Изпитания том 15, Артикулен номер: 250 (2014) Цитирайте тази статия

Резюме

Заден план

Упражненията и диетата са крайъгълните камъни за лечение на затлъстяването при затлъстели деца и юноши. Въпреки това, компенсаторните промени в апетита и енергийните разходи, предизвикани от упражнения и диети, затрудняват поддържането на намалено тегло в дългосрочен план. Анорексичният ефект на хипоксията може потенциално да се използва, за да противодейства на това компенсаторно увеличение, като по този начин увеличава успеха на загубата на тегло. Целта на проучването е да се оцени ефективността на четириседмично прекъсване на излагане на хипоксия, добавено към традиционно упражнение и диетична интервенция за предизвикване на краткосрочна и дългосрочна загуба на тегло при затлъстели юноши.

Методи/Дизайн

В това рандомизирано клинично изпитване, контролирано от паралелна група, 40 затлъстели юноши (20 момчета и 20 момичета на възраст от 11 до 15 години) ще бъдат наети от летен лагер за отслабване в Шанхайския университет по спорт, Китай. Участниците ще бъдат стратифицирани по пол и произволно разпределени или в контролната група, или в групата с хипоксия. По време на четириседмичния интервенционен период и двете групи ще спортуват и ще се хранят балансирано. Освен това контролната група ще спи в нормални условия, докато групата с хипоксия ще спи в нормална камера за хипоксия (спи високо и тренира ниско). Основният резултат ще бъде телесният състав, а основните вторични резултати ще бъдат циркулиращите нива на регулиращи апетита стомашно-чревни хормони. Всички изходни мерки ще бъдат оценени на изходно ниво, след четириседмичната интервенция и след двумесечно проследяване.

Дискусия

Нашето проучване ще бъде първото, което ще оцени ефективността на „спи високо и тренирай ниско“ върху краткосрочната и дългосрочната загуба на тегло сред юношите със затлъстяване. Ще бъде проучен и потенциален механизъм за регулаторния ефект на апетита при хипоксия. Резултатите от проучването ще предоставят препоръки, основани на доказателства, за използването на хипоксия при интервенция за отслабване сред затлъстели деца и юноши. Освен това изясняването на механизмите, водещи до загуба на тегло при „висок сън и ниско трениране“, може да предостави информация за разработването на нови стратегии за борба със затлъстяването.

Пробна регистрация

Това изпитание е регистрирано на 10 януари 2014 г. в Китайския регистър за клинични изпитвания с регистрационен номер: ChiCTR-TRC-14004106.

Заден план

Затлъстяването е глобална пандемия и разпространението му сред децата и юношите също се е увеличило в световен мащаб, превръщайки се в сериозен проблем за общественото здраве [1]. В Китай близо 215 милиона души са с наднормено тегло или затлъстяване и 12% от тях са деца (

Методи/Дизайн

Дизайн

Това проучване е рандомизирано контролирано клинично проучване с две паралелни рамена, включващи 40 юноши със затлъстяване. За да се оцени ефективността на четириседмична интермитентна хипоксия, добавена към традиционните упражнения и диетична интервенция за предизвикване на краткотрайна (след четириседмичната интервенция) и дългосрочна (при двумесечно проследяване) загуба на тегло при затлъстели юноши, ще назначим 20 юноши момчета и 20 юноши (на възраст от 11 до 15 години) от нашия летен лагер за отслабване. Те ще бъдат стратифицирани според пола и разпределени на случаен принцип в две групи: контролната група, която ще спортува, ще се храни балансирано и ще спи в нормално състояние и групата с хипоксия, която ще спортува, ще се храни балансирано и ще спи в камери за нормобарична хипоксия („спи високо и тренирай ниско“). Оценката на резултатите и анализът на данните ще се извършват от обучени специалисти, които ще бъдат заслепени от груповото разпределение на теми. Потокът от участници през изпитанието е показан на фигура 1.

ефектът

Поток от участници през изпитанието.

Оценка на размера на пробата

Оценката на размера на пробата в този RCT се основава на очакваната загуба на мазнини след четири седмици излагане на хипоксия плюс упражнения и диета. Данните от нашия предварителен експеримент показват, че средните стойности на намаление на процента на мазнини в нормоксията и хипоксията са съответно 3,1 и 6,0%, а стандартното отклонение на промяната е около 3%. Изчислено е, че ще бъде необходим размер на извадката от 17 участници на група, за да се наблюдава подобен резултат с мощност от 80%. Като се има предвид 15% отпадане и излизане, ще назначим 40 субекта с по 20 във всяка група.

