Az anyagcsere-sebesség adaptív változásai elősegítik-e a súly visszaszerzését a csökkent testsúlyú egyéneknél? Az alapjel elmélet vizsgálata

Roland L Weinsier, Tim R Nagy, Gary R Hunter, Betty E Darnell, Donald D Hensrud, Heidi L Weiss, Az anyagcsere sebességének adaptív változásai kedveznek-e a testsúlycsökkentésben szenvedő egyéneknek? Az alapjel elméletének vizsgálata, The American Journal of Clinical Nutrition, 72. évfolyam, 5. szám, 2000. november, 1088–1094. Oldal, https://doi.org/10.1093/ajcn/72.5.1088

ABSZTRAKT

Háttér: Az elhízott emberek általában visszanyerik a lefogyott súlyukat, ami arra utal, hogy az adaptív anyagcsere-változások elősegítik az előre beállított súlyhoz való visszatérést.

Célkitűzés: Célunk az volt, hogy meghatározzuk, hogy a nyugalmi anyagcserében (RMR) és a pajzsmirigyhormonokban adaptív változások fordulnak-e elő csökkent testsúlyú személyeknél, hajlamosítva őket hosszú távú súlygyarapodásra.

Tervezés: Huszonnégy túlsúlyos, posztmenopauzában szenvedő nőt vizsgáltak egy klinikai kutatóközpontban négy 10 napos vizsgálati fázisban: a túlsúlyos állapot (1. fázis, energiaegyensúly; 2. fázis, 3350 kJ/d) és normál testsúlyú állapotba történő csökkentés után ( 3. fázis, 3350 kJ/d; 4. fázis, energiamérleg). A súlycsökkentett nőket 24 soha nem túlsúlyos kontrollalanyhoz hasonlították. Minden vizsgálati szakasz után az értékelések magukban foglalták az RMR-t (közvetett kalorimetriával), a testösszetételt (hidrosztatikus méréssel), a szérum-trijód-tironint (T3) és a fordított T3-t (rT3). A testtömeget 4 évvel később, beavatkozás nélkül mértük.

Eredmények: A testösszetételhez igazított RMR és T3: az rT3 akut (2. fázis) és krónikus (3. fázis) energiakorlátozás (P

BEVEZETÉS

Megfigyelések, miszerint az elhízott emberek hajlamosak visszanyerni a fogyást, felvetették annak gyanúját, hogy az anyagcsere tényezők fontos tényezők a testtömeg szabályozásában. Az eredményül kapott alapérték elmélet szerint a test homeosztatikus visszacsatolási rendszerrel rendelkezik zsírraktárainak ellenőrzésére. A homeosztatikus mechanizmusok magukban foglalják az anyagcsere-folyamatok energiahatékonyságának alkalmazkodását, szükség esetén többé-kevésbé pazarlóvá téve azokat a rögzített zsírraktárak és testtömeg fenntartása érdekében (1). Az a felfogás, hogy a testsúly visszanyerése egy ilyen adaptív lefelé irányuló szabályozásnak tudható be a nyugalmi anyagcsere-sebességben (RMR), miután a fogyás vitát váltott ki és ugyanazokat az adatokat különböző módon értelmezte (2).

Több jelentés is támogatja azt a koncepciót, miszerint az RMR eltérései hozzájárulnak a súlygyarapodáshoz. Kimutatták, hogy a testméretükhöz képest alacsony RMR-értékű pima-indiánok nagyobb súlygyarapodásban szenvednek, mint mások normál RMR-ek mellett (3). A testsúlycsökkenésen átesett elhízott személyek tanulmányainak nemrégiben készült áttekintése során Astrup és munkatársai (4) arra a következtetésre jutottak, hogy a csökkent testsúlyú emberek RMR-értéke alacsonyabb, mint a sovány kontroll alanyokénál. A metabolikus kórtermi vizsgálatok során Leibel és munkatársai (5) adatai szerint a fogyás és a súlygyarapodás adaptív változásokat eredményez az RMR-ben, amelyek arra szolgálnak, hogy az egyének visszatérjenek korábbi testtömegükhöz. Ezzel szemben mások nem találtak bizonyítékot arra, hogy az RMR különbözne az elhízásra hajlamos és az elhízás-rezisztens egyének között (6). Két tanulmány olyan személyeket vizsgált, akik arról számoltak be, hogy étrend-rezisztens elhízásban szenvedtek, valószínűleg egy abnormálisan alacsony RMR miatt, bár nem találtak bizonyítékot az anyagcsere hatékonyságának változására (7, 8).

