Az energiamérleg fontossága

Absztrakt

Az elhízás egyre növekvő probléma, számos kapcsolódó egészségügyi kockázattal és kapcsolódó költségekkel jár. 1,2 1971 és 2000 között az elhízás gyakorisága az Egyesült Államokban 14,5% -ról 30,9% -ra nőtt. 3 Az Egyesült Államokban a felnőttek több mint 37% -a és a fiatalok csaknem 17% -a volt elhízott 2009–10 között. 4 Jelenleg világszerte több mint 1,1 milliárd felnőtt túlsúlyos, és ezek közül 312 millió elhízott. 5 Az amerikai longitudinális (CARDIA tanulmány) 6 és keresztmetszeti (NHANES) 7 vizsgálatok adatainak elemzése a súlygyarapodás időbeli eloszlásának meghatározására azt találta, hogy az átlagos amerikai felnőtt 0,5–1 kg/év. 8 Ez a cikk megvizsgálja az energiaegyensúly fogalmát és annak jelentőségét az elhízási járvány elleni küzdelemben.

Az energiaegyensúly fogalma

Az energiaegyensúly megzavarása változást okoz a testtömegben, bár az időtartam, amely alatt ez bekövetkezik, az egyénenként eltérő, és megmagyarázhatja a súlycsökkentő beavatkozásokra adott nagy egyéni választ. A pozitív energiamérleg, amelyben az energiafogyasztás meghaladja a ráfordítást, súlygyarapodást okoz, az ebből adódó súlygyarapodás 60–80% -a a testzsírnak tulajdonítható. 11 Negatív energiamérlegben, ha az energiafogyasztás meghaladja a bevitt mennyiséget, a testtömeg csökkenését szintén a testzsír 60–80% -a okozza.

Általában azt feltételezik, hogy az energiafogyasztás és az energiafogyasztás függetlenül módosítható az élelmiszer-bevitel és a fizikai aktivitás megváltoztatásával az energiaegyensúly elérése érdekében. Az energiafelhasználás és a ráfordítás azonban egymástól függ és több szinten szabályozott. Ez egy komplex fiziológiai kontrollrendszert foglal magában, amely afferens idegi és hormonális jeleket tartalmaz, amelyek eljutnak a hipotalamuszba, és az autonóm idegrendszer eferens vetületei innerválják az izmokat, a zsigereket és a zsírszöveteket. 12 Ennek a fiziológiai szabályozásnak az eredményeként az energiafogyasztás és a ráfordítás összetevői nem változtathatók meg a másik kompenzációs változásai nélkül. Az energiaegyensúly összetevői befolyásolják egymást, és az állandó testtömeg fenntartását szolgálják. Például, ha a kalóriabevitel csökken, a test az éhség serkentésével és az RMR csökkentésével reagál, így kevesebb energiát költenek el. 13 Hasonlóképpen, az EEact növekedése fokozott éhséget vagy a fizikai aktivitás csökkenését eredményezheti a nap más szakaszaiban is. 9 Energiamérleg szempontjából a pozitív energiamérlegre adott kompenzáció gyengébbnek tűnik, mint a negatív energiamérlegre adott kompenzáció.

E belső kontrollrendszer ellenére a felnőttek többsége idővel hízik. A felesleges energiafogyasztás nem eredményez folyamatos súlygyarapodást, mivel a súlygyarapodás az energiafelhasználás növekedésével jár, ami ezen új, kissé nagyobb testtömegnél az energiaegyensúly stabil állapotához vezet. Valószínű azonban, hogy ez a megnövekedett energiaigény végül megnövekedett energiafogyasztáshoz vezet, ami „racsnis hatást” eredményez, amelynek során egy kicsi, következetes pozitív energiaegyensúly fokozatos súlygyarapodást eredményez az idő múlásával (lásd 1. ábra). 14

A bizonyítékok arra utalnak, hogy A modern környezetben nehezebb fenntartani az energiamérleget, mint a múltban. Az utóbbi évtizedekben valójában bekövetkezett súlygyarapodás azonban kisebb, mint amit az energia bevitel és a ráfordítás változása jósol. A táplálékbevitel növekedésének és a fizikai aktivitás csökkenésének becsléseinek felhasználásával 1971-től 2000-ig kiszámították, hogy az amerikai felnőttek olyan mértékű pozitív energiamérleget tapasztaltak, amely elegendő ahhoz, hogy a súlygyarapodás 30-80-szoros növekedését eredményezze ebben az időszakban. Ezért nyilvánvaló, hogy a fiziológiai folyamatok olyan adaptációkat okoztak, amelyek elősegítik az energiaegyensúly fenntartását. 10.

