Д-р Ханес Гатерир

хипоксия

Катедра Спортни науки

Fürstenweg 185, 6020 Инсбрук, Австрия

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Обективен: Както 1 до 4-седмичен непрекъснат или периодичен престой, така и умерено упражнение при хипоксия спрямо нормоксия могат да доведат до загуба на тегло. Проучихме възпроизводимостта и трайността на добавената хипоксична експозиция в изпълнима здравна програма от няколко месеца. Методи: 32 затлъстели лица, разпределени на случаен принцип или към група с хипоксия (възраст 50,3 ± 10,3 години, ИТМ 37,9 ± 8,1 kg/m²) или нормоксия (възраст 52,4 ± 7,9 години, ИТМ 36,3 ± 4,0 kg/m²), изпълниха 52 упражнения в рамките на 8 месеца. Участниците тренираха в продължение на 90 минути (65-70% HRpeak) или на симулирана надморска височина от 3500 m, или в нормоксия, и почиваха още 90 минути на 4500 m или нормоксия. Преди, след 5 седмици, след 3 месеца и след интервенцията, се определяха телесният състав и капацитетът за упражнения. Маркерите на риска (напр. Кръвно налягане, холестерол) са измервани преди, след 3 месеца и след интервенционния период. Резултати: Телесното тегло, ИТМ, обиколката на талията и ханша, Ppeak и BPsys се подобряват с течение на времето (стр

Въведение

Хората с наднормено тегло и затлъстяване имат повишен риск от сърдечно-съдови заболявания, диабет и други основни заболявания [1,2,3,4,5]. Управлението на теглото е важна мярка в общественото здраве, тъй като дори малките намаления на телесното тегло (т.е. 5-7%) показват значително намаляване на свързаните със затлъстяването съпътстващи заболявания [5,6]. Успешното намаляване на теглото и телесните мазнини изисква постоянни промени в начина на живот, включително ограничен прием на калории и физическа активност [3,5,7]. Когато се разглежда последното, ползите за здравето от нарастващата физическа активност са добре установени [8,9,10,11]. За да се насърчи загубата на тегло обаче са необходими големи обеми упражнения, вариращи от 150 до 400 минути/седмица с енергийни еквиваленти от 1200 до> 2000 kcal/седмица [3,5].

В опит да увеличат допълнително загубата на тегло, някои проучвания [12,13,14,15] комбинират нормобарична или хипобарична хипоксия, която изглежда увеличава скоростта на метаболизма и нивата на лептин [15], с режим на интермитентно упражнение за 60-90 минути три пъти седмично [12,13,14] или непрекъснат престой в продължение на 1 седмица [15]. Резултатите от тези проучвания разкриват, че след 3- до 4-седмичен период на упражнения със същия относителен интензитет [12,13,14] или една непрекъсната седмица в покой [15], съдържанието на телесни мазнини намалява повече при условия на хипоксия в сравнение с условия на нормоксия [13,14]. Освен това, също маркерите за метаболитен риск (напр. Триглицериди, HOMA индекс и инсулин на гладно) се подобряват в по-голяма степен при хипоксия [13]. Не е известно обаче дали трайността на тези ползи за здравето продължава и след няколко седмици. За да бъде осъществима (осъществимостта определена като съвместима с графика на работа и семейния живот и финансиране от общественото здравеопазване), програмата за отслабване и отслабване с умерено упражнение при хипоксия трябва не само да бъде по-ефективна в сравнение с упражненията в нормоксия, но също трябва да продължи в дългосрочен план [16].

Целта на настоящото проучване е i) да проучи дали излагането на хипоксия, комбинирано с упражнения с умерена интензивност за период от 8 месеца при затлъстели хора (BMI> 30 kg/m²), е по-ефективно за намаляване на телесното тегло и телесните мазнини в сравнение с упражненията и почивка в нормоксия и ii) да се изследват дългосрочните ефекти на такава осъществима програма за превенция на здравето при хипоксия върху маркерите за метаболитен риск.

