A 8 hónapos normobarikus intermittáló hypoxia nem csökkenti a testtömeg és az anyagcsere-kockázati tényezőket - randomizált, egyszeres vak, placebóval kontrollált vizsgálat normobarikus hipoxiában és normobarikus álhypoxiában

Dr. Hannes Gatterer

Tanszék Sporttudománya

Fürstenweg 185, 6020 Innsbruck, Ausztria

Kapcsolódó cikkek a következőhöz: "

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email

Absztrakt

Célkitűzés: Az 1–4 hetes folyamatos vagy szakaszos tartózkodás, valamint a mérsékelt testedzés a hipoxia és a normoxia ellenében fogyáshoz vezethet. Több hónapos megvalósítható egészségügyi programban vizsgáltuk a hozzáadott hipoxiás expozíció reprodukálhatóságát és tartósságát. Mód: 32 elhízott, véletlenszerűen hipoxia (50,3 ± 10,3 év, BMI 37,9 ± 8,1 kg/m²) vagy normoxia (52,4 ± 7,9 év, BMI 36,3 ± 4,0 kg/m²) csoportba sorolt 52 testmozgást 8 hónap. A résztvevők 90 percig (65-70% HRpeak) tornáztak vagy 3500 m szimulált magasságban, vagy normoxiában, és további 90 percet pihentek 4500 m vagy normoxia mellett. 5 hét után, 3 hónap után és a beavatkozás után meghatározták a testösszetételt és a testmozgást. A kockázati markereket (pl. Vérnyomás, koleszterin) mértük a beavatkozási időszak előtt, 3 hónap után és után. Eredmények: A testtömeg, a BMI, a derék és a csípő kerülete, a Ppeak és a BPsys idővel javult (p

Bevezetés

A túlsúlyos és elhízott egyéneknél fokozott a szív- és érrendszeri betegségek, a cukorbetegség és más főbb betegségek kockázata [1,2,3,4,5]. A súlykezelés fontos intézkedés a közegészségügyben, mert a testtömeg kismértékű csökkenése (azaz 5-7%) is bebizonyosodott, hogy jelentősen csökkenti az elhízással összefüggő társbetegségeket [5,6]. A sikeres testsúly- és testzsírcsökkentés tartós életmód-módosításokat igényel, beleértve a korlátozott kalóriabevitelt és a fizikai aktivitást [3,5,7]. Ez utóbbi figyelembevételével a megnövekedett fizikai aktivitás egészségügyi előnyei jól megalapozottak [8,9,10,11]. A fogyás elősegítése érdekében azonban nagy testmozgás szükséges, 150 és 400 perc/hét között, 1200 és> 2000 kcal/hét közötti energiaegyenértékekkel [3,5].

A testsúlycsökkenés további növelésére tett kísérlet során egyes tanulmányok [12,13,14,15] kombinálták a normobáros vagy a hipobáros hipoxiát, amelyek úgy tűnik, hogy növelik az anyagcserét és a leptinszintet [15], 60-90 percig tartó szakaszos testmozgással. hetente háromszor [12,13,14] vagy folyamatos tartózkodás 1 hétig [15]. E vizsgálatok eredményei azt mutatták, hogy 3–4 hetes, azonos relatív intenzitással [12,13,14] vagy egy folyamatos pihenő héten végzett edzés után [15] a testzsírtartalom jobban csökkent hipoxiás körülmények között, összehasonlítva normoxia állapotok [13,14]. Ezenkívül a metabolikus kockázati markerek (pl. Trigliceridek, HOMA index és az éhomi inzulin) nagyobb mértékben javultak hipoxia alatt [13]. Az azonban nem ismert, hogy ezen egészségügyi előnyök tartóssága néhány héten túl is fennáll-e. A megvalósíthatóság érdekében (a megvalósíthatóság meghatározása összeegyeztethető a munka és a családi élet ütemezésével és az állami egészségügyi ellátás finanszírozásával), a fogyás mérsékelt testedzéssel és testsúlycsökkentéssel járó programnak hipoxia esetén nemcsak hatékonyabbnak kell lennie, mint a normoxiában végzett testmozgáshoz, hanem szintén hosszú távon fenn kell maradnia [16].

Jelen tanulmány célja az volt, hogy i) megvizsgáljuk, hogy a hipoxia-expozíció mérsékelt intenzitású edzéssel kombinálva 8 hónapos időtartam alatt elhízott embereknél (BMI> 30 kg/m²) hatékonyabb-e a testtömeg és a testzsír csökkentésében az edzéshez képest és normoxiában pihen, és ii) megvizsgálni egy ilyen megvalósítható hipoxia-egészségügyi megelőzési program hosszú távú hatásait az anyagcsere-kockázati markerekre.

