Fyzická aktivita hovorí o zvýšení tukovej hmoty u obéznych aj neobéznych

abstraktné

Pozadie:

Rozdiely v energetickom metabolizme a fyzickej aktivite (PA) môžu prispieť k dlhodobej regulácii telesnej hmotnosti (BW).

Cieľ:

Skúmanie vzťahov medzi metabolickými determinantmi, výdajom energie a objektívne meranými zložkami PA so zmenami BW a tukovej hmoty (FM).

Dizajn:

Prospektívna (4 roky) prípadová kontrolná štúdia u obéznych (n = 13) a normálnej hmotnosti (n = 15) mladých dospelých.

Merania:

Na začiatku máme metabolickú rýchlosť v pokoji, oxidáciu substrátu, ekonomiku pohybu (ml O 2 kg −1 min −1), aeróbnu zdatnosť (VO 2max), celkovú spotrebu energie a PA pri dvojnásobne vyznačenej vode a PA Meranie merania zrýchlenia. Tuková hmota sa merala pomocou DXA. Na následnom vyšetrení sme si zopakovali merania PA a FM.

Výsledky:

Tuková hmota sa významne zvýšila v oboch skupinách (P 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) v pandemickom pomere. 8 Obezita je multifaktoriálna a obsahuje genetické, 9, 10 fyziologické, 11 sociálne, kultúrne a environmentálne zložky. 12 Nárast telesnej hmotnosti (BW) a tukovej hmoty (FM) je výsledkom pozitívnej energetickej bilancie v priebehu času. Navrhuje sa preto, že zvýšenie prevalencie nadbytočných BW a FM za posledných niekoľko desaťročí je najpravdepodobnejšie v dôsledku zmien životného prostredia, napr. Napr. Ľahký prístup k veľkým porciám jedla bohatého na energiu a spotreba energie spojená so zníženou fyzickou aktivitou (PA) alebo ich kombinácia. 8, 12, 13

Predtým sme pozorovali, že obézni adolescenti sú fyzicky menej aktívni ako skupina s normálnou hmotnosťou porovnaná podľa veku a pohlavia, ale v absolútnom PAEE nie je žiadny rozdiel. Výsledky tejto štúdie tiež naznačujú, že PA sa nemusí nevyhnutne zhodovať s energetickými nákladmi na činnosť. 25 Prierezové asociácie však naznačujú iba príčinnosť, nie ich smerovanie a iba ak ich nevysvetlí náhoda, zaujatosť alebo zmätok. Okrem toho nie je známe, či metabolické determinanty, PAEE a subkomponenty PA predpovedajú zvýšenie BW a FM rovnako u obéznych aj normálnych jedincov. Cieľom tejto štúdie bolo preto preskúmať možné vzťahy medzi metabolickými determinantmi, odhadmi spotreby energie a objektívne nameranou PA so zmenami BW a FM u obéznych dospelých jedincov s normálnou hmotnosťou.

Predmety a metódy

predmetov

V rokoch 1999 a 2000 sme v populačnom prípade prijali 18 obéznych (index telesnej hmotnosti (BMI)> 30 kg m −2) adolescentov a 18 kontrolných skupín s normálnou hmotnosťou upravenou podľa veku a pohlavia (BMI −2). Kontrolná štúdia na preskúmanie prierezových rozdielov vo výdaji energie a vzorcoch PA medzi obéznymi a normálnymi dospievajúcimi. 25 Všetci účastníci boli opäť pozvaní na následné merania o 4 roky neskôr. Tridsať z 36 oprávnených osôb súhlasilo s účasťou na následných meraniach. Z nich bola obézna žena vylúčená z operácie žalúdočnej obezity z dôvodu úbytku hmotnosti 30 kg a obézna osoba bola vylúčená z pozdĺžnych analýz z dôvodu nefunkčnosti monitora PA pri následnom vyšetrení. Všetci dobrovoľníci boli zdraví, neužívali žiadne lieky (s výnimkou perorálnych kontraceptív u dievčat) a nevykazovali žiadne známky zníženej glukózovej tolerancie (tj −1) na začiatku alebo pri následnom vyšetrení. Všetci účastníci dali písomný informovaný súhlas a protokol o štúdii bol schválený Etickou komisiou pre okres Örebro.

