Activitatea fizică spune o creștere a masei grase la obezi și non-obezi

abstract

Fundal:

Diferențele în metabolismul energetic și activitatea fizică (AP) pot contribui la reglarea pe termen lung a greutății corporale (BW).

Obiectiv:

Investigarea relațiilor dintre determinanții metabolici, cheltuielile de energie și componentele măsurate obiectiv ale PA cu modificări ale BW și ale masei grase (FM).

Proiecta:

Studiu prospectiv (4 ani) caz-control la adulți tineri obezi (n = 13) și cu greutate normală (n = 15).

Măsurători:

La început avem rata metabolică în repaus, oxidarea substratului, economia mișcării (ml O 2 kg −1 min −1), fitnessul aerob (VO 2max), consumul total de energie și PA cu apă și PA dublu marcate Măsurarea accelerației măsurată. Masa de grăsime a fost măsurată cu DXA. La examinarea ulterioară, am repetat măsurătorile PA și FM.

Rezultate:

Masa de grăsime a crescut semnificativ în ambele grupuri (P 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) în proporții pandemice. 8 Obezitatea este multifactorială și cuprinde componente genetice, 9, 10 fiziologice, 11 sociale, culturale și de mediu. 12 Creșterea greutății corporale (BW) și a masei grase (FM) este rezultatul unui bilanț energetic pozitiv în timp. Prin urmare, s-a sugerat că creșterea prevalenței excesului de BW și FM în ultimele decenii se datorează cel mai probabil schimbărilor de mediu, de ex. De exemplu, acces ușor la porțiuni mari de alimente cu conținut ridicat de energie și consum redus de activitate fizică (AP), sau o combinație a ambelor. 8, 12, 13

Am observat anterior că adolescenții obezi sunt mai puțin activi fizic decât un grup de control al greutății normale, asemănător vârstei și sexului, dar că nu există nicio diferență în PAEE absolut. 25 Rezultatele acestui studiu sugerează, de asemenea, că PA poate să nu se potrivească neapărat cu costul energetic al activității. 25 Asocierile transversale, însă, implică doar cauzalitatea, nu direcția lor și numai dacă nu sunt explicate prin întâmplare, părtinire sau confuzie. În plus, nu se știe dacă factorii determinanți metabolici, PAEE și subcomponenții PA prevăd creșterea BW și FM în mod egal la indivizii obezi și cu greutate normală. Scopul acestui studiu a fost, prin urmare, de a investiga posibilele relații dintre factorii determinanți metabolici, estimările consumului de energie și PA măsurate în mod obiectiv, cu modificări ale BW și FM la adulții tineri obezi și cu greutate normală.

Subiecte și metode

subiecte

În 1999 și 2000, într-un caz legat de populație, am recrutat 18 obezi (indicele de masă corporală (IMC)> 30 kg m −2) și 18 controale ale greutății normale ajustate în funcție de vârstă și sex (IMC −2) - Studiu de control pentru a examina diferențele transversale în cheltuielile energetice și modelele de PA între adolescenții obezi și cu greutate normală. 25 Toți participanții au fost invitați din nou la măsurători de urmărire 4 ani mai târziu. Treizeci din cele 36 de persoane eligibile au fost de acord să ia parte la măsurători ulterioare. Dintre acestea, o femeie obeză a fost exclusă din operația de obezitate gastrică din cauza unei pierderi în greutate de 30 kg, iar o persoană obeză a fost exclusă din analizele longitudinale din cauza unei defecțiuni a monitorului PA la examenul de urmărire. Toți voluntarii au fost sănătoși, nu au luat niciun medicament (cu excepția contraceptivelor orale la fete) și nu au prezentat semne de scădere a toleranței la glucoză (adică -1) la momentul inițial sau la urmărire. Toți participanții au dat consimțământul scris în scris, iar protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetul de Etică al județului Örebro.

Cheltuieli cu energia și măsurători de activitate fizică

Toate cheltuielile de bază de energie și măsurătorile metabolice au fost deja descrise. 25, 26 Rata metabolică de odihnă (RMR) a fost măsurată dimineața după un post peste noapte și după 30 de minute de odihnă pe spate prin calorimetrie indirectă. Rata metabolică de repaus a fost calculată în funcție de De și Weir. 27 Consumul submaximal de O2 și producția de CO 2 în timpul mersului cu 4 km/h pe o bandă de alergat au fost măsurate prin calorimetrie indirectă utilizând un sistem de circuit deschis online (Medical Graphics Inc., MN, SUA). Capacitatea aerobă maximă (VO 2max) a fost măsurată prin calorimetrie indirectă în timpul unui protocol de antrenament incremental până la epuizare așa cum s-a descris anterior. 26 Economia mișcării în timpul antrenamentului submaximal a fost calculată ca absorbția oxigenului pe kilogram de greutate corporală (mlO 2 kg −1 min −1).

