предметів
реферат
Вивчіть витрати енергії у бідних та людей із ожирінням, зосереджуючи увагу, зокрема, на фізичній активності та особах із сильним ожирінням.
дизайн:
Загальні добові енергетичні витрати (TDEE) оцінювали за допомогою маркованої води, швидкості метаболізму спокою (RMR) за допомогою непрямої калориметрії, енергетичних витрат діяльності (AEE) відповідно до різниці та часу, витраченого на фізичну активність, шляхом моніторингу активності мультисенсора.
предмети:
Всього було проаналізовано 177 бідних осіб І та ожиріння класу I (вік 31 - 56 років, індекс маси тіла 20 - 64 кг м-2).
результати:
Усі компоненти енергетичних витрат були збільшені у людей із ожирінням. Наприклад, TDEE становив 2404 ± 95 ккал на день у нежирному стані та 3244 ± 48 ккал на день у людей із ожирінням III класу. Після відповідного коригування RMR був подібним у всіх групах. Аналіз AEE за масою тіла та класом ожиріння показав нижчий AEE у осіб із ожирінням. Підтверджуючи нижчу фізичну активність, ожиріння проводили менше часу, займаючись легкими та інтенсивними фізичними навантаженнями (2, 7 ± 1, 3, 1, 8 ± 0, 6, 2, 0 ± 1, 4 та 1, 2 ± 1, 0 год. на день для бідних осіб І, ІІ та ІІІ класів). ) і більше часу в сидячій поведінці.
висновок:
Жодної метаболічної ефективності не було продемонстровано у пацієнтів з важким ожирінням, оскільки скоригований показник ЯМР був подібним у всіх групах. Вищий показник AEE, який спостерігається у людей із ожирінням, відповідає вищим витратам активності через більшу масу тіла. Однак величина вищого AEE (на 20-25% вище у осіб, що страждають ожирінням) нижча, ніж очікувалося (приблизно на 100% вище у осіб III класу). Підтверджуючи менший обсяг фізичної активності у пацієнтів із ожирінням, загальний час, проведений при фізичній активності від легкої до інтенсивної та середньодобовий метаболічний еквівалент рівня завдання, були нижчими із збільшенням ожиріння. Ці висновки вказують на те, що висока маса тіла у людей з ожирінням призводить до високих TDEE та AEE, що маскує той факт, що вони менш фізично активні, що може впливати на тривалість або інтенсивність активності, ніж у бідних осіб.
Хоча взаємозв'язок між витратами енергії та ожирінням вивчався протягом багатьох років, роль, яку різні компоненти енерговитрат, зокрема витрати на енергетичну діяльність (AEE), відіграють при ожирінні, залишається незрозумілою. 1 Крім того, бракує інформації про внесок енергії у важке ожиріння (індекс маси тіла (ІМТ)> 35 кг м −2), яке зростало швидше, ніж загальне ожиріння за останні три десятиліття. 2, 3 Це особливо турбує через збільшення поширеності супутніх захворювань серед осіб із сильним ожирінням. 4, 5
Хоча кілька досліджень показують, що низькі витрати енергії пов'язані з подальшим збільшенням ваги, 6, 7, 8, 9, 10, загальні добові витрати енергії (TDEE) виявляються вищими у людей із ожирінням порівняно з бідними особами. 11, 12, 13, 14 Більшість досліджень поперечного перерізу показали, що швидкість метаболізму спокою (RMR) непрямим калориметром вища у людей із ожирінням, але подібна до тієї, що спостерігається у бідних осіб, коли відмінності у складі тіла належним чином коригуються . 15, 16, 17 Враховуючи розмір та мінливість фізичного навантаження, це, ймовірно, є складовою витрат енергії в етіології ожиріння. 18, 19, 20 Однак роль фізичних навантажень у контролі ваги незрозуміла. 1
Існує небагато досліджень, що стосуються витрат енергії та включають людей з важким ожирінням. У дослідженні, обмеженому жінками з надзвичайною ожирінням, спостерігали високі загальні витрати енергії (3415 ккал на добу). Крім того, енерговитрати були значно вищими (3057, 3511 та 3845 ккал/добу) із збільшенням інтенсивності ІМТ (40, 8 ± 7, 49, 5 ± 1, 0 та 60, 3 ± 2, 2 кг м −2). Поперечне дослідження показало, що 22 RMR були значно вищими у хворих із ожирінням контролем порівняно з худими контролями (1990 ± 86 проти 1407 ± 52; P −2), клас I (ІМТ 30, 0–34, 9 кг м −2 ), клас II (ІМТ 35–39, 9 кг м −2) та клас III (ІМТ - 40, 0 кг м-2) осіб із ожирінням (табл. 1). Вік учасників становив від 30 до 55 років. Більшість учасників (86%) були жінками. Дослідження було розглянуто та схвалено Комісією з людської етики Університету Пітсбурга.