Meranie energetického výdaja a fyzickej aktivity

Všetky základné merania energetického výdaja a metabolické merania už boli opísané. 25, 26 Pokojová metabolická rýchlosť (RMR) sa merala nepriamou kalorimetriou ráno po hladovke cez noc a po 30 minútach odpočinku na chrbte. Pokojová metabolická rýchlosť sa vypočítala podľa De a Weira. 27 Submaximálna spotreba O 2 a produkcia CO 2 pri chôdzi na bežiacom páse rýchlosťou 4 km/h sa merali nepriamou kalorimetriou pomocou systému s otvoreným okruhom online (Medical Graphics Inc., MN, USA). Maximálna aeróbna kapacita (VO 2max) sa merala nepriamou kalorimetriou počas prírastkového tréningového protokolu až do vyčerpania, ako už bolo opísané. 26 Ekonomika pohybu počas submaximálneho tréningu bola vypočítaná ako spotreba kyslíka na kilogram telesnej hmotnosti (mlO 2 kg −1 min −1).

Celková spotreba energie (TEE) bola vypočítaná podľa Westerterp et al. Merané počas 14 dní pomocou vodnej metódy s dvojitým štítkom., 28, ako už bolo opísané. 25 vzoriek moču sa analyzovalo dvojmo hmotnostným spektrometrom s pomerom izotopov (Optima; VG Isogas Ltd., Micromass, Manchester, UK). Produkcia CO 2 sa merala pomocou energetického ekvivalentu na základe individuálneho potravinového kvocientu (FQ) vypočítaného z makronutrientného zloženia stravy, ako opísal Black et al., 29 za predpokladu, že respiračný kvocient (RQ) sa rovná FQ. Na zaznamenanie príjmu potravy sa použil 7-denný predkódovaný záznam o jedle 30. Energetický výdaj na fyzickú aktivitu sa vypočítal ako TEE × 0,9 mínus RMR, pričom sa korigovala 10% termogenéza súvisiaca so stravou. 31

Minútový pohyb tela (tj. Fyzická aktivita) sa meral jednoosovým akcelerometrom (Actigraph, Manufacturing Technology Incorporated, Fort Walton Beach, FL, USA) počas 14 po sebe nasledujúcich dní súčasne ako TEE merania na začiatku merania. Údaje o činnosti prvého týždňa silne korelovali s údajmi o činnosti druhého týždňa (r = 0,81, boli zaznamenané údaje P 600 min., Boli zahrnuté do analýzy. Všetci dobrovoľníci poskytli najmenej 10 dní platných údajov o činnosti počas základného merania a najmenej 6 dní počas Celková PA (t. J. Počty za minútu (cpm)) sa vypočítala ako celkový počet pohybov zaznamenaných za zaznamenaný čas. Čas strávený na rôznych úrovniach intenzity sme tiež definovali takto: Sedavé správanie bolo namerané ako 25. Prahové hodnoty intenzity pre strednú (1952 - 5724 cpm) a intenzívnu aktivitu (> 5725 cpm) boli stanovené podľa Freedson et al. 32 Vo všetkých analýzach bol čas strávený pri rôznych úrovniach intenzity vyjadrený ako zlomok (%) zaznamenaného času za deň. Zmenu v PA premenných sme vypočítali ako následnú PA mínus PA.

Antropometria a stavba tela

Antropometrické a telesné merania boli opísané skôr. 25, 26 V skratke, výšky, BW, obvodu pásu od bedra a merania kožného záhybu boli vykonané rovnakým výskumníkom na začiatku a pri následnom sledovaní. Tuková hmota, beztučná hmota (FFM) a obsah kostných minerálov sa merali rôntgenovou absorpciometriou s dvojitou energiou pomocou denzitometra Lunar DPX-L (Lunar Corp., Madison, WI, USA) na začiatku a počas následného vyšetrenia. Rovnaký výskumník vykonal obidve skenovania v režime skenovania pre dospelých a denzitometer bol pred každým testom kalibrovaný.

Oxidácia živín

Vypočítali sme rýchlosť oxidácie (g h -1) zvyškového tuku zo spotreby O 2 a produkcie CO 2 z najnižšieho 15-minútového obdobia základných meraní RMR podľa Frayna. 33 Predpokladali sme, že oxidácia bielkovín pokrývala 12% RMR u subjektov s nadváhou aj s normálnou hmotnosťou. Podobne sme vypočítali submaximálnu rýchlosť oxidácie tuku pri cvičení za posledné 3 minúty pri chôdzi rýchlosťou 4 km/h. Dýchací kvocient bol vypočítaný ako pomer spotreby 02 a produkcie CO2.