Consumul total de energie (TEE) a fost calculat conform Westerterp și colab. Măsurată pe o perioadă de 14 zile folosind metoda cu apă dublă., 28 așa cum s-a descris anterior. 25 de probe de urină au fost analizate în duplicat cu un spectrometru de masă cu raport izotop (Optima; VG Isogas Ltd., Micromass, Manchester, Marea Britanie). Producția de CO 2 a fost măsurată utilizând un echivalent energetic bazat pe coeficientul alimentar individual (FQ) calculat din compoziția macronutrienților din dietă, așa cum este descris de Black și colab., 29 presupunând că coeficientul respirator (RQ) este egal cu FQ. Pentru înregistrarea consumului de alimente a fost utilizată o înregistrare 30 de produse alimentare precodificate timp de 7 zile. Cheltuielile de energie pentru activitatea fizică au fost calculate ca TEE × 0,9 minus RMR, cu o termogeneză legată de dietă de 10% fiind corectată. 31

Mișcarea minut-la-minut a corpului (adică activitatea fizică) a fost măsurată cu un accelerometru uniaxial (Actigraph, Manufacturing Technology Incorporated, Fort Walton Beach, FL, SUA) în 14 zile consecutive simultan ca măsurători TEE la începutul măsurării. Datele de activitate din prima săptămână s-au corelat puternic cu datele de activitate din a doua săptămână (r = 0,81, s-au înregistrat date P 600 min, au fost incluse în analiză. Toți voluntarii au dat cel puțin 10 zile de date de activitate valabile în timpul măsurării inițiale și cel puțin 6 zile în timpul PA totală (adică numărările pe minut (cpm)) a fost calculată ca numărul total de mișcări înregistrate pe timp înregistrat. De asemenea, am definit timpul petrecut la diferite niveluri de intensitate după cum urmează: Comportamentul sedentar a fost măsurat ca 25 Pragurile de intensitate pentru activitate moderată (1952-5724 cpm) și intensă (> 5725 cpm) au fost determinate în conformitate cu Freedson și colab. 32 În toate analizele, timpul petrecut la diferite niveluri de intensitate a fost exprimat ca o fracție (%) din timpul înregistrat pe zi. Am calculat modificarea variabilelor PA ca PA de urmărire minus linia de bază PA.

Antropometrie și compoziție corporală

Măsurătorile antropometrice și ale compoziției corpului au fost descrise anterior. 25, 26 Pe scurt, înălțimea, BW, circumferința taliei-șoldului și măsurătorile pielii au fost luate de același cercetător la momentul inițial și la urmărire. Masa grasă, masa fără grăsimi (FFM) și conținutul de minerale osoase au fost măsurate prin absorptiometrie cu raze X cu energie dublă cu un densitometru Lunar DPX-L (Lunar Corp., Madison, WI, SUA) la începutul și în timpul examinării ulterioare. Același cercetător a efectuat ambele scanări în modul de scanare pentru adulți, iar densitometrul a fost calibrat înainte de fiecare test.

Oxidarea nutrienților

Am calculat rata de oxidare (g h −1) a grăsimii reziduale din consumul de O 2 și producția de CO 2 din cea mai mică perioadă de 15 minute a măsurătorilor RMR de bază conform Frayn. 33 Am presupus că oxidarea proteinelor acoperă 12% din RMR atât la subiecții supraponderali, cât și la cei cu greutate normală. În mod similar, am calculat rata de oxidare a grăsimilor exercitate submaximal în ultimele 3 minute în timp ce mergeam cu 4 km/h. Coeficientul respirator a fost calculat ca raportul dintre consumul de O 2 și producția de CO 2.

statistici

Statisticile rezumative descriptive au fost calculate utilizând media și abaterile standard (SD) la momentul inițial și după urmărire. Diferențele în compoziția corpului și variabilele PA între linia de bază și urmărire au fost examinate prin testul t asociat. Asocierile dintre variabile au fost evaluate prin analiza de regresie liniară. Pentru toate analizele, BW sau FM au fost modelate ca variabile de rezultat la urmărire. Folosind un model liniar generalizat, asocierile prospective independente ale cheltuielilor de energie (de exemplu, RMR, TEE și PAEE) și variabilele metabolice (odihnă și oxidare submaximală a grăsimilor, repaus și submaximal RQ și economie de exercițiu) au fost evaluate la momentul inițial cu BW și FM la urmărire. Aceste asociații au fost ajustate în funcție de sex, grupul de obezitate (adică greutatea normală versus obezitate), durata de urmărire și valoarea inițială FM și FFM. Termenii de interacțiune (de exemplu, grupul × RMR) au fost incluși în modele.

