A felnőttek nyugalmi anyagcseréjének változásainak vizsgálata: Közegészségügyi szempont

Robert G. McMurray

1 Észak-Karolinai Egyetem, Chapel Hill, NC

Jesus Soares

2 Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, GA

Carl J. Caspersen

2 Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, GA

Thomas McCurdy

3 Amerikai Környezetvédelmi Ügynökség (EPA), Research Triangle Park, NC

Absztrakt

Célja

Nem volt a közelmúltban átfogó erőfeszítés a felnőttek nyugalmi anyagcsere-sebességével (RMR) kapcsolatos meglévő vizsgálatok megvizsgálására, hogy azonosítsák a népesség közös demográfiai és antropometriai jellemzőinek hatását. Így áttekintettük az RMR-ről szóló szakirodalmat (kcal · kg −1 · h −1), hogy meghatározzuk az életkor, a nem és az elhízás státuszának az RMR-hez való viszonyát az anyagcsere-egyenérték általánosan elfogadott értékéhez képest (MET; pl. 1,0 kcal · kg −1 · h −1).

Mód

Számos adatbázis felhasználásával azonosították az 1980 és 2011 között megjelent tudományos cikkeket, amelyek az RMR-t mérték, és ezekből mások 1920-ig visszanyúló ismereteit azonosították. Százkilencvenhét vizsgálatot azonosítottak, amelyek 397 publikációs becslést eredményeztek az RMR-ről, amelyek a népesség alcsoportját jelenthetik. Az inverz variancia súlyozási technikát alkalmaztuk az átlagok és a 95% -os konfidencia intervallumok (CI) kiszámításához.

Eredmények

Az RMR átlagos értéke 0,863 kcal · kg −1 · h -1 (95% CI = 0,852–0,874), magasabb a férfiaknál, mint a nőknél, az életkor előrehaladtával csökken, a túlsúlyosaknál pedig kevesebb, mint a normál testsúlyú felnőtteknél. Nemtől függetlenül a BMI ≥ 30 kg · m −2 felnőtteknél volt a legalacsonyabb az RMR (−1 · h −1).

Következtetések

Az RMR egyetlen értéke nem megfelelő minden felnőtt számára. A csaknem általánosan elfogadott MET-egyezmény betartása az RMR túlértékeléséhez vezethet, ami férfiaknál körülbelül 10%, a nőknél pedig csaknem 15%, és egyes demográfiai és antropometriai kombinációk esetében akár 20% –30% is lehet. Ezek a nagy hibák kérdéseket vetnek fel az RMR hagyományos MET értékének hosszú távú betartásával kapcsolatban. Ennek az eltérésnek a figyelmen kívül hagyása jelentős téves számításokat eredményezhet a cukorbetegséghez fizikai aktivitással végzett beavatkozások és más krónikus betegségmegelőzési erőfeszítések során elköltött energia szempontjából.

A metabolikus egyenérték (MET) az edzésfiziológusok, epidemiológusok és az orvosi közösség által használt általános kifejezés az RMR kifejezésére. Ezenkívül a különféle fizikai tevékenységek energiaigényét a MET többszörösei jelentették, az RMR-hez viszonyítva (1–3). A MET koncepciója már jó ideje használatos (17), de a pontos levezetés nem ismert (13). Az egyik MET hagyományos meghatározása 3,5 ml oxigén/testtömeg-kilogramm/perc (3,5 ml-kg-1 -1 perc-1), és feltételezhetően hozzávetőlegesen 1 kcal · kg-1 · h-1 vagy 4,184 kJ-nak felel meg. kg −1 · h −1 (1–3). Ainsworth és munkatársai mindhárom cikkében. (1–3) szerint a MET energiafelhasználása pontatlan, és csak a tevékenységek osztályozásának eszközeként tekinthető a tipikus tevékenységben való részvétel várható intenzitása alapján, ha azt 1 MET többszöröseként fejezik ki (1–3). Byrne és munkatársai munkája. (13) azt sugallja, hogy a hagyományosan meghatározott MET érték használata gyakran túlbecsülést tükröz, amely nem minden egyénre és a népesség alcsoportjaira is érvényes. Sajnos a standard MET-érték alkalmazása minden egyénre kiterjedt elfogadásra tett szert, de az elmúlt évtizedben a tudományos közösség megkérdőjelezte (13,29,30).