Стіл в натуральну величину
Вага тіла, зріст і окружність талії вимірювали за стандартними протоколами. Склад тіла визначали або подвійним енергетичним поглинанням рентгенівських променів (DXA, GE Healthcare, Медісон, штат Вісконсин, США), або плетизмографією з витісненим повітрям (BodPod, COSMED, Чикаго, Іллінойс, США) у 24 суб'єктів, які перевищували масову потужність подвійного Рентгенівський сканер енергії. Абсорбціометри променів (GE Healthcare) (> 136 кг) і один контрольний суб'єкт, який відмовився вимірювати подвійну енергію.
Загальні добові витрати енергії
Швидкість метаболізму в стані спокою
RMR вимірюється за допомогою метаболічної системи кошика (TrueOne 2400 Metabolic Measurement System with Canopy; ParvoMedics Inc., Sandy, UT, USA). Після нічного голодування (мінімум 10 годин) учасники лежали спокійно протягом 30 хвилин (кімнатна температура 22-23 ° C), перш ніж прозорий капюшон був поміщений на голову та шию протягом 30 хвилин вимірювання ЯМР. Швидкість метаболізму розраховували за допомогою рівняння Вейра. Перші 5 хвилин були ліквідовані, як і дистанційні вимірювання протягом останніх 25 хвилин, але не до 5% від середнього показника RMR.
Фізична активність
Енергія, витрачена на фізичну активність, була розрахована шляхом вирахування виміряного коефіцієнта ефективності та оціночного теплового ефекту їжі із загальних витрат енергії: AEE = TDEE− (RMR + 0, 10 (TDEE)).
Монітори фізичної активності Monisensor (Sensewear Pro3; BodyMedia, Пітсбург, Пенсільванія, США) носили протягом подвійно міченого водного періоду. Дані аналізували за допомогою програмного забезпечення SenseWear Pro (версія 5.1) (BodPod, BodyMedia, Inc., Пітсбург, Пенсільванія, США). До досліджуваних параметрів належать час, витрачений на легку та інтенсивну фізичну активність (> 3 метаболічні еквіваленти завдання (METS)), час, проведений в сидячому режимі (0–3 METS), помірний (3–6 METS), сильний (6–9 METS) ). ) і дуже інтенсивна (> 9 METS) активність, години сну, середній денний рівень MET та вимірювані кроки на день. В аналізи були включені лише дні, коли монітори носили> 85% доби (середнє значення ± SD, 96 ± 2%) (середнє значення = 8,55 ± 1,68 днів).