A fizikai aktivitás szerepe az energiamérlegben

Asztal 1:

Tanulmány neveStudy DesignResultsReference

A koszorúér-kockázat fejlesztése fiatal felnőtteknél (CARDIA) tanulmány	Prospektív, longitudinális vizsgálat, 3554 férfi, 20 év	A magas PA-val rendelkező férfiak 2,6 kg-ot (0,15 BMI egység/év vs 0,20 alacsony PA-val), a magas PA-val rendelkező nők pedig 6,1 kevesebb kg-ot (0,17 BMI egység/év vs 0,30) híztak alacsony PA-val	Hankinson és mtsai, 2010 6
Finn iker kohorsz tanulmány	Kohort tanulmány, 146 ikerpár, 30 év	A diszkordáns PA-val rendelkező két ikerpárban az átlagos súlygyarapodás 5,4 kg-mal volt kevesebb az aktívnál az inaktív ikrekhez képest (p = 0,003)	Waller és mtsai, 2008 24
Aerobik Központ hosszanti vizsgálata	Klinikán alapuló kohorsz vizsgálat, 2501 egészséges férfi, 5 év	A napi PA fordítottan kapcsolódott a súlygyarapodáshoz. Az alacsony PA-ról egy közepes vagy magas PA-ra való áttérésre volt szükség a fogyáshoz az idő múlásával. A kezdetben legalacsonyabb PA-val rendelkező férfiaknak volt a legnagyobb haszna a fokozott aktivitásból	DI Pietro és mtsai, 2004 44.
PRIME tanulmány	Longitudinális kohortvizsgálat, 50–59 éves, 5 éves férfiak	A BMI fordított összefüggésben állt a munkába lépéshez és a nagy intenzitású szabadidős tevékenységek gyakorlásához fordított PA-val. A rendszeresen munkába járó vagy kerékpáros férfiak átlagos BMi-je 0,3 kg/m 2 volt alacsonyabb, mint azoknál, akik nem költöttek energiát a munkába lépéshez	Wagner és mtsai, 45, 2001
NHANES-I epidemiológiai nyomonkövetési vizsgálat	Kohortos vizsgálat, 3515 férfi és 5810 nő, 25–74 évesek. 10 év	A rekreációs PA fordítottan összefügg a testtömeggel. A magas súlygyarapodás becsült relatív kockázata alacsony PA felmérés esetén a magas PA-val összehasonlítva a férfiaknál 3,1, a nőknél 3,8 volt	Williamson és mtsai., 199 37
Egészséges dolgozó projekt	Kohorta tanulmány 1 639 férfi 1913 női alkalmazott 2 év alatt	A megnövekedett testmozgás, akár gyaloglás, akár nagy intenzitású tevékenység, a nők és a férfiak testsúlyának csökkenését jelezték előre (1,76 font, illetve 1,39 font, minden heti munkamenet-növekedéshez)	French és mtsai, 1994 22
Doetinchem kohorsz vizsgálat	A Doetinchem-tanulmány 4944 résztvevője, 5 év	Akiknél nőtt a PA, azok testtömeg-növekedése kisebb volt (–280 g). Ezek a hatások 5 évig fennmaradtak (bár nem szignifikánsan)	May és mtsai, 2010 23
EPIC-PANACEA	Keresztmetszeti elemzés, 125 629 férfi és 280 190 nő, 8 év	A PA-index egy kategóriás különbségét fordítva összefüggésbe hozták 0,18 kg/m 2 különbséggel a férfiak átlagos BMi-jében és 0,31 kg/m 2 nőkben	Besson és mtsai, 2009 21

BMI = testtömeg-index; EPIC-PANACEA = European Prospective Investigation Investments on Cancer and Nutrition – Fizikai aktivitás, táplálkozás, alkohol, dohányzás abbahagyása, otthoni étkezés és elhízás; NHANES = Nemzeti Egészségügyi és Táplálkozási Vizsgálat; PA = fizikai aktivitás. A myocardialis infarktus prospektív epidemiológiai vizsgálata (PRIME) Study egy prospektív tanulmány, amelyet 50–59 éves férfiak kohorszában végeztek, hogy értékeljék a kockázati és genetikai tényezők hozzájárulását a szívkoszorúér betegség kialakulásához.

