Резюме

ОБЕКТИВЕН—За да се определи дали диетата и упражненията за издръжливост са подобрили измерванията, свързани с затлъстяването при японски американци с нарушен глюкозен толеранс.

състав

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА—Това проучване сравнява ефектите на диета от Американска сърдечна асоциация (AHA) стъпка 2 (2); подкожна мастна тъкан чрез компютърна томография на корема (-29,3 ± 4,2 срещу -5,7 ± 5,9 cm 2), бедрото (-13,2 ± 3,6 срещу -3,6 ± 3,0 cm 2) и гръдния кош (-19,6 ± 3,6 срещу -8,9 ± 2,6 cm 2); и дебелина на кожната гънка при бицепса (-2,0 ± 0,6 срещу 1,1 ± 0,6 mm) и трицепса (-3,7 ± 0,8 срещу -0,9 ± 0,6 mm), които продължават въпреки преминаването към домашно упражнение през последните 18 месеца.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ—Диета и упражнения за издръжливост подобряват ИТМ, телесния състав и разпределението на телесните мазнини и по този начин могат да забавят или предотвратят диабет тип 2 при японски американци с IGT.

Диабетът тип 2 бързо се превърна в глобален здравен проблем. По-рано наблюдавано най-вече в развитите страни, това заболяване е станало по-често в развиващите се страни, където практиките на начин на живот са започнали да подражават на развитите общества (1). Диабетът е икономически обременително заболяване поради повишената заболеваемост и смъртност, произтичащи от свързани усложнения като коронарна артерия, мозъчно-съдови, ретинални, неврологични и бъбречни заболявания (2–4). Решението на този нарастващ проблем може да се крие в предотвратяването или отлагането на началото на заболяването в рисковите популации (5–10).

Диабетът тип 2 е по-разпространен сред японците, отколкото сред населението на САЩ или сред японците (11). Въпреки че обикновено не са затлъстели, японските американци въпреки това са по-тежки от японските (12). Това се предполага, че се дължи на различията между начина на живот на японците и американците по отношение на диетата и физическата активност, като японците обикновено са по-физически активни и консумират диета с по-малко калории, получени от мазнини, особено наситени мазнини, в сравнение с японските американци (13–15).

Отделно от повишеното телесно тегло е ролята на разпределението на телесните мазнини като рисков фактор за диабет. По този начин централният модел на разпределение на телесните мазнини, и по-специално повишеното количество интраабдоминална или висцерална мазнина, е свързан при японски американци с няколко черти, открити с метаболитния синдром, включително хиперинсулинемия, абнормен глюкозен толеранс, хипертония, дислипидемия, и сърдечно-съдови заболявания (16–21). Като се има предвид значението на телесното тегло и разпределението на телесните мазнини като рискови фактори за диабет и наблюдението, че висцералната мастна тъкан може да бъде значително намалена, дори ако общата загуба на тегло не е голяма, проучвания, предназначени да намалят затлъстяването, особено висцералното затлъстяване, при лица в риск от диабет тип 2 представляват голям интерес (22–24).

Нарушеният глюкозен толеранс (IGT), диагноза, направена от резултатите от 2-часов 75-g тест за орален глюкозен толеранс (OGTT), идентифицира лица с висок риск от диабет (25). Съобщава се, че процентът на превръщане от IGT в диабет е 3,6–8,7% годишно, в зависимост от характеристиките на изследваната група (26). По този начин хората с IGT представляват високорискова целева група за проучване на интервенции за предотвратяване на диабет тип 2.

Като се има предвид този фон, беше избрана интервенция за начин на живот, насочена към намаляване на наситените с хранителни мазнини и увеличаване на физическата активност, за да се изследва дали предписването на тази комбинация подобрява затлъстяването и разпределението на телесните мазнини при японците с IGT.

ПРОЕКТИРАНЕ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА

Това беше рандомизирано проучване за намеса в начина на живот при мъже и жени от японски произход, които са имали IGT. Протоколът беше разгледан и одобрен от Комитета за преглед на човешките субекти към Университета във Вашингтон и бе получено писмено информирано съгласие от всеки участник.

