Петнадесет здрави, заседнали, затлъстели (индекс на телесна маса (BMI) 30–35 kg/m 2) доброволци, работещи в компютърни станции, бяха наети. Субектите не са участвали в редовни упражнения. Субектите бяха изключени, ако пушеха, бяха бременни, имаха някакво остро или хронично заболяване, имаха нестабилно телесно тегло (> 2 kg колебания през 6-те месеца преди проучването), имаха анамнеза за дисфункция на щитовидната жлеза или приемаха лекарства, способни да променят метаболизма . Субектите са предоставили информирано писмено съгласие и Съветът за преглед на институциите на Mayo одобри проучването.
Описание на вертикалната работна станция
Вертикалната работна станция, която проектирахме, беше направена от стомана (Unistrut, Wayne, Michigan, USA) и плексиглас (Darmstadt, Германия; фиг. 1). Рамката на устройството е оформена като буквата „H“ и е изработена от стомана. Рамката се поддържа от четири неплъзгащи се, заключващи се, гумени колела, което позволява на бюрото да бъде колело, където потребителят желае. Рамката поддържа ¾-инчов дебел квадрат от четири фута вертикален панел от плексиглас, в който са закрепени две регулируеми рамена, едното за екрана на компютъра, а другото за клавиатура и мишка. Стоманената рамка също така включва летва система за съхранение на лични предмети като ваза за цветя, държач за чаши, държач за писалка или тава за хартия, както и стойка за стандартен персонален компютър. Бюрото е проектирано да се плъзга по стандартна бягаща пътека, така че потребителят може да ходи и да работи, да стои и да работи, или ако бягащата пътека е заменена със стол, да седне и да работи. Бюрото струва приблизително 1000 британски лири (1600 долара) за единица.
Експериментален дизайн
Изследването е проведено в Експерименталния кабинет на клиничния изследователски център Mayo, който съдържа сглобяемо офис оборудване, оборудване за оценка и е контролиран и безшумен.
Субектът беше ориентиран към процедурите и претеглен в калибрирана скала за стояне (модел 644, Seca Corporation, Хановер, Мериленд, САЩ), а височината беше измерена с помощта на стадиометър (модел 242, Seca Corporation). Субектите са гладували за> 6 часа и не са предприемали упражнения за повече от 6 часа, не са консумирали кофеин за> 6 часа, нито алкохол за> 12 часа преди началото на проучването. По време на проучването субектите бяха в топлинен комфорт (68–74 ° F). Те бяха оставени да пият вода със стайна температура и бяха насърчавани да изпразнят червата и пикочния мехур преди експеримента.
След това енергийните разходи бяха измерени за 20 минути при всяко от следните условия:
Лежене неподвижно: Едночасови отпочинали, отпуснати субекти бяха в легнало положение с глава на наклон 10 ° в Експерименталния кабинет. Те бяха наблюдавани и помолени (и подканени, когато е необходимо) да останат будни и неподвижни по време на измерването.
Седене на офис стол: Субектите са били седнали в облегнат, въоръжен офис стол с подпрени гръб, ръце и крака. Те бяха помолени да подражават на нормалната си работа с компютър и да започнат да пишат документ за предишния си ден или историята на живота си.
Стоене неподвижно: На субектите е било инструктирано да стоят неподвижно с ръце, окачени отстрани, и крака на разстояние 6 инча един от друг. Те бяха помолени да останат спокойни и неподвижни по време на измерването.
След това се измерва разходът на енергия за ходене за 15 минути всеки при 1, 2 и 3 mph. След това субектите почивали 15 минути.
Субектите използваха вертикалната работна станция със самоизбрана скорост. Първоначално бяха ориентирани към работната станция и височината на монитора, клавиатурата и мишката бяха коригирани, ако е необходимо. Докато стоят неподвижни, субектите са инструктирани да започнат да пишат документ за предишния си ден или историята на живота си. След 5–10 минути аклимация на субектите беше позволено да регулират скоростта на бягащата пътека до желаното ниво, за да могат да продължат да работят нормално. След това субектите ходеха и работеха в продължение на 1 час и енергийният разход беше измерен в продължение на 15–35 минути от този час. След това субектите бяха разпитани за техния опит и им беше предоставена лека закуска.
Редът на тези дейности беше фиксиран и инструкциите бяха стандартизирани. Това е така, защото отклоненията в енергийните разходи, свързани с почивка и седене, не могат да бъдат проведени надеждно дори след минимално натоварване и защото енергийните разходи при използването на вертикалната работна станция биха повлияли на измерванията на нискоскоростното ходене, ако то се извършва между скоростите на ходене.