Feltételeztük, hogy hosszú távon a hipoxia expozíció mérsékelt intenzitású testmozgással kombinálva hatékonyabban csökkenti a testtömeg és a testzsír tömegét, valamint az anyagcsere kockázatát, mint a normoxiában való pihenés és testmozgás.

Résztvevők és módszerek

Résztvevők

A résztvevőket felhívás útján toborozták különféle helyi médiákban, valamint értesítések útján a két rehabilitációs központban, ahol a vizsgálatot elvégezték (Bad Aibling és Herxheim, Németország). A vizsgálat felvételi kritériumai a következők voltak: BMI> 30 kg/m² és a mérsékelt intenzitású testmozgás képessége (például megfelelő testmozgóképesség, ortopédiai problémák hiánya). A kizárási kritériumok a következők voltak: New York Heart Association (NYHA)> 3-as osztály, miokardiális infarktus vagy stroke a vizsgálat megkezdése előtt 6 hónapon belül, instabil angina pectoris, rosszindulatú magas vérnyomás, krónikus vesebetegség, terhesség és oxigéntelítettség a

1. ábra

A résztvevők folyamatábrája a vizsgálat során.

Eljárások

A vizsgálatot randomizált, placebokontrollált, egyszeresen vak beavatkozási tanulmányként tervezték, és egyidejűleg két különböző központban hajtották végre. Az egyik központ a németországi Bad Aiblingben (kb. 490 m tengerszint feletti magasságban), egy központ pedig a németországi Herxheimben (körülbelül 130 m tengerszint feletti magasságban) található. Mindkét központ ugyanazokkal az eszközökkel volt felszerelve, és hozzáférést kaptak akkreditált tesztlaboratóriumokhoz.

Mindkét központ munkatársai tapasztaltak voltak a testedzés terén, és együtt képezték át őket az oxigénhiány és az álhypoxia irányításában, valamint antropometriai mérések (súly, zsírtömeg stb.) Elvégzésében. Vért vett egy tapasztalt orvos és asszisztens mindkét központban. A vizsgálati protokoll egy alapvizsgálatból, egy 8 hónapos beavatkozásból állt, amelynek során az IG hipoxiában és a CG normoxiában gyakorolt és pihent, az összes alany közbenső és záró vizsgálatával. Az alanyokat megvakították úgy, hogy a hipoxiás helyiségekben lévő bármelyik kijelzőt lefedték, és a szellőztető rendszert ugyanazzal az erővel működtették zárt ablakokkal mindkét vizsgálati csoportban. A vakítás sikerét az alanyok interjúval történő interjúval értékelték.

A vizsgálati időszak alatt a résztvevőknek azt tanácsolták, hogy használják ezt a képzési rendet, és ne változtassák meg szokásos fizikai aktivitásukat és táplálkozási szokásaikat. A vizsgálat megkezdése előtt, 5 hét elteltével, 3 hónap elteltével és a beavatkozás végén értékelték az antropometriát és a testösszetételt. A laboratóriumi értékelést és a teljesítménytesztet a beavatkozás kezdetén, 3 hónap után és a beavatkozás végén végezték el. Az antropometriai adatok magukban foglalták a súly- és magasságméréseket 0,1 kg-os, illetve 0,5 cm-es pontossággal, a csípő és a derék kerülete pedig 0,5 cm-es pontossággal. A testösszetételt bioelektromos impedancia-analízissel (OMRON BF511 T Monitor, Healthcare Co., Kiotó, Japán) határoztuk meg, amely magában foglalta a teljes testzsír és izomtömeg becslését. A testzsír százalékos becsléséhez a készülék becslésének (SEE) standard hibája 3,5% (használati utasítás, OMRON BF511, műszaki adatok). A méréseket a gyártó útmutatásai szerint hajtották végre.

A vénás vérmintákból végzett laboratóriumi méréseket akkreditált laboratóriumokban végezték, és magukban foglalták a glükózkoncentráció (G), a glikált hemoglobin (HbA1c), a nagy sűrűségű lipoprotein (HDL), az összes koleszterin (CHOL) és a trigliceridek (TG) meghatározását. Nyugalmi EKG-rekordokat és vérnyomásmérést végeztek, mielőtt a résztvevők a kimerülésig növekvő testmozgástesztet végeztek egy kerékpár-ergométeren (Ergo-Fit Cycle 3000 MED, Ergo Fit, Pirmasens, Németország). A gyakorlati teszt 2 percig tartó kerékpározásból állt 5 W-nál; akkor a munkaráta 12 másodpercenként 5 W-mal nőtt. A teszt során megmértük a pulzusszámot, és egy ergospirometrikus eszközzel (MetaVital, Cortex Biophysik Gmbh, Lipcse, Németország) rögzítettük a gázcsere változóit, beleértve a szellőzést (VE), az oxigénfelvételt (VO2) és a szén-dioxid termelést (VCO2).