Ние предположихме, че в дългосрочен план излагането на хипоксия, комбинирано с упражнения с умерен интензитет, е по-ефективно за намаляване на телесното тегло и телесната мастна маса, както и метаболитния риск, отколкото почивката и упражненията при нормоксия.

Участници и методи

Участници

Участниците бяха наети чрез повикване в различни местни медии и чрез известия в двата рехабилитационни центъра, където беше проведено изследването (Bad Aibling и Herxheim, Германия). Критериите за включване за проучването са ИТМ> 30 kg/m² и способността да се изпълняват умерени упражнения с интензивност (напр. Достатъчен капацитет за упражнения, липса на ортопедични проблеми). Критерии за изключване бяха: Нюйоркска сърдечна асоциация (NYHA) клас> 3, миокарден инфаркт или инсулт в рамките на 6 месеца преди началото на проучването, нестабилна ангина пекторис, злокачествена хипертония, хронично бъбречно заболяване, бременност и насищане с кислород

Фиг. 1

Блок-схема на участниците през цялото проучване.

Процедури

Изследването е проектирано като рандомизирано, плацебо-контролирано единично сляпо интервенционно проучване и е проведено едновременно в два различни центъра. Един център се намира в Бад Айблинг, Германия, (на около 490 м надморска височина) и един център в Херксхайм, Германия, (на около 130 м надморска височина). И двата центъра бяха оборудвани с едни и същи устройства и имаха достъп до акредитирани лаборатории за тестване.

Персоналът и в двата центъра е имал опит в тренировъчни упражнения и е бил преквалифициран заедно в ръководни тренировки при хипоксия и фиктивна хипоксия, както и извършване на антропометрични измервания (тегло, мастна маса и т.н.). Кръвни проби бяха взети от един опитен лекар и асистент в двата центъра. Протоколът на проучването се състоеше от изходен преглед, 8-месечна интервенция, при която IG упражняваше и почиваше в хипоксия, а CG в нормоксия, с междинен и окончателен преглед на всички субекти. Заслепяването на субектите беше направено чрез покриване на всеки дисплей в хипоксичните стаи и пускане на вентилационната система на една и съща мощност със затворени прозорци и в двете проучвателни групи. Успехът на ослепяването се оценява чрез интервю с участници по време на интервенция.

По време на периода на проучване участниците бяха посъветвани да използват този режим на обучение и да не променят обичайните си физическа активност и хранителни навици. Преди началото на проучването, след 5 седмици, след 3 месеца и в края на интервенцията бяха оценени антропометрията и телесният състав. Лабораторната оценка и тестовете за изпълнение бяха извършени в началото, след 3 месеца и в края на интервенцията. Антропометричните данни включват мерки за тегло и височина с точност до 0,1 kg и 0,5 cm, съответно, и мерки за обиколката на тазобедрената става и талията с точност до 0,5 cm. Съставът на тялото се определя чрез анализ на биоелектричния импеданс (OMRON BF511 T Monitor, Healthcare Co., Киото, Япония) и включва оценка на общите телесни мазнини и мускулна маса. За оценка на процента телесна мазнина стандартната грешка на оценката (SEE) на устройството е 3,5% (ръководство с инструкции, OMRON BF511, технически данни). Измерванията бяха завършени съгласно указанията на производителя.

Лабораторни измервания от проби от венозна кръв се извършват в акредитирани лаборатории и включват определяне на концентрацията на глюкоза (G), гликиран хемоглобин (HbA1c), липопротеин с висока плътност (HDL), общ холестерол (CHOL) и триглицериди (TG). Записани са ЕКГ записи и измерване на кръвното налягане, преди участниците да направят допълнителен тест за физическо натоварване до изтощение на велоергометър (Ergo-Fit Cycle 3000 MED, Ergo Fit, Pirmasens, Германия). Тестът за упражнения се състоеше от колоездене за 2 минути при 5 W; след това скоростта на работа се увеличава с 5 W на всеки 12 s. По време на теста се измерва сърдечната честота и променливите на газообмена, включително вентилация (VE), поглъщане на кислород (VO2) и производство на въглероден диоксид (VCO2) се записват с помощта на ергоспирометрично устройство (MetaVital, Cortex Biophysik Gmbh, Лайпциг, Германия).

