Резюме

Заден план

Кетогенната диета (KD) е диета с много ниско съдържание на въглехидрати, високо съдържание на мазнини и адекватно протеини, която без ограничаване на калориите предизвиква различни метаболитни адаптации, например повишени нива на циркулиращи кетонни тела и преминаване към липиден метаболизъм. Нашата цел беше да оценим въздействието на 6-седмично не-ограничено KD при здрави възрастни отвъд кохортите спортисти върху физическото представяне, телесния състав и кръвните параметри.

Методи

Нашето сравнително проучване преди и след това с една ръка се състоеше от 6-седмичен KD с предходен период на подготовка, включващ подробни инструкции по време на класове и индивидуални консултации от диетолог. Съответствието с диетичния режим се наблюдава чрез измерване на кетони в урината ежедневно и 7-дневни записи на храната. Всички тестове бяха проведени след бърз нощен преглед: тестове за кардиопулмонални упражнения чрез циклична сприоергометрия, кръвни проби, телесен състав, индиректна калориметрия, сила на ръкохватката и въпросници за оплаквания и физически усещания.

Резултати

Четиридесет и двама пациенти на възраст 37 ± 12 години с ИТМ от 23,9 ± 3,1 kg/m 2 завършиха проучването. Кетозата в урината се открива в 97% от дните, което показва много добро съответствие с KD. Средният енергиен прием по време на проучването не се е променил от обичайната диета и 71,6, 20,9 и 7,7% от общия енергиен прием са съответно от мазнини, протеини и въглехидрати. Загуба на тегло е -2,0 ± 1,9 кг (P

Заден план

Кетогенната диета (KD) е диета с много ниско съдържание на въглехидрати (60% от енергията) и адекватна на протеини, която без ограничаване на калориите предизвиква метаболитно състояние, наречено „физиологична кетоза“, включващо повишени нива на циркулиращи кетонни тела [1]. KD е дългогодишно доказана терапия за нелечима детска епилепсия [2]. В момента се изследва терапевтичното му приложение при редица заболявания като диабет тип 2, синдром на поликистозните яйчници, невродегенеративни заболявания и рак [3]. Освен това KDs напоследък станаха доста популярни като диета за отслабване [4].

Според наскоро публикувани пилотни проучвания KD изглеждат безопасни и осъществими при пациенти с рак [5, 6]. Въпреки че настоящите научни доказателства не оправдават препоръчването на KD при пациенти с рак, все по-голям брой пациенти с рак се поставят на KD на свой риск, извън клинични изпитвания и често без медицинско наблюдение в отговор на честите доклади в пресата и здравни книги . Редовните физически упражнения по време и след противоракова терапия плюс адекватно хранене водят до подобрения във физическото функциониране, качеството на живот и могат да намалят свързаната с рака умора [7], както и злокачествените рецидиви и смъртността при няколко ракови заболявания [8–10]. Всяка диета, която потенциално компрометира физическото представяне и способността на някого да се придържа към режим на упражнения, би била от голямо безпокойство.

Проведен е анализ на съществуващата литература за въздействието на KD върху издръжливостта и физическите показатели, с изключение на тези проучвания, използващи диети с ограничено въглехидрати, неспособни да предизвикат кетоза (прием на въглехидрати> 50 g/ден), хипокалорични диети и всякакви интервенционни периоди, продължаващи под седмица. Идентифицирахме само четири малки проучвания, отговарящи на критериите ни за търсене [11–14], докато три включваха спортисти с ефективност [11–13], а едно прилагаше високо протеинова, вероятно некетогенна диета [12]. Следователно наличните данни са много ограничени, поради което нашата цел беше първо да оценим в по-голямо проучване въздействието на 6-седмично KD без ограничение на енергията при здрави възрастни отвъд кохортите на спортисти върху физическото представяне (капацитет за издръжливост и мускули сила), телесен състав и набор от кръвни параметри.

Методи

Субекти

Възрастни с добро общо здравословно състояние с индекс на телесна маса (ИТМ) в диапазона 19–30 kg/m 2 са наети от служители на Университетския медицински център Фрайбург и техните семейства и приятели чрез реклама от февруари до юни 2016 г. Включени критерии за изключване нисковъглехидратно хранене, нарушена чернодробна и бъбречна функция, камъни в бъбреците, период на бременност или лактация, захарен диабет и всякакви нарушения на метаболизма на мастните киселини. Протоколът за изследване е одобрен от Комисията по етика на Университета Алберт-Лудвиг във Фрайбург (494/14) и всички участници са подписали писмен формуляр за съгласие. Изследването е регистрирано в germanctr.de като DRKS00009605.