Прожекция на участниците

Всички участници бяха с пълен японски произход. След първоначален телефонен скрининг участниците преминаха медицинска история и физически преглед, електрокардиограма и кръвни изследвания. Участниците бяха изключени, ако имаха анамнеза или доказателства за значима коронарна артериална болест; клапно сърдечно заболяване; хипертония (кръвно налягане> 160/90 mmHg); артрит; белодробно, неврологично или психиатрично заболяване или деменция, които възпрепятстват способността им да участват; необичайни диетични ограничения (напр. строги вегетариански); настояща употреба на лекарства за понижаване на липидите; или употреба на тютюн. Участниците също бяха изключени, ако лабораторните тестове показаха доказателства за чернодробно или бъбречно заболяване или анемия (хематокрит 300 mg/dl. Субектите, които не отговарят на критериите за изключване, се подлагат на OGTT, извършен сутрин след пост през нощта от 8–10 ч. Само тези установено е, че IGT има два пъти, използвайки критериите на Световната здравна организация за 75-грама OGTT, са допустими за по-нататъшен скрининг, който се състои от максимален тест на неблагодарна Брус протокол (27).

Рандомизация и интервенции

При записване, всеки участник е назначен за лечение или контролна група с помощта на адаптивно рандомизиране (28).

Група за лечение

Групата за лечение получи обучение за издръжливост и диетично предписание. През първите 6 месеца упражненията бяха насочени от физиолог за упражнения. Субектите са изпълнявали упражнения за издръжливост (разходка/джогинг) на бягаща пътека три пъти седмично в продължение на 1 час на всяка сесия. Упражнението започна с 10-минутен период на загряване и завърши с 10-минутен период на охлаждане. Първоначално упражнението е проектирано да постигне 50% от резерва на сърдечната честота [0,5 × (максимален пулс - пулс в покой) + сърдечен ритъм в покой]. Резервът на сърдечната честота се изчислява от максималните сърдечни честоти и сърдечните честоти в покой, наблюдавани при изходното V o 2max за всеки индивид. Упражнението постепенно се увеличава на интервали от 2 седмици за период от 3 месеца, докато субектите тренират с цел 70% от резерва на сърдечната честота. Честотата на пулса се следи по електронен път по време на тренировка. На лекуващата група също беше предписана диета с изокалорична Американска сърдечна асоциация (AHA), включваща o 2max, имаше оценка на телесния състав и антропометрия и беше подложен на OGTT и компютърна томография (CT). OGTT също се извършва на 12 месеца.

Тестовете за бягаща пътека с разклонение бяха извършени под наблюдението на лекар, за да се определи V o 2max. Дихателните коефициенти (V co 2/V o 2) ≥ 1,12 бяха целта по време на тестването. Антропометрията включва височина (cm), тегло (kg), обиколка на талията (cm) и дебелина на кожната гънка (mm) в предмишницата, бицепсите, трицепсите, подкапулата, гърдите (средната аксила), корема (средната точка между пъпа и най-много странична точка на корема), надлинейна и предна част на бедрото. Измерванията бяха извършени от същия изследовател, използвайки стандартен метод (29). ИТМ се изчислява като тегло (kg), разделено на височина (m) на квадрат.

Съставът на тялото за процент телесни мазнини и обща телесна мазнина се определя с помощта на стандартни техники за подводно претегляне според Goldman (30). Корекциите на плътността за остатъчния обем на белите дробове бяха направени с разреждане на хелий.

КТ за оценка на подкожни и интраабдоминални мастни зони са извършени в Медицинския център на Университета във Вашингтон, както е описано по-горе (31). Правени са единични сканирания на гръдния кош, корема и бедрото за измерване на подкожните и висцералните мастни зони.

Тридневни записи за храна бяха получени от всеки участник на изходно ниво и на 3, 6, 9, 12 и 24 месеца. Средните размери на порциите бяха изчислени от участника с помощта на модели храни и обикновени домакински съдове за измерване. Измерват се общият калориен прием и абсолютният и пропорционален прием на мазнини, въглехидрати, протеини, наситени мазнини, мононенаситени мазнини, полиненаситени мазнини, алкохол и общ холестерол. Изчисленията на хранителните вещества бяха извършени с помощта на софтуера NDS-R (NDS-R) версия 4.02, разработен от Координационния център по хранене, Университета в Минесота. Използвани са азиатски таблици за състава на храните и японски книги с рецепти, а японските американски диетолози са били консултирани преди японските храни да бъдат въведени, използвайки хранителни компоненти, които вече са в базата данни с подобни хранителни стойности. Ако подобни храни не могат да бъдат идентифицирани, се определя хранително съдържание и новата храна се програмира в базата данни.

Оценка на придържането

Максимален аеробен капацитет (V o 2max) на 6 и 24 месеца в сравнение с изходното ниво е използван за оценка на спазването на протокола за упражнения. За определяне на спазването на предписаната диета са използвани тридневни записи на храна на 3, 6, 9, 12 и 24 месеца. Участниците получиха разпечатки на резултатите от своите рекордни храни в сравнение с предписаната им AHA диета.

