Rick J Alleman, Jr.
1 Кардиореспираторна/метаболитна лаборатория, Катедра по здравни и спортни науки, Университет в Мемфис, Мемфис, Тенеси, САЩ
Ричард Дж. Блумър
1 Кардиореспираторна/метаболитна лаборатория, Катедра по здравни и спортни науки, Университет в Мемфис, Мемфис, Тенеси, САЩ
Резюме
Заден план
Оптимизирането на хормоналната среда през периода след хранене в полза на повишения анаболизъм представлява интерес за много активни индивиди. Данните са противоречиви по отношение на острия хормонален отговор на храненето с високо съдържание на мазнини и високо съдържание на въглехидрати. Освен това, доколкото ни е известно, няма проучвания, които да сравняват острия хормонален отговор при поглъщане на липидни и въглехидратни ястия с различен размер.
Методи
Сравнихме хормоналния отговор на липидни и въглехидратни ястия с различно калорично съдържание по време на острия постпрандиален период. Девет здрави мъже (22 ± 2 години), консумирани в произволен ред, кръстосано проектиране на едно от четирите хранения/напитки през сутрешните часове в отпочинало и гладно състояние: декстроза при 75 g (300 kcals), декстроза при 150 g ( 600 kcals), липид при 33 g (300 kcals), липид при 66 g (600 kcals). Кръвни проби се събират преди хранене и след 0,5 часа, 1 час, 2 часа и 3 часа след хранене. Пробите бяха анализирани за тестостерон, кортизол и инсулин, използвайки ELISA техники. Площта под кривата (AUC) се изчислява за всяка променлива и се използва 4 × 5 ANOVA за допълнителен анализ на данните.
Резултати
Ефект на хранене × време (р = 0,0003) е отбелязан за инсулина, като стойностите са най-високи за декстрозната храна при 0,5 часа и 1 час пъти и относително не се влияят от липидните ястия. Не е отбелязан ефект на взаимодействие (p = 0,98) или хранене (p = 0,39) за тестостерона, нито ефект на взаимодействие (p = 0,99) или хранене (p = 0,65) за кортизол. Въпреки това е отбелязан ефект във времето както за тестостерон (р = 0,04), така и за кортизол (р -1), недиабет (глюкоза на гладно -1), без анамнеза за диагностицирани сърдечно-съдови или метаболитни нарушения. Описателните характеристики на предмета са представени в таблица Таблица1 1 .
маса 1
Характеристики на 9 мъже.
| Възраст (години) | 22 ± 2 |
| Височина (см) | 181 ± 8 |
| Тегло (кг) | 82 ± 12 |
| ИТМ (kg · m -2) | 25 ± 4 |
| Телесни мазнини (%) | 19 ± 7 |
| Талия (см) | 84 ± 9 |
| Бедро (см) | 103 ± 6 |
| Пулс в покой (bpm) | 68 ± 10 |
| SBP в покой (mmHg) | 117 ± 6 |
| DBP в покой (mmHg) | 66 ± 9 |
Данните са средни ± SD.
По време на първоначалното посещение в лабораторията, анкетите за здравето, употребата на лекарства и хранителни добавки и въпросниците за физическа активност бяха попълнени от участниците. Височината, теглото и телесният състав на всеки субект бяха измерени с помощта на стадиометър, цифрова скала и дебеломер на кожни гънки Lange (чрез тест за кожни гънки на 7 места и използване на уравнението на Siri за оценка на телесната плътност), съответно. След 10-минутен период на тиха почивка бяха записани сърдечната честота (чрез палпация) и кръвното налягане (чрез аускултация). Беше предоставено обяснение за записването на хранителни данни, заедно с формулярите за събиране на данни. Всеки субект беше информиран за всички процедури, потенциалните рискове и ползите, свързани с проучването. Това беше направено чрез устна и писмена форма в съответствие с одобрените процедури на Университетския институционален комитет за преглед на изследванията на човешките субекти, а субектите са предоставили писмено информирано съгласие.
