Tárgyak

Összegzés

Cél:

Vizsgálja meg az energiafelhasználást sovány és elhízott egyéneknél, különös tekintettel a fizikai aktivitásra és az erősen elhízott egyénekre.

Tervezés:

A teljes napi energiaköltséget (TDEE) kettős címkézett víz, a nyugalmi anyagcsere sebességének (RMR) közvetett kalorimetriával, az aktivitás energia-ráfordításának (EEE) a különbséggel és a fizikai tevékenységben töltött idejét multiszenzoros aktivitásmonitorokkal értékelték.

Tárgyak:

Összesen 177 sovány, I. osztályú és súlyosan elhízott személyt elemeztek (31-56 évesek, testtömeg-index 20-64 kg m −2).

Eredmények:

Az elhízott egyéneknél az energiafelhasználás minden összetevője megemelkedett. Például a TDEE 2404 ± 95 kcal/nap volt sovány és 3244 ± 48 kcal/nap a III. Osztályú elhízott egyéneknél. Megfelelő kiigazítás után az RMR minden csoportban hasonló volt. Az ESA testtömeg és elhízási osztály szerinti elemzése alacsonyabb ESA-t jelzett elhízott egyéneknél. Az alacsonyabb fizikai aktivitás igazolásával az elhízott egyének kevesebb időt töltöttek közepes vagy erőteljes fizikai aktivitással (2,7 ± 1, 3, 1, 8 ± 0, 6, 2, 0 ± 1, 4 és 1,2 ± 1, 0 h naponta vékony embereknél, I. osztály, II. osztály és III. osztály) és több idő ülő viselkedésnél.

Következtetések:

Nem volt bizonyíték metabolikus hatékonyságra vagy súlyos elhízott betegeknél, mivel a korrigált RMR minden csoportban hasonló volt. Az elhízottaknál megfigyelt magasabb ESA összhangban van a magasabb testtömeg miatt a tevékenységek magasabb költségével. A legmagasabb ESA nagysága (elhízott egyéneknél 20-25% -kal magasabb) a vártnál alacsonyabb (a testsúly a III. Osztályú egyéneknél körülbelül 100% -kal magasabb). Az elhízottak alacsonyabb fizikai aktivitásának megállapításakor a közepes vagy erőteljes fizikai aktivitásban töltött teljes idő és a feladat szintjének átlagos napi metabolikus egyenértéke alacsonyabb volt az elhízás növekedésével. Ezek a megállapítások azt mutatják, hogy az elhízott egyének magas testtömege magas TDEE és ESA értékhez vezet, ami elfedi, hogy kevésbé fizikailag aktívak, amit az aktivitás időtartama vagy intenzitása befolyásolhat, mint sovány egyéneknél.

Bevezetés

Habár az energiafelhasználás és az elhízás közötti kapcsolatot sok éven át tanulmányozták, az energiakiadások egyes alkotóelemeinek, különösen a tevékenységi energiakiadásoknak (ESA) az elhízásban betöltött szerepe nem egyértelmű. 1 Emellett kevés információ van arról, hogy az energiafelhasználás milyen mértékben járul hozzá a súlyos elhízáshoz (testtömeg-index (BMI)> 35 kg m -2), amely az elmúlt három évtized alatt gyorsabban nőtt, mint az általános elhízás. 2, 3 Ez különösen aggasztó, mivel a súlyosan elhízottak között nagyobb a társbetegségek előfordulása. Négy öt

Bár egyes tanulmányok azt sugallják, hogy az alacsony energiafogyasztás a későbbi súlygyarapodáshoz kapcsolódik, az 6, 7, 8, 9, 10 teljes napi energiafelhasználás (TDEE) nagyobbnak bizonyult az elhízott egyéneknél, mint a sovány egyéneknél. 11., 12., 13., 14. A legtöbb keresztmetszeti tanulmány kimutatta, hogy a nyugalmi anyagcsere sebessége (RMR) közvetett kaloriméterrel magasabb az elhízott egyéneknél, de hasonló ahhoz, mint a sovány embereknél, amikor a testösszetétel különbségeihez megfelelően igazítják. 15, 16, 17 A fizikai aktivitás nagysága és változékonysága miatt az elhízás etiológiájában szerepet játszó energiafogyasztás valószínű összetevője. 18, 19, 20 A testmozgás szerepe a súlykontrollban azonban nem egyértelmű. 1

