A fizikai aktivitás szerint a zsírtömeg növekedése elhízott és nem elhízott emberek esetében egyaránt

absztrakt

Háttér:

Az energia-anyagcsere és a fizikai aktivitás (PA) különbségei hozzájárulhatnak a testtömeg (BW) hosszú távú szabályozásához.

Célkitűzés:

A metabolikus determinánsok, az energiafelhasználás és a PA objektíven mért komponensei közötti összefüggés vizsgálata a testtömeg és a zsírtömeg (FM) változásával.

Tervezés:

Prospektív (4 éves) eset-kontroll vizsgálat elhízott (n = 13) és normál testsúlyú (n = 15) fiatal felnőtteknél.

Mérések:

Eleinte megvan a nyugalmi anyagcsere-sebesség, a szubsztrát oxidációja, a mozgásgazdaságosság (ml O 2 kg −1 perc -1), az aerob fitnesz (VO 2max), a teljes és a PA energiafogyasztás kétszeresen megjelölt víz- és PA-val. Mért gyorsulásmérés. A zsírtömeget DXA-val mértük. Az utóvizsgálaton megismételtük a PA és FM méréseinket.

Eredmények:

A zsírtömeg mindkét csoportban (P 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) szignifikánsan nőtt pandémiás arányban. Az elhízás multifaktoriális és genetikai, 9, 10 fiziológiai, 11 társadalmi, kulturális és környezeti komponenst tartalmaz. 12 A testtömeg (BW) és a zsírtömeg (FM) növekedése az idő múlásával bekövetkező pozitív energiamérleg eredménye. Ezért felvetődött, hogy a BW és FM túlsúlyának növekedése az elmúlt évtizedekben valószínűleg a környezeti változásoknak köszönhető, pl. Pl. Könnyű hozzáférés az energiasűrű élelmiszerek nagy adagjaihoz és a csökkent fizikai aktivitással (PA) kapcsolatos energiafogyasztás vagy mindkettő kombinációja. 8, 12, 13

Korábban megfigyeltük, hogy az elhízott serdülők fizikailag kevésbé aktívak, mint egy életkornak és nemnek megfelelő normális testsúly-csoport, de az abszolút PAEE-ben nincs különbség. 25 E tanulmány eredményei arra is utalnak, hogy a PA nem feltétlenül egyezik meg a tevékenység energiaköltségével. 25 A keresztmetszeti asszociációk azonban csak ok-okozati összefüggéseket jelentenek, irányukat nem, és csak akkor, ha ezeket nem véletlen, elfogultság vagy zavartság magyarázza. Ezenkívül nem ismert, hogy a metabolikus determinánsok, a PAEE és a PA alkomponensei egyformán jósolják-e a BW és FM növekedését elhízott és normál testsúlyú egyéneknél. Ennek a tanulmánynak a célja tehát az anyagcsere-determinánsok, az energiafogyasztási becslések és az objektíven mért PA és a testtömeg és az FM változása közötti lehetséges összefüggések elhízott és normál testsúlyú fiatal felnőtteknél.

Tantárgyak és módszerek

alanyok

1999-ben és 2000-ben egy populációval összefüggő esetben 18 elhízott (testtömeg-index (BMI)> 30 kg m −2) serdülőt és 18 életkorral és nem szerint korrigált normál testsúly-kontrollt (BMI −2) vettünk fel a keresztmetszeti különbségek vizsgálatára. az elhízott és normál testsúlyú serdülők közötti energiafogyasztásban és PA mintákban. 25 Minden résztvevőt meghívtak 4 év múlva utólagos mérésekre. A 36 jogosult személy közül harminc vállalta, hogy részt vesz az utólagos mérésekben. Ezek közül egy elhízott nőt 30 kg súlycsökkenés miatt kizártak a gyomor elhízás műtétjéből, az elhízott személyt pedig a nyomonkövetési vizsgálat során a PA monitor hibás működése miatt kizárták a longitudinális elemzésekből. Minden önkéntes egészséges volt, nem szedett semmilyen gyógyszert (kivéve a lányok orális fogamzásgátlóit), és a kiinduláskor vagy a nyomon követés során nem mutatták a csökkent glükóz tolerancia (azaz −1) jeleit. Minden résztvevő írásos beleegyezését adta, és a vizsgálati protokollt az Örebro Megyei Etikai Bizottság jóváhagyta.