статистика
Характеристики предмета та компоненти енерговитрат порівнювались за допомогою загального дисперсійного аналізу лінійних моделей (випуск SAS 9.2 для Windows; SAS Institute Inc., Кері, штат Північна Кароліна, США). Дані представлені як середнє значення ± sd, якщо не вказано інше. Різні параметри використовувались при аналізі моделей дисперсії витрат енергії як коваріати для виправлення відмінностей у складі тіла. Для порівняння взаємозв'язку між витратами енергії та масою тіла або масою нежиру (FFM) між групами проводили одночасні тести нахилу та захоплення з використанням дисперсійного аналізу. Post hoc тести на різницю в групових складах проводили за допомогою найменшого значущого різницевого тесту Фішера. Послідовна регресія вибору змінних була використана для створення моделі для пояснення дисперсії витрат енергії. Раса була зашифрована як 0 для кавказьких та 1 для афроамериканських, а стать - 1 для чоловіків та 2 для жінок. Статус відносної ваги був кодований як 1-4 для бідних тварин III класу.
результат
За схемою ІМТ, маса тіла та склад тіла чотирьох груп суттєво відрізнялись (табл. 1). Порівнюючи некореговані витрати енергії у всіх чотирьох групах, усі компоненти енергетичних витрат були вищими у людей із ожирінням порівняно з бідними (рис. 1 та таблиця 2). Хоча TDEE та RMR зростали із збільшенням ожиріння, AEE цього не відбувалося.
Витрати енергії. Дані є середнім ± se AEE: Клас I, II та III> худий; RMR: усі групи суттєво відрізняються, крім класу I до класу II; та TDEE: усі страждають ожирінням суттєво різні, за винятком порівнянь класу I з класом II.
Повнорозмірне зображення
Стіл в натуральну величину
ЯМР суттєво відрізнявся у всіх групах, крім класу І-ІІ. Рівняння для RMR та FFM для всіх учасників (RMR (ккал на день) = 26,8 × FFM + 245, r2 = 0,71) подібне до інших опублікованих рівнянь для бідних та ожирілих осіб. Навіть після коригування для FFM, RMR був значно вищим у всіх групах ожиріння порівняно з бідною групою (рис. 2а та табл. 2). Однак не було відмінностей між групами жиру в організмі та лікування FFM (табл. 2). Рівняння найкращого прогнозу (r2 = 0, 82, P
Витрати енергії за класом ожиріння. Для полегшення візуального огляду встановлена лінія регресії для бідної групи, тоді як для класів I, II та III класів - одинарні, подвійні та потрійні штрихові пунктири. ( a ) RMR проти FFM: RMR = 9, 6 x FFM + 899, r2 = 0, 32 для бідних; RMR = 20, 4 × FFM + 535, r2 = 0,73 для класу I; RMR = 19, 3 x FFM + 626, r2 = 0,46 для II. та RMR = 28, 2 x FFM + 201, r2 = 0,69 для класу III. b ) AEE проти маси тіла за групою ожиріння: AEE = 25, 0 × вага - 743, r2 = 0, 42 для бідних; AEE = 12, 8 × маса - 125, r2 = 0, 32 для класу I; AEE = 10, 3 x маса + 8, r2 = 0, 14 для II. і AEE = 2,0 x маса + 805, r2 = 0,01 для III класу. c ) TDEE проти вага тіла: TDEE = 41, 6 × вага −223, r2 = 0, 58 для бідних; TDEE = 35,0 x маса - 257, r2 = 0,62 для класу I; TDEE = 28, 6 x маса + 77, r2 = 0, 48 для класу II; і TDEE = 28, 2 x маса + 201, r2 = 0,29 для III класу.
Повнорозмірне зображення
RMR = 23, 3 × FFM (кг) +4, 9 × жир в організмі (кг) −154 × раса −6, 4 × вік + 525
Як і декілька опублікованих рівнянь, 23, 28, 29, 30, 31, 32 на додаток до FFM, жир у тілі, раса та вік були важливими параметрами в рівнянні прогнозування, тоді як стать не був.