Етично одобрение и съгласие

Изследването ще се проведе съгласно принципите, изразени в Декларацията от Хелзинки. Протоколът за проучването е одобрен от институционалния съвет за преглед в Спортния университет в Шанхай (референтен номер: бележка за одобрение на етиката за 2014 г. 1). Участници в това проучване са доброволци. Нито едно от измерванията или интервенциите не е известно, че води до значителен риск за здравето. Изследването разполага със собствен лекар, който да гарантира допустимостта и безопасността на всички участници. Всички данни ще бъдат обработвани и архивирани поверително. Ползите и свързаните с тях рискове от проучването ще бъдат внимателно обяснени и доброволният характер на участието ще бъде подчертан. Информирано съгласие и съгласие ще бъдат получени от всички участници и техните родители или законни настойници. Участниците и техните родители или законни настойници ще имат възможност да прекратят участието на всеки етап, ако желаят. Ако лекарят и главният изследовател вярват, че в проучването има рискове от сериозни нежелани събития, изпитването ще бъде спряно. Проучването е регистрирано в Китайския регистър за клинични изпитвания като ChiCTR-TRC-14004106.

Набиране на субект

Затлъстелите юноши на възраст от 11 до 15 години ще бъдат вербувани от децата, регистрирани за летния лагер за отслабване през 2014 г. в Шанхайския университет по спорт. Медицинска медицинска сестра ще оцени етапа на Tanner за всеки субект, използвайки системата за оценяване на Tanner [25, 26]. Затлъстяването ще бъде определено въз основа на индекса на телесна маса (ИТМ), изчислен като тегло в килограми, разделено на височина в квадратни метри (kg/m 2). Въпреки че ИТМ от ≥ 25 kg/m 2 и ≥ 30 kg/m 2 са международни гранични точки за наднормено тегло и затлъстяване, за много азиатски популации лица с ИТМ ≥ 23 kg/m 2 се считат за изложени на повишен риск и тези с ИТМ ≥ 27,5 kg/m 2 при висок риск [27]. По този начин ние избрахме ИТМ от ≥ 25 kg/m 2 като критерий за набиране на затлъстели юноши. Юношите ще бъдат изключени, ако имат съпътстващо бъбречно, чернодробно или сърдечно заболяване и/или се лекуват с лекарства, които могат да повлияят на телесното тегло и апетита (като орлистат, лоркасерин и фентермин-топирамат, както и подтискащи апетита).

Рандомизация и заслепяване

След като участникът бъде потвърден, че отговаря на условията и е получено писмено информирано съгласие, той/той ще бъде разпределен на случаен принцип в групата по хипоксия или нормоксия. Процедурата по рандомизация, стратифицирана според пола, ще се проведе от независим статистик, използващ компютърна програма за рандомизация. За да се сведе до минимум потенциалното пристрастие, физиологът по упражнения и диетологът, които ръководят тренировката за упражнения и диетичната интервенция, ще бъдат заслепени дали субектът ще спи в камерата за хипоксия или не. Камерата за хипоксия ще бъде подготвена от независим изследовател. Изследователят, извършващ оценки на резултатите, ще бъде заслепен за разпределението на интервенциите на субектите.

Интервенция

Всички субекти, включително и нормоксията (контрола), и групите с хипоксия, ще преминат четири седмици аеробни тренировки и диети (ядене на балансирана диета). В допълнение, групата с нормоксия ще спи в нормални условия, докато групата с хипоксия ще спи в нормална хипоксична камера всяка вечер. Всички измервания ще бъдат проведени два дни преди и след интервенцията и повторени два месеца по-късно след интервенцията (двумесечно проследяване). Кръвните проби на гладно ще се събират сутринта на тестващия ден. За да се постигне максимално съответствие и да се избегне възникването на каквато и да е злополука, интервенцията ще бъде строго контролирана от лекар, диетолог и физиолог по упражнения.

Обучение за упражнения

Една и съща тренировка за аеробни упражнения ще се прилага както за нормоксията, така и за групата на хипоксията. Участниците ще упражняват шест дни в седмицата, два пъти дневно, по един час на сесия. Интензивността на упражнението ще се изчислява, като се използва резултатът Метаболитен еквивалент на задача (MET). MET, единицата за разход на енергия, ще бъде получена чрез разделяне на стойностите на поглъщане на кислород (ml · kg -1 · min -1) на 3,5 (1 MET се определя като скорост на метаболизма в покой, която е 3,5 ml · kg - 1 · min - 1 ). VO2 ще се измерва с помощта на портативна система за измерване на метаболизма Cosmed K4b2 (Cosmed, Srl, Рим, Италия) в съответствие с инструкциите на производителя. За да стимулира интереса на участниците, тренировъчното обучение ще се състои от три различни дейности, включително плуване (интензивност: 6 MET), аеробни упражнения (интензивност: 7,5 MET) и баскетбол (интензивност: 6 MET).

