acizi grași postprandiali de către țesuturile adipoase subcutanate și inferioare a corpului a fost mai mare la femei decât la bărbați. Deoarece cantitatea de energie cheltuită în stările postabsorbtive și postprandiale este mai mare decât în timpul exercițiilor fizice, aceasta va avea o influență excelentă asupra depozitării globale a grăsimilor și a FM.
Se crede că estrogenul este parțial responsabil pentru această reducere a oxidării postprandiale a acizilor grași. Studiile prospective utilizând terapia cu estrogeni pe cale orală au raportat reduceri ale oxidării acizilor grași postprandiali. Un studiu a constatat reduceri semnificative ale oxidării acizilor grași postprandiali asociate cu o mică creștere a FM [27]. Modificări similare s-au găsit la femeile cu deficit de hormoni de creștere în terapia cu estrogeni orali [28]. Un alt studiu a raportat reduceri mai mari ale oxidării acizilor grași postprandiali cu estrogen oral, comparativ cu terapia transdermică asociată cu o creștere semnificativă a FM [29]. Această observație dependentă de cale crește posibilitatea ca terapia cu estrogeni pe cale orală să-și exercite influența asupra ficatului în timpul metabolismului la prima trecere. Prin urmare, studiile care utilizează estrogeni exogeni au demonstrat că depozitarea eficientă a grăsimilor la femei a fost mediată prin oxidarea redusă a acidului gras postprandial, cel mai probabil din cauza unei influențe estrogenice asupra procesării hepatice a grăsimilor dietetice.
Cu toate acestea, efectul metabolic al tratamentului cu estrogeni exogeni poate diferi de eestrogeni endogeni din mai multe motive. Estrogenii sintetici exogeni sunt, în general, mai puternici [30] și au atribute farmacocinetice diferite [31]. Există mai multe tipuri de estrogeni endogeni și fiecare poate avea acțiuni ușor diferite sau sinergice [30]. Studiile prospective în timpul stării hiperestrogenice ale sarcinii sunt ideale pentru investigarea efectelor estrogenilor endogeni asupra oxidării acizilor grași postprandiali. Cu toate acestea, dificultățile logistice de a studia graviditatea femeilor însărcinate au însemnat că, până în prezent, au existat studii prospective limitate, cu o dimensiune suficientă a eșantionului, privind metabolismul energetic în timpul sarcinii. Spaaij și colab. [32] au studiat 27 de femei de la pre-sarcină până la naștere. Ei au descoperit că oxidarea grăsimilor postprandiale nu a diferit de valorile pre-gravide în primele 13 săptămâni și de fapt a crescut după aceea. În studiile transversale, Nagy și King [33] nu au detectat nicio diferență în oxidarea postprandială a acizilor grași între 6 subiecți non-gravizi și 10 gravide, în timp ce un studiu mai amplu (