A BMI, a testösszetétel és a testzsír-eloszlás javítása életmódmódosítással a glükóz tolerancia romlását kiváltó japán amerikaiaknál

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS- Annak megállapítása, hogy a diéta és az állóképesség javította-e az adipozitással kapcsolatos méréseket csökkent glükóztolerancia (IGT) japán amerikaiaknál.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK—Ez a tanulmány összehasonlította az American Heart Association (AHA) 2. lépés szerinti étrend hatásait (2); szubkután zsír a számítógépes tomográfiával a hasban (−29,3 ± 4,2 vs. −5,7 ± 5,9 cm 2), a combban (−13,2 ± 3,6 vs. −3,6 ± 3,0 cm 2) és a mellkasban (−19,6 ± 3,6 vs. −8,9 ± 2,6 cm2); és a bőrréteg vastagsága a bicepsznél (−2,0 ± 0,6 vs. 1,1 ± 0,6 mm) és a tricepsznél (−3,7 ± 0,8 vs. −0,9 ± 0,6 mm), amely annak ellenére is folytatódott, hogy az elmúlt 18 hónapban otthoni testmozgáshoz költöztek.

KÖVETKEZTETÉSEK- Az étrend és az állóképesség javította a BMI-t, a testösszetételt és a testzsír-eloszlást, és ezáltal késleltetheti vagy megelőzheti az IGT-s japán amerikaiak 2-es típusú cukorbetegségét.

A 2-es típusú cukorbetegség gyorsan globális egészségügyi problémává vált. Korábban főleg a fejlett országokban tapasztalták, és ez a betegség egyre gyakoribbá vált azokban a fejlődő országokban, ahol az életmód gyakorlata kezdte utánozni a fejlett társadalmak szokásait (1). A cukorbetegség gazdaságilag megterhelő betegség a megnövekedett morbiditás és mortalitás következtében, amelyek olyan társuló szövődményekből erednek, mint a koszorúér, az agyi érrendszeri, a retina, a neurológiai és a vesebetegségek (2–4). Ennek a növekvő problémának a megoldása a betegség kialakulásának megelőzésében vagy késleltetésében rejlik a veszélyeztetett populációkban (5–10).

A 2-es típusú cukorbetegség gyakoribb az amerikai japánokban, mint az Egyesült Államok általános lakosságában vagy japánokban (11). Bár általában nem elhízott, a japán amerikaiak mégis nehezebbek, mint a japánok (12). Ennek feltételezései szerint a japán és az amerikai életmód közötti különbségek vannak az étrend és a fizikai aktivitás tekintetében, mivel a japánok általában fizikailag aktívabbak és kevesebb étrendet fogyasztanak a zsírból, különösen a telített zsírból származó kalóriával, mint az amerikai japánok (13–15).

A megnövekedett testsúlytól elkülönítve a testzsír eloszlásának szerepe, mint a cukorbetegség kockázati tényezője. Tehát a testzsír-eloszlás központi mintázatához, és különösen az intraabdominális vagy zsigeri zsír megnövekedett mennyiségéhez japán amerikaiak számos olyan tulajdonsággal társultak, amelyek a metabolikus szindrómában megtalálhatók, beleértve a hiperinsulinémiát, a kóros glükóztoleranciát, a magas vérnyomást, a diszlipidémiát, valamint a szív- és érrendszeri betegségek (16–21). Tekintettel a testtömeg és a testzsír-eloszlás fontosságára, mint a cukorbetegség kockázati tényezőire, és arra a megfigyelésre, hogy a zsigeri zsír jelentősen csökkenhet, még akkor is, ha a teljes súlycsökkenés nem nagy, a zsírosodás, különösen a zsigeri zsírosság csökkentésére tervezett tanulmányok az egyének kockázatának kitett egyéneknél a 2-es típusú cukorbetegség nagyon érdekes (22–24).

A csökkent glükóz-tolerancia (IGT), a 2 órás, 75 g-os orális glükóz-tolerancia teszt (OGTT) eredményeiből származó diagnózis azonosítja azokat a személyeket, akiknek nagy a cukorbetegség kockázata (25). Az IGT-ről a cukorbetegségre való áttérés mértékéről a vizsgált csoport jellemzőitől függően 3,6–8,7% -ot jelentettek évente (26). Így az IGT-ben szenvedő egyének magas kockázatú célcsoportot jelentenek a 2-es típusú cukorbetegség megelőzésére irányuló beavatkozások tanulmányozásában.