Интервенция

По време на 8-месечния период на изследване трябваше да бъдат завършени 52 интервенционни сесии. Участниците тренираха два пъти седмично в продължение на 90 минути и почиваха още 90 минути в нормобарични хипоксични камери. IG упражнява при FiO2 от 14,0 ± 0,2%, което съответства на приблизително 3 500 m и почива при FiO2 от 12,2 ± 0,3%, еквивалентно на приблизително 4 500 m. CG следваше същия протокол, в същите камери, но при условия на нормоксия. И двете групи тренират с умерена интензивност от 65-70% от максималната сърдечна честота, приблизително съответстваща на интензивността, която предизвиква максимални скорости на окисление на мазнините в нетренираните (т.е. 47-52% от VO2max) [17]. Участниците могат да се упражняват на велоергометър, бягаща пътека или кростренажор. Когато се използва бягаща пътека или кростренажор, целевата сърдечна честота се увеличава с 10 удара/мин [18]. След 3 месеца целевият сърдечен ритъм беше адаптиран според резултата от допълнителен допълнителен тест за упражнения.

Статистически анализ

Анализ на мощността, базиран на резултатите от нашето предварително 3-седмично разследване [12], разкрива, че минимум 16 души от всяка група биха имали достатъчно статистическа сила, за да покажат значимост в разликите в телесното тегло и лабораторните параметри между хипоксия и фалшива хипоксия.

Несдвоени t-тестове бяха използвани за изследване на базовите разлики между групите. За да проверим дали подходът с двоен център може да е оказал влияние върху основния параметър на резултата (телесно тегло), направихме анализ на дисперсията (ANOVA) с повтарящ се дизайн на измерване с център като точки между обекта и времеви точки на измерване като фактор вътре в обекта . За да се изследва влиянието на хипоксията и да се провери за възможен пол ефект, ANOVA беше направен и за повторни измервания с 2 фактора между субектите (хипоксия срещу нормоксия, мъже срещу жени) и един фактор в рамките на субекта (време на измерване преди, между и след периода на упражнение). Когато бяха открити значителни времеви ефекти, бяха приложени post hoc t-тестове с корекция на Bonferroni за локализиране на разликите. Корелационните анализи на Пиърсън бяха приложени за изследване на връзките между параметрите на физическата годност и промените в телесния състав и промените в маркерите за метаболитен риск. Промените се изчисляват като пост-стойности минус предварителни стойности. Резултатите са представени като средни стойности ± SD. Значимостта е определена на p ≤ 0,05.

Резултати

Чрез ANOVA не е открита централна разлика за тежестта на основния параметър на резултата. Ослепяването беше успешно, тъй като повече от 60% от участниците предположиха неправилно групата си. Не са регистрирани сериозни неблагоприятни ефекти върху здравето и при двете групи през периода на проучването.

Участниците се упражняваха със средна интензивност, съответстваща на 68,3 ± 6,3% от HRpeak. Промените в параметрите на нивото на физическа подготовка и състава на тялото през 8-месечния интервенционен период са показани в таблица 1. Телесното тегло, ИТМ, обиколката на талията и ханша и върховата мощност (Ppeak), подобрени с течение на времето (p a

Фиг. 2

Загуба на тегло в хода на интервенцията за интервенцията (IG) и контролната група (CG). * Показва разлики по отношение на pre (post hoc t-тест с корекция на Bonferroni). # Показва разлики по отношение на 5 седмици (post hoc t-тест с корекция на Bonferroni). t-pre Различен по тенденция по отношение на pre (post hoc t-тест с корекция на Bonferroni). t-5 Различно по тенденция по отношение на 5 седмици (t-тест след хок с корекция на Bonferroni).