Am modelat asocierile probabile între PA total (cpm) și sub-componentele PA (adică, porțiunea de timp sedentar și la diferite niveluri de intensitate) cu modificări în BW și FM prin modelare liniară generalizată, luând în considerare sexul, grupul de obezitate și durata . Urmăriți și inițial BW sau FM (în funcție de variabila de rezultat dorită) și testați interacțiunea așa cum este descris mai sus. Am modelat apoi dacă o modificare a variabilelor PA a fost asociată cu BW și FM la urmărire, după ce am corectat aceleași variabile confundante ca mai sus. În cele din urmă, am re-analizat datele noastre prin înlocuirea FM cu indicele FM 34, 35 ca variabile de rezultat. Toate analizele au fost efectuate folosind SPSS pentru Windows (Ver. 11, SPSS Inc. Chicago, IL, SUA). P

spune

Similitudinea în stabilitatea masei de grăsime (FM) între obezi (r = 0,86, P -1) și economia mișcării (mlO 2 kg -1 min -1) în timpul antrenamentului submaximal nu a dus la niciun prognostic pentru BW sau FM în urma -up după ajustarea genului, a grupului de obezitate, a timpului de urmărire și a valorii de bază FM și FFM. În plus, fitnessul aerobic de bază (V O 2max) la examinarea ulterioară după ajustarea pentru aceiași factori de confuzie ca mai sus nu a fost asociat cu BW sau FM.

RMR de bază, TEE și PAEE nu au prezis BW sau FM în urma monitorizării după ajustarea genului, a grupului de obezitate, a timpului de urmărire și a FM de bază și FFM. Nu au fost observate interacțiuni semnificative (grup de obezitate după expunerea principală) cu oricare dintre aceste asociații.

Mișcare și schimbare în BW și FM

PA totală (cpm) și proporția timpului petrecut în activitate moderată și intensă au fost semnificativ mai mari la subiecții cu greutate normală la momentul inițial și la urmărire (P.

fizică

Diferența de stabilitate a activității fizice (PA) (cpm) între adulții obezi (r = 0,50, P = 0,07) și normali (r = -0,12, P = 0,66) pe o perioadă de 4 ani.

fizică

Modificarea masei de grăsime (FM) reprezentată de schimbarea activității fizice (PA) (cpm) la persoanele supraponderale și cu greutate normală. Modificarea PA a prezis o schimbare semnificativă în FM după ajustarea la sex, timp de urmărire și FM de bază (β = –0.008; P = 0.04). Această asociere a fost explicată de asocierea observată la persoanele cu greutate normală (β = -0,011, P = 0,009).

În cele din urmă, am înlocuit FM cu indicele FM (FM împărțit la pătratul înălțimii) și am reanalizat datele noastre, iar rezultatele au fost practic neschimbate.

discuţie

Aici arătăm relațiile probabile dintre factorii determinanți metabolici, estimările consumului de energie și PA măsurate în mod obiectiv cu modificări ale BW și FM la adulții tineri supraponderali și cu greutate normală pe o perioadă de 4 ani. Determinanții metabolici de bază, estimările cheltuielilor de energie și variabilele PA nu au fost asociate semnificativ cu BW și FM la urmărire. Cu toate acestea, rezultatele noastre sugerează o relație de cauzalitate între modificările PA generală și modificările FM. Această asociere a fost explicată prin variația grupului de greutate normală și poate varia între greutatea normală și persoanele obeze. Timpul sedentar și diferitele intensități ale activității nu au fost asociate prospectiv cu BW și FM în timpul urmăririi.