Energiafelhasználás és fizikai aktivitás mérése

Az összes alapvető energiafelhasználás és az anyagcsere-mérés már leírásra került. 25, 26 A nyugalmi anyagcserét (RMR) közvetett kalorimetriával mértük reggel egy éjszakai böjt és 30 perc pihenés után a háton. A nyugalmi anyagcsere sebességét De és Weir szerint számoltuk. 27 A szupmaximális O 2 -fogyasztást és a CO 2 -termelést futópadon 4 km/h sebességgel járva mértük közvetett kalorimetriával on-line nyílt áramkörű rendszerrel (Medical Graphics Inc., MN, USA). A maximális aerob kapacitást (VO 2max) közvetett kalorimetriával mértük inkrementális edzési protokoll alatt a kimerülésig, a fentiek szerint. 26 A szubmaximális edzés alatti mozgásgazdaságosságot az oxigénfelvételként számítottuk egy testtömeg-kilogrammonként (mlO 2 kg −1 min −1).

A teljes energiafogyasztást (TEE) Westerterp és mtsai. 14 napos időtartam alatt mértük kettősen jelölt víz módszerrel., 28. 25 vizeletmintát analizáltunk két példányban izotóparányú tömegspektrométerrel (Optima; VG Isogas Ltd., Micromass, Manchester, Egyesült Királyság). A CO 2 -termelést egy energia-egyenérték alkalmazásával mértük az étrend makroelem-összetételéből kiszámított egyedi étkezési hányados (FQ) alapján, amelyet Black et al., 29 feltételezve, hogy a légzési hányados (RQ) megegyezik az FQ-val. A táplálékfelvétel rögzítéséhez egy 7 napos előkódolt élelmiszerrekordot 30 használtak. A fizikai aktivitás energiakiadását TEE × 0,9 mínusz RMR-ként számolták ki, 10% étrenddel kapcsolatos termogenezissel korrigálva. 31

A percről percre mozgást (azaz a fizikai aktivitást) egy egymást követő napon egytengelyű gyorsulásmérővel (Actigraph, Manufacturing Technology Incorporated, Fort Walton Beach, FL, USA) mértük 14 egymást követő napon, egyidejűleg TEE mérésekként a mérés kezdetén. Az első hét aktivitási adatai szoros korrelációt mutattak a második hét aktivitási adataival (r = 0,81, P 600 perc adatokat rögzítettek, belefoglalták az elemzésbe. Minden önkéntes legalább 10 nap érvényes aktivitási adatot adott a kiindulási mérés során, és legalább 6 napot a vizsgálat során. A teljes PA-t (azaz percenkénti számokat (cpm)) a rögzített idő alatt rögzített mozgások teljes számaként számítottuk ki. A különböző intenzitási szinteken eltöltött időt a következőképpen határoztuk meg: Az ülő viselkedést 25 A mérsékelt (1952–5724 cpm) és az intenzív aktivitás (> 5725 cpm) intenzitási küszöbértékeit Freedson és munkatársai szerint határozták meg 32. Minden elemzésben a különböző intenzitási szinteken töltött időt a napi rögzített idő töredékében (%) fejezték ki. Kiszámítottuk a PA változók változását, mint a nyomon követett PA mínusz a PA kiindulási értékét.

Antropometria és testösszetétel

Az antropometriai és a testösszetétel-méréseket korábban leírták. 25, 26 Röviden: Magasság, BW, derék és csípő közötti kerület, valamint a bőrhajlatok mérését ugyanaz a kutató végezte el az alapvonalon és a nyomon követés során. A zsírtömeget, a zsírmentes tömeget (FFM) és a csont ásványianyag-tartalmát kettős energiájú röntgenabszorpciós módszerrel mértük egy Lunar DPX-L denzitométerrel (Lunar Corp., Madison, WI, USA) az elején és az utóvizsgálaton. Ugyanaz a kutató mindkét vizsgálatot felnőtt pásztázási módban végezte, és a denzitométert minden teszt előtt kalibrálták.

Tápanyagok oxidációja

Kiszámítottuk a maradék zsír oxidációs sebességét (g h –1) az O 2 fogyasztásból és a CO 2 termelésből az alap RMR mérések legalacsonyabb 15 perces periódusából, Frayn szerint. 33 Feltételeztük, hogy a fehérje oxidációja az RMR 12% -át fedte le mind a túlsúlyos, mind a normál testsúlyú alanyokban. Ehhez hasonlóan kiszámoltuk a szubmaximális testzsír-oxidációs sebességet az elmúlt 3 percben, miközben 4 km/h sebességgel sétáltunk. A légzési hányadost az O 2 fogyasztás és a CO 2 termelés arányaként számoltuk ki.

statisztika

A leíró összefoglaló statisztikákat a kiindulási és a követés utáni átlagok és szórások (SD) felhasználásával számoltuk. A testösszetétel és a PA változók közötti különbségeket az alapvonal és a követés között páros t-teszttel vizsgáltuk. A változók közötti összefüggéseket lineáris regresszióanalízissel értékeltük. Valamennyi elemzéshez a nyomon követéskor a BW-t vagy az FM-t mint kimeneti változót modelleztük. Egy általánosított lineáris modell segítségével az energiafogyasztás (azaz RMR, TEE és PAEE) és az anyagcsere-változók (nyugalmi és szubmaximális zsíroxidáció, nyugalmi és szubmaximális RQ, valamint testedzés gazdaságosság) független prospektív összefüggéseit értékelték kiinduláskor BW és FM nyomon követéskor. Ezeket az asszociációkat a nem, az elhízás csoport (azaz a normál testsúly és az elhízás), a követés időtartama, valamint a kiindulási FM és FFM alapján igazították. Interakciós feltételeket (pl. Csoport × RMR) vontak be a modellekbe.

