2023能量不足对女性生殖健康影响的研究进展.docx

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1、2023能量不足对女性生殖健康影响的研究进展摘要女性生殖功能的发育和维持需要大量能量，而生殖过程并非机体必需的生命活动。当机体处于能量供应缺乏状态，即能量摄入不足和(或)能量消耗过多时，则会出现能量的重新分配，导致生殖功能降低，出现下丘脑-垂体-卵巢(hypotha1amic-pituitary-ovary,HPO)轴不同程度的抑制，表现为排卵障碍、月经失调和不孕症等。长期能量不足状态下可引起体脂率下降，而脂肪组织在维系营养与生殖中发挥重要作用，影响月经初潮的发动和周期的维持。女运动员三联征和神经性厌食患者都是长期能量不足和低体脂的典型例子，目前以减少运动消耗和增加饮食摄入使体脂率升高作为生殖

2、功能康复的必要条件。本文就以上两种模型对能量不足对女性生殖健康影响的研究进展进行综述。【关键词】能量代谢；功能性下丘脑性闭经；生殖健康；女运动员三联征；神经性厌食症通常人体中能量摄入和能量消耗始终处于一个复杂多变的动态平衡中，其目的是维持一定水平的能量储存，并达到相对稳定的能量稳态11机体能量过剩时，通过合成脂肪组织使多余的能量储存，为应对能量不足发生时提供缓冲作用，从而保证机体维持基本生命活动。能量摄入主要取决于每日饮食摄入的热量，而总能量消耗(tota1energyexpenditure,TEE)可被分为以下三个部分,包括静息能量消耗(restingenergyexpenditurezRE

3、E1活动相关能量消耗(activityenergyexpenditure,AEE)和体温调节所需能量消耗。REE指用来维持人体基础代谢的能量，比基础代谢率略高3%10%2,主要由去脂体质量(fat-freemass,FFM)决定。若长期处于能量摄入小于能量消耗的能量缺乏状态时，此时机体会重新达到一种病理性能量平衡，这是为应对和适应一段时期内能量摄入和能量消耗的变化，而出现生理功能重新调节的结果。可利用能量(energyavai1abi1ity,EA)是整合了能量摄入和能量消耗的另一种能量相关概念。EA等于能量摄入减去AEE(单位：kca1)后,再除以FFM(单位：kg这部分能量主要用于机体五大

4、生命活动，包括细胞功能维持、体温调节、生长发育、运动和生殖功能3o当机体的EA发生波动时，不能保证以上全部生命活动同时且同水平地继续进行，此时则会出现能量利用的优化，即能量的重新分配，能量会优先分配给生命维持所需的生理过程，此时生殖功能会处于抑制状态。一女性生殖过程的EE与低EA状态(IoWenergyavai1abi1ity,1EA)早期研究表明，小型雌性哺乳动物生命周期短和基础代谢率高，常因能量供应不足，妊娠和泌乳期间发生其幼崽的丢失。为了提升长期生育率，会优先补充能量而延迟妊娠3o同理，人类生殖、妊娠和生产过程也需要消耗大量能量，女性妊娠需要50000kca1以上的能量,泌乳需要1000

5、kca1/d的能量40排卵也与能量利用有关。部分干预性和观察性队列研究显示,因高强度运动(60min/d)而较长时间处于能量不足的正常或低体质量指数(bodymassindex力MI)女性中，发生无排卵性不孕症的风险增加2.3倍5o妊娠期母体组织合成代谢活动增强，胎盘、胎儿对营养物质需求增加，故从妊娠到分娩需要消耗大量能量。目前建议妊娠中晚期时热量摄入应增加350450kca1do产后泌乳也需要消耗能量，与乳汁产生量、能量密度和合成过程有关，建议产后6个月前后能量摄入分别增加330kca1/d和400kca1/d6o由此可见，在女性整个生命周期中，如果长期处于EA低下，其生殖功能可能会受到不同