Тестване на хранене
Трябва да се отбележи, че при това разследване не е осигурено състояние на плацебо (няма храна). Това отчасти се дължи на факта, че хормоналният отговор на остро гладуване е добре описан, като инсулинът остава относително стабилен във времето [25], а тестостеронът [26] и кортизолът [25] падат през сутрешните часове. Освен това имаме данни от пилотна работа, използваща извадка от 5 здрави мъже (средна възраст: 25 години), при които субектите се отчитат в лабораторията сутрин в 10-часово гладуване и остават на гладно за период от три часа за да може кръвта да се събира и анализира за инсулин, тестостерон и кортизол. Нашите данни от този пилотен експеримент потвърждават публикуваните констатации. Представихме тези пилотни данни на фигура Фигура 1B, 1B, 2B, 2B и and 3B, 3B, просто за използване за визуално сравнение.
Серумен инсулин преди и след консумация на декстрозно или липидно хранене (A) и преди и след период на гладуване (B). Данните са средни ± SEM. † Храна × Ефект във времето (p = 0,0003); по-висока при 0,5 часа и 1 час в сравнение с Pre за двете декстрозни ястия; по-висока при 0,5 часа и 1 час за двете декстрозни ястия в сравнение с двете липидни ястия (р ®. След събирането, кръвните проби се оставят да се съсирят при стайна температура за 30 минути и след това се обработват в хладилна центрофуга (2000 g за 15 минути при 4 За получаване на серум. Серумните проби се съхраняват при -70 ° C, докато се анализират за хормони, които представляват интерес. Инсулинът, тестостеронът и кортизолът са анализирани с помощта на техники за ензимно свързан имуносорбентен анализ (ELISA) според производителя (Calbiotech, Спринг Вали, Калифорния).
Диетични записи
Субектите бяха помолени да поддържат нормалния си режим на хранене и да записват целия прием на храна и напитки през 24-часовия период преди всеки тест ден. Хранителните записи бяха анализирани за общите килокалории, протеини, въглехидрати, мазнини, витамин С, витамин Е и витамин А (Food Processor SQL, версия 9.9, ESHA Research, Salem, OR). Субектите също бяха помолени да поддържат нормалните си навици на физическа активност по време на периода на изследване, но да избягват усилени физически упражнения през 24-те часа, предхождащи всеки тест ден.
Статистически анализ
За всеки хормон площта под кривата (AUC) се изчислява, използвайки трапецовидния метод, както е описано от Pruessner et al. [27]. В допълнение, данните бяха анализирани с помощта на 4 (хранене) × 5 (време) дисперсионен анализ (ANOVA). Значителните взаимодействия и основните ефекти бяха допълнително анализирани с помощта на post hoc тестовете на Tukey. Диетичните променливи бяха анализирани с помощта на еднопосочен ANOVA. Всички анализи бяха извършени с помощта на JMP статистически софтуер (версия 4.0.3, SAS Institute, Cary, NC). Статистическата значимост е определена на P ≤ 0,05. Данните са представени като средно ± SEM, с изключение на описателните характеристики на субекта, които са представени като средно ± SD.
Резултати
Девет субекта завършиха успешно всички тестове за хранене. Не са установени статистически значими разлики за килокалории (p = 0,34), грамове протеин (p = 0,87), грамове въглехидрати (p = 0,50), грамове мазнини (p = 0,53), витамин С (p = 0,76), витамин Е (р = 0,85) или витамин А (р = 0,73). Диетичните данни са представени в таблица Таблица2 2 .
Таблица 2
Диетични данни за 9 мъже през 24-те часа преди прием на декстрозно или липидно хранене.
| Килокалории | 2023 ± 237 | 2354 ± 242 | 1983 ± 206 | 1789 ± 181 |
| Протеин (g) | 92 ± 11 | 102 ± 9 | 95 ± 13 | 88 ± 16 |
| Въглехидрати (g) | 261 ± 39 | 315 ± 41 | 248 ± 31 | 247 ± 33 |
| Мазнини (g) | 72 ± 11 | 81 ± 12 | 72 ± 13 | 57 ± 9 |
| Витамин С (mg) | 64 ± 26 | 47 ± 11 | 40 ± 7 | 51 ± 13 |
| Витамин Е (mg) | 4 ± 2 | 4 ± 1 | 3 ± 1 | 3 ± 1 |
| Витамин А (RE) | 267 ± 82 | 374 ± 110 | 228 ± 113 | 236 ± 102 |
Данните са средни ± SEM.