Az urbanizáció, az iparosítás és a gépesített közlekedés használata a fizikai aktivitás általános csökkenéséhez vezetett. Míg a szabadidő fizikai aktivitása 1988 óta meglehetősen állandó, az életmód szempontjából 25 fizikai aktivitás jelentősen csökkent. Egy régi rendű amish közösség egyik tanulmánya megállapította, hogy a férfiak napi átlagos lépéseinek száma 18 425 volt, szemben a nők 14 196-tal. 26 Ezzel szemben Coloradóban az átlagos férfi naponta 6733, az átlagos nő pedig napi 6 384 lépést tesz meg, ami napi 400-600 kcal napi energiakiadás különbség. Becslések szerint az elmúlt 50 évben az Egyesült Államokban a napi foglalkozással kapcsolatos energiafelhasználás több mint 100 kalóriával csökkent, mivel a modern ülő életmód sokkal kevesebb energiát igényel, mint a múltban.

A fizikai aktivitás csökkenésével nőtt a testtömeg, ami az energiafelhasználás megfelelő növekedésével jár. Valójában felvetődött, hogy az elhízás a test módja az energiafelhasználás növelésére az egyre inkább mozgásszegény életmódban az energiaegyensúly elérése érdekében. 10.

Az energiamérleg megértése szempontjából az alacsony fizikai aktivitású egyéneknek nagyobb a pozitív energiamérleg és az elhízás kockázata, mint a magasabb fizikai aktivitásúakkal szemben. Azok számára, akik alacsony fizikai aktivitással rendelkeznek, nehézségekbe ütköznek az energiaegyensúly elérése, mert korlátozniuk kell táplálékukat annak érdekében, hogy az energiafogyasztásukat alacsony energiafogyasztáshoz igazítsák. Ezt a hipotézist alátámasztják azok az adatok, amelyek azt mutatják, hogy alacsony fizikai aktivitás esetén az energiafogyasztás nem változik gyorsan és pontosan, hogy tükrözze a kiadások változását, ami hajlamos a súlygyarapodásra. 28 Egy normál testsúlyú férfinak egy egész szobás kaloriméteren végzett vizsgálatában a fizikai aktivitás 1,8-ról 1,4-re történő csökkentése nem váltotta ki az étvágy vagy az éhség kompenzációs csökkenését, ami pozitív energiamérleget és súlygyarapodást eredményezett. nettó zsírgyarapodás (lásd a 3. ábrát). 29 A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az aktivitási szint mozgásszegény tartományon belüli változása jelentős hatással van az energiaegyensúlyra.

Kevesebb tanulmány vizsgálta a súlygyarapodás elsődleges megelőzését a növekvő fizikai aktivitás függvényében, szemben a súlycsökkenéssel vagy a súlycsökkenést követő másodlagos súlygyarapodással. Azokkal a tanulmányokkal ellentétben, amelyek a táplálékbevitel növekedését mutatják be az energiaegyensúly fenntartása érdekében a testmozgás hozzáadásával, egy tanulmány azt sugallta, hogy kis mennyiségű tevékenység hozzáadása a mindennapi életmódhoz csökkenti a súlygyarapodást, amelyet az Egyesült Államokban sokan tapasztalnak évről évre. 30

Összefoglalva, a mozgás fokozódásával az ülő személyek egyértelmű előnyökkel járnak. Az egészséges testsúly fenntartása a viszonylag magas fizikai aktivitás és a magas energiafogyasztás mellett lehetséges. Ez nem azt jelenti, hogy el kell felejteni az ételbevitel ellenőrzésének szükségességét. Az energiafogyasztás növelésére és az élelmiszer-bevitel ellenőrzésére irányuló stratégiáknak az elhízás leküzdésére irányuló beavatkozások alapját kell képezniük, nem pedig kizárólag az élelmiszer-korlátozásra kell összpontosítaniuk.