MÓD

Ha egy cikk korábbi publikációkat idézett, amelyek egyedülálló információkat szolgáltattak az RMR-ről, akkor visszatértünk ehhez a tanulmányhoz, hogy felmérjük adatainak relevanciáját a felülvizsgálatunk szempontjából. Ilyen módon már 1921-től származó publikációkat azonosítottunk, amelyeket hozzáadtunk szisztematikus felmérésünkhöz (1980 előtt = 7 tanulmány vagy 12 [−2): −1 · h −1 (95% CI = 0,852–0,874) . Elemzéseinket a rendelkezésre álló 351 nemspecifikus publikációra becsülve, a nők RMR-je alacsonyabbnak bizonyult, mint a férfiaké (n = 131): 0,839 kcal · kg −1 · h −1 ( 95% CI = 0,825–0,853), szemben 0,892 kcal · kg −1 · h −1 (95% CI = 0,872–0,912). A várakozásoknak megfelelően az RMR csökkent az életkorral mindkét nemnél; a fiatalabb csoport (20–29 év) 95% -os CI-je nem fedte át a két idősebb csoportot (1. ábra).

Korrigált átlag 95% -os CI mellett az RMR-re (kcal · kg −1 · h −1) felnőttek számára, 351 publikáció becsléséből kilenc korcsoport és nem szerint. Az egyes kategóriákban szereplő publikációs becslések száma szerepel az x tengelyen a férfiak (M) és a nők (W) esetében. Folyamatos vonal = 1,0 kcal · kg −1 · h −1 .

A 2. ábra az RMR-t ábrázolja a BMI csoport és a nem tekintetében 278 publikációs becslésnél (165 nő és 113 férfi). Mindkét nem esetében az RMR (kcal · kg −1 · h −1) a legmagasabb a normál súlycsoportban (nők = 0,926, 95% CI = 0,908–0,945; férfiak = 0,960, 95% CI = 0,934–0,985), míg az elhízott csoportokban volt a legalacsonyabb RMR (nők = 0,721, 95% CI = 0,684–0,758; férfiak = 0,791, 95% CI = 0,738–0,843).

Korrigált átlag 95% CI mellett RMR (kcal · kg −1 · h −1) felnőttek számára 278 publikációs becslés alapján, a normál (−1 · h −1) BMI (kg · m −2) kategóriák alapján .

A 3. ábra ötvözi az életkor és a BMI hatásait az RMR-re. A férfiak esetében a fiatalok és a normál testsúlyúak RMR-je volt a legmagasabb, például 1,007 kcal · kg −1 · h −1 (95% CI = 0,952–1,062), és az életkor és a BMI csoport növekedésével a Az RMR monoton csökkent. A nők esetében a tendencia következetlen volt. A férfiakhoz hasonlóan az RMR a fiatal, normál testsúlyú nőknél volt a legmagasabb: 0,918 kcal · kg −1 · h −1 (95% CI = 0,869–0,958). Az RMR mind a három korcsoportban a BMI-kategória növekedésével csökkent. Azonban azoknak a nőknek, akik a két legmagasabb BMI kategóriába tartoztak, kevéssé látszott befolyásolni az életkort.

Korrigált átlag 95% -os CI-vel az RMR-re (kcal · kg −1 · h −1) felnőttek számára 266 publikációs becslés alapján, nemek, három korcsoportok és BMI szerint. A BMI-csoportokra vonatkozó publikációs becslések számát az x tengely tartalmazza, normál testsúly (Nm), túlsúly (Ov) és elhízott (Ob) esetén. Folyamatos vonal = 1,0 kcal · kg −1 · h −1 .

VITA

Ezek a tanulmányi becslések százainak eredményei azt sugallják, hogy a felnőttek RMR-je jelentősen változik, így egy standard értéket ésszerűen nem szabad használni különböző életkorú, nemű vagy elhízott állapotú felnőttek számára. Ezt a véleményt korábban mások (6,9,13) javasolták korlátozottabb adatminták felhasználásával. A várakozásoknak megfelelően a nők RMR-je alacsonyabb volt, mint a férfiaké (4,12,13,19,27), az idősebb felnőttek RMR-je pedig kisebb volt, mint a fiatalabbaké (9,13,22). A nemek és az életkor szerinti különbségek némelyike összefüggésben lehet azzal, hogy az izomtömeg alacsonyabb (például kevésbé metabolikusan aktív szövet) nőknél és idősebb felnőtteknél. Az RMR leginkább az egyén metabolikusan aktív szövetének mennyiségétől függ; főleg izomtömeg (18,35). Eredményeink bemutatása ezt közegészségügyi szempontból relevánssá teszi azáltal, hogy RMR-becsléseket kínál férfiak és nők életkor és relatív súlycsoport szerint.