Kevés olyan keresztmetszeti tanulmány készült az energiafogyasztásról, amely súlyos elhízással küzdő embereket tartalmazna. A rendkívül elhízott nőkre korlátozott vizsgálatban magas összenergiát (3415 kcal/nap) figyeltek meg. 21 Ezenkívül az energiafogyasztás szignifikánsan magasabb volt (napi 3057, 3511 és 3845 kcal) a növekvő BMI-tertilis értékek mellett (40,8 ± 7, 49,5 ± 1,0 és 60,3 ± 2,2 kg m −2). Keresztmetszeti vizsgálatban 22 RMR-t találtak szignifikánsan magasabbnak a kórosan elhízott kontrollokban a sovány kontrollokhoz képest (1990 ± 86 vs 1407 ± 52; P -2), I. osztály (BMI 30,0–34,9 kg mb2), II. Osztály (BMI 35–39,9 kg mb2) és III. Osztály (BMI) 40,0 kg m −2) elhízott egyének (1. táblázat). A résztvevők 30 és 55 év közöttiek voltak. A résztvevők többsége (86%) nő volt. A tanulmányt a Pittsburghi Egyetem Humánetikai Bizottsága felülvizsgálta és jóváhagyta.

Teljes méretű asztal

A testtömeget, a magasságot és a derék kerületét szabványos protokollok segítségével mértük. A testösszetételt kettős energiájú röntgenabszorpciós módszerrel határozták meg (DXA, GE Healthcare, Madison, WI, USA) VAGY légmozgásos pletizmográfiával (BodPod, COSMED, Chicago, IL, USA). 24 alany meghaladja a kettős energia súlyát Röntgenabszorptiometriás szkenner (GE Healthcare) (> 136 kg), és egy kontrollalanynál, aki nem volt hajlandó mérni kettős energiájú röntgenabszorpciós módszerrel.

Teljes napi energiafelhasználás

Nyugalmi anyagcsere

Az RMR-t metabolikus szekérrendszerrel mértük (TrueOne 2400 Metabolic Measurement System with Canopy; ParvoMedics Inc., Sandy, UT, USA). Egy éjszakai böjt (legalább 10 óra) után a résztvevők 30 percig csendesen fekszenek (szobahőmérséklet 22–23 ° C), mielőtt az átlátszó burkolatot a fejükre és a nyakukra helyeznék egy 30 perces RMR-mérésre. Az anyagcsere sebességét a Weir-egyenlet segítségével számoltuk ki. Az első 5 percet eltávolítottuk, csakúgy, mint az elmúlt 25 percben mért értékeket, az átlag RMR 5% -án belül.

A fizikai aktivitás

A fizikai aktivitás során elfogyasztott energiát úgy számítottuk ki, hogy az összes energiafelhasználásból kivontuk a mért RMR-t és az étel becsült hőhatását: EEE = TDEE− (RMR + 0,10 (TDEE)).

Multiszenzoros fizikai aktivitás monitorokat (Sensewear Pro3; BodyMedia, Pittsburgh, PA, USA) használtunk a kettősen jelölt vízperiódus alatt. Az adatokat SenseWear Pro (5.1 verzió) karkötő szoftver (BodPod, BodyMedia, Inc., Pittsburgh, PA, USA) segítségével elemeztük. A vizsgált paraméterek közé tartozik a közepes vagy erőteljes fizikai aktivitásban töltött idő (> 3 metabolikus feladat egyenérték (METS)), az ülő tevékenységben töltött idő (0–3 METS), közepes (3–6 METS), erőteljes (6–9 METS)) és nagyon erőteljes aktivitás (> 9 METS), alvási órák, átlagos napi MET szint és napi mért lépések. Csak azok a napok vettek részt az elemzésekben, amikor a monitorokat a nap 85% -ánál többet használták (átlag ± SD, 96 ± 2%) (átlag = 8,05 ± 1,68 nap).

