Az állóképesség-edzés és a súlycsökkenés független hatása a zsírcsúcs csúcsértékére közepesen túlsúlyos férfiaknál: randomizált, kontrollált vizsgálat

Koppenhágai Egyetem, Orvostudományi Tanszék, Dánia; és

Az újranyomtatási kérelmek és egyéb levelezések címe: M. Rosenkilde, Blegdamsvej 3, 2200 Koppenhága, Dánia (e-mail: [email protected]).

Koppenhágai Egyetem, Orvostudományi Tanszék, Dánia; és

Koppenhágai Egyetem, Orvosbiológiai Tudományok Tanszék, Dánia; és

Koppenhágai Egyetem, Orvostudományi Tanszék, Dánia; és

Egészséges öregedés központja, Koppenhágai Egyetem, Dánia

Koppenhágai Egyetem, Orvostudományi Tanszék, Dánia; és

Absztrakt

Dizájnt tanulni.

A 12 hetes beavatkozás után a szigorú tesztáramlási eljárást ellentétes sorrendben hajtottuk végre a harmadik tesztnaptól kezdve (36–48 óra az utolsó edzés után). A beavatkozás előtt és után a tesztnapok között legalább 2 nap volt, és az összes vizsgálatot éjszakai éhgyomorra (minimum 12 óra) végeztük.

Fogyókúra és aktivitás felvételei.

Háromnapos étrend és aktivitás felvételeket készítettünk a kiinduláskor a randomizálás előtt és az intervenció során 2. hét, 6. és 10.. Az étrend regisztrációját a beavatkozás előtti első és második tesztnap között szereztük be. Minden résztvevőt egyénileg és gondosan utasítottunk az összes elfogyasztott étel és ital mérlegelésére és rögzítésére, valamint a napi tevékenységek mintájának és intenzitásának rögzítésére minden 3 napos időszakban. A felvételeket megfelelő szoftverrel dolgoztuk fel (Dankost 3000, Dansk Catering Center, Herlev, Dánia).

Gyakorlati tesztek.

Két növekményes terhelésű testtesztet hajtottak végre egy elektronikusan fékezett kerékpáron (Lode Excalibur, Groeningen, Hollandia) a V2 o 2 csúcs és a PFO meghatározására, és mindkét vizsgálat során pulmonalis gázcserét mértek. A V̇ o 2peak teszt egy 4 perces, 75 W-os melegítéssel kezdődött, amelyet percenként 25-W-os emelés követett, amíg a V̇ o 2-csúcsot el nem érték a következő kritériumok alapján: a megnövekedett terhelések ellenére a V̇ o 2-ben kiegyenlített, a légzőcsere arány (RER) 1,15 felett, és az életkorral előre jelzett pulzus max (220 életkor) (26).

A PFO meghatározásához használt szubmaximális testtesztet korábban már leírták soványan képzett (27) és képzetlen személyeknél (31); röviden, egy 8 perces bemelegedési periódust az állandó állapot biztosítása érdekében 3 perces 30 W-os lépések követnek, amíg az RER meghaladja az 1,0 értéket egy teljes 3 perces munkaterhelés esetén. Jelen tanulmányban a bemelegedési időszakban a terhelés 60 W volt, majd 30 W-os lépések követték.

Hiperinzulinémiás izoglikémiás bilincs.

A perifériás inzulinérzékenységet hiperinsulinémiás izoglikémiás szorítóval mértük, exogén inzulint adva folyamatos folyamatos infúzióként, 40 mU · min –1 · m 2 sebességgel, egyidejűleg változó 20% (wt/vol) glükóz infúzióval, a plazma glükózhoz igazítva. 5–10 percenként végzett mérések (ABL 625, Radiométer, Koppenhága, Dánia), hogy megtartsuk az egyéni éhomi plazma glükózszintet, ahogy azt máshol részletesebben leírják és bemutatják (26).

A csontváz izomszövetének elemzése.

Számítások és statisztikai elemzés.

A zsír és szénhidrát oxidációját a különböző edzésintenzitások során a sztichiometrikus egyenletekkel számoltuk a légúti gázcserére (11), figyelmen kívül hagyva a fehérje oxidációját ebben a rövid edzés közben (28). A szubsztrát oxidációját a fokozatos gyakorlati teszt minden egyes inkrementális lépésének utolsó 90 másodpercében kiszámoltuk, és minden egyes személy számára standard polinom görbe illesztést kaptunk a PFO és az edzés intenzitásának felmérésére, FatMax néven (1).