Közbelépés

A 8 hónapos vizsgálati időszak alatt 52 beavatkozást kellett befejezni. A résztvevők hetente kétszer 90 percig gyakoroltak, és további 90 percet pihentek normobarikus hipoxiás kamrákban. Az IG 14,0 ± 0,2% -os FiO2-n gyakorolt, ami hozzávetőlegesen 3500 m-nek felel meg, és 12,2 ± 0,3% -os FiO2-n pihent, ami hozzávetőlegesen 4500 m-nek felel meg. A CG ugyanazt a protokollt követte, ugyanabban a kamrában, de normoxia körülmények között. Mindkét csoport mérsékelt intenzitással, a maximális pulzus 65-70% -ával gyakorolt, körülbelül annak az intenzitásnak felel meg, amely a képzetlen maximális zsíroxidációs sebességet váltja ki (vagyis a VO2max 47-52% -a) [17]. A résztvevők akár kerékpár-ergométeren, futópadon vagy kereszt-edzőn gyakorolhattak. Futópad vagy cross edző használata esetén a cél pulzusszám 10 ütéssel/perc növekedett [18]. 3 hónap elteltével a pulzusszámot egy további inkrementális testteszt eredményének megfelelően alakítottuk ki.

Statisztikai analízis

Az előzetes 3 hetes vizsgálat eredményein alapuló teljesítményelemzés [12] azt mutatta, hogy minden csoportban legalább 16 embernek elegendő statisztikai ereje lenne ahhoz, hogy szignifikánsnak mutassa a testtömeg és a laboratóriumi paraméterek különbségeit a hipoxia és az álhypoxia között.

Párosítatlan t-teszteket használtunk a csoportok közötti kiindulási különbségek vizsgálatára. Annak ellenőrzésére, hogy a kettős középpontú megközelítés befolyásolhatta-e a fő eredményparamétert (testtömeg), varianciaanalízist (ANOVA) hajtottunk végre, ismételt mérési tervezéssel, középpontban az alanyok között és a mérési időpontokban mint alanyon belül . A hipoxia hatásának vizsgálatához és a lehetséges nemi hatás ellenőrzéséhez ANOVA-t is elvégeztek ismételt mérésekhez, két alany közötti tényezővel (hipoxia vs. normoxia, férfiak és nők) és egy alanyon belüli faktorral (a mérés előtti idő, között, és a testedzési időszak után). Amikor szignifikáns időhatásokat találtak, post-hoc t-teszteket alkalmaztunk Bonferroni korrekcióval a különbségek felkutatására. Pearson-féle korrelációs elemzéseket alkalmaztunk a fizikai erőnléti paraméterek és a testösszetétel változásainak, valamint az anyagcsere-kockázati markerek változásainak összefüggéseinek vizsgálatára. A változásokat utólagos értékekkel mínusz az előzetes értékekkel számoltuk. Az eredményeket átlag ± SD-ként mutatjuk be. A szignifikanciát p ≤ 0,05 értékre állítottuk be.

Eredmények

Az ANOVA-n keresztül nem találtunk különbséget a fő eredményparaméter súlyához képest. A vakítás sikeres volt, mivel az alanyok több mint 60% -a helytelenül sejtette csoportját. A vizsgálati időszak alatt mindkét csoportban nem regisztráltak súlyos káros hatásokat.

A résztvevők átlagos intenzitással gyakorolták a HRpeak 68,3 ± 6,3% -át. A fizikai erőnlét és a testösszetétel paramétereinek változása a 8 hónapos intervenciós időszak alatt az 1. táblázatban látható. A testtömeg, a BMI, a derék és a csípő kerülete, valamint a csúcsteljesítmény (Ppeak) az idő múlásával javult (p a

2. ábra

Súlycsökkenés a beavatkozás során (IG) és a kontrollcsoport (CG). * Jelzi a különbségeket a pre (post hoc t-teszt Bonferroni korrekcióval) tekintetében. # 5 hét különbségeket jelez (post hoc t-teszt Bonferroni korrekcióval). t-pre Trend szerint különbözik a pre-től (post hoc t-teszt Bonferroni korrekcióval). t-5 trend szerint különbözik az 5 héthez képest (post hoc t-teszt Bonferroni korrekcióval).

