Gyakorlással vagy anélkül végzett energia-korlátozó étrend hatása a hasi zsírra, az izmok közötti zsírra és az anyagcsere kockázati tényezőkre elhízott nőknél

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS- Az elsődleges cél annak megvizsgálása volt, hogy az étrend és az aerob testmozgás (DA), illetve az étrend és az ellenállást gyakorló testmozgás (DR) kombinációja összefügg-e az anyagcsere-kockázati tényezők nagyobb mértékű javulásával az elhízott nőknél csak a diétához (DO) képest. A második célkitűzés azt vizsgálta, hogy a metabolikus kockázati tényezők csökkenése összefügg-e a hasi és/vagy az izmok közötti zsíreloszlás egyidejű változásával.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK- Összesen 38 premenopauzás elhízott nőt véletlenszerűen osztottak be a három 16 hetes kezelés egyikébe: DO (n = 13), DA (n = 11) vagy DR (n = 14). A plazma glükóz-, inzulin- és lipidszinteket éhgyomorra és 75 g-os orális glükóz-provokáció után mértük (orális glükóz-tolerancia teszt [OGTT]). A teljes, hasi szubkután, zsigeri és intermuscularis zsírt mágneses rezonancia képalkotással mértük.

EREDMÉNYEK- Jelentős redukciók (P 0,05). A zsigeri zsír önmagában összefüggésben állt a metabolikus kockázati tényezőkkel a kezelés előtt és után is.

KÖVETKEZTETÉSEK- A testsúlycsökkenés az elhízott nők metabolikus kockázati tényezőinek csökkenésével járt. Az anyagcsere-profil javulását nem növelte az aerob vagy az ellenállás gyakorlásának hozzáadása. Az eredmények megerősítik a csökkent zsigeri zsír jelentőségét az inzulinrezisztencia kezelésében.

DA, diéta és aerob testmozgás
DO, csak diéta
DR, étrend és ellenállás
MRI, mágneses rezonancia képalkotás
OGTT, orális glükóz tolerancia teszt
WHR, derék-csípő arány

A tanulmány második célja annak tisztázása volt, hogy a metabolikus kockázati tényezők súlycsökkenéssel járó csökkenése összefügg-e az egész test és a regionális zsírosság egyidejű változásával. A legújabb tanulmányok azt is kimutatták, hogy a megnövekedett izom lipidtartalom erősen jelzi az inzulinrezisztenciát (19–22). Továbbá, bár nyilvánvaló, hogy a hasi elhízás változásai szorosabban kapcsolódnak a metabolikus változók változásához, mint önmagában az elhízás mértéke (18, 23–25), viták folynak arról, hogy a hasi bőr alatti vagy zsigeri zsír felelős-e ezekért kapcsolatok (26).

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Tárgyak

Az alanyokat az általános populációból toborozták. A felvételi kritériumok szerint az alanyok felsőtest elhízottak voltak (BMI> 27,0 kg/m 2; derék-csípő arány [WHR; a köldök derékkerületét használva]> 0,85), stabil súlyuk (+2 kg) volt a 6 hónapokkal a vizsgálat előtt nem szedett gyógyszereket (pl. orális fogamzásgátlók), átlagosan kevesebb, mint két alkoholtartalmú italt fogyasztott naponta, premenopauza volt, és rendszeres menstruációs ciklusa volt. A kritériumoknak megfelelő alanyokat véletlenszerűen a három kezelés egyikébe sorolták: csak diéta (DO), diéta és aerob testmozgás (DA), vagy diéta és rezisztencia gyakorlat (DR). Összesen 38 nő fejezte be a vizsgálatot. Az összes csoport leíró jellemzőit az 1. táblázat tartalmazza (DO, n = 13; DA, n = 11; DR, n = 14). A kezelés előtt a testösszetétel vagy az anyagcsere-változók tekintetében nem volt csoportos különbség (P> 0,05). Valamennyi alany írásbeli beleegyezését adta a részvételhez a Queen's University etikai irányelveinek megfelelően folytatott vizsgálatban.