Ez a vizsgálat hatékonysági vizsgálat, és az eredményeket protokollonkénti elemzéssel értékelték. A RER értéke> 1,0 már az első terhelés után négy alany elővizsgálatában (T-iD: 1; D: 1; C: 2) nem tudta meghatározni a PFO-t, és ezekből az alanyokból származó összes adatot később kizárták adatelemzés, mivel az elsődleges adatok nem állnak rendelkezésre.

A leíró pre- és posztintervenciós adatokat átlag ± SE-ként írják le. A randomizációs csoportok közötti posztintervenciós értékek közötti különbségeket a korrigált legkisebb négyzetek átlagaként mutatjuk be kétoldalas 95% -os CI mellett. A csoporton belül a változásokat párosítással értékelték t-tesztet és a csoport közötti különbségek főbb hatásainak értékelését az ANCOVA értékelte postintervention értékekkel, mint függő változóval és kiindulási értékekkel, valamint a csoport hozzárendelésével kovariátumokként. Az összes páros összehasonlítást a Tukey-eljárással állítottuk be. Ezen túlmenően az ANCOVA értékelte az állóképességi edzés (T és T-iD) vagy a súlycsökkenés (D és T) átfogó hatásait, valamint az állóképességi edzés és a fogyás közötti kölcsönhatást függő változóként, az edzés és a fogyás mint kvalitatív kovariátok, és az alapadatok kvantitatív kovariánsok. Ezt a legkisebb négyzetek átlagával is bemutatjuk 95% -os CI mellett, és ezt az elemzést az állóképességi edzésből és a súlycsökkenésből származó eredmények elkülönítésére végezték. A PFO változásának előrejelzőit egyszerű kétváltozós korrelációkkal (Pearson) határoztuk meg mind az edzés (T és T-iD), mind a súlycsökkentő csoportok (T és D) esetében. Szintje P ≤ 0,05 szignifikánsnak tekintették.

A tantárgyakat és az előírt beavatkozásokra adott válaszokat másutt részletesen bemutatták (26). Röviden, az étrendi bevitel regisztrálása azt mutatta, hogy az étrend megfelel az intervenciónak (1. táblázat). D-ben az energiafogyasztás alacsonyabb volt mindkét C-hez képest (−640 kcal; −1,150: −136, P 0,12) és az energiafogyasztás nem különbözött e két csoport között (P = 0,99). Az EI csökkenését az étrendi zsírbevitel csökkentésével érték el (C: −5 E%; −10: −1, P = 0,03), bizonyos mértékig az alkoholfogyasztás (P = 0,06 vs. C), és növeli az étrendi szénhidrát relatív hozzájárulását (vs. C: 7 E%; 1: 13), P = 0,02), míg az étkezési fehérje bevitele nem változott (P = 0,65 vs. C) (1. táblázat). A T-iD-ben a megnövekedett táplálékbevitelt elsősorban az étrendi szénhidrát növelésével (C 7 E%; 1: 12), P = 0,01), nagy valószínűséggel az étkezési zsír rovására (csoportkülönbségen belül: −3 E%; −6; −0.5, P = 0,03) (1. táblázat). Ezenkívül kiválóan megfeleltek a képzési beavatkozásoknak; T: 97 ± 2% (testmozgás energiafelhasználása: 576 ± 11 kcal/nap); és T-iD: 95 ± 2% (563 ± 15 kcal/nap). Az átlagos testmozgás intenzitása nem különbözött a T (72 ± 2% V̇ o 2 csúcs) és a T-iD (67 ± 2% V 2 o csúcs) (P = 0,14).

1. táblázat: Étrendi bevitel

Az adatok átlag ± SE, és a szignifikancia szintje P * Jelentős változás a csoporton belül.

† Jelentősen eltér a C-től.

§ Jelentősen eltér a D-től.

‡ Jelentősen eltér a T-iD-től.

C, kontrollcsoport; D, diétacsoport; EI, energiafelvétel; T, edzőcsoport; T-iD, edzés fokozott étrend csoport.

Noha az alanyok teljes mintája nem szerepelt ebben a cikkben, a testösszetételre és a V̇ o 2csúcsra vonatkozó megállapítások (2. táblázat) hasonlóak voltak a korábban publikáltakhoz (26). A testtömeg és a testzsír T-ben és D-ben csökkent a C-hez képest (P o 2 csúcs 15% -kal javult a súlycsökkenéstől függetlenül a két edzéscsoportban (4,6 ml O2 · kg −1 · min −1; 1,2: 8,0, P o 2csúcs (P = 0,26).