Az elhízás-járvány elleni küzdelem stratégiái

A fent tárgyalt bizonyítékok arra utalnak, hogy az elhízási járvány csökkentésére irányuló stratégiáknak arra kell törekedniük, hogy a lakosságot az energiaegyensúly szabályozott zónájába szorítsák, és ez a fizikai aktivitás növelésével érhető el. Az olyan beavatkozások és ajánlások, amelyek nem veszik figyelembe az energiafogyasztást és a ráfordítást, általában hosszú távon sikertelenek az elhízás elleni küzdelemben. 31 A jelenlegi fogyókúrás beavatkozások többsége azonban az élelmiszer-korlátozásra helyezi a hangsúlyt, nem pedig az energiamérlegre. Az élelmiszer-korlátozással járó kezelések általában kompenzálóan csökkentik az energiafelhasználást 32 és növelik az éhséget. 33 Az Országos Súlykontroll Regiszter tanulmánya azt találta, hogy a sikeres, hosszú távú testsúlycsökkentők (akiket átlagosan 30 kg átlagos súlycsökkenésként határoztak meg átlagosan 5,5 év alatt) magas szintű rendszeres fizikai aktivitást folytatnak. 34

A súlygyarapodás megelőzésére irányuló stratégiák hosszabb távon nagyobb valószínűséggel lesznek sikeresek, mint a súlycsökkenést elősegítő stratégiák, mivel az energiamérleg-rendszerben részt vevő fiziológiai rendszerek erősebben reagálnak a negatív energiamérlegre, mint a pozitív energiamérleg megelőzésére. 32 A súlycsökkentő beavatkozások kompenzációs mechanizmusokat indítanak el az energiaegyensúly fenntartása érdekében. Mivel a testtömeg-csökkenés az RMR csökkenését eredményezi, a 10% -os fogyás a kalóriaigény napi 170–250 kcal csökkenését eredményezheti, a 20% -os súlycsökkenés pedig napi 325–480 kcal-os csökkenést igényel. 14 Ezenkívül csak kis viselkedésbeli változásokra van szükség a súlygyarapodás megakadályozásához, míg a tartós fogyáshoz nagy változásokra van szükség.

Sokkal sikeresebbek vagyunk a fogyás előidézésében, mint hosszú távú fenntartásában. 35 A fogyás az étrend vagy a fizikai aktivitás átmeneti megváltoztatásával érhető el, de a fogyás hosszú távú fenntartása mind az étrend, mind a fizikai aktivitás állandó változását igényli. Mivel az emberek jobban képesek ideiglenesen változtatni, mint a véglegesek, a legtöbb ember, aki eléri a fogyás céljait, visszanyeri az idővel lefogyott súlyt.

A kalória-korlátozó étrend hosszú távú eredményeinek áttekintése során kiderült, hogy a fogyókúrázók egyharmada-kétharmada több súlyt nyer vissza, mint amennyit fogyókúrája során elveszített. 36 Ezért egyértelmű, hogy a súlykontroll jelenlegi paradigmái sikertelenek, és jobb stratégiákat lehet kidolgozni az energiamérleg alapjául szolgáló fiziológiai folyamatok jobb megértésével.