Ezt a hátteret figyelembe véve az étrendi telített zsír csökkentésére és a fizikai aktivitás növelésére irányuló életmódbeli beavatkozást választottak annak megvizsgálására, hogy ennek a kombinációnak az előírása javította-e az IGT-vel rendelkező japán amerikaiak zsírosságát és testzsír-eloszlását.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Ez egy randomizált vizsgálat volt az életmódbeli beavatkozásról japán származású férfiaknál és nőknél, akiknél IGT volt. A protokollt a Washingtoni Egyetem Humán Témák Felülvizsgálati Bizottsága vizsgálta felül és hagyta jóvá, és minden résztvevőtől írásos tájékozott beleegyezést kaptak.

A résztvevők szűrése

Minden résztvevő teljes japán származású volt. A kezdeti telefonos szűrés után a résztvevők kórtörténetet és fizikai vizsgálatot, elektrokardiogramot és vérvizsgálatot végeztek. A résztvevőket kizárták, ha kórtörténetében vagy bizonyítéka volt a koszorúér-betegségben; szívbillentyű-betegség; magas vérnyomás (vérnyomás> 160/90 Hgmm); ízületi gyulladás; tüdő-, neurológiai vagy pszichiátriai betegség vagy demencia, amely akadályozta részvételük képességét; szokatlan étrendi korlátozások (pl. szigorú vegetáriánus); a lipidcsökkentő gyógyszerek jelenlegi alkalmazása; vagy dohányzás. A résztvevőket akkor is kizárták, ha a laboratóriumi vizsgálatok máj- vagy vesebetegségre vagy vérszegénységre utaló bizonyítékot mutattak (hematokrit 300 mg/dl. Azok az alanyok, akik nem feleltek meg a kizárási kritériumoknak, reggel 8–10 órás éjszakai böjtöt követően OGTT-n estek át. Csak azok megállapították, hogy az Egészségügyi Világszervezet 75 g-os OGTT-re vonatkozó kritériumai alapján két külön alkalommal IGT-vel rendelkeznek, további szűrővizsgálatokra volt lehetőség, amely egy maximális Bruce-protokoll futópad tesztből állt (27).

Randomizálás és beavatkozások

A beiratkozás után minden résztvevőt adaptív randomizálás alkalmazásával a kezelési vagy a kontroll csoporthoz rendeltek (28).

Kezelési csoport

A kezelőcsoport állóképességi edzésen és étrendi recepten vett részt. Az első 6 hónapban a testedzéseket egy testedzés fiziológus irányította. Az alanyok állóképességet (séta/kocogás) futópadon végeztek heti háromszor, 1 órán át minden foglalkozáson. A testmozgás 10 perces bemelegítéssel kezdődött és 10 perces lehűlési periódussal zárult. Kezdetben a testmozgást a pulzus tartalék 50% -ának elérésére tervezték [0,5 × (maximális pulzus - nyugalmi pulzus) + nyugalmi pulzus]. A pulzus tartalékot a kiindulási V o 2max értéknél megfigyelt maximális és nyugalmi pulzus alapján becsültük meg minden egyes személy esetében. A gyakorlatot fokozatosan növelték 2 hetes időközönként 3 hónapos időtartam alatt, amíg az alanyok a pulzus tartalék 70% -ának megfelelő célt nem gyakorolták. Az edzés során a pulzusszámot elektronikusan figyelték. A kezelõcsoportnak emellett izokalorikus American Heart Association (AHA) diétát írtak fel, amely o 2max-ot tartalmazott, megvizsgálták a test összetételét és antropometriáját, valamint OGTT-n és komputertomográfiás (CT) vizsgálaton estek át. OGTT-t is elvégeztek a 12. hónapban.

Elágazó futópad teszteket végeztek orvos felügyelete alatt a V o 2max meghatározására. A teszt során a légzési hányadosok (V co 2/V o 2) ≥1,12 volt a cél. Az antropometria magasságot (cm), súlyt (kg), derék átmérőt (cm) és bőrréteg vastagságot (mm) tartalmazott az alkarnál, a bicepsznél, a tricepsznél, az alkapulánál, a mellkasnál (a hónalj közepén), a hason (a köldök és a középső középpontja). a has oldalsó pontja), a suprailiacus és az elülső comb. A méréseket ugyanaz a vizsgáló végezte el standard módszerrel (29). A BMI-t a tömeg (kg) és a magasság (m) négyzetben osztva osztották ki.