Модификация на диетата

Всички участници ще получат добре дефинирани и балансирани ежедневни ястия по време на четириседмичната интервенция. Диетичните препоръки ще бъдат индивидуализирани въз основа на основния метаболизъм на индивида и ще варират от 1600 до 2000 kcal/ден. Базовата метаболитна скорост ще бъде изчислена с помощта на уравнението на Мифлин [28]. Калоричният прием ще бъде изчислен въз основа на китайската таблица с храни. Всеки ден ще бъдат осигурени три добре балансирани хранения със следните калории: закуска 35%, обяд 40% и вечеря 25%. Всяко хранене съдържа 30% протеини, 20% мазнини и 50% въглехидрати по енергия. Животинските и растителните масла и богатата на нишесте храна ще бъдат сведени до минимум, докато приемът на зеленчуци, плодове, продукти от боб, заешко месо, говеждо, свинско и целулоза ще бъде увеличен. Тази предписана диета включва основни хранителни вещества като витамини, минерали, незаменими аминокиселини, фибри и полиненаситени мастни киселини.

Излагане на хипоксия

За да се провери хипотезата, че излагането на хипоксия би подобрило компенсаторното нарастване на апетита, предизвикано от упражнения и диета, експерименталната група (групата с хипоксия) ще спи в нормална камера за околна среда с хипоксия всяка вечер по време на четириседмичната интервенция. Предимството на използването на екологична камера в сравнение с реалните височинни ситуации е, че ефектите на хипоксията могат да бъдат изолирани от влиянието на други объркващи фактори, присъстващи в реална височинна ситуация, като влиянието на температурата, влажността и нивата на физическа активност. Нормобаричната хипоксия ще бъде проектирана да имитира надморска височина от 2700 m. Ще използваме голямата система за обучение за хипоксия (система с ниско съдържание на кислород, Дубай, Германия)) на лабораторията за тестове за хипоксия на базата за обучение на ориенталски оазис в Шанхай, за да симулираме хипоксична среда (14,7% O2; приблизително 2700 m). След еднодневен период на аклимация на хипоксия, участниците от групата на хипоксията ще спят в лабораторията за обучение по хипоксия по 10 часа всяка вечер (от 21:00 до приблизително 7:00 на следващия ден), седем пъти седмично, в продължение на четири седмици.

Изтриване и съответствие

Поради доброволния характер на записването на летния лагер за отслабване, процентите на износване ще бъдат много ниски. В пилотно проучване, включващо 50 юноши с китайско наднормено тегло, 47 деца са завършили четириседмична диета и упражнения, а само три деца (6%) са отпаднали от проучването поради загуба на интерес. Като се има предвид добавянето на двумесечно проследяване, очакваме по-висока степен на износване (15%) в това проучване. Нашият план за набиране е направен въз основа на това съображение.

Оценки на резултатите

Изходните оценки ще бъдат проведени два дни преди началото на четириседмичната интервенция. Оценките след интервенцията и двумесечните проследявания ще бъдат проведени съответно два дни и два месеца след приключване на интервенцията. Основният резултат от проучването ще бъде телесният състав, а вторичните изходни мерки ще включват оценка на апетита и кръвни нива на стомашно-чревни хормони, включително лептин, грелин, PYY, CCK и GLP-1, както и циркулиращи нива на IL-6. Всички оценки ще се извършват в лабораторията по физиология на упражненията в Шанхайския университет по спорт.

Първичен резултат

Състав на тялото

Телесната маса и височината ще бъдат измерени с помощта на цифрова везна (Yaohua Weighing System Co., Шанхай, Китай) и съответно монтиран на стената стадиометър (TANITA, Токио, Япония). Съставът на тялото и разпределението на мазнините ще се измерват с помощта на двуенергийна рентгенова абсорбциометрия (DXA) (GE Lunar Prodigy, Madison, Wisconsin, САЩ)). Софтуерът (ENCORE, версия 10.50.086, GE, Мадисън, Уисконсин, САЩ)) ще бъде използван за анализ на общата чиста маса (TLM), общата маса на мазнините (TFM), общия процент телесни мазнини (% TBF), андроидните мазнини процент (% AF) и гиноиден процент мазнини (% GF).

