Резюме

ОБЕКТИВЕН- Основната цел беше да се изследва дали комбинацията от диета и аеробни упражнения (DA) или упражнения за диета и устойчивост (DR) е свързана с по-големи подобрения в метаболитните рискови фактори в сравнение с диетата (DO) само при жени със затлъстяване. Втора цел е да се разгледа дали намаляването на метаболитните рискови фактори е свързано с едновременни промени в коремното и/или междумускулното разпределение на мазнините.

коремната

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА—Общо 38 жени в затлъстяване в пременопауза бяха разпределени на случаен принцип за едно от трите 16-седмични лечения: DO (n = 13), DA (n = 11) или DR (n = 14). Плазмените нива на глюкоза, инсулин и липиди се измерват на гладно и след орално предизвикване на глюкоза от 75 g (орален глюкозен толерантен тест [OGTT]). Общата коремна подкожна, висцерална и междумускулна мастна тъкан се измерва чрез ядрено-магнитен резонанс.

РЕЗУЛТАТИ—Значителни намаления (P 0,05). Висцералната мастна маса е свързана с метаболитните рискови фактори както преди, така и след лечението.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ—Загубата на тегло е свързана с намаляване на метаболитните рискови фактори при жени със затлъстяване. Подобрението в метаболитния профил не се засилва от добавянето на аеробни упражнения или упражнения за съпротива. Констатациите засилват значението на намалената висцерална мастна тъкан при лечението на инсулинова резистентност.

  • DA, диета и аеробни упражнения
  • DO, само диета
  • DR, диета и упражнения за съпротива
  • ЯМР, ядрено-магнитен резонанс
  • OGTT, орален тест за глюкозен толеранс
  • WHR, съотношение талия-ханш

Втората цел на това проучване е да се изясни дали намаляването на метаболитните рискови фактори със загуба на тегло са свързани с едновременни промени в затлъстяването на цялото тяло и региона. Последните проучвания също показват, че повишеното съдържание на липиди в мускулите е силен маркер на инсулиновата резистентност (19–22). Освен това, въпреки че е ясно, че промените в коремното затлъстяване са по-тясно свързани с промените в метаболитните променливи, отколкото степента на затлъстяване като такова (18,23–25), съществува противоречие дали коремната подкожна или висцерална мастна тъкан е отговорна за тях връзки (26).

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА

Субекти

Субектите бяха наети от общото население. Критериите за включване бяха, че субектите са с наднормено тегло в горната част на тялото (ИТМ> 27,0 kg/m 2; съотношение на талията към бедрата [WHR; използване на обиколката на талията на пъпа]> 0,85), имат стабилно тегло (+2 kg) в 6-те месеци преди проучването, не са приемали лекарства (напр. орални контрацептиви), консумират средно по-малко от две алкохолни напитки на ден, са били в пременопауза и са имали редовен менструален цикъл. Субектите, отговарящи на критериите, бяха разпределени на случаен принцип за едно от трите лечения: само диета (DO), диета и аеробни упражнения (DA) или упражнения за диета и устойчивост (DR). Общо 38 жени са завършили проучването. Описателните характеристики за всички групи са представени в таблица 1 (DO, n = 13; DA, n = 11; DR, n = 14). Не е имало групови разлики за нито един от телесния състав или метаболитни променливи преди лечението (P> 0,05). Всички субекти дадоха писмено информирано съгласие за участие в изследването, което беше проведено в съответствие с етичните насоки на Queen’s University.

