Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Канада

Кореспонденция: É. Doucet, PhD, Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Онтарио, Канада, K1N 6N5.

Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет на Отава, Отава, Канада

Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Канада

Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Канада

Кореспонденция: É. Doucet, PhD, Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Онтарио, Канада, K1N 6N5.

Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Канада

Училище по човешка кинетика, Факултет по здравни науки, Университет в Отава, Отава, Канада

Обобщение

Въведение

компенсация

Ефекти от загубата на тегло върху енергийния баланс

Загубата на тегло усложнява поддържането на енергийния баланс 8, 9. Това става главно чрез намаляване на енергийните разходи 18, 19 и чрез увеличаване на апетита 20-22. По-долу е даден кратък преглед на ефектите от загубата на тегло върху енергийния баланс.

Разход на енергия

Наблюдението, че намаляването на телесното тегло води до намален разход на енергия 18, 19, е широко докладвано. Всъщност, чрез съставянето на систематичен преглед, докладвахме, че енергийните разходи в покой са намалени с

15 kcal на kg загубени 18, когато се вземат предвид всички видове интервенции. Все по-голям брой изследователски групи са допринесли за документирането на намаляването на енергийните разходи, които са по-големи от очакваното от промените в телесната маса и състава 23-26. Нещо повече, тази депресия в енергийните разходи изглежда продължава след загуба на тегло 27-29. Друго релевантно наблюдение на този преглед е, че резултатите от проучвания върху животни 30, 31 и хора подкрепят, че големи намаления в енергийните разходи след загуба на тегло са свързани с рецидив на теглото 32. Взети заедно, изглежда, че загубата на тегло е придружена от състояние на привидно постоянна депресия в енергийния разход в покой, което представлява значително предизвикателство за поддържането на понижено телесно тегло.

Апетит

Награда за храна, вкус и обоняние

Нехомеостатичните фактори, свързани с храната, са еднакво влиятелни при определянето на посоката на поведението при поглъщане 43. Сред тях наградата за храна се увеличава с хронично лишаване от храна при животните, ефект пропорционален на степента на загуба на тегло 44. Интересното е, че възнаграждението за храна може да бъде възстановено до нивата преди лишаването с интрацеребровентрикуларен лептин 45. В този смисъл, проучване, проведено с хора, разкрива, че прилагането на рекомбинантен лептин след 10% загуба на тегло връща мозъчната реакция към хранителни сигнали до нива, сравними с моделите преди загуба на тегло 46, установявайки връзка между състоянието на бедните периферни хранителни вещества и увеличаване на наградата за храна. Доказано е също, че компонентът на вкуса (вкус) на наградата за храна се увеличава след 1 седмица 34 и 8 седмици 47 от траен енергиен дефицит при възрастни. В допълнение, енергийният дефицит също подобрява обонятелните характеристики при хората 34, 48, увеличение, свързано с промени в вкуса и първоначалното телесно тегло на пациентите 48. Колективно, изглежда, че краткосрочният и дългосрочният енергиен дефицит увеличават желанието и харесването на храни, както и вероятно подобряват вкусовите усещания чрез подобрени обонятелни характеристики.

Както е описано по-горе, противодействията за отслабване действат, за да се противопоставят на енергийния дефицит, което в крайна сметка ще доведе до частична или пълна компенсация чрез комбинация от увеличен енергиен прием и/или намален разход на енергия от физическа активност. Следващите раздели имат за цел да предоставят неизчерпателен преглед на енергийната компенсация, която придружава енергийния дефицит, предизвикан от диета и упражнения.

Енергийна компенсация в отговор на калорични ограничения

Съобщава се, че калоричните ограничения водят до загуби на тегло с 12–44% по-ниски от предвидените, но подходите за прогнозиране на резултатите от интервенциите за отслабване често не отчитат всички основни компенсаторни механизми, което оказва влияние върху точността на прогнозата 11. Както е представено в Таблица 1, ние изчислихме енергийната компенсация от неизчерпателна извадка от проучвания, които включваха ограничението на диетичната енергия като единствената модалност, използвана за производство на енергиен дефицит. За да се обмислят, проучванията трябва да включват маса на мазнини и маса без мазнини, информация за степента на ограничаване на енергията, както и разход на енергия в покой преди и след загуба на тегло. За проучвания, които не включват мерки за REE преди и след загуба на тегло, използвахме числа от нашия систематичен преглед 18, за да оценим промените в тази променлива в резултат на загуба на тегло. Както се вижда в тази таблица, има значителна променливост в компенсацията, докато средната компенсация за цялата група изследвания е приблизително

100 kcal над и над нивата преди интервенцията. Заедно с наблюдението, че по-дългите енергийно ограничени проучвания произвеждат по-голяма компенсация, може да се предположи, че с напредването на интервенцията за отслабване все по-голямо напрежение се поставя върху контрола на апетита, което води до прогресивна ерозия на спазването на диетата и като такава до повишена компенсация. От гледна точка на авторегулацията на телесния състав, повторен анализ на данните за промените в телесния състав и измерения енергиен прием от класическия експеримент за гладуване в Минесота 77 разкри, че подобна компенсаторна хиперфагия може да бъде обусловена от три фактора: степента на изчерпване на мазнините, степента на FFM изчерпване и степента на лишаване от калории - което заедно обяснява

80% от дисперсията при компенсаторна хиперфагия 6 .