TÁRGYAK ÉS MÓDSZEREK

Tárgyak

Tanulmányi intézkedések

Az alanyok testtömegét elektronikus mérleg segítségével mértük reggel, miután az alanyok éjszakai éhezést végeztek, és közvetlenül az ürítés után. A GCRC-n végzett értékelések során az alanyokat kórházi ruhában mérlegelték. A 3 leolvasás átlagát úgy rögzítettük, hogy az alany a mérlegek között lépett el a skálán. Ugyanazt a skálát alkalmazták az összes GCRC méréshez, ideértve az utánkövetési súlyokat is. A következő intézkedéseket kaptuk a GCRC-n minden 10 napos vizsgálati szakasz végén. Miután az alanyok egy éjszakán át éheztek, vért vettünk a szérum trijód-tironin (T3) és a reverz T3 (rT3) mérésére, amelyeket 125 I radioimmunassay-vel (16) elemeztünk. Legalább 2 órával a vénaszúrás után, és miután az alanyok további 30 percet pihentek hanyatt fekvő helyzetben, az RMR-t 30 perc alatt mértük közvetett kalorimetriával, hőre lágyuló, szellőztetett burkolatú lombkorona rendszerrel (17). A testösszetételt víz alatti méréssel (18) határoztuk meg, a maradék tüdőmennyiséggel, amelyet a zárt áramkörű oxigén-hígítási módszerrel kaptunk (19). A testzsír százalékát a Siri képletével számoltuk (20).

Annak igazolására, hogy a 4. fázisban 10 d energiamérleg elegendő volt az RMR stabilizálásához, miután több hónapon át követte a 3350 kJ/d diétát, egy 8 testsúlycsökkentett nőből álló alcsoportot további 10 napig fenntartottak energia-egyensúlyi körülmények között. . Az RMR értékek 10 és 20 d energiamérleg után nem különböztek szignifikánsan (4729 ± 117, illetve 4880 ± 176 kJ/d).

Statisztikai analízis

Ismételt intézkedések elemzése 4 vizsgálati szakaszban

A csökkent testsúlyú és a kontroll alanyok összehasonlítása

Az FFM-re és FM-re korrigált RMR-ek összehasonlítását a csökkent testsúlyú és a kontroll alanyok között ANCOVA-val végeztük. A súlygyarapodás 4-éves követéskor és a testösszetétel-korrigált RMR variációja közötti összefüggés mértékét csökkentett súlyú állapotban Pearson termék-pillanat korreláció segítségével határoztuk meg. Bizonyos esetekben az itt közölt adatok kissé eltérhetnek a korábban közölt értékektől, a statisztikai elemzés módszerétől függően. Például az RMR értékek összehasonlítása egy olyan elemzés során, amely egyszerre von maga után túlsúlyos, csökkent testsúlyú és kontroll alanyokat, vagy amely csak a testsúly csökkenését vonja maga után a kontroll alanyokhoz képest, kissé eltérő átlagértékeket ad, mint egy elemzés, amely alanyon belüli elemzéseket von maga után a 4 vizsgálati szakaszban. Az eredményeket befolyásolja az elemzésbe bevont csoportok száma és az, hogy az elemzés ismételt vagy nem ismételt intézkedéseket tartalmazott-e.

EREDMÉNYEK

A testösszetétel megváltozik

A túlsúlyos és normál testsúlyú állapotban lévő 24 nő és a 24 soha nem túlsúlyos kontroll személy életkorát és testösszetételének jellemzőit az 1. táblázat mutatja. A túlsúlyos nők normál testsúly eléréséhez szükséges átlagos időtartam 15,4 ± 2,5 hét (tartomány: 12–20 hét), a súlyvesztés átlagos üteme 0,93 ± 0,14 kg/hét (tartomány: 0,7–1,2 kg/hét). A testtömeg átlagosan 12,9 ± 2,0 kg-ot esett (tartomány: 11,5–20,2 kg). A testtömeg a 10-dik vizsgálati fázis végén a következő volt (x̄ ± SEM): 1. fázis (túlsúly, energiamérleg), 74,0 ± 1,6 kg; 2. fázis (túlsúly, energiakorlátozás), 71,8 ± 1,5 kg; 3. fázis (normál súly, energiakorlátozás), 61,4 ± 1,4 kg; és 4. fázis (normál súly, energiamérleg), 61,3 ± 1,4 kg. A testsúly, a BMI, az FM és a testzsír százalékos aránya jelentősen csökkent az 1. és 4. fázis között; az átlagos FFM csökkent, de nem szignifikánsan. A csökkent testsúlyú és a kontroll alanyok nem különböztek szignifikánsan a testtömeg, az FFM, az FM vagy a testzsír százalékában.