2. táblázat: Testösszetétel és edzésváltozók

Az adatok átlag ± SE, és a szignifikancia szintje P * Jelentős változás a csoporton belül.

† Jelentősen eltér a C-től.

§ Jelentősen eltér a D-től.

‡ Jelentősen eltér a T-iD-től.

FFM, zsírmentes tömeg; V̇ o 2csúcs, maximális oxigénfelvétel; V̇ o 2max, maximális oxigénfelvétel.

Zsír oxidációs képessége.

A szubmaximális edzés során a lipidek oxidálásának képessége javult az állóképességi edzéssel, mivel a súlycsökkenéstől független állóképességi edzés során a PFO változását figyelték meg (0,10 g/perc; 0,03: 0,17, P = 0,03) az ANCOVA alapján, edzéssel és súlycsökkenéssel, minőségi kovariátorként. Továbbá, összehasonlítva a C-vel, a PFO 42% -kal nőtt T-ban (0,16 g/perc; 0,02: 0,30), P = 0,02) és 41% T-iD-ben (0,16 g/perc; 0,01: 0,30), P = 0,04). Ez a különbség a T-ben is nyilvánvaló volt a D-vel összehasonlítva (0,14 g/perc; 0,01: 0,28, P = 0,03), de a PFO növekedése a T-iD-ben csak a D-től (0,14 g/perc; −0,005: 0,28), P = 0,06) (2. táblázat és 1. ábra). Az FFM változásaihoz igazítva a PFO is növekedett T-n belül (2,2 ± 0,5 mg/kg FFM/perc, P

1. ábra.Szubmaximális zsír- és szénhidrát-oxidáció 60 W-nál 30 W-os lépésekkel kezdődő, progresszív edzés során minden harmadik percben addig, amíg a légzési csere aránya> 1,0 az alapvonalon (Pre) és egy 12 hetes beavatkozás végén (Post), edzés által indukált súlycsökkentő csoporttal (T, n = 11) (A és B), diéta okozta fogyás csoport (D, n = 11) (C és D), súlycsökkentő csoport nélküli edzés (T-iD, n = 11) (E és F) és az ülő kontrollcsoport (C, n = 10) (G és H). Az adatok átlag ± SE. A relatív intenzitást a V̇o 2max értékhez viszonyítva kell kiszámítani.

A szubmaximális testmozgás során megnövekedett lipid-oxidációs képesség más módon is megmutatkozott: az összes összehasonlításhoz RER 0,26-mal teljesített szubmaximális terhelések száma) és a T-iD (P > 0,40 minden összehasonlításhoz).

Vázizom mitokondriális fehérjék.

A vázizom mitokondriális enzimjeinek változását a 2. ábra mutatja be. Az állóképesség-edzés függetlenül növelte a mitokondriális légzési lánc komplexet II (P 0,6 mindkettőnél) vagy C (P > 0,3 mindkettőnél), és a változást az állóképességi edzés sem növelte önállóan (P = 0,09). Hasonlóképpen, nem voltak csoportközi különbségek a HADH esetében, bár ennek a fehérjének a mennyiségében bekövetkezett változások az edzéssel nőttek (P = 0,06).

2. ábra.A citrát-szintáz vázizomfehérje-tartalma (A), β-hidroxi-acil-CoA dehidrogenáz (HADH) (B) és a II – V mitokondriális enzim komplexek (C-F) a kiinduláskor (PRE) és a 12 hetes beavatkozás (POST) végén, edzés okozta súlycsökkenéssel (T, n = 11), diéta okozta fogyás (D, n = 11), súlycsökkenés nélküli edzés (T-iD, n = 11) és ülő kontrollok (C, n = 10). Specifikus fehérjék reprezentatív blotjait mutatjuk be minden panelen egy alany számára T, D, T-iD és C csoportokban. * Jelentős változás a csoporton belül. † Jelentősen különbözik a C változásától a 12 hetes beavatkozás után. § Jelentősen különbözik a D változásától a 12 hetes beavatkozás után. $ Az állóképesség-edzés jelentős hatása önmagában. Az adatok átlag ± SE, és a szignifikancia szintje P

A PFO képzés által kiváltott változásai.

Mert n = 44, az intervenció által kiváltott V̇ o 2 csúcsváltozások a PFO változásaival társultak (R 2: 0,42, P 2: 0,43, P 2: 0,49, P 2: 0,43, P 2: 0,31, P 2: 0,11, P = 0,03, n = 44), bár ez az összefüggés csak statisztikailag szignifikánsan szignifikáns volt, amikor a PFO-t az FFM-hez igazították (PFO/FFM; R 2: 0,09, P = 0,054, n = 44). Amikor a PFO-t a V̇ o 2max változásaihoz igazították, az egész test perifériás inzulinérzékenységében bekövetkezett változások nem jártak a PFO változásával (P = 0,23).