A teljes és a regionális zsír- és vázizomzat mérése mágneses rezonancia képalkotással

A teljes test (41 kép) mágneses rezonancia képalkotás (MRI) adatait Siemens 1,5-Tesla szkennerrel (Erlangen, Németország) állítottuk össze egy bevett protokoll segítségével (27). Az MRI-adatokat egy önálló munkaállomásra (Silicon Graphics, Mountain View, CA) továbbítottuk elemzésre speciális szoftverek segítségével (TomoVision, Montreal, Kanada), ahogy azt másutt leírták (27,28). Mind a 41 kép felhasználásával meghatároztuk a teljes zsírt (szubkután + zsigeri + intrapelvicus + intrathoracikus + intermuscularis), az intermuscularis zsírt (a vázizomrostok kötegei között összefonódott zsír, amely az MRI képeken látható volt), valamint a vázizom tömegét. A zsigeri és a hasi szubkután zsírt kiszámítottuk az öt képpel, amelyek 5 cm-től 15 cm-ig terjedtek az L4-L5 felett. A térfogategységeket (liter) tömegegységekre (kg) alakították át úgy, hogy a térfogatokat megszoroztuk a feltételezett állandó sűrűséggel: 0,92 a zsírszövetnél és 1,04 a vázizmoknál (29). Az intermuscularis zsír kivételével az MRI eredmények részletes leírását máshol publikálják (30).

Korábban beszámoltunk arról, hogy a teljes, a hasi szubkután és a zsigeri zsír ismételt mérésének átlagos különbsége o 2max).

A V o 2max értéket futópad teszt segítségével határoztuk meg, amely állandó járási sebességet használt. A kezdeti 2 percben az osztályzatot 0% -ra állítottuk be, ezután a harmadik percre 2% -ra, azután pedig percenként 1% -ra emeltük a fáradtság eléréséig. Az oxigénfelvétel meghatározásához Beckman metabolikus mérőkosárral (Sensormedics, Fullerton, CA) szokásos nyílt áramkörű spirometriás technikákat alkalmaztunk.

Izomerő.

Az erősség növekedését a következő képlet segítségével határoztuk meg: [(a - b)/a] × 100, ahol egyenlő a 4. hét elején emelt súly, és b egyenlő a program befejezésekor emelt tömeggel. A 4. hetet választották kiinduló hétnek, hogy az izomerőben bekövetkező változásokat képviselje, amelyek elsősorban a vázizom hipertrófiájának köszönhetők, kihagyva ezzel az erő kezdeti növekedését, amely túlnyomórészt neuromuszkuláris tényezőknek tulajdonítható (39). A hét-tíz ismétlés maximuma és az egy ismétlés maximuma közötti lineáris összefüggést megmutatták mind a képzés előtt (r = 0,94), mind az edzés után (r = 0,95) egy Nautilus edzésprogrammal (40). A felsőtest erősségének növekedését a fekvenyomás és a szuper pulóver gyakorlatokkal számoltuk, míg az alsó test erőváltozásait a lábhosszabbítás és a lábgöndörítés gyakorlataival határoztuk meg.

A testmozgás energiaköltsége

Aerob edzés.

A futópad gyaloglás és az álló kerékpározás energiafelhasználását az American College of Sports Medicine egyenleteinek felhasználásával határoztuk meg (41). Mivel a StairMaster 4000 energiafogyasztási értékei ∼20% -kal alacsonyabbak, mint a berendezésgyártó által megadott egyenlet alapján megállapítottak (42), a lépcsőfokokkal kapott energiafelhasználási értékek 20% -kal csökkentek.

Ellenállási gyakorlat.

Az energiafogyasztás becslések szerint 120 kcal volt az ellenállási gyakorlatonként (43).

Statisztikai analízis

Minden változó eloszlásának normalitását teszteltük, és szükség esetén log-transzformált adatokat használtunk. Egyirányú ANOVA-t hajtottak végre, amelynek függvényében az előkezelés pontszáma működött, hogy megvizsgálják a csoportok közötti különbségeket a beavatkozás előtt. Párosított t teszteket használtunk a csoporton belüli változások (a kezelés előtti és a kezelés utáni) értékelésére az összes függő változóra vonatkozóan. Bonferonni-kiigazítások (P 0,1).

Aerob edzés.

Az edzésen való részvétel átlagosan 92% volt (85–98%) a DA csoportban. A testmozgások időtartama 34 ± 6 perc volt a maximális pulzus 77 ± 4% -ának intenzitásával. A DA csoport összes energiafelhasználása 19 167 ± 4461 kcal volt. Az aerob edzésprogramra válaszul a V o 2max (l/perc) nőtt (a P o 2max nem változott a DO vagy DR csoportokban (P> 0,02).

Ellenállási gyakorlat.

A DR csoport esetében a testedzések látogatottsága átlagosan 94% (79–100%) volt. A DR-csoport becsült összes energiafelhasználása 5348 ± 318 kcal volt. Az ellenállást gyakorló programra válaszul az alsó test és a felső test edzésének terhelése 29 ± 15, illetve 38 ± 15% -kal nőtt (P 0,1). A WHR egyik csoporton belül sem változott (P> 0,1) (2. táblázat).