Statisztika

Az alanyok jellemzőit és az energiafelhasználás összetevőit összehasonlítottuk az általános lineáris modell (SAS 9.2 verzió Windows esetén; SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) varianciaanalízisével. Az adatokat átlag ± sd-ként adjuk meg, hacsak másként nem jelezzük. Különféle paramétereket alkalmaztunk az energiaköltség-variációs modellek elemzésében kovariátként a testösszetételbeli különbségek kiigazításához. Az energiafogyasztás és a testtömeg vagy a zsírmentes tömeg (FFM) közötti kapcsolat összehasonlításához a lejtők és az elfogások egyidejű tesztjeit végeztük a varianciaanalízissel. A csoportátlag-különbségek utólagos tesztjét Fisher legkevésbé szignifikáns különbségtesztjével végeztük. Fokozatosan változó szelekciós regressziót alkalmaztak egy olyan modell kidolgozására, amely megmagyarázza az energiafelhasználás változását. A versenyt a kaukázusi 0, az afro-amerikai kódot 0, a férfiak 1, a nők 2-et kódolták. A relatív súlyállapotot 1–4-re kódolták a sovány elhízottak számára a III.

Eredmények

Tervezésük szerint a négy csoport BMI-je, testtömege és testösszetétele szignifikánsan különbözött (1. táblázat). A négy csoport kiigazítatlan energiafogyasztásának összehasonlításakor az összes energiakiadási komponens magasabb volt az elhízottaknál a sovány egyedekhez képest (1. ábra és 2. táblázat). Bár a TDEE és az RMR az elhízás növekedésével nőtt, az ESA-k nem.

elfedi

Energiapazarlás. Az adatok átlag ± se ESA: I., II. És III. Osztály> sovány; RMR: az összes csoport jelentősen eltér, kivéve az I. és a II. Osztály összehasonlítását; és TDEE: minden elhízott jelentősen különbözik, kivéve az I. és a II. osztály összehasonlítását.

Teljes méretű kép

Teljes méretű asztal

Az RMR szignifikánsan különbözött az összes csoport között, kivéve az I. és a II. Osztály összehasonlítását. Az egyenlet, amely az RMR-t az FFM-hez kapcsolja minden résztvevőnél (RMR (kcal/nap) = 26,8 × FFM + 245, r 2 = 0,71), hasonló a sovány és elhízott egyéneknél közzétett más egyenletekhez. 27 Az FFM-hez való igazítás után is az RMR szignifikánsan magasabb volt minden elhízott csoportban a sovány csoporthoz képest (2a. Ábra és 2. táblázat). A testzsírra és az FFM-re történő kiigazításkor azonban már nem voltak különbségek a csoportok között (2. táblázat). A legjobb előrejelzési egyenlet (r 2 = 0,82, P

Az energiafelhasználás összetevői az elhízás típusa szerint. A vizuális ellenőrzés megkönnyítése érdekében a sovány csoport regressziós vonala szilárd, míg az I., a II. És a III. Osztályé egy-, kettős és hármas szakaszos. ( nak nek ) RMR az FFM-mel szemben: RMR = 9,6 × FFM + 899, r 2 = 0,32 sovány esetében; RMR = 20,4 × FFM + 535, r 2 = 0,73 az I. osztály esetében; RMR = 19,3 × FFM + 626, R2 = 0,46 a II. Osztály esetében; és RMR = 28,2 × FFM + 201, r2 = 0,69 a III. ( b ) ESA és testtömeg elhízási csoportonként: ESA = 25,0 × súly −743, r 2 = 0,42 sovány; AEE = 12,8 × tömeg - 125, r 2 = 0,32 az I. osztály esetében; AEE = 10,3 × tömeg + 8, r 2 = 0,14 a II. Osztály esetében; és AEE = 2,0 × tömeg + 805, r 2 = 0,01 a III. ( c ) TDEE és testtömeg: TDEE = 41,6 × súly - 223, r 2 = 0,58 sovány; TDEE = 35,0 × tömeg - 257, R2 = 0,62 az I. osztály esetében; TDEE = 28,6 × tömeg + 77, r2 = 0,48 a II. Osztály esetében; és TDEE = 28,2 × tömeg + 201, r2 = 0,29 a III.