Az elsődleges súlygyarapodás megakadályozásához szükséges energiaháztartás-változás viszonylag kicsi: matematikai modellezési megközelítést alkalmaztak az amerikai populációs modelleknél, és arra a következtetésre jutottak, hogy az elhízás-járvány a bevitel és a kiadások közötti napi átlagos energia-egyensúlyhiánnyal magyarázható, körülbelül 10 kcal. 37 Hill úgy becsülte, hogy a lakosság átlagos súlygyarapodása az elmúlt két évtizedben évi 0,5–1 kg-ot a napi 15 kcal pozitív energiamérlegnek köszönheti. 8 A súlygyarapodás 90. percentilisénél ez napi 50 kcal volt. Arra a feltételezésre alapozva, hogy a felesleges energiát 50% -os hatékonysággal tárolják, azt javasolták, hogy a pozitív energiaegyensúly napi 100 kcal/kal történő csökkentésével az energiafogyasztás csökkentésének és a fizikai aktivitás növekedésének kombinációjával a súlygyarapodás a felnőtt 90% -ában megelőzhető. Ezt a megközelítést alkalmazták az Egyesült Államok gyermekeire, és arra a következtetésre jutottak, hogy a napi átlagosan 110–165 kcal közötti állandó viselkedésbeli változások elegendőek lehetnek az energiahiány ellensúlyozásához. 38

A közegészségügyi beavatkozásoknak előnyös lehet az energiaegyensúly megváltoztatása egy meghatározott számszerűsíthető viselkedési cél alkalmazásával. Bármely viselkedés megváltoztatása nehéz, és a kicsi változtatásokkal történő megközelítés használata hasznos az olyan fokozatos fejlesztések előmozdításához, amelyek útközben építik az önhatékonyságot. A leendő tanulmányok kimutatták, hogy az étrend és az életmód kis változásai tartós hatást gyakorolhatnak a testsúlyra. 39 Az Amerikai Táplálkozástudományi Társaság, az Élelmiszertechnológusok Intézetének és a Nemzetközi Élelmiszerügyi Információs Tanácsnak a tagjaiból álló munkacsoport arra a következtetésre jutott, hogy az elhízás kezelésében hasznos lehet az apró változásokkal kapcsolatos megközelítés, amelynek célja az emberek tudatos életmódbeli változtatása. . 40

A kicsi változásokkal kapcsolatos megközelítések koncepciója alapján az America on the Move program azt javasolja, hogy minden nap további 2000 lépést gyalogoljon, és minden nap 100 kcal-kal kevesebbet fogyasszon (www.americaonthemove.org). Bebizonyosodott, hogy elektronikus lépésszámlálók (lépésszámlálók) biztosítása növelheti az ilyen rend betartását. 41 A beavatkozás kimutatta, hogy csökkenti a súlygyarapodást a túlsúlyos gyermekekkel rendelkező családokban (19,42), rövid távú hatékonyságát pedig egy 116 túlsúlyos felnőtt bevonásával végzett vizsgálat bizonyította. Az ilyen megközelítések a szigorúbb beavatkozásokkal járó teher és korlátozás érzése nélkül is eredményt hozhatnak.

Következtetés

Az elhízás globális problémája az energiafelvétel és az idő múlásával felhalmozódott kicsi egyensúlyhiány miatt keletkezett. A jelenlegi beavatkozások elmulasztása érdemi, hosszú távú eredmények elérésére az elhízás elleni küzdelemben azt tükrözheti, hogy nem értékelik az energiaegyensúly mögött álló fiziológiai folyamatokat. Az energiamérleg-rendszer működését mérlegelő új megközelítéseknek helyettesíteniük kell az élelmiszerek széles körű korlátozására és a súlycsökkenésre vonatkozó jelenlegi hangsúlyt. Szükség van a lakosság oktatására az energiamérleg fogalmáról, és segíteni kell a túlfogyasztási hajlandóság és a mozgásszegény viselkedés ellensúlyozásához szükséges kognitív képességek fejlesztésében. Az energiaegyensúly szabályozott és szabályozatlan zónáinak fogalma magyarázhatja az elhízás-járványt az egyre inkább ülő lakosság körében.

Az energiafogyasztás és a ráfordítás viszonylag kicsi változása azonban megállíthatja a legtöbb ember súlygyarapodását. A lakosság fizikai aktivitásának növelésével többen költöznek az energiaegyensúly szabályozott zónájába, és ennek eredményeként nagyobb lesz a testsúlykontroll. Az elhízás-járvány csak a súlygyarapodás megelőzésével foglalkozik.

Finanszírozási nyilatkozat

Támogatás: A cikk megjelenését a The Coca-Cola Company támogatta. A kifejtett nézetek és vélemények megegyeznek a szerzők véleményével és véleményével.