Vita

Legjobb tudásunk szerint ez volt az első hosszú távú (több hónapos) és két központú randomizált ál-kontrollos vizsgálat az egészség javítására, valamint a súly- és zsírvesztésre szimulált hipoxiában. Ez volt az első olyan tanulmány is, ahol pénzügyileg felelős és elfogadható időigényes hypoxia edzésmegelőzési programot hajtottak végre. A fő megállapítások cáfolják a hipotézist abban a tekintetben, hogy a jelen tanulmány megállapította, hogy a hipoxia esetén a hosszú távú expozíció és a mérsékelt intenzitású testmozgás nem fokozza a testtömeg csökkenését vagy javítja az anyagcsere markereit, mint egyedül a normoxiában való pihenés és gyakorlás esetén. A hipoxiát alkalmazó elhízás elleni egészségmegelőzési stratégiának tehát nincs előnye a rendszeres elhízásmegelőzés és az egészséges életmód mérsékelt testmozgással járó programokhoz képest. A hipoxiától függetlenül a mérsékelt intenzitású testmozgás azonban a testtömeg, a BMI, a derék és a csípő kerületének kedvező csökkenéséhez, valamint a Ppeak és a szisztolés vérnyomás javulásához vezetett. A testösszetétel tekintetében a legnagyobb hatásokat a beavatkozás első 3 hónapjában tapasztaltuk, ezt követően csak csekély változások következtek be.

Korlátozott számú tanulmány vizsgálja a 4 hetes hipoxiás test hatását az elhízottak testösszetételére és anyagcsere-kockázati markereire. A szerzők kimutatták, hogy a zsírtömeg és a testtömeg nagyobb mértékben csökkent, és a diasztolés vérnyomáscsökkenés általában nagyobb volt a normál oxigénállapotokhoz viszonyítva 4 hetes hypoxia-edzés után (FiO2 kb. 15%), ugyanolyan relatív intenzitással végzett [12, 14,19]. Ezenkívül nem elhízott populációban Haufe et al. [13] a testzsírtartalom, a trigliceridek, a HOMA-index és az éhomi inzulin jobb javulását mutatta, amikor 4 hétig, oxigénhiányos körülmények között végzett testmozgást végeztek, összehasonlítva a normoxiával. E tanulmányok szerzői azt feltételezték, hogy a megváltozott katekolamin-, pajzsmirigyhormon- és/vagy leptinszintek részt vehetnek a szubsztrát anyagcseréjében és a táplálékfelvételi szokások megváltoztatásában, és ezáltal befolyásolhatják a test összetételét [12,14]. Ezzel szemben a jelen vizsgálat nem talált a hipoxia további hatásait a testösszetételre 5 hét után.

A hosszú távú (azaz 8 hónapos) hatásokat tekintve a hipoxiás testmozgásnak nincs további hatása a testösszetételre és az anyagcsere-kockázati tényezőkre, összehasonlítva a normoxikus testmozgással. Ezek az eredmények összhangban vannak Engfred és mtsai. [20], aki szerint az endokrin testmozgáshoz való alkalmazkodás mértékének felső határa lehet, és hogy a hipoxia és normoxia edzés a glükoregulációs hormonok, valamint a zsír- és szénhidrát-anyagcserét tükröző metabolitok hasonló adaptációit váltja ki. Érdekes, hogy 3 hónapos testmozgás után nem találtunk további fogyást (2. ábra). Javasolható, hogy 3 hónap elteltével az ugyanazon ingerhez való alkalmazkodás megszűnjön, ami a hatások stabilizálódásához vezet.

Következtetések

Összefoglalva: a rövid és/vagy hosszú távú, mérsékelt intenzitású testmozgás a testtömeg, a BMI, valamint a derék és a csípő kerületének csökkenéséhez, valamint a Ppeak és a szisztolés vérnyomás javulásához vezetett. Ezenkívül a jelen tanulmány adatai azt mutatják, hogy a hipoxia hosszú távon nem járul hozzá további hatáshoz, legalábbis akkor, ha az ingerek (azaz a hipoxia dózisa, a testmozgás intenzitása és az időtartama) változatlanok. Ennek ellenére a túlsúlyos, ortopédiai problémákkal küzdő személyek profitálhatnak egy ilyen képzésből, mivel az alacsonyabb abszolút terhelés és ezáltal az alacsonyabb mechanikai igénybevétel ellenére összehasonlítható adaptációk érhetők el.

Közzétételi nyilatkozat

A szerzők kijelentették, hogy nincsenek összeférhetetlenségük.