Дискусия

Доколкото ни е известно, това беше първото дългосрочно (няколко месеца) и двуцентрово рандомизирано фалшиво контролирано проучване за подобряване на здравето, както и загуба на тегло и мазнини при симулирана хипоксия. Това беше и първото проучване, при което беше проведена финансово отговорна и приемлива отнемаща време програма за обучение по хипоксия. Основните констатации опровергават хипотезата, тъй като настоящото проучване установява, че продължителната експозиция и умереното упражнение при хипоксия не увеличават загубата на телесно тегло или подобряват метаболитните маркери повече, отколкото при почивка и упражнения само в нормоксия. Следователно стратегията за превенция на здравето срещу затлъстяване, използваща хипоксия, няма предимство пред редовните програми за превенция на затлъстяването и здравословен начин на живот с умерено упражнение. Независимо от хипоксията обаче нивото на упражнения с умерена интензивност води до благоприятно намаляване на телесното тегло, ИТМ, обиколката на талията и тазобедрената става, както и подобрения в Ppeak и систоличното кръвно налягане. По отношение на телесния състав, най-големите ефекти са открити през първите 3 месеца от интервенцията, като след това се наблюдават само леки промени.

Има ограничен брой проучвания, изследващи влиянието на 4 седмици упражнения за хипоксия върху телесния състав и маркерите за метаболитен риск при затлъстелите. Авторите показват, че мастната маса и телесното тегло са намалени в по-голяма степен и диастолното намаляване на кръвното налягане е тенденция да бъде по-високо след 4 седмици упражнения за хипоксия (FiO2 приблизително 15%), изпълнявани със същата относителна интензивност в сравнение с условията на нормоксия [12, 14,19]. Освен това, в популация без наднормено тегло Haufe et al. [13] показа по-добри подобрения в съдържанието на мазнини в тялото, триглицеридите, индекса HOMA и инсулина на гладно при упражнения в продължение на 4 седмици при условия на хипоксия в сравнение с нормоксия. Авторите на тези изследвания предполагат, че променените нива на катехоламин, тиреоиден хормон и/или лептин могат да участват в промяната на метаболизма на субстрата и приема на храна и по този начин да повлияят на телесния състав [12,14]. За разлика от това, настоящото разследване не установява добавени ефекти на хипоксия върху телесния състав след 5 седмици.

По отношение на дългосрочните ефекти (т.е. 8 месеца), упражненията с хипоксия нямат допълнителен ефект върху телесния състав и метаболитните рискови фактори в сравнение с нормоксичните упражнения. Тези резултати са в съответствие с тези на Engfred et al. [20], който предполага, че може да има горна граница за степента на ендокринна адаптация към упражненията и че обучението по хипоксия и нормоксия предизвиква сравними адаптации на глюкорегулаторните хормони и на метаболитите, отразяващи метаболизма на мазнините и въглехидратите. Интересното е, че след 3 месеца упражнения не е открита по-нататъшна загуба на тегло (фиг. 2). Може да се предположи, че след 3 месеца адаптациите към същия стимул могат да бъдат премахнати и да доведе до стабилизиране на ефектите.

Заключения

В заключение, краткосрочните и/или дългосрочни упражнения с умерена интензивност доведоха до намаляване на телесното тегло, ИТМ и обиколката на талията и тазобедрената става, както и до подобрения в Ppeak и систоличното кръвно налягане. Освен това данните от настоящото проучване показват липса на добавен ефект от хипоксия в дългосрочен план, поне когато стимулите (т.е. дозата на хипоксията, интензивността на упражненията и продължителността) са непроменени. Въпреки това хората с наднормено тегло с ортопедични проблеми могат да се възползват от такова обучение, като сравними адаптации, въпреки по-ниските абсолютни натоварвания и по този начин по-ниско механично натоварване, могат да бъдат получени.

Декларация за оповестяване

Авторите декларират, че нямат конфликт на интереси.