A fogyás hatása az MRI változókra

Amint azt a 2. táblázat mutatja, az összes csoportban a teljes, a hasi szubkután, a zsigeri és az intermuscularis zsír jelentős csökkenését figyelték meg (P 0,05). A zsigeri és a hasi szubkután zsírterület (cm 2) megfigyelései az L4-L5 képen megegyeztek a zsigeri és hasi tömeg (kg) megfigyeléseivel mind az öt hasi kép felhasználásával. A vázizomtömeg megmaradt a DA és DR csoportokban (P> 0,1); azonban szignifikáns (P 0,1). Az éhomi inzulin mennyisége csökkent a DO (P = 0,002) és a DR (P = 0,007) hatására, de a DA (P = 0,18) nem (2. táblázat). Ezek a változások nem különböztek a kezelés során (P> 0,1).

Az OGTT glükózterülete csökkent a DR hatására (P = 0,017); az OGTT glükózterülete azonban nem változott a DO (P = 0,14) vagy a DA (P = 0,14) hatására (2. táblázat). Az OGTT inzulin területe és az inzulinérzékenységi index minden csoportban javult (P 0,1).

Plazma lipidek és lipoproteinek.

A plazma lipidek és lipoproteinek változását a 2. táblázat tartalmazza. Az összkoleszterin és az apolipoprotein B mennyisége csökkent (P 0,05). Kivétel nélkül nem volt különbség a plazma lipid/lipoprotein szint változásában (P> 0,1).

A testösszetétel és az anyagcsere-változók kapcsolata

A kezelés előtti zsigeri zsír szignifikáns (P 0,05). A testzsír-változók egyik változási pontszáma sem volt összefüggésben az anyagcsere-változók egyikének változási pontszámával (P> 0,05). Kivétel nélkül a zsigeri és a hasi szubkután zsírterületre (cm 2) vonatkozó megfigyelések L4-L5 szinten megegyeztek a zsigeri és a hasi tömeg (kg) megfigyeléseivel, mind az öt hasi kép felhasználásával.

KÖVETKEZTETÉSEK

Az elhízott premenopauzás nőknél egyedül a testsúlycsökkenés vagy az aerob vagy rezisztencia edzéssel kombinált súlycsökkenés metabolikus kockázati tényezőkre és hasi zsírosságra gyakorolt hatását vizsgálták. Az eredmények azt mutatják, hogy a mérsékelt súlycsökkenés (~ 10 kg vagy 10%) számos metabolikus kockázati tényező jelentős csökkenésével járt együtt, amelyet részben a zsigeri zsír megfelelő csökkenése jelzett részben. Azonban az aerob vagy ellenálló testmozgás hozzáadása az energia-korlátozó étrendhez nem fokozta az anyagcsere-profil javulását.

Ebben a tanulmányban a fogyás az össz- és az LDL-koleszterin, az apolipoprotein B és az éhomi inzulin szintjének csökkenésével járt. Ez azért figyelemre méltó, mert ezek a változók független előrejelzői az ischaemiás szívbetegségnek (46,47), és így megerősítik a fogyás jelentőségét a diszlipidémia és a hiperinsulinémia kezelésében. Ez a súlycsökkenés nem volt hatással a plazma trigliceridekre, a HDL-koleszterinre vagy a glükóz-változókra a kezelés előtti legtöbb alany viszonylag normális lipid- és glükóz-tolerancia-szintjeivel magyarázható. Valójában a sok metabolikus változónál megfigyelt csökkenések pozitívan korreláltak a kezelés előtti értékekkel (az adatokat nem közöljük), ez a megállapítás összhangban van a korábbi tanulmányokkal, ahol a fogyás terápiás stratégiaként való hatékonysága különösen hasznos volt diszlipidémiás és/vagy glükóz intolerancia (3,48).

A lipidprofilra vonatkozó megállapításainkkal összhangban nem tapasztaltuk, hogy az aerob vagy rezisztencia gyakorlatok egyértelműen hasznosak lennének a glükóz toleranciában vagy az inzulin hatásában. Ezek a megfigyelések egyetértenek a túlsúlyos nőknél a korábbi (16) és a menopauza utáni (17) korábbi megállapításokkal. Ez azonban ellentétes a legutóbbi, elhízott férfiaknál tett megfigyelésünkkel, ahol a diéta és az aerob vagy ellenálló testmozgás kombinációja kétszeresen nagyobb javulást okozott az inzulin működésében, mint a kizárólag étrenddel (18). Mivel a megfelelő vizsgálatokban a férfiak és a nők kiindulási inzulinszintje hasonló volt, a vizsgálat tervei (azaz az étrend és a testmozgás rendje) azonosak voltak, és a teljes és a regionális adipozitás relatív csökkenése a DO csoportokkal összehasonlítva nem különbözött, a kétértelmű megállapításokat magyarázó indok ismeretlen. Ezenkívül nincsenek ismereteink olyan mechanizmusokról (pl. Ösztrogén), amelyek alátámasztanák azt a nézetet, hogy a szex önállóan hozzájárul a testmozgás önmagában az inzulinérzékenységhez való.