Teljes méretű kép

RMR = 23,3 × FFM (kg) + 4,9 × testzsír (kg) −154 × futás - 6,4 × életkor + 525

Számos közzétett egyenlethez hasonlóan a 23, 28, 29, 30, 31, 32 az FFM mellett a testzsír, a faj és az életkor is jelentős paraméter volt az előrejelzési egyenletben, míg a nem.

Minden elhízott csoport abszolút ESA-ja magasabb volt, mint a sovány csoportban (2. táblázat). Nem figyeltek meg szignifikáns különbségeket az ESA-ban a csoportok között, amikor az FFM-hez vagy a testsúlyhoz igazítottak. Az ESA és a testtömeg között az egész kohorszban nagyon szignifikáns, de gyenge kapcsolat állt fenn (r 2 = 0,085, P 2 = 0,32), de az elhízás növekedésével csökkent. Ezenkívül jelentős különbségek voltak (P-1 a soványnál 2,0 kcal kg-1 testtömeg-1-ig a III. Osztályú csoportoknál), és a lehallgatások növekedtek, amikor a soványról az elhízott III. . Ez a kapcsolat szignifikánsan különbözött a sovány és a II. Osztályú csoportok között (P 2 = 0,01). Az ESA normalizálásakor a testtömeg osztásával az ESA minden elhízott csoportban alacsonyabb, a III. Osztályú csoportban alacsonyabb volt (2. táblázat).

Az elhízottaknál megfigyelt alacsonyabb ESA a sovány alanyokhoz képest, a nagyobb testtömegükhöz viszonyítva, a multiszenzoros aktivitásmonitorokból nyert adatokkal magyarázható. Az elhízott egyének kevesebb időt töltöttek mérsékelt vagy erőteljes tevékenységekben (> 3 MET), és több időt töltöttek ülő magatartással, ami a napi MET szint szignifikánsan alacsonyabb szintjéhez vezetett (3. táblázat). Az elhízott egyének kevesebb időt töltöttek minden intenzitási tevékenységre, mint a sovány egyének. A kevesebb tevékenységre fordított idő és a leghosszabb mozgásszegény tevékenység jobban megmutatkozott a III. Osztályú résztvevőknél. A kumulatív lépések átlagos napi száma általában alacsonyabb volt az elhízás növekedésével, és szignifikánsan alacsonyabb volt a III. Osztályú elhízott csoportban. Az alvási órákban nem volt különbség a csoportok között.

Teljes méretű asztal

A TDEE magasabb volt az elhízás növekedésével, és magasabb volt a III. Osztályú elhízottaknál az összes többi csoporthoz képest (2. táblázat). Hasonló különbségeket tapasztaltunk még a csoportok között az FFM-hez való igazodás után, de a testtömeghez való igazításkor a TDEE volt a legalacsonyabb a III. Osztályú résztvevőknél (2. táblázat). Ésszerű összefüggés volt (r 2 = 0,49, P 2 = 0,58; 2c. Ábra). Bár ez az összefüggés szignifikáns volt az elhízott csoportokban, a három elhízott csoport szignifikánsan különbözött a sovány csoporttól (P -1 testtömeg a III. Osztályú csoportoknál), és az elfogások növekedtek a sovány és a III. A TDEE legjobb általános modelljei, beleértve a testsúlyt (r 2 = 0,55, P 2 = 0,70, P 21 3310, 33 3226 13 és 4036 kcal/nap 34) súlyosan elhízott egyéneknél. Az emelkedett TDEE szerint a III. Osztályú elhízott embereknek napi 35% -kal több kalóriát kellene fogyasztaniuk, mint a sovány embereknek a testtömeg fenntartása érdekében. Bár egyértelmű, hogy az elhízott emberek nagyobb energiafogyasztással rendelkeznek, nem tudjuk, hogy egy ilyen magas energiafogyasztás súlygyarapodáshoz vezetett-e, vagy a súlygyarapodás következménye-e.