Sexul nu a contribuit la varianța explicată în BW sau FM la urmărire (datele nu sunt prezentate). Mărimea noastră mică a eșantionului poate fi un factor limitativ și poate afecta capacitatea studiului de a detecta diferențele de gen, asocierile dintre determinanții metabolici, măsurătorile cheltuielilor de energie și PA, cu modificări în BW și FM. Prin urmare, rezultatele noastre ar trebui evaluate cu atenție și examinate în studii longitudinale mai mari. Cu toate acestea, acest studiu oferă o oportunitate rară de a examina asocierile dintre modificările nivelului de activitate măsurat cu precizie cu modificările BW și FM la subiecții supraponderali și cu greutate normală, iar asocierea observată între modificările nivelului general de activitate și modificările FM este puțin probabil să fie din cauza erorilor de măsurare sau a prejudecății.

Activitatea fizică și PAEE sunt legate doar marginal de profitul în BW și FM. De fapt, analizele noastre sugerează că PA este asociată doar cu o creștere a FM la subiecții cu greutate normală, în timp ce la subiecții obezi o modificare a nivelului de activitate nu este asociată cu o modificare a BW și FM. Controlul asocierii longitudinale pentru confundatorii măsurați și nemăsurați, cu condiția ca acestea să nu se fi schimbat diferit în timp. Dacă efectul nul al modificării PA asupra modificării FM la pacienții obezi este real, sugerează că alți confundanți nemăsurați, cum ar fi B. explicați consumul de energie, schimbarea FM în perioada de urmărire.

Datele prezentate aici arată că o modificare a FM de 1 kg pe o perioadă de 4 ani corespunde unei modificări a PA de aproximativ 125 cpm. Pe baza observațiilor noastre anterioare 42, această cantitate de PA corespunde aproximativ cu 20 kJ kg −1 zi −1. Pentru persoanele cu greutate normală și obezi din acest studiu, aceasta corespunde unei modificări a PAEE de aproximativ 1400 și respectiv 2200 kJ zi -1, respectiv. Această cantitate de energie corespunde aproximativ unui timp de mers mai mult de 60 de minute pe zi. După cum s-a crezut anterior, 11, 43 și recent detectate 19 consumuri de alimente pot fi principalii factori care contribuie la echilibrul energetic pozitiv, la câștigul FM și, astfel, la obezitate la om. Având în vedere că ambele grupuri din prezentul studiu realizate în BW și FM fără o schimbare medie a nivelului de activitate în perioada de urmărire de 4 ani, cantitatea de activitate părea insuficientă pentru a contracara influența altor factori, cum ar fi consumul de alimente un echilibru energetic pozitiv.

PA totală, dar nu PAEE, măsurată prin măsurarea accelerației, care a fost măsurată cu acuratețe prin metoda DLW, a prezis o modificare a FM la supraponderali, dar nu la participanții la greutate normală. Rezultatul măsurării accelerării este o măsură integrată a mișcării totale a corpului și reflectă partea comportamentală a activității, în timp ce PAEE este o măsură integrată a costurilor energetice ale activității. Am sugerat anterior că PA măsurată prin măsurarea accelerării nu corespunde neapărat cu costurile energetice ale activității, deoarece consumul de energie legat de activitate este influențat de BW. 25 Prin urmare, este posibil ca componenta comportamentală a activității să nu fie capturată atunci când se măsoară PAEE utilizând metoda DLW. Acest lucru poate explica asocierile nesemnificative potențiale observate anterior între activitatea cheltuielilor de energie și câștigul în FM. 15, 16, 17, 18, 19

Influența intensității antrenamentului asupra modificării compoziției corpului nu este clară. 20, 21, 22, 23 Rezultatele noastre sugerează că o schimbare a activității generale, dar nici o modificare a oricăreia dintre componentele secundare ale activității, este invers asociată cu o modificare a FM. Acest lucru ar sugera apoi că creșterea PA generală, indiferent de intensitatea exercițiului, ar putea fi o strategie eficientă pentru prevenirea întăririi FM. Cu toate acestea, acest lucru ar trebui interpretat cu prudență din cauza dimensiunii reduse a eșantionului.

În rezumat, arătăm relațiile prospective dintre factorii determinanți metabolici, estimările consumului de energie și PA măsurate în mod obiectiv cu modificări ale BW și FM la subiecții supraponderali și cu greutate normală adaptată pe o perioadă de 4 ani. Rezultatele noastre sugerează o relație de cauzalitate între PA și FM în general. Cu toate acestea, această atribuire poate diferi în funcție de starea obezității. În plus, creșterea BW și FM în timpul fazei de urmărire fără modificarea nivelurilor de activitate sugerează că aportul de alimente poate fi cel mai mare contribuitor la echilibrul energetic pozitiv pe termen lung.