A testzsír és a testzsír százalékának testösszetételét standard víz alatti mérési technikákkal határoztuk meg Goldman (30) szerint. A maradék tüdőtérfogat sűrűség-korrekcióit hélium hígítással végeztük.

A szubkután és az intraabdominális zsírterületek felmérésére CT-vizsgálatokat végeztek a Washington Egyetem Orvosi Központ Radiológiai Tanszékén, a korábban leírtak szerint (31). Egyetlen vizsgálatot végeztek a mellkason, a hason és a combon a szubkután és a zsigeri zsírterületek mérésére.

Háromnapos étkezési nyilvántartást nyertek minden résztvevőtől a kiinduláskor és a 3., 6., 9., 12. és 24. hónapban. Az átlagos adagméretet a résztvevő ételmodellekkel és közös háztartási mérőeszközökkel becsülte meg. Mérték a teljes kalóriabevitelt, valamint a zsír, szénhidrát, fehérje, telített zsír, egyszeresen telítetlen zsír, többszörösen telítetlen zsír, alkohol és összes koleszterin abszolút és arányos bevitelét. A tápanyag-számításokat a Nutrition Data System for Research (NDS-R) szoftver 4.02-es verziójával végeztük, amelyet a Minnesotai Egyetem Nutrition Coordinating Center fejlesztett ki. Ázsiai ételösszetételi táblázatokat és japán receptkönyveket használtak, és konzultáltak a japán-amerikai dietetikusokkal, mielőtt a japán ételeket bevitték volna az adatbázisban lévő, hasonló tápanyagértékű élelmiszer-összetevők felhasználásával. Ha hasonló ételeket nem sikerült azonosítani, meghatározták a tápanyagtartalmat, és az új élelmiszereket beprogramozták az adatbázisba.

A betartás értékelése

A terhelési protokoll betartásának becsléséhez a kiindulási ponthoz képest a maximális aerob kapacitást (V o 2max) 6 és 24 hónapnál alkalmaztuk. Háromnapos étkezési rekordokat használtunk a 3., 6., 9., 12. és 24. hónapban, hogy meghatározzuk az előírt étrend betartását. A résztvevők kinyomtatták az ételrekord eredményeiket az előírt AHA étrendjükhöz képest.

Statisztikai analízis

Adipozitás a 6. és 24. hónapban

Glükóz tolerancia

A kezelési csoportban egy, a kontroll csoportban két résztvevőnél cukorbetegség alakult ki. Meg kell azonban jegyezni, hogy ezt a tanulmányt nem a cukorbetegség megelőzésének bemutatására tervezték. A 24 hónapos követés során legalább egyszer normális glükóz toleranciát mutató résztvevők aránya szignifikánsan nagyobb volt a kezelési csoportban (67% vs. 30%; P = 0,010).

KÖVETKEZTETÉSEK

Korábbi epidemiológiai vizsgálatok japán amerikaiaknál azt sugallták, hogy az életmódbeli tényezők okozhatják a 2-es típusú cukorbetegség magasabb arányát a japánokhoz képest. Pontosabban mind az alacsonyabb fizikai aktivitás, mind a magasabb telített zsírbevitel összefüggésben állt (13–15). Továbbá, bár a japán amerikaiak általában nem elhízottak, mégis nehezebbek, mint a japánok (11,12). Így az IGT-ben szenvedő japán amerikaiakat, amelyek a 2-es típusú cukorbetegség egyik kockázati tényezője (26), kiválasztották, hogy részt vegyenek ebben a randomizált klinikai vizsgálatban, amely az állóképesség és az étrendi telített zsír csökkentése volt, mint beavatkozás a 2-es típusú cukorbetegséghez társuló adipozitási változók javítására.

A fokozott fizikai aktivitás és a telített zsír csökkentett táplálékbevitelének előnyei a cukorbetegség előfordulásának csökkentése érdekében megerősítést nyertek a Diabetes Megelőzési Programban, a Da Qing IGT és a Diabetes Study-ban Kínában, valamint a finn Diabetes Prevention Study-ban (6, 8,9). A Da Qing-vizsgálatban csak néhány résztvevő volt túlsúlyos, a BMI ≥25 kg/m 2, míg a finn tanulmányban részt vevők mindegyikének túlsúlyosnak kellett lennie (BMI ≥25 kg/m 2). A Diabetes Megelőzési Programban a résztvevők többsége túlsúlyos volt, és mindegyikük BMI-jének ≥24 kg/m 2-nek kellett lennie, kivéve az ázsiaiakat, akiknek a BMI-nek ≥ 22 kg/m 2 -nek kellett lenniük. A Da Qing-tanulmány csak a BMI változásáról számolt be, míg a Diabetes Megelőzési Program a súly változását, a finn tanulmány pedig a súly és a derék kerületének változását tartalmazta. Egyik vizsgálat sem vizsgálta a vizsgálatunkban alkalmazott adipozitási változók teljes körét.