Keresztmetszeti jellegű tanulmányok, valamint a fent említett képzési beavatkozási tanulmányok nagy interszubjektív változékonyságot mutattak a zsír oxidációs képességében (14, 37). A mögöttes mechanizmusok közé tartozhatnak a vázizomzatban a testmozgás során a zsírsav anyagcseréjében szerepet játszó molekuláris utak. A teljes testzsír-oxidáció pozitív kapcsolatban áll az in vitro mitokondriális zsír-oxidációval (33). Jelen tanulmányban több vázizom mitokondriális enzim fehérjeszintjét mértük. A mitokondriális légzési lánc II és IV komplex komplexet az állóképesség növelte a súlycsökkenéstől függetlenül, és a HADH növekedésére is volt tendencia. Korábban kimutattuk, hogy a mitokondriális enzim expressziója (CS és a II – V komplex) fokozódott, és pozitívan társult a PFO változásaival az állóképességi edzés után a túlsúlyos alanyok hasonló populációjában (32). Ezeket a megállapításokat a jelen tanulmány csak részben reprodukálta, valószínűleg a statisztikai erő hiánya miatt. Mindazonáltal a PFO és a V̇ o 2peak változásai közötti pozitív, bár pontatlanabb összefüggés alátámasztja az állóképességi edzés által kiváltott metabolikus adaptációk és a PFO javulásai közötti megfigyeléseket (32).

Ebben a tanulmányban robusztus tanulmánytervet alkalmaztunk, és az alanyokat gondosan kontrolláltuk az állóképességi edzés hatásainak elkülönítése érdekében, súlyvesztéssel vagy súlyveszteséggel önmagában. Arra a következtetésre jutunk, hogy 3 hónap napi állóképesség-edzés, függetlenül a fogyástól, de nem a diéta okozta fogyástól, növeli a PFO-t közepesen túlsúlyos férfiaknál.

A tanulmány pénzügyi támogatását a Dán Nemzeti Kutatási Tanács szerezte; A Kulturális Minisztérium, Sportkutatási Bizottság; az Izombiológiai, Testmozgás és Egészségkutató Akadémia (AMBEHR); a Novo Nordisk Alapítvány; a Dán Diabetes Szövetség; Aase og Ejnar Danielsens Fond; Oda og Hans Svenningsens Fond; Fonden til Lægevidenskabens Fremme; Else og Mogens Wedell-Wedellsborgs Fond, 1981.12.17. Beckett-Fonden és Direktør J. Madsen és hustru O. Madsens Fond and Fitness.dk. Mads Rosenkilde fizetését a Koppenhágai Egyetem Interdiszciplináris Kutatási Kiválósági Programja (www.go.ku.dk) finanszírozta. A pénzügyi szponzoroknak nem volt szerepük a tanulmány tervezésében vagy lebonyolításában, az adatok gyűjtésében, elemzésében vagy értelmezésében, illetve a kézirat elkészítésében.

A szerző (k) nem jelentenek be pénzügyi vagy egyéb összeférhetetlenséget.

P.N., T.P., J.W.H. és B.M.S. a kutatás megtervezése és megtervezése; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N. és B.M.S. elvégzett kísérletek; P.N., M.R. és B.M.S. értelmezett kísérletek eredményei; P.N., M.R. és B.M.S. megfogalmazott kézirat; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N., J.W.H. és B.M.S. szerkesztett és átdolgozott kézirat; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N., J.W.H. és B.M.S. a kézirat jóváhagyott végleges változata; M.R., T.P. és B.M.S. elemzett adatok; M.R. és B.M.S. előkészített figurák.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

A vizsgálatok minden résztvevőjét elismerték, Gerda Hau, Jeppe Bach, Regitze Kraunsøe és Thomas Beck pedig szakértői technikai segítséggel járult hozzá.

HIVATKOZÁSOK

SZERZŐ MEGJEGYZÉSEK

* P. Nordby és M. Rosenkilde egyformán járultak hozzá ehhez a tanulmányhoz.

Az újranyomtatási kérelmek és egyéb levelezések címe: M. Rosenkilde, Blegdamsvej 3, 2200 Koppenhága, Dánia (e-mail: [email protected] ku. Dk).