Az általános PA lineáris modellezéssel modelleztük a teljes PA (cpm) és a PA alkomponensei (azaz az ülőidő részének és az intenzitás különböző szintjeinek) valószínű összefüggéseit a BW és FM változásaival, figyelembe véve a nemet, az elhízási csoportot és az időtartamot. . Követés és kiindulási BW vagy FM (a kívánt eredményváltozótól függően) és a kölcsönhatás tesztelése a fent leírtak szerint. Ezután modelleztük, hogy a PA változók változása összefüggésben van-e a BW-vel és az FM-vel a követés során, miután ugyanazokat a zavaró változókat korrigáltuk, mint fent. Végül újból elemeztük adatainkat úgy, hogy az FM-t az eredményváltozó 34, 35 indexével helyettesítettük. Minden elemzést az SPSS for Windows (Ver. 11, SPSS Inc. Chicago, IL, USA) alkalmazásával végeztünk. P

aktivitás

A zsírtömeg (FM) stabilitásának hasonlósága az elhízott (r = 0,86, P −1) és a mozgásgazdaságosság (mlO 2 kg −1 min −1) között a szubmaximális edzés során nem eredményezett semmilyen prognózist a BW vagy FM esetén - a nem, az elhízási csoport, a követési idő, valamint az FM és az FFM kiindulási pontjának beállítása után. Ezenkívül az alapvető aerob fitnesz (V O 2max) a nyomonkövetési vizsgálaton a fenti zavaró tényezőkre történő kiigazítást követően nem volt összefüggésben a BW-vel vagy az FM-vel.

Az alap RMR, a TEE és a PAEE a nem, az elhízás csoport, a követési idő, valamint az alap FM és FFM módosítása után nem jósolta meg a BW vagy az FM nyomon követését. Nem figyeltek meg szignifikáns kölcsönhatást (az elhízás csoportja a fő expozíció szerint) ezen összefüggések egyikével sem.

Mozgás és változás a fekete-fehérben és az FM-ben

A teljes PA (cpm) és a közepes és intenzív aktivitásban eltöltött idő aránya szignifikánsan magasabb volt normál testsúlyú alanyoknál a kiinduláskor és a követés során (P.

aktivitás

Az elhízott (r = 0,50, P = 0,07) és a normális (r = -0,12, P = 0,66) felnőttek közötti fizikai aktivitási stabilitás (PA) (cpm) különbsége 4 év.

növekedése

A zsírtömeg (FM) változása a túlsúlyos és normál testsúlyú egyének fizikai aktivitásának változása (PA) (cpm) alapján ábrázolva. A PA változás szignifikáns változást jósolt az FM-ben a nemhez, a követési időhöz és az alap FM-hez való igazodás után (β = –0,008; P = 0,04). Ezt az összefüggést a normál testsúlyú embereknél megfigyelt asszociációval magyarázták (β = -0,011, P = 0,009).

Végül felváltottuk az FM-t az FM (osztva a magasság négyzetével) indexre, és újra elemeztük adatainkat, és az eredmények lényegében változatlanok voltak.

vita

Itt bemutatjuk az anyagcsere-determinánsok, az energiafogyasztási becslések és az objektíven mért PA közötti összefüggéseket a testtömeg és az FM változásával a túlsúlyos és normál testsúlyú fiatal felnőtteknél 4 év alatt. Az alapvető metabolikus determinánsok, az energiaköltség-becslések és a PA-változók nem voltak szignifikánsan összefüggésben a BW-vel és az FM-vel a követés során. Eredményeink azonban oksági összefüggésre utalnak a teljes PA és az FM változásai között. Ezt az összefüggést a normál súlycsoport változása magyarázta, és változhat a normális testsúlyú és az elhízott egyének között. Az ülőidő és a különböző aktivitási intenzitások a prospektus során nem voltak összefüggésben a BW-vel és az FM-vel.

