індекс

  • Предмети
  • Резюме
  • Передумови/цілі:
  • Предмети/методи:
  • Результати:
  • Висновки:
  • Вступ
  • Предмети та методи
  • Протокол дослідження
  • Дієтичне втручання
  • Оцінка гнучкості метаболізму.
  • Оцінка будови тіла.
  • статистичний аналіз
  • Результати
  • Зміни маси тіла та маси жиру з обмеженням калорій та зворотним зв’язком
  • Вплив дієти на окислення субстрату під час годування
  • Взаємозв'язок між змінами окислення субстрату та відновленням жирової маси під час годування
  • Обговорення
  • Вплив дієти на зміни окислення субстрату під час годування
  • Вплив змін окислення субстрату на відновлення маси тіла та жирової маси під час годування
  • Сильні сторони та обмеження дослідження.
  • Завершення
  • Додаткова інформація
  • Документи Word
  • Додаткова таблиця 1

Предмети

Резюме

Передумови/цілі:

Оскільки і глікемічний індекс (ГІ), і вміст вуглеводів у раціоні підвищують рівень інсуліну і, отже, можуть впливати на окислення жирів, ми висунули гіпотезу про те, що дотримання дієти з низьким вмістом ГІ та помірними вуглеводами полегшує підтримку ваги.

Предмети/методи:

Здорові чоловіки (n = 32, вік 26,0 ± 3,9 року; ІМТ 23,4 ± 2,0 кг/м 2) дотримувались 1 тижня контрольованого переїдання, 3 тижні обмеження калорій та 2 тижні гіперкалорійного годування (+50, −50 та + 50% енергія) з низьким проти високого ГІ (41 проти 74) та помірним проти високого споживання СНО (50% проти 65% енергії). Ми виміряли адаптацію окислення макроелементів натще і здатність придушувати окислення жиру під час перорального тесту на толерантність до глюкози. Зміни маси жиру вимірювали за допомогою кількісної магнітно-резонансної томографії.

Результати:

Під час перегодовування учасники набирали 1,9 ± 1,2 кг ваги, з наступною втратою ваги -6,3 ± 0,6 кг та відновленням ваги 2,8 ± 1,0 кг. Суб'єкти з 65% CHO набирали більше маси тіла порівняно з 50% дієтою CHO (P 1, 2 Згідно з цим підходом, невідповідність між споживанням макроелементів та окисленням може призвести до накопичення або виснаження запасів макроелементів в організмі та відповідних змін в організмі склад, навіть якщо енергетичний баланс залишається незмінним.

Окислення субстрату відображається на дихальному коефіцієнті (RQ). Високий RQ натще відповідає окисленню жиру з низьким вмістом і був пов’язаний із більшим потенційним збільшенням ваги на 4, 5 та накопиченням жиру. 6 Крім того, 24-годинний вибір палива, виміряний у калорійній камері, передбачав довгостроковий успіх у підтримці ваги після індукованої дієтою втрати ваги. 7 На додаток до RQ, доставка палива може характеризуватися гнучкістю метаболізму, здатністю адаптувати окислення макроелементів до наявності макроелементів. 8

Фізіологічні детермінанти метаболічної гнучкості включають чутливість до інсуліну (підвищена гнучкість метаболізму у людей, чутливих до інсуліну), енергетичний баланс та склад макроелементів у раціоні. Високе споживання енергії призводить до збільшення окислення вуглеводів, тоді як голодування призводить до посилення окислення жиру. 10 Окислення вуглеводів збільшується із споживанням вуглеводів. Крім того, було показано, що глікемічний індекс (ГІ) впливає на метаболічну гнучкість 11 та накопичення жиру у гризунів. 12 Однак дослідження на людях залишаються суперечливими, де деякі автори описують вплив ГІ на окислення субстрату 13, тоді як інші не виявляють ефекту 14 (огляд див. Díaz et al. 15). Неоднозначні докази у людей можна пояснити тим фактом, що більшість попередніх досліджень проводились з енергетичним балансом або під час схуднення (ефект обмеження калорій може заперечити будь-який вплив ШКТ), а деякі дослідження досліджували суб'єктів із надмірною вагою та ожирінням, які могли мати були резистентними до інсуліну. .

Після втрати ваги відбуваються метаболічні та нейроендокринні адаптації, які роблять цю фазу вразливою до відновлення ваги. 16,17 Отже, більша гнучкість метаболізму (вимірюється як збільшення рівня RQ від голодування до годування) після зменшення ваги сприяла відновленню ваги у щурів. 18 У цьому контексті дієта з низьким вмістом ГІ може бути корисною для підтримки низької ваги, оскільки вона сприяє нижчій секреції інсуліну і, отже, меншому збільшенню окиснення СНО за рахунок окислення жиру. Перше підтвердження цієї ідеї випливає з дослідження Діогена, яке показало кращу підтримку схуднення на дієті з низьким вмістом шлунку та високим вмістом білка. 19 Однак відомо, що ШКТ впливає на регуляцію апетиту 20, і вплив дієти з низьким ГІ на підтримку ваги може бути зумовлений меншим споживанням енергії, а не підвищеним окисленням жиру. Отже, вплив ГІ на розподіл палива та склад тіла під час відновлення ваги залишається незрозумілим і його слід досліджувати в умовах контрольованого споживання енергії.