6、程度的影响，甚至导致卵巢功能紊乱、闭经、无排卵性不孕症和影响母体与胎儿健康的产科合并症及子代成年后的健康水平。过去有研究显示，EA对女性黄体生成素(IUteiniZinghormone,1H)脉冲和骨骼代谢的影响具有剂量依赖性,并总结出不同的EA阈值7-80理想的EA应大于每天45kca1/kgFFM,此时机体的所有生理活动(包括生殖功能)才能正常维持。当EA处于每天3045kca1/kgFFM时，机体尚可耐受91当EA低于每天30kca1/kgFFM时，睡眠和清醒状态下1H脉冲频率出现不同程度降低7;EA小于每天20kca1/kgFFM时,发生破骨亢进而成骨抑制的骨代谢变化；EA下降至每天1

7、0kca1/kgFFM时，卵巢功能受抑制，导致雌激素水平低下，进而影响月经周期，甚至导致下丘脑-垂体-甲状腺轴等其他内分泌激素改变8o现在1EA被定义为导致机体正常生理功能紊乱,从而影响健康或竞技表现的能量供应不足状态9,由于不同类型和强度的运动能量消耗的差异性、进食和日常活动量的数据缺乏难以统计准确量化，所以尚无统一认可且准确的EA估测方法，关于定义1EA具体的切割值的确定还需更多研究。由于目前发现1EA与女性生殖、骨骼健康状态密切相关,选择合适的测量方法和诊断阈值便于及早识别出处于临界能量不足状态的女运动员或减重期的普通女性，预防其生殖、骨骼健康损害的进一步发生。二.常见女性能量不足疾病及

8、定义能量不足抑制女性生殖功能，以性发育迟缓、初潮晚、月经失调、无排卵和不孕症为主要表现。长期能量失衡状态可见于两类典型人群，一类是因高强度或过量运动训练而以能量消耗增加为主要表现的女性运动员，另一类是采取极端节食而限制减少能量摄入，刻意造成体质量减轻为主要表现的神经性厌食症(anorexianervosa,AN)患者。目前研究显示，二者不仅可出现不同程度的生殖功能抑制，也有其他相似点和重叠部分，例如都具有低BMI和低体脂率的身材特征、可同时受精神应激因素的影响10,AN患者情绪问题更为突出，常抑郁共病焦虑障碍等精神心理异常11,而运动员中，从事对舞蹈、体操等对身材有严格要求的运动时,也存在过度

9、控制体质量、进食障碍为特征的精神问题1201 .女性运动员三联征(fema1eath1etetriadzFAT):运动员可因强化运动训练增力口EE或节食手段减少能量摄入导致EA降低z20172019年的研究显示，在不同种类的体育运动中，1EA发生率为22%58%130其中田径运动员中，短跑、跳远、投掷类等需要瞬间爆发力的运动中也可能存在亚临床性1EAz1EA发生率为18%58%14o在花样游泳、芭蕾舞等对身材有要求而有审美性质的运动中，女性运动员1EA的发生率更高15o1992年美国运动医学会(AmericanCo11egeofSportsMedicine,ACSM)首次提出FAT,具体包括进

10、食障碍、闭经和骨质疏松，2007年ACSM更新了FAT定义，即女性运动员处于EAx月经功能和骨骼健康三方面相互影响的病理状态16O长期1EA状态下，机体表面上虽始终保持能量摄入等于能量消耗，然而保证内部维持正常水平的生理功能的能量却仍处于缺乏状态。这不仅影响生殖功能和骨骼健康，还会影响到机体正常生理功能的多个方面，包括免疫功能、蛋白合成和心血管系统等。早期研究显示，女性运动员常发生月经初潮延迟，而越小年龄段开始训练的运动员初潮发生越晚17o存在1EA的女性运动员可出现月经初潮延迟、月经稀发和原发性或继发性闭经等不同严重程度的临床表现。WiI1iamS第185开究表明1EA降低程度与月经失调发生

11、率相关r2=0.24,P=0.003),但具体阈值尚不清楚。从事有体质量级别和身材要求运动的女运动员月经失调发生率更高,顶尖长跑运动员中约60%的人被诊断为功能性下丘脑闭经19,青少年短跑运动员中月经失调发生率为23%24%20zEAx年龄、运动类型和训练强度等因素可使生殖功能抑制状态的临床表现具有一定差异。2 .AN:AN是一种以刻意节食减轻或维持过轻体质量、营养不良、伴有精神症状、治疗抵抗性和因全身并发症和自杀而死亡的高风险为特征的严重精神疾病。其显著特征是慢性进食障碍，患者通过节食手段极端限制能量摄入，使其BM1体质量和体脂远低于正常理想范围,而机体长期处于能量缺乏状态，不仅影响生殖功能