štatistika

Popisná súhrnná štatistika bola vypočítaná pomocou priemerov a štandardných odchýlok (SD) na začiatku a po následnom sledovaní. Rozdiely v zložení tela a premenných PA medzi východiskovou hodnotou a následným sledovaním sa skúmali párovým t-testom. Asociácie medzi premennými sa hodnotili lineárnou regresnou analýzou. Pre všetky analýzy boli BW alebo FM modelované ako výstupné premenné pri sledovaní. Použitím zovšeobecneného lineárneho modelu sa nezávislé prospektívne asociácie energetického výdaja (t. J. RMR, TEE a PAEE) a metabolických premenných (pokojová a submaximálna oxidácia tuku, pokojová a submaximálna RQ a ekonomika cvičenia) hodnotili na začiatku s BW a FM pri následnom sledovaní. Tieto asociácie boli upravené podľa pohlavia, skupiny obezity (t.j. normálna hmotnosť vs. obezita), trvania sledovania a východiskových FM a FFM. Do modelov boli zahrnuté výrazy interakcie (napr. Skupina × RMR).

Modelovali sme pravdepodobné asociácie medzi celkovou PA (cpm) a podzložkami PA (t.j. časť sedavého času a na rôznych úrovniach intenzity) so zmenami v BW a FM pomocou generalizovaného lineárneho modelovania, berúc do úvahy pohlavie, skupinu obezity a trvanie . Sledovanie a východisková hodnota BW alebo FM (v závislosti od požadovanej premennej výsledku) a testovanie interakcie, ako je opísané vyššie. Potom sme modelovali, či bola zmena premenných PA spojená s BW a FM pri následnom sledovaní, po korekcii tých istých skresľujúcich premenných, ako je uvedené vyššie. Nakoniec sme naše údaje znovu analyzovali nahradením FM indexom 34, 35 ako výstupnej premennej. Všetky analýzy sa uskutočňovali pomocou SPSS pre Windows (Ver. 11, SPSS Inc. Chicago, IL, USA). P

aktivita

Podobnosť v stabilitu tukovej hmoty (FM) medzi obéznymi (r = 0,86, P −1) a ekonomikou pohybu (mlO 2 kg −1 min −1) počas submaximálneho tréningu neviedla k žiadnym prognózam pre BW ani FM pri nasledujúcom sledovaní -up po úprave pohlavia, skupiny obezity, doby sledovania a východiskových hodnôt pre FM a FFM. Okrem toho základná aeróbna zdatnosť (V O 2max) pri následnom vyšetrení po úprave o rovnaké rušivé faktory, ako sú uvedené vyššie, nesúvisila s BW ani FM.

Základné RMR, TEE a PAEE nepredpovedali BW ani FM v následnom sledovaní po úprave pohlavia, skupiny obezity, času sledovania a základných FM a FFM. Neboli pozorované žiadne významné interakcie (skupina obezity podľa hlavnej expozície) so žiadnou z týchto asociácií.

Pohyb a zmeny v BW a FM

Celkový PA (cpm) a podiel času stráveného miernou a intenzívnou aktivitou boli signifikantne vyššie u subjektov s normálnou hmotnosťou na začiatku a pri následnom sledovaní (P.

aktivita

Rozdiel v stabilite fyzickej aktivity (PA) (cpm) medzi obéznymi (r = 0,50, p = 0,07) a normálnymi (r = -0,12, p = 0,66) dospelými počas obdobia 4 roky.

hovorí

Zmena tukovej hmoty (FM) vynesená proti zmene fyzickej aktivity (PA) (cpm) u jedincov s nadváhou a normálnou hmotnosťou. Zmena PA predpovedala významnú zmenu FM po úprave na pohlavie, čas sledovania a základnú FM (β = –0,008; P = 0,04). Táto asociácia bola vysvetlená asociáciou pozorovanou u ľudí s normálnou hmotnosťou (β = -0,011, P = 0,009).

Nakoniec sme nahradili FM indexom FM (FM vydelený druhou mocninou výšky) a znova analyzovali naše údaje a výsledky sa v podstate nezmenili.

diskusia

Tu ukazujeme pravdepodobné vzťahy medzi metabolickými determinantmi, odhadmi spotreby energie a objektívne meraným PA so zmenami BW a FM u mladých dospelých s nadváhou a normálnou hmotnosťou počas 4 rokov. Základné metabolické determinanty, odhady energetického výdaja a premenné PA neboli signifikantne spojené s BW a FM pri sledovaní. Naše výsledky však naznačujú príčinnú súvislosť medzi zmenami v celkovej PA a zmenami v FM. Táto súvislosť bola vysvetlená zmenami v skupine s normálnou hmotnosťou a môže sa meniť medzi jedincami s normálnou hmotnosťou a obéznymi jedincami. Sedavý čas a rôzne intenzity aktivity neboli prospektívne spojené s BW a FM počas sledovania.