Egy másik megállapítás ebben a tanulmányban az volt, hogy az abszolút RMR magasabb volt az elhízott csoportokban, még az FFM normalizálása után is, de hasonló volt az összes csoportban az FFM és a zsírtömeg normalizálása után. Magas RMR-értéket korábban kórosan elhízott egyéneknél jelentettek. 21, 35, 36 Ezért ezek az adatok nem támasztják alá azt, hogy az alacsony RMR arányos még a súlyos elhízás fenntartásában is. Keresztmetszeti eredményeink azonban nem zárják ki az alacsony RMR szerepét az elhízás kialakulásában.

A testtömeg beállításakor a TDEE alacsonyabb volt a III. Osztályú elhízott egyéneknél, ami azt jelzi, hogy aktivitási szintjük nem volt arányos a nagyobb testtömeggel, mint a kevésbé elhízott egyéneknél. Ennek a megfigyelésnek az alátámasztására a TDEE és a testtömeg közötti összefüggés elhízási osztályonkénti vizsgálata (2c. Ábra) azt jelzi, hogy a TDEE alacsonyabb az elhízott csoportokban, a magasabb testtömegükhöz képest a sovány csoporthoz képest.

Mint korábban sovány és elhízott egyéneknél beszámoltunk róla, a testösszetételhez igazítva a 30, 31, 48, 49, 50, 51, 52, 53 TDEE és RMR szignifikánsan alacsonyabb volt az afro-amerikai résztvevőknél, mint a kaukázusiaknál. Az afro-amerikaiaknál megfigyelt napi 227 kcal-nál kevesebb TDEE elsősorban az alacsonyabb napi 154 kcal RMR-nek volt köszönhető. Adataink megerősítik, hogy az afroamerikaiaknál megfigyelt alacsonyabb energiafogyasztás súlyos elhízott egyéneknél is megfigyelhető. Az AEE-ben azonban nem volt faji különbség.

Összefoglalva, a tanulmány erősségei között szerepel a TDEE, az RMR, az ESA és a fizikai aktivitási minták értékelése nagyszámú (n = 177) egyénnél, amelyek az elhízás széles spektrumát fedik le, beleértve a III. Osztályú elhízott személyek jelentős részét is (n = 98). Megerősítjük, hogy az abszolút TDEE magas az elhízott egyéneknél és nagyon magas a súlyosan elhízott egyéneknél. A testösszetétel eltéréseinek kiigazítása után azonban az RMR minden alanyban hasonló volt. A teljes és a szabad életmóddal kapcsolatos energiakiadások objektív mércéinek kombinálásával megmutatjuk, hogy az elhízott emberek alacsonyabb ESA-val rendelkeznek, mint a sovány emberek magasabb testtömegükhöz viszonyítva. Ezenkívül az alacsonyabb AEE a fizikai aktivitás minden intenzitásával töltött rövidebb idővel és az ülő viselkedésben töltött idővel magyarázható. Eredményeink egyértelműen bizonyítják, hogy az elhízott egyének magas TDEE-je alacsony fizikai aktivitást takar. Az elhízott egyéneknél tapasztalt alacsony fizikai aktivitás, különösen a súlyosan elhízottaknál, hangsúlyozza a fizikai aktivitás növelését célzó beavatkozások szükségességét.