Вторични резултати

Кардиореспираторна фитнес

Максималната консумация на кислород (VO2peak) за всички участници ще бъде измерена с помощта на преносимата метаболитна система Cosmed (K4b2). Дихателните газове с изтекъл срок на годност ще се събират на всеки дъх по време на тест за субмаксимална бягаща пътека (H/P/Cosmos Pulsar 4.0, Cosmos Sports & Medical Ltd., Nussdorf-Traunstein, Germany). Упражнението ще започне със скорост 2 km/h, която ще се увеличава на всеки 2,5 минути с 1 km/h, докато се достигне 8 km/h. Критерият за прекратяване на упражненията ще бъде 80% от максималната сърдечна честота (HRmax). Обучените асистенти ще записват данни за пулса и изходната мощност в края на всеки етап. Пулсът ще се измерва с помощта на полярен пулсомер (Polar Electro, Kempele, Финландия).

Анализи на кръвта

Кръвни проби на гладно (2 ml, 12-часово гладуване) ще бъдат получени на изходно ниво, след интервенция и след двумесечно проследяване. Серумните нива на стомашно-чревни хормони, включително лептин, грелин, PYY, CCK и GLP-1, както и цитокин IL-6, ще бъдат измервани с помощта на наличните в търговската мрежа комплекти ELISA (R&D Systems, Минеаполис, Минесота, САЩ). Както се съобщава, долната граница на чувствителност на анализите ще варира между 0.8 pg/ml и 10 pg/ml. Коефициентът на вариация в рамките на теста (CV) ще бъде по-малък от 5%, а коефициентът на проба между тестовете ще бъде по-малък от 10%. Абсорбцията ще бъде отчетена при дължина на вълната 450 nm с помощта на четец на микроплаки (Bio-Rad 550, Bio-Rad, Херкулес, Калифорния, САЩ).

Оценка на апетита

Апетитът на децата на изходно ниво, по време и след интервенцията и по време на проследяването ще бъде оценен чрез обикновен въпросник за апетита от осем точки (допълнителен файл 1). Въпросникът е разработен чрез модифициране на осемте въпроса на Съвета за хранителния апетит (CNAQ). CNAQ е кратък, прост инструмент за оценка на апетита, който е валидиран и доказано, че може да предскаже загуба на тегло при възрастни, живеещи в общността, и жители на старчески домове [29]. Модифицирахме CNAQ, за да отразява естеството на нашата намеса.

Управление на данните и статистически анализ

Данните, генерирани в проучването, ще бъдат събрани и обобщени, като се използват средни стойности (стандартно отклонение). Груповите разлики в демографските и клиничните характеристики на изходно ниво ще бъдат тествани с помощта на двупробен t-тест за количествени данни и хи-квадрат тест за качествени данни. Анализът на дисперсията с повтарящи се мерки (RM ANOVA) ще бъде използван за анализ на основния ефект от лечението и потенциалните взаимодействия по време на лечение. За тези анализи параметричните предположения за нормалност и хомосцедастичност ще бъдат проверени чрез стандартни тестове и графични методи. Ако тези предположения са нарушени, преобразуването на данни и непараметричните процедури ще бъдат разгледани последователно. Многовариантният регресионен анализ ще бъде извършен, за да се анализира връзката между промените в телесния състав, оценката на апетита и стомашно-чревните хормони след намеса и по време на проследяването. Ще бъдат разработени и тествани множество модели за различни набори от измервателни резултати и регресивни променливи. Всички статистически анализи ще се извършват с помощта на Статистическия пакет за социалните науки (SPSS, Inc., Чикаго, Илинойс, САЩ) за Windows версия 18.0 и ще се използва ниво на значимост 0,05.

Дискусия

Освен това ще изследваме механизма за ефекта на хипоксията върху управлението на теглото. Ще се съсредоточим върху регулаторния ефект на „спи високо и тренирай ниско“ върху нивата на стомашно-чревните хормони. В допълнение, ние предполагаме, че цитокинът IL-6 може също да играе роля в медиирането на апетитния регулаторен ефект от упражненията (положителен ефект) и хипоксията (отрицателен ефект). Изясняването на механизмите, водещи до загуба на тегло при „висок сън и ниско трениране“, може да предостави информация за разработването на нови стратегии за борба със затлъстяването в бъдеще.

Пробен статус

Пилотно проучване, включващо малка група деца с наднормено тегло, е завършено въз основа на летния лагер за отслабване в нашата институция през 2013 г. Начинът на интервенция се е доказал, че се понася много добре сред децата и е ефективен за предизвикване на значителна загуба на тегло. За официалното изпитание набирането на участници ще започне през април 2014 г. Измерванията на изходното ниво ще бъдат направени през юни 2014 г., а четириседмичната намеса ще бъде завършена до август 2014 г., което ще бъде последвано от двумесечно проследяване. Обратна връзка за предварителните резултати от здравословното състояние на участниците ще бъде предоставена на участниците след завършване на проучването.