Усі ожиріні групи мали вищий абсолютний показник AEE, ніж спостерігався в бідній групі (табл. 2). Істотних відмінностей в AEE не спостерігалося між групами в FFM або коригуванні маси тіла. Існував дуже значний, але слабкий зв’язок між AEE та масою тіла у всій когорті (r 2 = 0,085, P −1 для бідних до 2,0 ккал кг −1 маси тіла для III групи. Класи) та збільшення захоплення під час переходу з поганої для ожирілих груп класу III (див. Рисунок 2 легенда до рівнянь регресії). Цей взаємозв'язок суттєво відрізнявся між групами з бідними групами та групами з II. Клас (P 3 MET) і більше часу для сидячої поведінки, що призводить до суттєво зниження добових рівнів MET (таблиця 3). Люди, що страждають ожирінням, витрачали менше часу на кожну інтенсивність діяльності порівняно з бідними особами. Менший час, проведений в діяльності, і збільшення часу, проведеного в сидячій діяльності, були найбільш вираженими у учасників III. Заняття. Середньодобова кількість накопичених кроків, як правило, була нижчою із збільшенням ожиріння і була значно нижчою у III групі. Не було різниці в годинах сну між групами.
Стіл в натуральну величину
TDEE був вищим із збільшенням ожиріння та вищим у пацієнтів із ожирінням III класу порівняно з усіма іншими групами (табл. 2). Подібні відмінності в TDEE між групами спостерігались навіть після коригування FFM, але з коригуванням ваги TDEE був найнижчим у учасників III класу (Таблиця 2). Існувала відповідна залежність між TDEE та масою тіла у всій когорті (r 2 = 0,49, P 1 маса тіла для груп класу III) та зростаючих підказок, коли вони переходили від бідних до ожиріння груп III. Найкращі загальні моделі TDEE, включаючи масу тіла (r2 = 0, 55, P 21 3310, 33 3226 13 та 4036 ккал на добу 34) у осіб з важким ожирінням. Через збільшення TDEE, люди з ожирінням класу III повинні будуть споживати на 35% більше калорій на день, ніж бідні особи, щоб підтримувати вагу. Хоча очевидно, що люди з ожирінням мають більше споживання енергії, ми не знаємо, чи призвело таке високе споживання енергії до збільшення ваги або є наслідком збільшення ваги.
Іншим висновком у цьому дослідженні було те, що абсолютний коефіцієнт RMR був вищим у групах із ожирінням навіть після нормалізації для FFM, але був подібним у всіх групах після нормалізації для FFM та маси жиру. Раніше повідомлялося про високий рівень RMR у осіб із патологічним ожирінням. 21, 35, 36 Отже, ці дані не підтримують низький рівень RMR, який сприяв би підтриманню важкого ожиріння. Однак наші результати поперечного перерізу не виключають роль низького показника RMR у розвитку ожиріння.
Вищий абсолютний показник AEE, який ми спостерігали у людей із ожирінням, відповідає вищій вартості активності у людей із ожирінням через більшу масу тіла. 37, 38, 39 Незважаючи на те, що валові витрати енергії (Дж кг -1) ходьби виявилися подібними у людей із ожирінням та нормальною вагою, чисті витрати енергії (валова швидкість метаболізму) виявились вищими у людей з ожирінням. 38, 39, 40 Найкраща швидкість ходьби у людей із ожирінням та нормальних людей (1, 41 проти 1, 47 м-1) виявилася подібною. 39 Крім того, було показано, що валові енергетичні витрати на ходьбу з бажаною швидкістю ходьби є однаковими для бідних та ожирілих чоловіків та жінок (від 2, 81 до 3, 04 Дж. Кг -1 м -1). Порівняння енергетичних витрат на ходьбу протягом 1 год при 1,4 м с-1 у типової худорлявої (63 кг) та особи III класу (124 кг) із використанням валових витрат енергії 3 Дж/кг -1 м -1 показує, що енергія вартість майже вдвічі вища у людей з ожирінням у класі III (448 проти 228 ккал). Отже, різниця в AEE, яку ми спостерігали у людей із ожирінням (на 20-25% вище, ніж у бідних), нижча, ніж можна було очікувати у світлі збільшення маси тіла (приблизно на 100% вище у осіб з ожирінням III були настільки ж активними, як і бідні особини.