Проучване дизайн и намеса

Това проучване е имало едно рамо преди и след дизайна на сравнение. Експерименталната интервенция се състоеше от KD без калорични ограничения с продължителност 6 седмици (42 дни) с предходен период на подготовка, включващ подробни инструкции по време на класове и индивидуални консултации от диетолог. Ден първи и ден 42 впоследствие ще бъдат означени съответно PRE и POST.

Спазването на диетичния режим се наблюдава чрез ежедневно измерване на кетони в урината и водене на 7-дневни записи на храната. Субектите документираха ежедневните си измервания на кетон в урината (ацетоацетат) с помощта на ленти за самотестване (Ketostix, Bayer Vital GmbH, Леверкузен, Германия). Първоначално допълнително проучване разкри, че кетонурията може да бъде най-надеждно открита в ранната сутрин и след урината след вечеря [17]. Тези резултати също така позволиха на нашия диетолог да прецизира индивидуално диетите си, ако е необходимо, чрез телефон или личен контакт, като по този начин гарантира непрекъсната кетоза.

Бяха получени две полуколичествени 7-дневни записи за храна от всички субекти преди и по време на последната седмица на интервенцията. Нашият диетолог им даде точни устни и писмени инструкции поотделно как точно да записват количествата и видовете храни и напитки. Субектите получиха цифрова преносима везна (KS 22, Beurer GmbH, Улм, Германия) и им беше инструктирано да претеглят всички хранителни продукти поотделно, ако е възможно, или да преценят количествата и да направят снимка. Приемът на енергия, макро- и микроелементи се анализира със софтуер за хранителни бази данни (Prodi 6.5 основа, Nutri-Science GmbH, Щутгарт, Германия).

Процедура за тестване

Всички процедури за тестване бяха извършени в Института за упражнения и трудова медицина сутрин между 07:00 и 09:30 след пости за една нощ, продължили поне 8 часа. На субектите не е било позволено да се упражняват предишния ден и им е било препоръчано да пристигнат на изпитите без никакви физически усилия. Нашите крайни точки са описани по-долу в хронологичния ред, записан в PRE и POST.

Взема се венозна кръв и тръбите се изпращат незабавно до нашия Институт по клинична химия и лабораторна медицина. Всички тествани параметри са изброени в Таблица 4. Височината с точност до 1 cm е измерена при PRE с помощта на монтиран на стената стадиометър. Мастната маса (FM) и обезмаслената маса (FFM) се определят чрез въздухоизместваща плетизмография (ADP), като се използва устройството BodPod (Cosmed USA Inc., Калифорния, САЩ), което се калибрира преди всяка употреба съгласно указанията на производителя. Субектите (с плътно прилепнало бельо и шапка за къпане) са претеглени с помощта на съответната везна на устройството (Tanita Corp., Токио, Япония). Бяха направени толкова ADP, колкото е необходимо, за да се получат две измервания на телесния обем в рамките на 150 ml.

Съотношението на дихателния обмен (RER) в покой служи за оценка на коефициента на дишане (RQ). Херметична маска, покриваща носа и устата, е използвана за измерване на дихателни газове в продължение на 20 минути със спирометъра MetaLyzer 3B-R3 (Cortex Biophysik GmbH, Лайпциг, Германия), докато пациентите са били в легнало положение в тиха и затъмнена атмосфера и термонеутрална среда ( 24–26 ° C). RER се измерва в стационарен интервал от 5 минути и се използва за изчисляване на 24-часовия разход на енергия в покой (REE), като се използва модифицираното уравнение на Weir [18]. След това пациентите са били подложени на 12-оловна електрокардиограма (ЕКГ) чрез диагностичното устройство Custo (Custo med GmbH, Ottobrunn, Германия). Все още в легнало положение, телесните отделения FM, FFM и телесната клетъчна маса бяха определени чрез анализ на биоелектричен импеданс BIA 2000-M (Data Input, Pöcking, Германия), следвайки стандартизирана процедура съгласно насоките [19].