Vizsgálatunk résztvevőinek átlagos BMI-je 26 kg/m 2 volt, tehát túlsúlyosnak, de nem elhízottnak tekinthető. Bár a súlycsökkenés egyik csoportban sem volt a tervezett eredmény, ennek ellenére mindkét csoportban megfigyelhető volt az adipozitási változók csökkenése. A 6. hónapban a kezelési csoport nagyobb mértékű csökkenést mutatott az összes adipozitási változóban, kivéve az intraabdominális zsírt, a derék kerületét, valamint az alkapszula és az alkar bőrhajtásait, a kontroll csoporthoz képest. Továbbá, bár a kontrollcsoportban néhány változóban csökkent csökkenés volt megfigyelhető a 6. hónapban, ezeket 24 hónapnál nem tartották fenn. Másrészről, a kezelési csoport 24 hónapnál tovább csökkent az adipozitás mérésében, bár valamivel kevesebb, mint 6 hónaposan.

Érdekes az intraabdominális zsír hasonló csökkenése a két csoportban 6 hónaposan. Bár az intraabdominális zsír csak a testzsírkészleteknek csak egy kis részét teszi ki, leírták, hogy gyors forgalmat mutat. Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az étrendnek és az állóképességnek tulajdonítható fogyás során az intraabdominális zsír arányosan nagyobb mértékben csökken, mint az összes testzsír-készletben (22–24). Bár a kezelt csoport nagyobb BMI-csökkenést mutatott, a kontrollcsoportban az intraabdominális zsír csökkenése mégis hasonló volt, mint a kezelt csoportban. Ez azt sugallja, hogy a BMI által mért általános zsírtartalom kicsi változásai aránytalanul nagyobb változásokkal társulhatnak az intraabdominális zsírban. Ezért fontos figyelembe venni, hogy az intraabdominális zsírban a BMI mérsékelt csökkenése ellenére nagy csökkenések léphetnek fel.

A kontroll csoportban a 6. hónapban tapasztalt javulás az adipozitási változókban valószínűleg a klinikai vizsgálatban való részvétel hatásának tulajdonítható. Az Egyesült Királyság prospektív diabéteszes tanulmányában például a HbA1c által becsült glikémiás kontroll javult a kontrollcsoportban (32). A kontrollcsoport résztvevői valószínűleg nagyobb figyelmet fordítottak az étrendre, az aktivitásra és a gyógyszeres kezelésre a cukorbetegség ellátásával foglalkozó szolgáltatókkal és szakemberekkel való nagyobb kapcsolat eredményeként. A glükózkontroll ezen javulása a vizsgálat első évét követően eltűnt, amikor nem kaptak rendszeres megerősítést és edzést az intenzív cukorbetegség-ellenőrzés követésére. Valószínűleg hasonló okokból az adipozitási változók kezdeti javulását nem tartottuk fenn kontrollcsoportunkban.

Bár a súlycsökkenés nem volt cél, a kezelési csoport a BMI jelentős csökkenését tapasztalta és tartotta fenn 6. és 24. hónapban. A testzsír, a CT zsírterület és a bőrránc százalékos csökkenése azt sugallja, hogy a zsírtömeg csökkent a sovány tömeg fölött.

Más tanulmányok, amelyek diéta és testmozgás révén sikeresen igazolták a 2-es típusú cukorbetegség megelőzését, korlátozott számú zsírváltozót vizsgáltak. A Da Qing-tanulmányban az étrend és a testmozgás külön-külön vagy együttes alkalmazásával a súlycsökkenés volt a cél azokban a résztvevőkben, akiknek a BMI értéke ≥25 kg/m 2 (8). A 6 éves követés után a BMI csökkenése nagyon hasonló volt a résztvevőknél megfigyelthez, a 24. hónapban. A finn tanulmány diéta és testmozgás kombinációját alkalmazva, amelynek célja a súly legalább 5% -ának elvesztése volt, megállapította, hogy az intervenciós csoport résztvevői lefogytak és csökkentették derékuk kerületét, és a változások jelentősek voltak a kontroll csoporthoz képest év (9). A Diabetes Megelőzési Program azt is megállapította, hogy az étrend és a testmozgás kombinációja, amelynek kezelési célja legalább 7% -os súlycsökkenés volt, a súlycsoport szignifikáns csökkenését eredményezte a kontroll csoporthoz képest átlagosan 2,8 évig tartó követés során (6).