24 posztmenopauzában szenvedő nő életkora és testösszetételének jellemzői, túlsúlyos állapotban és normál testsúlyú állapotba eső testsúlycsökkenés után, valamint páros, soha nem túlsúlyos kontrollalanyok 1

. Súlycsökkentett alanyok (n = 24) . . Tanulmányi intézkedések. Túlsúlyos állapot. Normál súlyú állapot. Soha nem túlsúlyos kontrollalanyok (n = 24) .

Kor (y)	59 ± 5	57 ± 5
Testtömeg (kg)	74,4 ± 7,6	61,5 ± 6,7 2	58,2 ± 5,8 2
Testtömeg-index (kg/m 2)	27,9 ± 1,8	23,0 ± 1,5 2	21,3 ± 1,6 2, 3
Zsírtömeg (kg)	31,7 ± 5,8	21,3 ± 4,9 2	19,3 ± 4,5 2
Zsírmentes tömeg (kg)	42,3 ± 3,9	40,0 ± 3,8	38,9 ± 3,2 4
Testzsír százalék (%)	42,6 ± 4,5	34,4 ± 5,4 2	32,9 ± 5,2 2

. Súlycsökkentett alanyok (n = 24) . . Tanulmányi intézkedések. Túlsúlyos állapot. Normál súlyú állapot. Soha nem túlsúlyos kontrollalanyok (n = 24) .

Kor (y)	59 ± 5	57 ± 5
Testtömeg (kg)	74,4 ± 7,6	61,5 ± 6,7 2	58,2 ± 5,8 2
Testtömeg-index (kg/m 2)	27,9 ± 1,8	23,0 ± 1,5 2	21,3 ± 1,6 2, 3
Zsírtömeg (kg)	31,7 ± 5,8	21,3 ± 4,9 2	19,3 ± 4,5 2
Zsírmentes tömeg (kg)	42,3 ± 3,9	40,0 ± 3,8	38,9 ± 3,2 4
Testzsír százalék (%)	42,6 ± 4,5	34,4 ± 5,4 2	32,9 ± 5,2 2

x̄ ± SD. A méréseket energia-kiegyensúlyozott körülmények között végeztük. A túlsúlyos és a normál testsúlyú személyek összehasonlítása páros t teszteken alapult. A normál testsúlyú és a soha nem túlsúlyos csoportok összehasonlítása Student 's t teszteken alapult.

Jelentősen eltér a túlsúlyos állapottól: P

Jelentősen eltér a normál súlyú állapottól, P

. Súlycsökkentett alanyok (n = 24) . . Tanulmányi intézkedések. Túlsúlyos állapot. Normál súlyú állapot. Soha túlsúlyos kontrollalanyok (n = 24) .

Kor (y)	59 ± 5	57 ± 5
Testtömeg (kg)	74,4 ± 7,6	61,5 ± 6,7 2	58,2 ± 5,8 2
Testtömeg-index (kg/m 2)	27,9 ± 1,8	23,0 ± 1,5 2	21,3 ± 1,6 2, 3
Zsírtömeg (kg)	31,7 ± 5,8	21,3 ± 4,9 2	19,3 ± 4,5 2
Zsírmentes tömeg (kg)	42,3 ± 3,9	40,0 ± 3,8	38,9 ± 3,2 4
Testzsír százalék (%)	42,6 ± 4,5	34,4 ± 5,4 2	32,9 ± 5,2 2

. Súlycsökkentett alanyok (n = 24) . . Tanulmányi intézkedések. Túlsúlyos állapot. Normál súlyú állapot. Soha túlsúlyos kontrollalanyok (n = 24) .

Kor (y)	59 ± 5	57 ± 5
Testtömeg (kg)	74,4 ± 7,6	61,5 ± 6,7 2	58,2 ± 5,8 2
Testtömeg-index (kg/m 2)	27,9 ± 1,8	23,0 ± 1,5 2	21,3 ± 1,6 2, 3
Zsírtömeg (kg)	31,7 ± 5,8	21,3 ± 4,9 2	19,3 ± 4,5 2
Zsírmentes tömeg (kg)	42,3 ± 3,9	40,0 ± 3,8	38,9 ± 3,2 4
Testzsír százalék (%)	42,6 ± 4,5	34,4 ± 5,4 2	32,9 ± 5,2 2

x̄ ± SD. A méréseket energia-kiegyensúlyozott körülmények között végeztük. A túlsúlyos és a normál testsúlyú betegek összehasonlítása páros t teszteken alapult. A normál testsúlyú és a soha nem túlsúlyos csoportok összehasonlítása Student 's t teszteken alapult.