Измерване на обща и регионална мастна тъкан и скелетни мускули чрез ядрено-магнитен резонанс

Данните за ядрено-магнитен резонанс (MRI) на цялото тяло (41 изображения) са получени със скенер на Siemens 1.5-Tesla (Erlangen, Германия), използвайки установен протокол (27). Данните от ЯМР бяха прехвърлени в самостоятелна работна станция (Silicon Graphics, Mountain View, CA) за анализ с помощта на специален софтуер (TomoVision, Монреал, Канада), както е описано другаде (27,28). Общата мастна тъкан (подкожна + висцерална + интрапелвична + интраторакална + интермускулна), междумускулна мастна тъкан (мазнина, преплетена между снопчетата на скелетните мускулни влакна, която се вижда на ЯМР изображенията) и скелетната мускулна маса бяха определени с помощта на всички 41 изображения. Висцералната и коремната подкожна мазнина са изчислени, като се използват петте изображения, простиращи се от 5 см под 15 см над L4-L5. Обемните единици (литри) се превръщат в единици маса (kg) чрез умножаване на обемите по приетите постоянни плътности от 0,92 за мастната тъкан и 1,04 за скелетните мускули (29). С изключение на междумускулните мазнини, подробно описание на резултатите от ЯМР е публикувано другаде (30).

По-рано съобщавахме, че средната разлика за повторни измервания на общата, коремна подкожна и висцерална мазнина е o 2max).

V o 2max се определя с помощта на тест за бягаща пътека, който използва постоянна скорост на ходене. За първоначалните 2 минути оценката беше определена на 0%, след което тя беше увеличена до 2% за третата минута и с 1% всяка минута след това, докато се достигне умора. За определяне на поглъщането на кислород са използвани стандартни техники за спирометрия с отворен кръг, използващи количка за метаболитно измерване на Beckman (Sensormedics, Fullerton, CA).

Мускулна сила.

Увеличенията на силата се определят по следната формула: [(a - b)/a] × 100, където a е равно на тежестта, вдигната в началото на седмица 4, а b е равна на тежестта, вдигната при завършване на програмата. Седмица 4 е избрана като начална седмица, за да представи промени в мускулната сила, които се дължат предимно на хипертрофия на скелетните мускули, като по този начин се пропуска първоначалното увеличение на силата, което се дължи предимно на нервно-мускулните фактори (39). Линейната връзка между максимума от седем до десет повторения и максимума на едно повторение както преди (r = 0,94), така и след тренировка (r = 0,95) е показана с тренировъчна програма на Nautilus (40). Увеличенията на силата на горната част на тялото бяха изчислени с помощта на упражненията за лежанка и супер пуловери, докато промените в силата на долната част на тялото бяха определени с помощта на упражнения за удължаване на крака и извиване.

Енергийни разходи за упражнения

Аеробни упражнения.

Енергийните разходи на бягаща пътека за ходене и стационарно колоездене бяха определени с помощта на уравненията на Американския колеж по спортна медицина (41). Тъй като стойностите на енергийните разходи със StairMaster 4000 са ∼20% по-ниски от тези, определени с помощта на уравнението, предоставено от производителя на оборудването (42), стойностите на енергийните разходи, получени със стълбищния стъпало, са намалени с 20%.

Упражнение за съпротива.

Разходът на енергия се оценява на 120 kcal на сесия на упражнение за съпротива (43).

Статистически анализ

Тества се нормалността на разпределението на всяка променлива и при необходимост се използват трансформирани в дневника данни. Еднопосочен ANOVA, като резултатът от предварителната обработка действа като зависима променлива, за да се изследват разликите между групите преди интервенцията. Използвани са сдвоени t тестове за оценка на вътрешногруповите промени (преди лечението) за всички зависими променливи. Настройки на Bonferonni (P 0.1).

Аеробни упражнения.

Посещаемостта на упражненията беше средно 92% (диапазон 85–98%) в групата на DA. Продължителността на упражненията е 34 ± 6 минути при интензитет 77 ± 4% от максималната сърдечна честота. Общият разход на енергия за групата DA беше 19 167 ± 4 461 kcal. В отговор на програмата за аеробни упражнения V o 2max (l/min) се увеличава (P o 2max не се променя в групите DO или DR (P> 0.02).

Упражнение за съпротива.

За DR групата посещаемостта на упражненията е средно 94% (79–100%). Очакваните общи енергийни разходи за групата DR са били 5348 ± 318 kcal. В отговор на програмата за упражнения за съпротивление, тренировъчното натоварване на долната част на тялото и горната част на тялото се увеличи съответно с 29 ± 15 и 38 ± 15% (P 0,1). WHR не се променя (P> 0,1) в никоя група (Таблица 2).