Статистически анализ

Затлъстяване на 6 и 24 месеца

Глюкозна толерантност

Един участник в лекуваната група и двама в контролната група развиха диабет. Трябва да се отбележи обаче, че това проучване не е предназначено да демонстрира профилактика на диабета. Делът на участниците, показващи нормален глюкозен толеранс поне веднъж през 24-те месеца на проследяване, е значително по-голям в групата на лечение (67% срещу 30%; P = 0,010).

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Предишни епидемиологични проучвания при японски американци предполагат, че факторите на начина на живот могат да бъдат отговорни за по-високите нива на диабет тип 2 в сравнение с японските. По-конкретно, бяха замесени както по-ниски нива на физическа активност, така и по-висок прием на наситени мазнини (13–15). Освен това, въпреки че японските американци обикновено не са затлъстели, те въпреки това са по-тежки от японските (11,12). По този начин японски американци с IGT, мощен рисков фактор за диабет тип 2 (26), бяха избрани да участват в това рандомизирано клинично изпитване на упражнения за издръжливост и намаляване на хранителните наситени мазнини като интервенции за подобряване на променливите на затлъстяването, свързани с диабет тип 2.

Ползите от увеличената физическа активност и намаления хранителен прием на наситени мазнини за намаляване на честотата на диабета са потвърдени в Програмата за профилактика на диабета, Daging IGT и Diabetes Study в Китай и Финландското проучване за профилактика на диабета (6, 8,9). Само някои от участниците в проучването Da Qing са с наднормено тегло, с ИТМ ≥25 kg/m 2, докато всички от финландското проучване трябва да са с наднормено тегло (BMI ≥ 25 kg/m 2). В Програмата за профилактика на диабета повечето от участниците са с наднормено тегло и всички трябва да имат ИТМ ≥24 kg/m 2, с изключение на азиатците, които трябва да имат BMI ≥22 kg/m 2. Проучването Da Qing отчита само промяна в ИТМ, докато Програмата за профилактика на диабета включва промяна в теглото, а финландското проучване включва промяна в теглото и обиколката на талията. Нито едно от проучванията не изследва пълния набор от променливи на затлъстяването, използвани в нашето проучване.

Участниците в нашето проучване са имали среден ИТМ от 26 kg/m 2, като по този начин се счита, че са с наднормено тегло, но не са със затлъстяване. Въпреки че загубата на тегло не е планиран резултат и в двете групи, въпреки това се наблюдава намаляване на променливите на затлъстяването и в двете групи. На 6 месеца лекуваната група показа по-голямо намаляване на всички променливи на затлъстяването, с изключение на интраабдоминалната мастна тъкан, обиколката на талията и подлопатните и предмишни кожни гънки, в сравнение с контролната група. Освен това, въпреки че се наблюдават намаления при някои променливи в контролната група на 6 месеца, те не се поддържат на 24 месеца. От друга страна, лекуваната група продължи да показва намаления в измерванията на затлъстяване на 24 месеца, макар и малко по-малко, отколкото на 6 месеца.

Интерес представлява подобното намаляване на интраабдоминалните мазнини в двете групи на 6 месеца. Описано е, че интраабдоминалната мазнина, макар и да включва само малка част от общите запаси на телесни мазнини, показва бърз оборот. Предишни проучвания показват, че по време на загуба на тегло, свързана с диета и упражнения за издръжливост, има пропорционално по-голямо намаляване на интраабдоминалните мазнини, отколкото на общите запаси от телесни мазнини (22–24). Въпреки че лекуваната група показва по-голямо намаляване на ИТМ, намаляването на интраабдоминалните мазнини в контролната група все пак е подобно на това, установено в лекуваната група. Това предполага, че малките промени в общото затлъстяване, измерени чрез ИТМ, могат да бъдат свързани с непропорционално по-големи промени в интраабдоминалната мастна тъкан. Следователно е важно да се има предвид, че интраабдоминалната мастна тъкан може да претърпи големи намаления въпреки умереното намаляване на ИТМ.

Подобрението на променливите на затлъстяването, наблюдавано на 6 месеца в контролната група, вероятно може да се отдаде на ефекта от участието в клинично изпитване. Например в Обединеното кралство Проспективно проучване за диабет, например, гликемичният контрол, оценен от HbA1c, се подобрява в контролната група (32). Участниците в контролната група вероятно са обръщали по-голямо внимание на диетата, активността и лекарствата в резултат на по-голям контакт с доставчиците на грижи за диабета и специалистите. Това подобрение в контрола на глюкозата изчезва след първата година от проучването, когато те не получават редовно подсилване и инструктаж, за да следят интензивен контрол на диабета. Вероятно по подобни причини първоначалното подобрение на променливите на затлъстяването не се поддържа в нашата контролна група.