Jelentősen eltér a túlsúlyos állapottól: P

Jelentősen eltér a normál súlyú állapottól, P

Metabolikus válaszok az energia korlátozására a súlycsökkenéshez képest

A pajzsmirigyhormonok és az RMR változását az energiakorlátozásra és a súlycsökkenésre reagálva a 2. táblázat mutatja be. Az FFM és az FM szignifikáns, független RMR kovariánsokat találtak a fogyás során (mindkét P TÁBLÁZAT

Nyugalmi anyagcsere (RMR) és pajzsmirigyhormon státusz 24 posztmenopauzás nőnél, energiabalánnyal és korlátozott energiával rendelkező fázisokban, túlsúlyos állapotban és normál testsúlyú testsúlycsökkenés után 1

FFM, zsírmentes tömeg; FM, zsírtömeg; T3, trijód-tironin; rT3, fordított T3.

Jelentősen különbözik az 1. fázistól, P

Jelentősen eltér a 2. fázistól, P

Lényegesen eltér a 3. fázistól, P

Ismételt mértékű ANCOVA-val korrigálva, kovariátumokként FFM és FM.

FFM, zsírmentes tömeg; FM, zsírtömeg; T3, trijód-tironin; rT3, fordított T3.

Jelentősen különbözik az 1. fázistól, P

Jelentősen eltér a 2. fázistól, P

Jelentősen eltér a 3. fázistól, P

Ismételt mértékű ANCOVA-val korrigálva, kovariátumokként FFM és FM.

Az energiakorlátozás jelentős hatásaival szemben a testösszetétel-korrigált RMR-értékeket a súlycsökkenés nem változtatta meg jelentősen. Vagyis nem volt szignifikáns különbség az átlagos korrigált RMR-ben a túlsúlyos, energiabalánnyal rendelkező állapot (1. fázis) és a normál súlyú, energiabalánnyal bíró állapot (4. fázis) között. Az átlagos korrigált RMR-ben sem volt szignifikáns különbség a túlsúlyos, korlátozott energiájú állapot (2. fázis) és a normál súlyú, korlátozott energiájú állapot (3. fázis) között (1. ábra). Az RMR-értékek átlaga a 2 túlsúlyos fázisban (1. és 2.) 71 kJ (17 kcal)/d között volt, vagy az RMR-értékek átlagának 1% -a a csökkentett, normál súlyú fázisokban (3. és 4.) (2. táblázat).

Átlagos (± SEM) nyugalmi anyagcsere arány (RMR) a zsírmentes tömeg (FFM) és a zsírtömeg (FM), valamint a trijódtironin (T3) és a fordított T3 (rT3) szérumarányához igazítva 24 túlsúlyos nőnél 4 súlyfázisban csökkentés. * Jelentősen különbözik az 1. fázistól. # Jelentősen eltér a 2. fázistól. ** Jelentősen eltér a 3. fázistól (mind, P * Jelentősen különbözik az 1. fázistól. # Jelentősen eltér a 2. fázistól. ** Jelentősen különbözik a 3. fázistól (minden, P 1.ábra).

A csökkent testsúly összehasonlítása a kontrollal

A testsúlycsökkentett nők testösszetételével korrigált RMR-je a 4. fázisban (4771 ± 414 kJ/d) nem különbözött szignifikánsan a kontroll alanyokétól (4955 ± 414 kJ/d). (Megjegyezzük, hogy ebben a statisztikai elemzésben a súlycsökkentett nőknél a 4. fázisban a 4771 kJ/d RMR-érték kissé eltér az ugyanazon alanyok 2. táblázatában bemutatott 5089 kJ/d értékétől, mert ez utóbbi elemzés a vizsgálati alanyon belüli ismételt intézkedések ANCOVA-ja a 4 vizsgálati fázisban.) Az RMR-ben megfigyelt átlagos különbség a csökkent súlycsoport és a kontroll csoport között 184 kJ/d. A post hoc teljesítményelemzés alapján a vizsgálatnak 80% -os ereje volt az RMR szignifikáns különbségének 314 kJ (75 kcal)/d kimutatására, és 92% -os teljesítménnyel a 419 kJ/d szignifikáns különbség kimutatására (100 kcal)/d a csökkent testsúlyú és a kontroll alanyok között, ha ilyen klinikailag szignifikáns különbségek voltak.