Ефекти от загубата на тегло върху ЯМР променливите

Както е посочено в таблица 2, значителни намаления в общата, коремна подкожна, висцерална и междумускулна мазнина са наблюдавани във всяка група (P 0,05). Наблюденията за висцерална и коремна подкожна мастна област (cm 2) при изображението L4-L5 са същите като тези за висцерална и коремна маса (kg), изчислени с помощта на всичките пет изображения на корема. Скелетната мускулна маса се запазва в рамките на DA и DR групите (P> 0,1); обаче, значително (P 0.1). Инсулинът на гладно беше намален в отговор на DO (P = 0.002) и DR (P = 0.007), но не и DA (P = 0.18) (Таблица 2). Тези промени не се различават при лечението (P> 0,1).

Глюкозната площ на OGTT е намалена в отговор на DR (P = 0,017); въпреки това, площта на глюкозата OGTT не се променя в отговор на DO (P = 0,14) или DA (P = 0,14) (Таблица 2). Областта на OGTT инсулин и индексът на инсулинова чувствителност се подобриха във всички групи (P 0,1).

Плазмени липиди и липопротеини.

Промените в плазмените липиди и липопротеини са дадени в таблица 2. Общият холестерол и аполипопротеин В са намалени (Р 0,05). Без изключение няма разлика в лечението за промените в плазмените нива на липиди/липопротеини (P> 0,1).

Връзка между телесния състав и метаболитните променливи

Предварителната обработка на висцералната мастна тъкан е значително (P 0,05). Нито един от резултатите от промяната за променливите на телесните мазнини не е свързан с резултатите от промяната за някоя от метаболитните променливи (P> 0.05). Без изключение наблюденията за висцерална и коремна подкожна мастна област (cm 2) на ниво L4-L5 бяха същите като тези за висцерална и коремна маса (kg), изчислени с помощта на всичките пет коремни изображения.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Ефектите от самото отслабване или отслабването, съчетано с аеробни тренировки или тренировки за резистентност върху метаболитните рискови фактори и коремното затлъстяване, са изследвани при жени със затлъстяване в пременопауза. Констатациите показват, че умерената загуба на тегло (~ 10 kg или 10%) е свързана със значително намаляване на множество метаболитни рискови фактори, които изглежда са частично медиирани от съответното намаляване на висцералните мазнини. Въпреки това, добавянето на аеробни упражнения или упражнения за резистентност към енергийно-рестриктивната диета не повишава подобрението в метаболитния профил.

В това проучване загубата на тегло е свързана с намалени нива на общ и LDL холестерол, аполипопротеин В и инсулин на гладно. Това е забележително, тъй като тези променливи са независими предиктори за исхемична болест на сърцето (46,47) и по този начин засилват значението на загубата на тегло при лечението на дислипидемия и хиперинсулинемия. Това, че загубата на тегло няма ефект върху плазмените триглицериди, HDL холестерола или глюкозните променливи, може да се обясни с относително нормалните нива на толеранс на липиди и глюкоза за повечето пациенти преди лечението. В действителност, наблюдаваните намаления за много от метаболитните променливи са положително корелирани със стойностите на предварително лечение (данните не са показани), което е в съгласие с предишни проучвания, при които ефективността на загубата на тегло като терапевтична стратегия е особено полезна за лица с дислипидемия и/или непоносимост към глюкоза (3,48).

В съответствие с нашите констатации за липидния профил, не наблюдаваме ясна полза от аеробни упражнения или упражнения за резистентност върху глюкозния толеранс или инсулиновото действие. Тези наблюдения се съгласяват с по-ранни открития при жени с наднормено тегло преди (16) и след менопаузата (17). Това обаче противоречи на неотдавнашните ни наблюдения при затлъстели мъже, при които комбинацията от диета и аеробни упражнения или упражнения за съпротива предизвиква двойно по-голямо подобрение в действието на инсулина в сравнение с диетата самостоятелно (18). Тъй като изходните нива на инсулин за мъжете и жените в рамките на съответните проучвания са сходни, схемите на проучването (т.е. режими на хранене и упражнения) са идентични и относителното намаляване на общото и регионално затлъстяване в сравнение с групите с DO не е различно, обосновка, която обяснява двусмислените констатации, е неизвестна. Освен това не сме наясно с механизми (напр. Естроген), които да подкрепят мнението, че сексът независимо допринася за ефектите от упражненията само върху инсулиновата чувствителност.