Непряка калориметрия
Измерванията на енергийните разходи бяха извършени с помощта на високопрецизен индиректен калориметър (Columbus Instruments, Columbus, Ohio, USA) .5 Калориметърът беше калибриран преди всяко измерване с първични стандартни обхватни газове (5% CO2, 25% O2, баланс N2). Потокът на газ през системата е модулиран, за да поддържа концентрациите на O2 и CO2 в рамките на „физиологичен комфорт“. Данните се интегрират на всеки 30 s и се съхраняват в компютър. Системата беше тествана чрез изгаряне на измерена маса етанол с висока чистота (AAPER Alcohol and Chemical Company, Shelbyville, Kentucky, USA) с помощта на специализиран апарат (SensorMedics, Yorba Linda, California, USA).
Изтичащият въздух се събира с помощта на прозрачна маска за разреждане на цялото лице (Scott Aviation, Lancaster, Ню Йорк, САЩ). Маската за лице е свързана с калориметъра чрез 2,74 m от непропусклива тръба с диаметър 35 mm (Vacumed, Ventura, California, USA). Предимството на тази система беше, че позволява почти пълна мобилност с минимално раздвижване. Открихме9, че докато носят това оборудване, доброволците могат да изпълняват задачи вътре и извън лабораторията, като ходене по равен терен, изкачване на стълби в стълбищни клетки или работа в офис среда. Дори при тези обстоятелства могат да се направят много точни мерки за разход на енергия.
Състав на тялото
Съставът на тялото беше оценен с помощта на двойна рентгенова абсорбциометрия (DXA; Lunar, Madison, Wisconsin, USA). За да гарантираме, че нашите измервания на телесния състав са възпроизводими и точни, ние: (а) използвахме един и същ DXA скенер през цялото проучване, (b) калибрирахме DXA скенера преди всяко измерване с тъканни фантоми и (c) калибрирахме DXA скенера срещу тъкан блокове с известен състав седмично.
Статистически анализ
Изчислени са средните енергийни разходи за всеки период. Всички стойности са представени като средни стойности (SD). ANOVA и post-hoc сдвоени t-тестове бяха използвани за сравняване на сдвоени промени в енергийните разходи. Статистическата значимост беше определена като p 2; 52 (6%) телесни мазнини). За индиректния калориметър, повторните експерименти с изгаряне на алкохол дават извличане на CO2 и O2> 98%. SD на дихателния коефициент за последните 15 минути от тези измервания беше около 0.99; маса 1). Разходът на енергия се е увеличил при изправяне, при 1 mph с 116 (23) kcal/h (p Вижте тази таблица:
- Преглед на линия
- Преглед на изскачащия прозорец
Нашата основна хипотеза беше, че вертикалната работна станция ще бъде свързана със значително и значително увеличение на енергийните разходи над седенето. Средният (SD) разход на енергия в седнало положение е 72 (10) kcal/h, докато енергийният разход по време на ходене и работа със самоизбрана скорост от 1,1 (0,4) mph е 191 (29) kcal/h. Средното увеличение на енергийните разходи за ходене и работа при седене на офис стол е 119 (25) kcal/h (p 2 h/ден по-малко) при затлъстели, отколкото при слаби индивиди.5 Тъй като по-голямата част от деня на будната седмица се прекарва на работа, не е изненадващо, че работата е преобладаващият предиктор на NEAT.14
Заедно със затлъстяването, заседналият характер на труда се увеличава15 16 поради общото използване на настолни компютри; до 2010 г. се изчислява, че повече от половината от работната сила от развитите страни ще работи на компютри.6 Следователно ние се интересуваме от разработването и валидирането на подходи, които насърчават физическата активност при затлъстели хора на работното място, без да се жертва работното време. За тази цел разработихме вертикална работна станция, която може да съхранява функционалността и да запазва функцията на стандартен офис компютър. Установихме, че използването на вертикалната работна станция в офиса е свързано със значително увеличение на енергийните разходи при затлъстелите доброволци, които изследвахме. Освен това нашите доброволци с удоволствие използваха работните станции. Ако вертикалната работна станция се използваше от затлъстел офис служител, за да замести 2-3 часа на ден в седнало положение и ако други компоненти на енергийния баланс бяха постоянни, може да настъпи загуба на тегло> 20 kg/година.
Вертикалната работна станция, която описваме, е незабавно достъпна и затова е възможно много офис служители на бюро да имат достъп до такова устройство. Затлъстяването е свързано с намалено участие на работната сила17, а разходите за здравеопазване само в САЩ се оценяват на 100–200 милиарда щатски долара годишно.18 Следователно интервенции като бюрото „ходи докато работиш“ може да се окажат рентабилни. Предишните стратегии на работното място за насърчаване на физическата активност се оказаха ограничени, защото или компонентът на дейността е твърде кратък (напр. „Изкачване по стълбите“ или „разходка от паркинга“) или интервенциите изискват високи нива на ангажираност на работната сила (например фитнес програми) .19 - 21 Бюрото „ходи докато работиш“ разглежда друг подход, който би могъл да преодолее тези ограничения - а именно дали е възможно да се промени режима на офис бюрото само по себе си. Ние признаваме, че такива подходи трябва да включват поведенчески стратегии, за да повлияят на трайна намеса22 и че този и други подходи могат да успеят да увеличат ежедневните нива на активност само с подкрепата на работодателите.