A nem a nyomon követéskor nem járult hozzá a BW vagy az FM magyarázott eltéréséhez (az adatok nem láthatók). Kis mintanagyságunk korlátozó tényező lehet, és befolyásolhatja a vizsgálat azon képességét, hogy kimutassa a nemek közötti különbségeket, az anyagcsere-determinánsok közötti összefüggéseket, az energiaköltség-méréseket és a PA-t a BW és FM változásával. Ezért eredményeinket gondosan ki kell értékelni és nagyobb longitudinális vizsgálatokban meg kell vizsgálni. Ez a tanulmány azonban ritka lehetőséget kínál a túlzott és normál testsúlyú személyeknél a pontosan mért aktivitási szint változásai, valamint a BW és FM változásai közötti összefüggések vizsgálatára, és az általános aktivitási szint változásai és az FM változásai közötti megfigyelt összefüggés nem valószínű. mérési hibák vagy torzítás miatt.

A fizikai aktivitás és a PAEE csak csekély mértékben függ össze a BW és az FM nyereségével. Valójában elemzéseink azt sugallják, hogy a PA csak normál testsúlyú alanyoknál jár az FM növekedésével, míg elhízott egyéneknél az aktivitási szint változása nem jár a BW és FM változásával. Hosszirányú asszociáció-vezérlés a mért és a nem mért zavarók számára, feltéve, hogy ezek az idők során nem változtak másképp. Ha a PA-változás nullhatása az elhízott betegek FM-változására valós, az azt sugallja, hogy más nem mérhető zavarók, mint pl. B. magyarázza el az energiafogyasztást, az FM változását a követési időszak alatt.

Az itt bemutatott adatok azt mutatják, hogy az FM 1 kg-os változása 4 év alatt megfelel a PA változásának, amely körülbelül 125 cpm. Korábbi megfigyeléseink alapján 42 ez a PA mennyiség nagyjából megfelel 20 kJ kg −1 nap −1. A normál testsúlyú és elhízott személyek esetében ez a tanulmány a PAEE változásának felel meg, ami kb. 1400, illetve 2200 kJ -1 nap. Ez az energiamennyiség hozzávetőlegesen megfelel a napi 60 percet meghaladó járási időnek. Mint korábban hittük, 11, 43 és a közelmúltban észlelt 19 táplálékbevitel lehet a fő tényező a pozitív energiamérlegben, az FM erősítésében és ezáltal az emberek elhízásában. Tekintettel arra, hogy a jelen tanulmány mindkét csoportja BW-ben és FM-ben az aktivitás szintjének átlagos változása nélkül ért el a 4 éves követési periódus alatt, az aktivitás mennyisége nem volt elegendő ahhoz, hogy ellensúlyozza más tényezők, például az élelmiszer-bevitel hatását pozitív energiamérleg.

A teljes PA, de nem a gyorsulás mérésével mért PAEE, amelyet pontosan a DLW módszerrel mértek, előre jelezte az FM változását a túlsúlyos, de a normál testsúlyú résztvevőknél nem. A gyorsulásmérés eredménye a teljes testmozgás integrált mértéke és a tevékenység viselkedési részét tükrözi, míg a PAEE a tevékenység energiaköltségeinek integrált mérőszáma. Korábban azt javasoltuk, hogy a gyorsulásméréssel mért PA nem feltétlenül felel meg a tevékenység energiaköltségeinek, mivel a tevékenységhez kapcsolódó energiafogyasztást a BW befolyásolja. 25 Ezért előfordulhat, hogy a tevékenység viselkedési összetevője nem fogható fel, amikor a PAEE-t DLW módszerrel mérjük. Ez megmagyarázhatja azt a jelentéktelen potenciális összefüggést, amelyet korábban megfigyeltek a tevékenység energiafelhasználása és az FM-ben elért nyereség között. 15, 16, 17, 18, 19

Az edzésintenzitás hatása a testösszetétel változására nem egyértelmű. 20, 21, 22, 23 Eredményeink azt sugallják, hogy a teljes aktivitás változása, de nem az aktivitás egyik alkomponensének változása fordítottan összefügg az FM változásával. Ez azt sugallja, hogy az általános PA növelése az edzés intenzitásától függetlenül hatékony stratégia lehet az FM megerősítésének megakadályozására. Ezt azonban kis mintanagyságunk miatt óvatosan kell értelmezni.

Összefoglalva, bemutatjuk az anyagcsere-determinánsok, az energiafogyasztási becslések és az objektíven mért PA közötti potenciális összefüggéseket a testtömeg és az FM változásával a túlsúlyos és az adaptált normál testsúlyú kontroll személyeknél 4 év alatt. Eredményeink ok-okozati összefüggésre utalnak a PA és az FM között. Ez a hozzárendelés azonban eltérő lehet az elhízás állapotától függően. Ezenkívül a BW és FM növekedése a követési szakaszban az aktivitási szint megváltoztatása nélkül arra utal, hogy a táplálékbevitel lehet a legnagyobb hozzájáruló a hosszú távú pozitív energiamérleghez.