Това упражнение не е подобрило подобрението в метаболитния профил, наблюдавано само в отговор на диетата, не аргументира ролята на упражненията за подобряване на риска за здравето. Напротив, добре е установено, че повишените нива на физическа активност (57,58) и фитнес (58,59) са обратно свързани с заболеваемостта и смъртността, независимо от затлъстяването и нарушенията в метаболитните рискови фактори. Освен това, еднократно упражнение намалява плазмените триглицериди, повишава HDL холестерола и подобрява чувствителността към инсулин до 72 часа (60–62). Съответно, тъй като ние получихме нашите метаболитни измервания най-малко 96 часа след тренировка, нашите открития затвърждават схващането, че при липса на промени в общата или регионалната мастна тъкан положителните ефекти от упражненията върху метаболитните рискови фактори бързо отслабват. По този начин, спазването на упражненията е необходимо, за да се поддържа подобрението в метаболитния профил.

Вторичната цел на това проучване беше да се изследва влиянието на загубата на тегло върху връзките между висцералната мастна тъкан, коремната подкожна мазнина, междумускулната мазнина и метаболитните рискови фактори. Основната констатация е, че висцералната мазнина е уникално свързана с редица метаболитни променливи както преди, така и след лечението. Освен това, когато се начертава висцерална мастна тъкан спрямо метаболитните променливи (напр. Индекс на инсулинова чувствителност), регресионните линии след теста спадат по същество върху линиите за регресиране преди теста. Въпреки че този резултат не прави извод за причинно-следствена връзка, той предполага, че връзката между висцералната мастна тъкан и метаболитните рискови фактори продължава и след загуба на тегло. Това откритие се съгласува с предишни наблюдения и при двата пола (18,23–25) и засилва значението на намаляването на висцералните мазнини при лечението на метаболитния синдром. Това, че предварителната обработка и промените в подкожната мастна тъкан в корема не са свързани с метаболитни рискови фактори, е в съответствие с констатациите при затлъстели жени (5,63,64), но не е съгласен с констатациите при затлъстели мъже (18).

Липидното натрупване в скелетната мускулатура също се променя при затлъстяване и е свързано с инсулинова резистентност (22,65,66). В настоящото проучване променливите на глюкозата и инсулина не са свързани със състава на скелетната мускулатура, както се определя от количеството междумускулни мазнини. Това наблюдение може да отразява ограничения, присъщи на техниката на ЯМР, използвана за измерване на мускулния състав. По-рано съобщавахме, че грешката за оценка на междумускулната мастна тъкан чрез ЯМР е приблизително 30% (28). Тъй като намаляването на междумускулната мастна маса е приблизително 24%, нашето проучване може да липсва необходимата мощност за откриване на връзките между съответните промени в междумускулната мастна тъкан и метаболитните рискови фактори.

Обобщение

Резултатите от това проучване показват, че загубата на тегло с около 10 kg (10%) е свързана с намаляване на общия и LDL холестерол, аполипопротеин В и инсулиново действие при жени със затлъстяване в пременопауза. Не се наблюдава обаче допълнителна полза от аеробни тренировки или упражнения за съпротива върху метаболитни рискови фактори. Изглежда, че неуспехът от упражнения за подобряване на индуцираните от диетата подобрения в метаболизма на инсулина и глюкозата може да зависи от пола. Съответно, има нужда от добре контролирани рандомизирани проучвания, в които се сравнява влиянието на пола върху ефектите от упражненията върху затлъстяването и свързаните с това съпътстващи заболявания. И накрая, констатациите засилват значението на намалената висцерална мазнина за намаляването на инсулиновата резистентност.