Átlagosan 4 éves utánkövetés (50 ± 2 hónap) után a csökkent testsúlyú nők visszanyerték a fogyás 87 ± 44% -át (tartomány: 19–216%), és a 24 nőből csak 4 (16%) ) megtartotta a 2. ábra normális BMI-jét. Az eredmények hasonlóak voltak, miután kizártuk azt a 3 nőt, akik esetében jelentettek követési súlyt, de nem mértek (r = 0,34, P = 0,14).

A csökkent testsúly és a soha nem elhízott kontrollalanyok összehasonlítása

Az RMR a súlygyarapodás előrejelzőjeként

Korábban leírtuk ezeknek a korábban túlsúlyos és soha nem túlsúlyos nőknek a jelentősen eltérő 4-éves súlygyarapodási mintázatát (14). A soha nem túlsúlyos nőknél a BMI átlagosan 21,3-ról 21,8-ra nőtt, és 100% -kal megmaradt a BMI.

A csökkent testsúlyú 4-y súlygyarapodásban megfigyelt átlagos különbség a kontroll csoportokhoz képest 9,2 kg (10,9–1,7 kg) volt. Egy korábban közzétett jóslási modell alapján egy ilyen nagyságrendű súlykülönbségnek, ha kizárólag az RMR változásai miatt kellett volna, hogy a súlycsökkentett nők RMR-je ~ 523 kJ (125 kcal)/d legyen alacsonyabb, mint ez a kontrollalanyok közül (45). Ezzel ellentétben az átlagos testösszetétel-korrigált RMR-ben csak 184 kJ (44 kcal)/d-ben jelentéktelen különbséget figyeltünk meg, ami csak 3,5 kg végső súlygyarapodási különbséget jósolt volna. A jelenlegi vizsgálatnak nem volt elegendő statisztikai ereje (92%), hogy kimutassa az RMR ≥419 kJ (100 kcal)/d közötti klinikailag szignifikáns különbségét a csökkentett testsúlyú és a kontroll csoport között, ha ilyen különbség létezik. Így eredményeink azt sugallják, hogy az RMR variációjától eltérő tényezők magyarázzák az elhízásra hajlamos és elhízás-rezisztens nők súlygyarapodásának legnagyobb különbségét.

Tanulmányi korlátozások

Ez a tanulmány egy viszonylag kis és homogén 48 posztmenopauzás fehér nőből álló csoportot von maga után. Bár a kis méretre és a populáció homogenitására szükség volt ehhez a vizsgálathoz, amely szoros anyagcsere-kontrollt és hosszabb időtartamot igényelt a GCRC-nél, ezek a tényezők korlátozzák az eredmények alkalmazhatóságát más vizsgálati csoportokra. Nem zárhatjuk ki annak lehetőségét, hogy a tantárgyi jellemzők közötti különbségek megmagyarázzák a tanulmányunk és az eltérő súlyú, nemű, életkorú és etnikai csoportokban elért eredmények ellentmondó eredményeit. Továbbá lehetséges, hogy a súlyosabb elhízottaknál nagyobb mennyiségű súlycsökkenés társulhat a metabolikus adaptációkkal, amelyeket ebben a tanulmányban nem figyeltek meg.

Összefoglalás és következtetések

A tanulmány főbb megállapításai a következők voltak: 1) Az akut és tartós energiakorlátozást a pajzsmirigyhormonok alacsony koncentrációja és a testösszetételhez igazított RMR jellemezte, amelyek az energiaegyensúly helyreállítása után visszatértek a súlycsökkenés előtti értékekre. 2) Energia-kiegyensúlyozott körülmények között mérve a csökkent testsúlyú nők RMR-értékei normálisak voltak a soha nem túlsúlyos kontrollalanyokhoz viszonyítva, és nem magyarázták a súly visszanyerési szokásait. Ezek a megállapítások azt jelzik, hogy fontos az energia-kiegyensúlyozott állapot biztosítása a súlycsökkenés utáni RMR mérése előtt. Hónapokig tartó energia-korlátozás után is normalizálódott az RMR az energiamérleg 10 d-en belül, amit az euthyroid állapotba való visszatérés tükröz. Az eredmények azt is sugallják, hogy az RMR adaptív lefelé történő szabályozása nem jellemző a csökkent testsúlyú egyénekre, és nem magyarázza meg súly visszanyerési tendenciájukat. Úgy tűnik, hogy az elhízásra hajlamos személyek súlygyarapodási tendenciáját az anyagcsere sebességének változásaitól eltérő tényezők okozzák.

Köszönjük Karl Nelsonnak a tanulmány elvégzéséhez nyújtott hozzájárulását.