Підтверджуючи менший обсяг фізичної активності у пацієнтів із ожирінням, загальний час, проведений при фізичній активності від легкої до інтенсивної та середній добовий рівень MET, був нижчим із збільшенням ожиріння та був найнижчим у осіб із ожирінням III класу. Ці дані показують, що, хоча TDEE і AEE досить високі в групах ожиріння III класу через високу масу тіла, нижчі, ніж очікувалося, AEE в групах ожиріння були обумовлені меншим часом, проведеним в діяльності, і більшим часом в сидячій поведінці. Ці результати узгоджуються з висновками інших, які продемонстрували зв'язок між ожирінням та сидячою поведінкою. Банки та ін. 46 показано взаємозв'язок між сидячою поведінкою, виміряною часом скринінгу, та поширеністю ожиріння у дорослих. Буховський та ін. 47 показує прямий зв'язок між ІМТ та сидячою поведінкою, при цьому жінки з найвищим квартилем сидячої поведінки мають вищий коефіцієнт шансів при ІМТ 30 - 39 кг м −2 (коефіцієнт шансів = 2, 3) або - 40 кг м - 2 (коефіцієнт шансів = 4, 0) порівняно з жінками з найнижчим квартилем сидячої поведінки. Невідомо, чи ця нижча активність відіграє роль у підвищеному ожирінні або через підвищену вагу.
При корекції ваги TDEE був найнижчим у осіб із ожирінням класу III, що вказує на те, що їх активність не пропорційна збільшенню маси тіла порівняно з особами з меншим ожирінням. На підтвердження цього спостереження, вивчення взаємозв'язку між TDEE та масою тіла за класом ожиріння (рис. 2в) показує, що TDEE нижчий у групах ожиріння порівняно з худими групами порівняно з підвищеною масою тіла.
Як повідомлялося раніше, у бідних та ожирілих осіб 30, 31, 48, 49, 50, 51, 52, 53 TDEE та RMR були значно нижчими серед афроамериканських учасників, ніж у кавказців при корекції складу тіла. Нижче значення ТДЕЕ на 227 ккал на добу, яке спостерігалося у афроамериканців, було зумовлене, головним чином, нижчим коефіцієнтом коефіцієнта опромінення 154 ккал на день. Наші дані підтверджують, що менші витрати енергії, що спостерігаються у афроамериканців, спостерігаються також у людей із сильним ожирінням. Однак не було ніякої расової різниці в AEE.
На закінчення, сильні сторони цього дослідження включають оцінку моделювання TDEE, RMR, AEE та фізичної активності у великої кількості осіб (n = 177), що охоплюють широкий спектр ожиріння, включаючи значну кількість людей із ожирінням класу III (n = 98). Ми підтверджуємо, що абсолютний TDEE підвищений у людей із ожирінням і дуже високий у осіб із ожирінням. Однак, з урахуванням відмінностей у складі тіла, RMR був подібним у всіх суб'єктів. Поєднуючи об’єктивні вимірювання загальної активності та енергетичних витрат, ми демонструємо, що люди з ожирінням мають нижчий коефіцієнт полезного впливу в порівнянні з бідними особами порівняно з підвищеною масою тіла. Зниження AEE можна пояснити меншим часом, проведеним за будь-якої інтенсивності фізичної активності, та більшим часом, який проводиться в сидячій поведінці. Наші висновки чітко показують, що високий TDEE у людей з ожирінням маскує низький рівень фізичної активності. Низький рівень фізичної активності, який спостерігається у людей із ожирінням, і особливо у людей із ожирінням, підкреслює необхідність втручань, спрямованих на збільшення фізичної активності у цих осіб.