В заключение, в тази статия ние описваме енергийните разходи, свързани с използването на бюро за ходене и работа, което може да позволи на работещите в офиса служители да бъдат по-активни през целия си работен ден. Бюрото за ходене и работа е свързано със значителни и значителни отклонения в енергийните разходи над седенето при затлъстели субекти, които преди това не са се упражнявали. Работата при ходене се понасяше добре от тези затлъстели хора, които използваха компютъра по обичайния си начин, и заслужава да се отбележи, че всички наши доброволци изразиха ентусиазъм да имат достъп до станции за разходка и работа след приключване на проучването. С предвиденото увеличаване на телесното тегло на населението, застоялостта на работното място и разходите за здравеопазване, интервенциите, които позволяват на хората да работят и въпреки това да бъдат активни, биха могли да помогнат за преодоляване на затлъстяването.
Какво вече е известно по тази тема
Ниските нива на физическа активност и NEAT са свързани със затлъстяването.
Когато бъдат внимателно оценени, хората със затлъстяване са склонни да стоят и да ходят с 2½ часа/ден по-малко от слабите си колеги, което представлява потенциален дефицит в NEAT от 350 kcal/ден.
NEAT е енергийният разход, свързан с ежедневието и може да бъде разделен на работа-NEAT и свободно време-NEAT.
За да проучим подходи, които биха могли да улеснят значително увеличаване на времето за изправяне и ходене, насочихме се към работа-NEAT, тъй като много работни места в Европа и САЩ се извършват в седнало положение.
Какво добавя това проучване
Измислихме вертикална работна станция, която включва бягаща пътека. Това дава възможност на работещ компютър, базиран на компютър, да работи по време на ходене.
Хората със затлъстяване (n = 15, ИТМ 30–35 kg/m 2; 45 (SD) 19% телесни мазнини) бяха помолени да тестват вертикалната работна станция за лекота на използване и енергийна ефективност.
Всички субекти понасяха добре работната станция и бяха в състояние да използват всички стандартни компютърни функции по време на ходене и работа. Средният (SD) седящ енергиен разход е 72 (10) kcal/h, докато енергийните разходи при ходене и работа със самоизбрана скорост от 1,1 (0,4) mph са 191 (29) kcal/h.
Средното увеличение на енергийните разходи за ходене и работа в седнало положение е 119 (25) kcal/h.
Ако вертикалната работна станция се използва за половината от работния ден, може да доведе до увеличаване на енергийните разходи с 500 kcal/ден.
Благодарности
Това проучване беше подкрепено от безвъзмездни средства DK56650, DK63226, DK66270, DK50456 (Център за затлъстяване в Минесота) и RR-0585 от Службата за обществено здравеопазване на САЩ и от Фондация Mayo и от безвъзмездна помощ за Фондация Mayo от г-н R Stuart. Благодарим на Shelly Mc Crady за техническата подкрепа.
ПРЕПРАТКИ
- Уайът SB,
- Зими KP,
- Дъбърт PM
- Янсен I,
- Кацмаржик PT,
- Бойс WF,
- и др
- Коул TJ,
- Bellizzi MC,
- Flegal KM,
- и др
- Блеър SN,
- Brodney S
- Levine JA,
- Ланингам-Фостър LM,
- McCrady SK,
- и др
- Smith MJ,
- Конуей FT,
- Karsh BT
- Хил JO,
- Питърс JC
- Хил JO,
- Wyatt HR,
- Рийд GW,
- и др
- Levine JA,
- Schleusner SJ,
- Д-р Йенсен
- Westerterp KR
- Westerterp KR
- Черен AE
- Сарис WH,
- Блеър SN,
- ван Баак М.А.,
- и др
- Блеър SN,
- Kohl HW, 3-ти,
- Barlow CE,
- и др
- Klarenbach S,
- Падуал Р,
- Чък А,
- и др
- Финкелщайн Е,
- Fiebelkorn C,
- Уанг Г.
- Правилно KI,
- Хейманс MW,
- Лапа MJ,
- и др
- Наполитано М.А.,
- Lerch H,
- Papandonatos G,
- и др
- Томас Л.,
- Уилямс М
- Levine JA,
- Vander Weg MW,
- Klesges RC
Бележки под линия
Конкуриращи се интереси: Няма декларирани.
Поискайте разрешения
- Добре дошли в следващите научни архиви за енергийни разходи и хранене при неврогенно затлъстяване
- Служителите имат значително по-високи нива на затлъстяване от средното за страната
- Влиянието на затлъстяването върху мозъчния кръвен поток при млади възрастни, използващи ЯМР за артериално спиново маркиране -
- Валидиране на кодирането на затлъстяването сред новолекувани пациенти с неклапно предсърдно мъждене, използващи
- Проблемът със затлъстяването сред юноши в Хонконг сравнение с помощта на различни диагностични