Не са отбелязани статистически значими разлики за килокалории (p = 0,34), протеини (p = 0,87), въглехидрати (p = 0,50), мазнини (p = 0,53), витамин С (p = 0,76), витамин Е (p = 0,85), или витамин А (p = 0,73).
Въпреки че не включихме плацебо състояние „без храна“ в настоящия дизайн, проведохме пилотен експеримент, при който кръвта беше събрана от 5 здрави мъже по същото време, както в настоящото проучване, докато мъжете останаха на гладно и анализирахме за интересуващите хормони. Когато се сравняват констатациите от настоящото проучване с тези от пилотния експеримент, се отбелязва следното: Стойностите на инсулина са относително непроменени в отговор на състоянието без храна (Фигура (Фигура 1B) 1B) и въпреки че не е отбелязано увеличение на статистическата значимост с липидни ястия, стойностите на инсулина са се увеличили леко, в зависимост от дозата (Фигура (Фигура 1А 1А).
Забелязаното намаляване на тестостерона (Фигура (Фигура 2А), 2А), което не се различава между храненията, не се наблюдава на гладно (Фигура (Фигура 2Б). 2В). За кортизола обаче намаляването е по-изразено при хранене (Фигура (Фигура 3А), 3А), тъй като стойностите са относително стабилни между 0,5 часа и 3 часа при гладуване (Фигура (Фигура 3В). 3В). Това може да е свързано с покачването на кортизола по време на гладуване в опит да се поддържа кръвната глюкоза [25]. Като цяло изглежда, че храненето с липиди или въглехидрати е свързано с намаляване на циркулиращия тестостерон и кортизол, без разлики между храненията.
Дискусия
Констатациите от настоящото проучване показват, че 1) се забелязва малка разлика в серумния тестостерон или кортизол по време на острия постпрандиален период, когато здрави мъже консумират липидни и декстрозни ястия с различен размер; 2) Както тестостеронът, така и кортизолът изпитват спад през острия постпрандиален период (независимо от консумираното хранене; независимо от инсулиновия отговор), което е подобно на това, което се наблюдава по време на остро състояние на гладно и следва нормалната дневна вариация на тези хормони; 3) храненията с декстроза от 75 g или 150 g водят до значително увеличение на серумния инсулин, по-специално на 0,5 часа и 1 час след приема; 4) липидните ястия имат малко влияние върху серумния инсулин по време на острия постпрандиален период.
Смятано заедно, поглъщането или на въглехидрати (под формата на декстроза), или на липиди (под формата на тежка сметана) не влияе по различен начин на хормоналния отговор на храненето, измерен чрез серумен тестостерон и кортизол. Въпреки това, серумният инсулин се влияе до голяма степен от храненето с декстроза, както се очаква въз основа на острото покачване на серумната глюкоза, което се случва при такова хранене [28]. Докато повишаването на циркулиращия инсулин може да се разглежда като добре дошло за някои индивиди (например активни индивиди, опитващи се да ресинтезират мускулния гликоген [29] или благоприятстващи анаболната активност на инсулина [30]), хроничното поглъщане на големи количества обикновена захар може да не е оптимално за цялостното здраве, тъй като може да доведе до наддаване на тегло [31], нарушена инсулинова чувствителност [32] и други неблагоприятни ефекти [33] при някои индивиди.
Кортизолът намалява в подобна степен след въглехидратни и липидни ястия, въпреки драстично различния инсулинов отговор. Докато някои автори не съобщават за промяна в кортизола след високо въглехидратно хранене при активни и заседнали мъже [2,6,16], други отбелязват значително увеличение на кортизола, особено в сравнение с ястия, богати на мазнини [4,16]. Martens et al. отбелязва, че когато здравите мъже консумират въглехидратно хранене, състоящо се от 18% от дневните енергийни нужди, се наблюдава значително увеличение на кортизола в сравнение с мастно-протеиново брашно с подобни хедонични стойности [4]. Предполага се, че това относително увеличение на кортизола след хранене с въглехидрати се дължи на последващия стрес в резултат на скок в кръвната глюкоза и последващото покачване на серотонина, което след това води до увеличаване на кортизола [4].