Въпреки че загубата на тегло не е била цел, лекуваната група изпитва и поддържа значително намаляване на ИТМ на 6 и 24 месеца. Съпътстващото намаляване на процента телесни мазнини, CT мастни зони и кожни гънки предполагат, че мастната маса е намалена спрямо чистата маса.

Други проучвания, които успешно демонстрират профилактика на диабет тип 2 чрез диета и упражнения, са изследвали ограничен брой мастни променливи. В проучването Da Qing, използвайки диета и упражнения отделно или в комбинация, загубата на тегло е била цел при участниците с ИТМ ≥25 kg/m 2 (8). При 6 години проследяване, намаляването на ИТМ е много подобно на това, наблюдавано при нашите участници на 24 месеца. Финландското проучване, използващо комбинация от диета и упражнения и с цел лечение да загуби поне 5% от теглото си, установи, че участниците в интервенционната група отслабват и намаляват обиколката на талията си, а промените са значителни в сравнение с контролната група при 1 година (9). Програмата за профилактика на диабета също установява, че комбинация от диета и упражнения, с цел лечение на загуба на тегло най-малко 7%, води до значително намаляване на теглото в сравнение с контролната група за средно 2,8 години проследяване (6).

Много от нашите участници вече консумираха диета AHA стъпка 1 на изходно ниво, диета с много ниско съдържание на мазнини по американските стандарти. Освен това количеството на хранителните мазнини е по-ниско от това, което сме докладвали по-рано в нашите епидемиологични проучвания (14). По този начин участниците в това проучване може да не са представители на всички японски американци по отношение на обичайната им диета. Нямаме готово обяснение за това. Хранителните записи по време на проследяването потвърждават, че средно контролната група се придържа към диета AHA стъпка 1, докато групата на лечение постига и се придържа към диета AHA стъпка 2.

Физическата годност се оценява чрез измерване на V o 2max. Базовата физическа подготовка беше сходна в двете групи и беше очаквана за индивиди във възрастовия диапазон, представени от нашите участници. Въпреки че V o 2max не е пряка мярка за това дали участниците действително са изпълнявали упражнения, както е предписано, увеличаването на V o 2max е надежден индикатор за подобрение във физическата форма. Нарастването на V o 2max, наблюдавано в лекуваната група, е по-голямо, отколкото би могло да се отдаде на загуба на тегло. По този начин увеличението на V o 2max, наблюдавано в групата на лечение на 6 месеца, предполага подобрение на физическата форма като следствие от тренировъчни тренировки през този начален период. Повечето подобрения на V o 2max, наблюдавани на 6 месеца, все още са налице на 24 месеца. Контролната група не е инструктирана да изпълнява аеробни упражнения и няма промяна във V o 2max. Следователно заключаваме, че лекуваната група е упражнявала повече от контролната група.

Едно от ограниченията на това проучване е малкият размер на извадката, който може да ограничи способността за откриване на клинично значими разлики поради недостатъчна статистическа мощ. Например това може да е обяснение за липсата на разлика в промяната на интраабдоминалната мастна тъкан. Независимо от това, получените резултати предполагат, че в проучвания, които съобщават за превенция на диабет тип 2 чрез промяна на начина на живот, ползите вероятно се опосредстват не само като цялостно тегло или загуба на мазнини, но и чрез подобряване на разпределението на телесните мазнини.

По този начин това проучване демонстрира, че редовното участие в упражнения за издръжливост и спазването на диета, която е намалена с наситени мазнини, не само намалява общото затлъстяване, но също така подобрява разпределението на телесните мазнини в групата на японските американци с IGT. Способността на нашите субекти да се придържат към интервенция без внимателно наблюдение е от практическо значение, което предполага, че предписаните промени в начина на живот може да не са трудни за спазване. Фактът, че повечето от нашите участници вече са приемали диета с ниско съдържание на наситени мазнини, предполага, че те може би вече са били по-наясно с практиките за здравословен начин на живот и освен това ниските нива на физическа активност може да са играли важна етиологична роля в патогенезата на IGT в тази иначе здрава група.

В заключение, резултатите от това проучване показват, че модификацията на начина на живот, състояща се от намаляване на приема на хранителни мазнини, особено на наситени мазнини, и редовното участие в упражнения за издръжливост подобрява ИТМ, телесния състав и разпределението на телесните мазнини при японски американци с IGT и по този начин може да бъде ефективен при забавяне или предотвратяване на диабет тип 2. Освен това резултатите от това проучване допълват три скорошни и големи проучвания, които показват значително намаляване на честотата на диабета чрез промяна в начина на живот.