Максимален инкрементен тест за колоездене беше извършен на електронно спирачен велоергометър (ergoline 100, Ergoline GmbH, Bitz, Германия) с непрекъснато наблюдение на ЕКГ, сърдечна честота и кръвно налягане. Газообменът и вентилацията се записват непрекъснато чрез анализ на газовете „дъх по дъх“ (MetaLyzer 3B-R3, Cortex Biophysik GmbH, Лайпциг, Германия), който се калибрира в съответствие с инструкциите на производителя преди всеки тест. Тестът за циклично упражнение се провежда, като се използва рамп протокол: след 1-минутен период на почивка, тестът за упражнения започва при натоварване от 25 W и натоварването се увеличава постепенно с 25 W/min до изтощение, придружено с устно насърчаване. Определени са следните индекси на циклични тестове: пиково поглъщане на кислород (VO2peak), VO2peak, коригирано спрямо телесното тегло (относително VO2peak), вентилационен праг (VT), пикова мощност (Pmax), максимална сърдечна честота (HRmax) и максимална RER (RERmax) . След колоездене субектите оценяват възприеманото си усилие по 20-степенна скала на Борг [20].

След това направихме изометрични измервания на якостта на ръкохватката на доминиращата ръка от електронен динамометър Digimax (Mechatronic GmbH, Hamm, Германия), свързан към компютър, работещ с ISO-Check версия 1.1. Най-удобното разстояние от дръжките беше отбелязано и приложено при тестовете PRE и POST. Използвана е позицията за тестване, препоръчана от Американското дружество на ръчните терапевти [21]. Направени са три опита с продължителност по 5 секунди, като между тях се прави почивка от 30 секунди. Субектите бяха устно насърчавани и могат да следят хода на измерванията на силата си на екран. Най-високите им стойности са използвани за анализ. В POST субектите попълниха кратък непроверен въпросник, разглеждащ няколко аспекта на техните субективни усещания по време на KD.

Изчисляване на размера на извадката и статистика

Референтните данни показват, че разликата в отговора на съвпаднатите двойки обикновено се разпределя с абсолютно VO2max стандартно отклонение от 0,46 [22]. Ако истинската разлика в средната стойност при PRE и POST на съвпадащи двойки е 0,216 (10%) и ако приемем равни дисперсии, ще трябва да изучим 38 субекта с мощност 80% с едностранно т-тест при ниво на значимост 5%. Като се има предвид потенциалното отпадане (20%), ние имахме за цел да запишем 46 предмета. Всички променливи бяха тествани за нормално разпределение (тест Kolmogorow-Smirnow). Обикновено разпределените променливи са представени като средни стойности ± стандартни отклонения и са сдвоени т-тестът е използван за сравняване на средствата PRE и POST. Не нормално разпределените променливи са представени като медиана (минимум - максимум) и е използван тест на Wilcoxon rank-sum. Статистическата значимост беше определена на P

Резултати

Характеристика на субектите

От 72 доброволци, оценени за допустимост, 46 са разпределени за интервенцията на KD (фиг. 1). Четирима (8,7%) отпаднаха по време на интервенцията поради постоянни странични ефекти (н = 2), невъзможност за спазване на диетата (н = 1) или здравен проблем (н = 1). Постоянните съобщени нежелани реакции са стомашно-чревни оплаквания и главоболие, чести нежелани реакции, които често се появяват през първата седмица [1] и които изчезват след като двамата субекти се върнат към обичайната си диета. 42 завършиха 6-седмичното интервенционно проучване, което продължи общо 42 (41–43) дни. Характеристиките на изследваната популация са обобщени в Таблица 1. Средната възраст и индексът на телесна маса са съответно 37 ± 12 (24–63) години и 23,9 ± 3,1 (19,0–30,4) kg/m 2. Жените съставляват 73,8% от населението, а 88,1% съобщават, че консумират диета на месна основа. Тринадесет (31,0%) пациенти са приемали лекарства и най-честите терапии/лекарства са били щитовидната жлеза (н = 5) и менопауза (н = 2) хормонозаместителни терапии и антидепресанти (н = 3). Въпросникът PRE за физическа активност разкри, че нашата кохорта включва субекти със заседнал до енергично активен начин на живот [34,6 (8,5–156,1) MET-часа/седмица] и със средно ниво на физическа активност, сравнимо с общото население [23].

въздействие

Диаграма на участниците в проучването от скрининг на критерии за допустимост до завършване на проучването