12、，还影响其他器官系统的正常生理功能，出现胃肠道功能紊乱、心率减慢、低血压和低钾血症等并发症m相比于FAT,AN是更严重的长期能量缺失和营养不良状态。机体启动了一系列能量保护机制，生殖系统表现为低促性腺激素性腺功能减退；此外呈现生长激素抵抗、高皮质醇血症和低T3综合征(1owtriiodothyroninesyndrome,1T3S)等21,说明机体在极端能量不足状态时，主要降低生殖和生长活动的能量消耗，同时减少分解而增加合成代谢活动。2013年美国精神病协会把下丘脑性闭经移除了AN诊断标准，因为部分AN患者月经周期仍可维持正常22,但闭经仍是绝经前AN患者的常见临床表现，66%84%的AN发生

13、闭经，6%11%发生月经稀发230青春期前可表现为青春期延迟、原发性闭经和生长延迟24o长期影响包括生育力下降和妊娠风险增加，AN女性更易晚育、意外妊娠，孕育子代数较少25,与排卵障碍性不孕症、生育态度消极有关26o妊娠期间也易发生流产、妊娠剧吐、早产和产后抑郁症。新生儿发生小于胎龄儿和小头畸形的发生率也较高27o三.短期和长期能量不足对生殖功能的影响能量缺失程度与持续时间与生殖功能受影响程度都具有剂量依赖关系。起初可表现为黄体期缩短、无排卵性月经和月经稀发等月经失调，随着能量缺失时间延长，严重者出现下丘脑性闭经，进而影响育龄期女性的生育力和妊娠状态。1 .1H脉冲频率降低(短期影响)：下丘脑

14、促性腺激素释放激素(gonadotropin-re1easinghormone,GnRH)脉冲释放频率改变可能是引起功能性下丘脑性闭经的潜在原因，其中主要以1H脉冲频率降低为特征28o最初开展动物实验来证明短期能量不足对下丘脑-垂体-卵巢(hypotha1amic-pituitary-ovary,HPO)轴的影响,例如在短期限制进食或禁食的动物实验中，可观察到显著、快速的1H脉冲频率降低，而恢复正常饲养后,1H脉冲又可在数分钟或数小时内很快恢复正常29-300除了禁食诱导1EA,Wi11iams等31也建立了通过增加雌猴运动消耗能量的1EA模型，结果显示，增加运动后4d滤泡中期1H脉冲频率降低

15、T21%;但仅恢复正常能量摄入Id后，降低的1H脉冲频率则迅速反弹升高，说明短期内EA的改变可引起HPO轴较灵敏的变化。除了HPO轴的改变，Morin等32报道在禁食48h后，大部分仓鼠可出现动情周期、排卵、求偶行为终止以及排卵后阴道分泌物减少等改变，这些变化很可能与禁食后继发的低雌激素水平有关。随后1oucks翱33观察到短期1EA对正常女性HPO轴和月经的影响,禁食24h后，女性白天清醒状态下1H脉冲频率降低;而夜间睡眠状态下1H脉冲幅度升高，但24h平均水平无明显变化，将1EA作用时间延长至45d时，当EA低于每天30kca1/kgFFM时，白天和夜间均出现1H脉冲降低。当EA为每天10

16、kca1/kg和20kca1/kgFFM时,部分女性出现黄体期缩短（黄体期I1d入由此可以推测，短期能量不足也可以影响月经周期，黄体期缩短可看作是从正常月经进展到闭经过程中的一个中间状态。但并未探究几个月（包括数个完整的月经周期）中月经失调的逐渐进展过程。2 .不同程度月经失调（长期影响）:Bu11en等34通过探究连续2个月的剧烈运动是否能引起未受过运动训练的女性出现月经失调，结果显示受试对象无论有无体质量减轻，大部分在试验中期和结束后出现了异常子宫出血、月经延迟或黄体期功能不全和1H峰缺失的激素分泌异常；体质量减轻组在试验第2个月后，月经延迟和1H峰缺失发生率更高。在持续运动的2个月内,44%的人可出现从黄体功能不全进展到1H峰缺失的过程,而体质量稳定组却无上述明显变化。Wi11iams等