Pohlavie neprispievalo k vysvetlenému rozptylu v BW alebo FM pri následnom sledovaní (údaje nie sú uvedené). Naša malá veľkosť vzorky môže byť limitujúcim faktorom a ovplyvniť schopnosť štúdie detegovať rodové rozdiely, asociácie medzi metabolickými determinantmi, merania energetického výdaja a PA so zmenami v BW a FM. Preto by mali byť naše výsledky starostlivo vyhodnotené a preskúmané vo väčších pozdĺžnych štúdiách. Táto štúdia však ponúka vzácnu príležitosť preskúmať asociácie medzi zmenami presne nameranej úrovne aktivity so zmenami BW a FM u jedincov s nadváhou a normálnou hmotnosťou a pozorovaná súvislosť medzi zmenami celkovej aktivity a zmenami FM je nepravdepodobná. v dôsledku chýb alebo skreslenia merania.

Fyzická aktivita a PAEE súvisia so ziskom v BW a FM iba okrajovo. Naše analýzy v skutočnosti naznačujú, že PA súvisí iba so zvýšením FM u jedincov s normálnou hmotnosťou, zatiaľ čo u obéznych jedincov zmena úrovne aktivity nesúvisí so zmenou BW a FM. Pozdĺžna kontrola asociácie pre nameraných a nemeraných zmätených osôb, pokiaľ sa tieto časom nemenili inak. Ak je nulový účinok zmeny PA na zmenu FM skutočný u obéznych pacientov, naznačuje to, že ďalšie nemerané zmätky, ako napr. B. vysvetlite spotrebu energie a zmenu FM počas sledovacieho obdobia.

Tu uvedené údaje ukazujú, že zmena FM o 1 kg za obdobie 4 rokov zodpovedá zmene PA okolo 125 cpm. Na základe našich predchádzajúcich pozorovaní 42 toto množstvo PA zodpovedá zhruba 20 kJ kg −1 deň −1. U osôb s normálnou hmotnosťou a obéznych v tejto štúdii to zodpovedá zmene PAEE asi o 1 400 a 2 900 kJ deň -1. Toto množstvo energie zodpovedá približne času chôdze viac ako 60 minút denne. Ako sa predtým myslelo, 11, 43 a nedávno zistených 19 príjmu potravy môže byť hlavným prispievateľom k pozitívnej energetickej bilancii, prírastku FM a tým k obezite u ľudí. Vzhľadom na to, že obidve skupiny v tejto štúdii dosiahli BW a FM bez priemernej zmeny úrovne aktivity počas 4-ročného sledovacieho obdobia, zdá sa, že množstvo aktivity bolo nedostatočné na vyrovnanie vplyvu ďalších faktorov, ako je príjem potravy pozitívna energetická bilancia.

Celkový PA, ale nie PAEE, meraný meraním zrýchlenia, ktoré bolo presne namerané metódou DLW, predpovedal zmenu FM u účastníkov s nadváhou, ale nie u účastníkov s normálnou hmotnosťou. Výsledkom merania zrýchlenia je integrovaná miera celkového pohybu tela a odráža behaviorálnu časť aktivity, zatiaľ čo PAEE je integrovanou mierou energetických nákladov na činnosť. Predtým sme navrhli, že PA merané meraním zrýchlenia nemusí nevyhnutne zodpovedať energetickým nákladom na činnosť, pretože energetická spotreba súvisiaca s činnosťou je ovplyvnená BW. 25 Preto sa behaviorálna zložka aktivity nemusí zachytiť pri meraní PAEE pomocou metódy DLW. To môže vysvetľovať nevýznamné potenciálne asociácie, ktoré sa predtým pozorovali medzi energetickým výdajom aktivity a ziskom v FM. 15, 16, 17, 18, 19

Vplyv intenzity tréningu na zmenu stavby tela nie je jasný. 20, 21, 22, 23 Naše výsledky naznačujú, že zmena celkovej aktivity, ale žiadna zmena v ktorejkoľvek z podzložiek aktivity, je nepriamo spojená so zmenou FM. To by potom naznačovalo, že zvýšenie celkovej PA bez ohľadu na intenzitu cvičenia by mohlo byť účinnou stratégiou na prevenciu posilnenia FM. Toto by sa však malo interpretovať opatrne kvôli našej malej veľkosti vzorky.

V súhrne ukazujeme prospektívne vzťahy medzi metabolickými determinantmi, odhadmi spotreby energie a objektívne meraným PA so zmenami v BW a FM u osôb s nadváhou a adaptovanou normálnou hmotnosťou v priebehu 4 rokov. Naše výsledky naznačujú kauzálny vzťah medzi PA a FM celkovo. Toto priradenie sa však môže líšiť v závislosti od stavu obezity. Okrem toho zvýšenie BW a FM počas fázy sledovania bez zmeny úrovne aktivity naznačuje, že príjem potravy môže byť najväčším prispievateľom k dlhodobej pozitívnej energetickej bilancii.