Нашите открития, както и тези на други [6,16], не подкрепят увеличаване на кортизола при здрави мъже и жени, консумиращи високо въглехидратно хранене - вероятно поради по-строго регулиран контрол на кръвната захар при популация от здрави индивиди. Въпреки това, Vicennati и колеги демонстрират увеличение на кортизола, когато жените с коремно затлъстяване консумират високо (89%) въглехидратно хранене, както и след консумация на смесено протеиново/липидно хранене (43% протеин и 53% липид) при жени с периферни затлъстяване [16]. Въпреки че не забелязахме никакви разлики в отговора на кортизола след хранене, независимо от вида или размера на храненето, нашите пациенти бяха млади и здрави мъже и консумираха само изолирано сутрешно хранене. Както при много аспекти на човешкото хранене, разликите в популацията на субекта могат да повлияят на констатациите.
Доколкото ни е известно, нито едно друго проучване не е изследвало ефектите на различни макронутриенти, предоставени при различни калорични стойности, върху инсулина, тестостерона и кортизола. Освен инсулина, който се увеличава значително в отговор на поглъщането на въглехидрати, но не и на липиди, не се забелязват разлики в тестостерона или кортизола в отговор на поглъщането на макронутриенти от различен тип или размер на хранене. По-конкретно, както тестостеронът, така и кортизолът намаляват по модел, който следва нормалната дневна вариация на тези хормони. Както беше обсъдено по-горе, нашите резултати за кортизол се съгласяват с някои предишни доклади, докато нашите резултати за намален тестостерон след хранене, богато на въглехидрати [2,10,11] и мазнини [14,17] също се подкрепят. Констатация, представляваща интерес за настоящото проучване, е фактът, че отговорът на тези хормони не се различава в зависимост от калоричното съдържание на храната.
Въпреки че не направихме пряко сравнение между нашите открития с четирите хранения и тези, включващи състояние на гладно, спадът на тестостерона (Фигура (Фигура2) 2) и кортизола (Фигура (Фигура3) 3) при хранене изглежда по-изразен от с гладуване. За тестостерона това може да се разглежда като отрицателно, тъй като повишените нива на тестостерон ще бъдат предпочитани през периода след хранене, за да се даде възможност за анаболизъм [34]. За кортизола по-нататъшното понижаване през периода след хранене може да се разглежда като положително, тъй като по-ниският кортизол може да бъде свързан с намалена протеолиза [35] - също важно при обмислянето на анаболизма. Въпреки тези констатации обаче не съществуват разлики за вида или размера на храната по отношение на тестостерона или кортизола. По отношение на кортизола и по-нататъшното намаляване на този хормон след консумация на храна в сравнение с това, когато сте на гладно, калоричното натоварване с някаква неизвестна и относително малка стойност може да е достатъчно, за да сведе до минимум покачването на този хормон - което може да е пряко отговор на спад в кръвната глюкоза и опит кортизол да подпомогне поддържането на гликемия, докато е на гладно [22].
Заключения
Нашите данни показват, че острото хранене или с липиди, или с въглехидрати с различна големина има малко влияние върху серумния тестостерон или кортизол по време на острия постпрандиален период. Серумният инсулин се увеличава значително при въглехидратно хранене, но не и при липидно хранене. Бъдещата работа трябва да обмисли включването на възрастни и метаболизирани индивиди, както и жени, в опит да се определи отговорът им на еднократно хранене с макронутриенти с различни натоварвания. Тези проучвания могат също така да обмислят използването на многократни хранения с определен макронутриент за събиране на данни относно това как тези хормони се повлияват по време на 24-часов цикъл. Това допълнително би изяснило дали промените в кортизола и тестостерона наистина се влияят от храненето или просто следват дневния им цикъл.
Конкуриращи се интереси
Финансовата подкрепа за тази работа беше предоставена от Университета в Мемфис. Авторите не декларират конкуриращи се интереси.
Принос на авторите
RJA отговаряше за прегледа на литературата и подготовката на ръкописите. RJB отговаря за дизайна на изследването, биохимичната работа, статистическите анализи и подготовката на ръкописите. И двамата автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис.
- Ядох храна от 3 части за 1 седмица и тя напълно възстанови диетата ми - Ето как
- Как да удвоите своя растеж Mike O; Хърн; ICON Хранене
- Хепато- и неврозащитни ефекти на сок от диня върху остър етанол-индуциран оксидативен стрес
- Липидни нарушения при затлъстяване SpringerLink
- Тестове за липидна кръв Подробности за теста, подготовка; Резултати