Ez a testmozgás nem növelte az anyagcsere-profil javulását, amelyet csak az étrendre adott válaszként figyeltek meg, nem vitatja a testmozgás szerepét az egészségügyi kockázat javításában. Éppen ellenkezőleg, jól megalapozott, hogy a megnövekedett fizikai aktivitás (57,58) és erőnlét (58,59) fordítottan összefügg a morbiditással és a halálozással, függetlenül az elhízástól és az anyagcsere-kockázati tényezők zavarától. Ezenkívül egyetlen testmozgás csökkenti a plazma triglicerideket, növeli a HDL-koleszterint és 72 órán át (60–62) javítja az inzulinérzékenységet. Ennek megfelelően, mivel anyagcsere-méréseinket legalább 96 órával az edzés után megszereztük, eredményeink megerősítik azt a felfogást, hogy a teljes vagy regionális zsírváltozás hiányában a testmozgás anyagcsere-kockázati tényezőkre gyakorolt pozitív hatása gyorsan csillapodik. Tehát a testmozgás betartása szükséges az anyagcsere-profil javulásának fenntartásához.

E tanulmány másodlagos célja a súlycsökkenés hatásának vizsgálata volt a zsigeri zsír, a hasi bőr alatti zsír, az izmok közötti zsír és az anyagcsere kockázati tényezők közötti összefüggésekre. A fő megállapítás az volt, hogy a zsigeri zsír egyedülállóan kapcsolódik számos metabolikus változóhoz mind a kezelés előtt, mind a kezelés után. Továbbá, amikor a zsigeri zsírt ábrázoljuk az anyagcsere változókkal (például az inzulinérzékenységi index) szemben, a posztteszt regressziós vonalak lényegében az előzetes regressziós vonalak tetejére esnek. Bár ez az eredmény nem következtet ok-okozati összefüggésre, azt sugallja, hogy a zsigeri zsír és az anyagcsere kockázati tényezők közötti kapcsolat fennmarad a fogyás után is. Ez a megállapítás megegyezik mindkét nem korábbi megfigyeléseivel (18,23–25), és megerősíti a zsigeri zsír csökkenésének fontosságát a metabolikus szindróma kezelésében. Az, hogy a hasi bőr alatti zsír előkezelése és változásai nem voltak összefüggésben az anyagcsere kockázati tényezőivel, összhangban áll az elhízott nőknél tapasztaltakkal (5,63,64), de nem ért egyet az elhízott férfiaknál tapasztaltakkal (18).

A vázizomzat lipidfelhalmozódása az elhízásban is megváltozik, és összefügg az inzulinrezisztenciával (22,65,66). Jelen tanulmányban a glükóz és az inzulin változók nem voltak összefüggésben a vázizom összetételével, amit az intermuscularis zsír mennyisége határoz meg. Ez a megfigyelés tükrözheti az izomösszetétel mérésére használt MRI technikában rejlő korlátozásokat. Korábban beszámoltunk arról, hogy az intermuscularis zsír MRI-vel történő becslésének hibája megközelíti a 30% -ot (28). Mivel az intermuscularis zsír csökkenése megközelítőleg 24%, tanulmányunknak hiányozhat a szükséges erő az intermuscularis zsír megfelelő változásainak és az anyagcsere-kockázati tényezők közötti összefüggések felderítéséhez.

Összegzés

E vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a ~ 10 kg (10%) súlycsökkenés az össz- és az LDL-koleszterin, az apolipoprotein B és az inzulinhatás csökkenésével jár elhízott premenopauzás nőknél. Az anyagcsere-kockázati tényezőkről szóló aerob vagy ellenálló edzés edzésének azonban további előnye nem volt megfigyelhető. Úgy tűnik, hogy a testmozgás sikertelensége az étrend által kiváltott inzulin- és glükóz-anyagcsere javulásának elősegítésére nemtől függ. Ennek megfelelően szükség van egy jól kontrollált, randomizált vizsgálatokra, amelyekben összehasonlítják a nemnek a testmozgás elhízásra és az ezzel járó társbetegségekre gyakorolt hatását. Végül a megállapítások megerősítik a csökkent zsigeri zsír jelentőségét az inzulinrezisztencia csökkentésében.