Résztvevőink közül sokan már az AHA 1. lépés szerinti étrendet fogyasztották, az amerikai normák szerint nagyon alacsony zsírtartalmú étrendet. Továbbá az étkezési zsír mennyisége alacsonyabb volt, mint amit korábban epidemiológiai vizsgálatainkban beszámoltunk (14). Így a tanulmány résztvevői nem feltétlenül képviselik az összes japán amerikait a szokásos étrendjük tekintetében. Nincs erre kész magyarázatunk. A nyomon követéssel kapcsolatos élelmiszer-nyilvántartások megerősítették, hogy átlagosan a kontrollcsoport betartotta az AHA 1. lépés diétáját, míg a kezelési csoport elérte és betartotta az AHA 2. lépés szerinti étrendet.

A fizikai alkalmasságot a V o 2max mérésével értékeltük. A kiindulási fizikai erőnlét hasonló volt a két csoportban, és a várakozásoknak megfelelő volt a résztvevők által képviselt korosztályban. Noha a V o 2max nem egyenes mértéke annak, hogy a résztvevők valóban az előírt módon végeztek-e testgyakorlást, a V o 2max növekedése megbízható mutató az erőnlét javulására. A kezelt csoportban megfigyelt V o 2max növekedés nagyobb volt, mint ami a súlycsökkenésnek tulajdonítható. Így a kezelési csoportban megfigyelt V o 2max 6 hónapos növekedése a fizikai erőnlét javulására utal a testedzés következtében ebben a kezdeti időszakban. A V o 2max 6 hónapos javulása a 24. hónapban még mindig megfigyelhető volt. A kontrollcsoportot nem utasították aerob testgyakorlásra, és a V o 2max értéke nem változott. Ezért arra a következtetésre jutunk, hogy a kezelt csoport többet gyakorolt, mint a kontroll csoport.

A vizsgálat egyik korlátja a kis minta nagysága, amely korlátozhatja a klinikailag jelentős különbségek kimutatásának képességét az elégtelen statisztikai erő miatt. Például ez magyarázatot adhat arra, hogy nincs különbség az intraabdominális zsír változásában. Mindazonáltal a kapott eredmények azt sugallják, hogy azokban a tanulmányokban, amelyek a 2-es típusú cukorbetegség megelőzéséről számoltak be az életmód módosítása révén, az előnyök valószínűleg nemcsak a teljes testsúly vagy zsírvesztés révén, hanem a testzsír eloszlásának javulásával is közvetíthetők.

Így ez a tanulmány bebizonyította, hogy az állóképességi edzésben való rendszeres részvétel és a telített zsírtartalmú étrend betartása nemcsak az általános zsírtartalmat csökkenti, hanem javítja a testzsír eloszlást az IGT-vel rendelkező japán amerikaiak nem csekély csoportjában. Praktikus jelentőségű az alanyok azon képessége, hogy szoros felügyelet nélkül tartsák be a beavatkozást, ami arra utal, hogy az előírt életmódbeli változásokat nem lehet nehéz követni. Az a tény, hogy résztvevőink többsége már a kiindulási időpontban alacsony telített zsírtartalmú étrendet fogyasztott, arra utal, hogy már jobban tudatában voltak az egészséges életmód gyakorlatainak, és hogy az alacsony fizikai aktivitás fontos etiológiai szerepet játszhatott a patogenezisben az egyébként egészséges csoportban.

Összefoglalva, a tanulmány eredményei azt sugallják, hogy az életmód módosítása, amely az étkezési zsírbevitel, különösen a telített zsír csökkentéséből és az állóképességi edzésben való rendszeres részvételből áll, javítja a BMI-t, a testösszetételt és a testzsír-eloszlást az IGT-vel rendelkező japán amerikaiaknál, és ezáltal hatékony legyen a 2-es típusú cukorbetegség késleltetésében vagy megelőzésében. Ezenkívül a tanulmány eredményei kiegészítik három friss és nagy tanulmányt, amelyek az életmódváltás révén a cukorbetegség előfordulásának jelentős csökkenését mutatták.