У дослідженні харчових втручань у здорових чоловіків, які не страждають ожирінням, ми викликали цикл ваги (збільшення ваги з подальшим зниженням ваги та відновленням). Раніше були опубліковані ефекти GI та CHO на зміни чутливості до інсуліну при порушеннях енергетичного балансу. 21, 22 Метою даної роботи є дослідити (i) зв'язок між вмістом шлунково-кишкового тракту та CHO у раціоні та метаболічною гнучкістю під час відновлення ваги та (ii) взаємозв'язок між метаболічною гнучкістю та розподілом змін у вазі. Ми висунули гіпотезу, що контрольоване годування з низьким вмістом ГІ та помірною дієтою СНО сприятиме більшій залежності від окислення жиру натщесерце та після їжі, а отже, зменшенню ваги та відновлення маси жиру порівняно з дієтою з високим ГІ та високим вмістом СНО.

Предмети та методи

Тридцять два чоловіки у віці від 20 до 37 років були набрані за повідомленнями та списками розсилки в університетському містечку Кіль з лютого 2010 року по вересень 2012 року. ІМТ коливався від 20,7 кг/м 2 до 29,3 кг/м 2. Критеріями виключення були куріння, хронічні захворювання, регулярне вживання ліків, втрата ваги> 5 кг за останні 3 роки та харчова алергія або непереносимість. Також були виключені вегетаріанці та професійні спортсмени. У всіх випробовуваних спостерігалася нормальна чутливість до інсуліну, підтверджена гіперінсулінемічним еуглікемічним затискачем. 21 Протокол дослідження був затверджений комітетом з етики Медичного факультету Крістіан-Альбрехтського університету в м. Кіль, м. Кіль, Німеччина. Усі суб'єкти дали свою письмову інформовану згоду перед участю.

Протокол дослідження

Схематичний зміст протоколу дослідження. 65% СНО, дієта з високим вмістом вуглеводів; 50% CHO, помірне вуглеводне харчування; ШКТ, глікемічний індекс; Т0, вихідна лінія; Т1, кінець наддуву; Т2, кінець обмеження калорій; T3, кінець зворотного зв'язку.

Повнорозмірне зображення

Період перегодовування використовувався для обмеження втрати маси тіла у чоловіків із нормальною вагою під час обмеження калорій та досягнення рівних базових умов складу макроелементів протягом одного тижня. Доведено, що одного тижня достатньо для узгодження окислення макроелементів з енергією та вмістом макроелементів у раціоні. 2. 3

Непротеїновий коефіцієнт дихання натще (NPRQ натще) оцінювали після перегодовування, обмеження калорій та повторного годування. Оцінку RQ iAUC-OGTT проводили на вихідному рівні, після обмеження калорійності та після повторного годування.

Дієтичне втручання

Споживання енергії збільшилось на + 50% енергетичної потреби під час перегодовування та годування (середнє споживання енергії 17,0 ± 1,9 МДж/добу (4059 ± 452 ккал/добу)) та зменшилось на -50% під час обмеження калорій (середнє споживання енергії 5,7 ± 0,6 МДж/добу (1353 ± 154 ккал/добу)). Індивідуальна потреба в енергії була розрахована шляхом множення енергетичних витрат у спокої (оцінених непрямою калориметрією) на рівень сидячої фізичної активності 1,4. Фізичні навантаження обмежувались

5000 кроків на день і постійно контролювався крокоміром (Omron Walking Style, OMRON Medizintechnik GmbH, Мангейм, Німеччина). Протягом періоду втручання учасники перебували у відділенні з 08:00 до 17:00. Вся їжа та напої були забезпечені, а прийом їжі контролювався кваліфікованим дієтологом. Під час перегодовування учасники отримували звичайне змішане харчування. Під час обмеження калорій та повторного годування 50% споживання енергії забезпечувалось змішаною їжею та закусками з низьким або високим вмістом ГІ, а інші 50% - дієтами з рідкими формулами InsuLean pur або InsuLean creme (з високим GI) (( InsuLean GmbH & Co. KG, Ессен, Німеччина). ГІ дієти розраховували відповідно до вказівок ВООЗ/ФАО. 24 ГІ взяли для окремих продуктів харчування від Foster-Powell et al. Глікемічне навантаження (GL) обчислювали як суму GL кожного продукту харчування (GL-їжа = GI-їжа × CHO-їжа (g)/100). Детальна інформація про споживання поживних речовин міститься в Додатковому матеріалі.

Як вже повідомлялося, 21 інтерстиціальна глюкоза була вищою при HGI порівняно з LGI і вище при 65% CHO порівняно з дієтою 50% CHO, тоді як одноденний рівень глюкози в крові не відрізнявся між групами 50%. CHO-HGI та 65% CHO -LGI.