Референтна изследователска група Продължителност Диетична интервенция Промяна на теглото ± SD (kg)% Енергийна компенсация
Фарадж и др. 49 и Васеф и др. 50 56 жени в постменопауза, ИТМ ≥ 27 6 месеца Ограничение на калориите (621 ± 128 kcal/d) -5,5 ± 4,6 57.5
Ханум и др. 51 60 здрави жени, ИТМ 26–40 8 седмици Хипокалорична диета (
  • † Компенсацията се изчислява чрез разделяне на сумата от промените в телесната енергия (∆FM + ∆FFM) 17 на общия енергиен дефицит за интервенцията (Предписано ограничение на диетичната енергия), коригиран за промените в REE по време на интервенцията, както е показано на фиг. 1 За проучвания, които не включват мерки за REE, ние използвахме стойност, специфична за диетичните интервенции (−18,4 kcal kg −1 18) от нашия систематичен преглед, за да изчислим термогенните корекции. Промените в TEF и PAEE не бяха взети предвид при това изчисление. FM = мастна маса; FFM = маса без мазнини; REE = енергиен разход в покой; TEF = термичен ефект на храната; PAEE = разход на енергия за физическа активност.

Ограничение на калориите и разход на енергия

Енергийна компенсация в отговор на упражнения

Както беше прегледано наскоро от Мелансън и колеги 12, установено е, че действителната загуба на тегло е приблизително 30% от изчислената загуба на тегло. За целите на този преглед, ние също така съставихме неизчерпателен списък от упражнения, които съдържаха необходимите данни за изчисляване на енергийната компенсация, както е описано по-горе. За да бъдат включени, тези проучвания трябва да имат разход на енергия за упражнения, промени в телесното тегло, масата на мазнините и масата без мазнини (Таблица 2). Изследванията бяха изключени, ако някакви диетични манипулации бяха част от интервенцията. Средната енергийна компенсация за цялата група изследвания беше

37%. Фигура 2Б. показва, че енергийната компенсация изглежда се увеличава като функция от продължителността на интервенцията, подобно на това, което наскоро докладвахме 104 и на това, което обсъдихме за калорични ограничения в предишния раздел. Установихме, че предикторите за определяне на степента на компенсация включват взаимодействието между първоначалната маса на мазнините, възрастта и продължителността на интервенцията 104. Всъщност, по-кратки проучвания (87, 89, 90, където се наблюдават по-големи от очакваните промени в телесния състав, дори ако някои проучвания 87, 88 съобщават за ниска положителна компенсация, което означава, че промените в телесния състав все пак са настъпили, но в по-малка степен от очакваното. от друга страна, по-дългите опити (> 25 седмици) изглежда дадоха по-непостоянни резултати, но се стремяха към по-голяма компенсация с течение на времето 10. Забележително е наблюдението, че не сме коригирали общия енергиен дефицит за термогенни корекции в Риу и др. 10. хартия, както направихме при изчислението, представено тук, корекция, която в крайна сметка произвежда малко по-високи стойности на енергийната компенсация.

Референтна изследователска група Продължителност Упражнение намеса Промяна на теглото ± SD (kg)% Компенсация на енергия
Горан и Поелман 84 11 възрастни индивида (56–78 години), ИТМ под 85-ия персентил 8 седмици Циклирайте 3 пъти на седмица, 150–300 kcal/сесия -0,04 ± 0,59 25.3
Донъли и др. 85 16 мъже, ИТМ: 25,0–34,925 жени, ИТМ: 25,0–34,9 16 месеца Аеробни упражнения 5 пъти седмично, 400 kcal/сесия -5,2 ± 15,780,6 ± 17,14 62.399.4
Морио и др. 86 13 заседнали възрастни индивиди (62,8 ± 2,3 години) 14 седмици Циклирайте 3 пъти седмично,

14 kcal kg -1, 19,2 km/седмица, 40–55% VO2 пик 14 kcal kg -1, 19,2 km/седмица, 65–80% VO2 пик

23 kcal kg -1, 32 км/седмица, 65–80% пик на VO2

178 kcal/сесия Разходете се 2 пъти на ден, 5 пъти седмично,

  • † Компенсацията се изчислява чрез разделяне на сумата от промените в телесната енергия (∆FM + ∆FFM) 17 на общия енергиен дефицит за интервенцията (калорична цена на упражнението), коригирана за промените в REE по време на интервенцията, както е показано на фиг. 1. За проучвания, които не включват мерки за REE, ние използвахме стойности, специфични за упражнения (- 11,6 kcal kg - -1 18) от нашия систематичен преглед, за да изчислим термогенните корекции. Промените в TEF и PAEE не бяха взети предвид при това изчисление. FM = мастна маса; FFM = маса без мазнини; REE = енергиен разход в покой; TEF = термичен ефект на храната; PAEE = разход на енергия за физическа активност.