Összességében az elhízás RMR-re gyakorolt hatása kihat az elhízott egyének energiaigényének és -igényének meghatározására, amikor a normál testsúlyú felnőttre alapozott RMR-állandó alkalmazása elfogult becsléseket eredményezhet. Eredményeink alapján a teljes testtömeg kilogrammonkénti energiafelhasználást kb. 20–30% -kal becsülnék felül (3. ábra). Egy nap alatt meghosszabbítva ez jelentős mennyiségű energiát jelenthet. Ilyen esetekben fontolóra kell venni az abszolút RMR (kcal · min −1 vagy kJ · min −1) használatát a testtömeg kilogrammonkénti energiafelhasználás helyett.

A testösszetétel, mind az FFM, mind a zsírtömeg hozzájárul az RMR-hez (4,19,33,35,36,40). Bár számos tanulmány beszámolt akár testzsírról, akár FFM-ről, a nem és az életkor eltérő megoszlása miatt nem tudtunk érdemi szisztematikus elemzést elvégezni; mindkét jellemző ismerten befolyásolja az RMR-t (4,10, 21,23). Konkrétan azt tapasztaltuk, hogy ugyanazon 50–59 kg-os FFM esetében a 21 publikációs becslés átlagosan 0,736 (95% CI = 0,679–0,793) ml · kgFFM –1 · min –1 eredményt adott azoknál a nőknél, akiknél az átlag ± SD életkor 34,2 volt. ± 4,96 év, és 26 publikációra becsülték a férfiakat, átlagosan 0,848 ml · kgFFM −1 · min −1 (95% CI = 0,824–0,872); átlagos életkoruk azonban 59,3 ± 20,5 év volt. Ezért nagyszabású vizsgálatokra van szükség a nem, az életkor és az FFM kölcsönhatásairól az RMR-en.

Az RMR-t befolyásoló egyéb kérdések

A faj/etnikum befolyásolhatja az RMR-t. A BMI vagy a testzsírnak megfelelő gyermekek vizsgálatában az afroamerikaiak RMR-értéke körülbelül 10% –20% -kal alacsonyabb volt, mint a kaukázusiaknál (25,31). Azt is megállapították, hogy az afroamerikaiak kevesebb zsírral rendelkeznek, mint a kaukázusiak vagy a spanyolok (31), és a szervek súlya jelentősen eltér a különböző etnikai csoportok között (23,24). Ezen etnikai tényezők mindegyike befolyásolhatja az RMR-t. Az RMR-ről szóló irodalom azonban teljesen egyértelmű, hogy a zsírtömeg testben való elhelyezkedése szintén fontos az RMR megértésében (5,8,24,28,35,42). Továbbá az aerob fitnesz (20) vagy a fizikai aktivitás szintje (43,44) befolyásolhatja az RMR-t, de az abszolút változás ellentmondásos (26,38). Nem álltak rendelkezésünkre olyan megfigyelések, amelyek a szervspecifikus anyagcserére, a testzsír elhelyezkedésére, következetes etnikai azonosítókra, sem a fizikai aktivitásra vagy a fizikai erőnlétre vonatkozó paraméterekkel nem rendelkeztek minden résztvevő számára e potenciális hatások vizsgálatához. Ez nem jelent kritikus korlátot, mert áttekintésünk célja az volt, hogy megvizsgáljuk a közegészségügyi beavatkozások végrehajtása során általában előforduló három jellemző (pl. Életkor, nem és elhízás állapota) hatását az RMR-re, és hogyan viszonyul az a MET-nek általánosan elfogadott értéke. Ez mindazonáltal eredményes terület lehet a jövőbeni kutatás számára.

Köszönetnyilvánítás

A cikk megállapításai és következtetései a szerzőkéi, és nem feltétlenül jelentik a CDC vagy az EPA hivatalos álláspontját.