Оцінка гнучкості метаболізму.

V̇O 2 та V̇CO 2 безперервно вимірювались непрямою калориметрією з відкритим контуром вранці після нічного голодування (Vmax Spectra 29n Ventilated Hood System, Sensor Medics, Viasys Healthcare, Bilthoven, Нідерланди; Quark RMR, Cosmed, Рим, Італія). Вимірювання проводились протягом

Для розрахунків використовувались 30 хв і використовувались лише періоди стійкого стану. Зміна окислення субстрату вимірювалася як:

Підвищений рівень голодування NPRQ під час фази годування

Збільшення RQ після голодування під час перорального тесту на толерантність до глюкози (RQ iAUC-OGTT)

NPRQ натще (RQ з поправкою на виведення азоту) і, отже, кількість вуглеводів, білків та окислення жиру розраховували згідно з Jéquier et al. 26 NPRQ натщесерце усереднювали за трьома індивідуальними вимірами протягом наступних днів. Виведення N з підкисленою сечею протягом 24 год оцінювали після зберігання при -40 ° C за допомогою хемілюмінесценції газової фази (хемілюмінесцентна азотна система, модель 703C, Antek Instruments, Houston, TX, USA). Втрати N через кал та шкіру вважалися + 2,5 г N. RQ iAUC-OGTT оцінювали вранці під час стандартного OGTT. Після 30-хвилинного вимірювання натще, обмін газу вимірювали через 30-60 хвилин, 90-120 хвилин та 150-180 хвилин після прийому 75 г глюкози. RQ iAUC-OGTT розраховували як інкрементальну площу під кривою RQ, використовуючи правило трапеції.

Оцінка будови тіла.

Висоту вимірювали з точністю до 0,5 см за допомогою стадіометра. Вагу тіла вимірювали з точністю до 0,1 кг за каліброваною електронною шкалою (seca 285, seca GmbH & Co. KG, Гамбург, Німеччина). Жирову масу визначали за допомогою кількісної магнітно-резонансної томографії (ECOMRI-AH, Echo Medical Systems, Х'юстон, Техас, США). 27

статистичний аналіз

Зміни в гнучкості метаболізму після їжі відповідно до дієтичного втручання. Різниця між 65% CHO та 50% CHO групою в RQ iAUC-OGTT в кінці обмеження калорій та повторної подачі (t-тест для незалежних проб), а також зміна RQ iAUC-OGTT із зворотним зв'язком (аналіз дисперсії повторних вимірювань ); *** П

Взаємозв'язок між метаболічною гнучкістю та змінами складу тіла під час годування. ( до ) Кореляція між ΔNPRQ натще (ΔT3 - T2) та відновленням жирової маси. ( b ) Кореляція між ΔNPRQ натще (ΔT3 - T2) та відновленням маси тіла. Коефіцієнт кореляції Пірсона.

Повнорозмірне зображення

Обговорення

Збільшення ваги часто спостерігається після схуднення, спричиненого дієтою 28, а дієта з низьким вмістом ГІ є однією із запропонованих стратегій для полегшення підтримки ваги. 19 Це дослідження показало, що під час контрольованого годування після схуднення дієта з високим вмістом ГІ 65% СНО призводила до порушення окислення базального жиру. У групі 65% CHO окислення жиру натще було пов’язано зі зниженням чутливості до інсуліну. На метаболічну гнучкість після прийому їжі не впливало 50% годування СНО, але, очевидно, на 65% дієта СНО. Відновлення маси тіла було більшим у групі 65% CHO-HGI, а відновлення маси жиру було пов'язано зі зміною окислення жиру натще у всіх суб'єктів та з ефективним придушенням окислення жиру після їжі із споживанням 50% CHO.

Вплив дієти на зміни окислення субстрату під час годування

Попередні дослідження, що вивчали взаємозв'язок між часткою харчових макроелементів та вибором палива, показали, що дієта з високим вмістом вуглеводів (60% калорій з вуглеводів) призводить до збільшення рівня голодування в порівнянні з помірними вуглеводами (45% калорій з вуглеводів) ). 3 RQ натще є важливим предиктором гнучкості метаболізму після їжі, оскільки здатність підвищувати RQ у постпрандіальному стані за рахунок стимуляції інсуліном та глюкозою обмежена високим рівнем голодування. 29 Таким чином, різке збільшення RQ після їжі при повторному харчуванні 65% дієтою CHO зумовлене високим рівнем голодування і виявляє обмеження концепції гнучкості метаболізму після їжі, яке можна інтерпретувати лише при розгляді голодування RQ.

Вплив змін окислення субстрату на відновлення маси тіла та жирової маси під час годування

Сильні сторони та обмеження дослідження.

Завершення

Це дослідження показало, що вміст шлунково-кишкового тракту та СНО в дієті впливає на окислення субстрату і, отже, відновлює масу тіла під час фази годування цикла ваги у здорових чоловіків. Тому для підтримання ваги після схуднення може бути рекомендована дієта з низьким глікемічним навантаженням та помірним вмістом СНО.