В друг неотдавнашен преглед също се съобщава, че увеличаването на количеството енергия, изразходвано чрез упражнения, води до увеличаване на енергийния прием и/или до намаляване на NEAT 16. Съответно, Макнийл и др. 105 са анализирали данни от 530 жени на възраст 50–74 години, рандомизирани на аеробни упражнения на 150, 225 или 300 минути седмично в продължение на 12 месеца без диетични интервенции. Приблизително 9% от жените са отслабнали повече от очакваното, 20% са компенсирани с 0-50%, което означава, че са загубили малко по-малко тегло от очакваното и

44% компенсирани с 50 до 100%, което означава, че са преживели минимална загуба на тегло в сравнение с очакваното. Близо до 27% са получили компенсация над 100% в тази група. Трябва също да се подчертае, че когато лица с ниско ниво на съответствие са били отстранени, е отбелязана обратна връзка между изпълненото упражнение и компенсацията.

Като цяло, енергийният дефицит, предизвикан от упражнения, изглежда е придружен от по-високо ниво на енергийна компенсация, отколкото калоричните ограничения, което е в съгласие с резултатите на Милър и колеги, публикувани преди 2 десетилетия 13. Подобно на калоричните ограничения, по-дългите интервенции дават по-голяма компенсация 10, вероятно чрез комбинация от увеличен енергиен прием и намален енергиен разход от физическа активност, въпреки че точните механизми все още трябва да бъдат подробно проучени.

Упражнение и енергиен прием

Ефектите от упражненията върху енергийния прием трябва да бъдат внимателно наблюдавани, когато се изучава енергийната компенсация. Много проучвания, използващи упражнения като инструмент за отслабване, не съобщават за промени в приема на енергия след упражнение 84, 85, 88-91, 93, 94. Трябва обаче да се отбележи, че по-голямата част от тези проучвания са използвали записи за диетични храни, 24-часови изземвания или комбинация от двете 84, 85, 88-90, 93, 94. Самоотчитаният хранителен прием често е склонен към подценяване 75, особено в ситуации на загуба на тегло, където участниците вероятно ще подценят действителния си енергиен прием от 20 до 30% 12 до 20-50%, като стойностите са подценени повече от жените 106. Нещо повече, липсата на увеличаване на енергийния прием в тези проучвания, измерена чрез самоотчитане на приема, е трудно да се примири с наблюдението, че компенсацията обикновено е по-висока при упражнения, отколкото при диетичните интервенции 13 .

Изследване, проведено от Кинг и др. използва 12-седмична интервенция от 5 дни в седмицата, за да разследва компенсация в отговор на упражнение 107. Те съобщават, че компенсаторите са имали значително увеличение на EI и глада на гладно, докато всички участници са имали повишени нива на ситост след хранене. Авторите също така откриват голяма средна разлика в загубата на тегло между компенсатори и некомпенсатори 107. Това проучване подчертава относително големия интер-индивидуален отговор на индуцирана от упражнения загуба на тегло и показва, че някои индивиди могат да проявят повишена устойчивост към предизвикани от упражнения енергийни дефицити чрез увеличаване на енергийния прием и/или намаляване на нивото на физическа активност в по-голяма степен.

Упражнение и разход на енергия

Заключение

15 kcal kg −1 18 (плюс промени в разхода на енергия за физическа активност също намалява с промени в телесната маса и този на термичния ефект на храната, която е депресирана в контекста на намален калориен прием) и стремежът към ядене е докладван на увеличаване с

Загубени 100 kcal kg −1, тогава е вероятно тази разлика да се увеличава с увеличаване на загубата на тегло. Докато не са налице ефективни и целенасочени подходи за смекчаване на противодействията за отслабване, изглежда разумно да се препоръчат цели за отслабване, които са адаптирани към нивата на модификации на поведението, които могат да се поддържат с течение на времето.

Конфликт на интереси

Всеки автор е попълнил формуляр за разкриване на конфликт на интереси на ICMJE. По време на тази работа É. Г. получи финансиране за научни изследвания от Medpace/Gelesis. Други автори нямат конфликт на интереси.