Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Адрес за заявки за повторно отпечатване и друга кореспонденция: M. Rosenkilde, Blegdamsvej 3, 2200 Копенхаген N, Дания (имейл: [имейл защитен]).

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Център за здравословно стареене, Университет в Копенхаген, Дания

Департамент по биомедицински науки, Университет в Копенхаген, Дания; и

Резюме

Уча дизайн.

След интервенцията от 12 седмици строгата процедура на тестовия поток беше извършена в обратен ред, започвайки с третия тестов ден (36–48 часа след последния тренировъчен двубой). Преди и след интервенцията е имало минимум 2 дни между тестовите дни и всички тестове са били извършени в режим на гладно през нощта (минимум 12 часа).

Записи на диета и активност.

Тридневни записи на диета и активност бяха получени на изходно ниво преди рандомизиране и интервенция седмици 2, 6 и 10. Диетичните регистрации са получени между първия и втория тест ден преди интервенцията. Всички участници бяха индивидуално и внимателно инструктирани да претеглят и записват всички консумирани храни и напитки и да записват модела и интензивността на ежедневните дейности през всеки 3-дневен период. Записите са обработени с подходящ софтуер (Dankost 3000, Dansk Catering Center, Herlev, Дания).

Тестове за упражнения.

Бяха проведени два теста за упражнения с нарастващи натоварвания на велосипед с електронно спиране (Lode Excalibur, Groeningen, Холандия), за да се определят съответно V̇ o 2peak и PFO, и по време на двата теста беше измерен белодробният газообмен. Тестът V̇ o 2peak стартира с 4-минутно загряване при 75 W, последвано от 25-W нарастване всяка минута, докато V 2 o 2peak се постигне въз основа на следните критерии: изравняване във V 2 o 2 въпреки увеличените натоварвания, дихателен обмен съотношение (RER) над 1,15 и прогнозен за възрастта сърдечен ритъм макс (220-годишна възраст).

Тестът за субмаксимално упражнение, използван за определяне на PFO, е описан по-рано при слаби обучени (27) и нетренирани субекти (31); накратко, 8-минутен период на загряване, за да се гарантира стабилно състояние, е последван от 3-минутни стъпки от 30 W, докато RER надвишава 1,0 за пълно 3-минутно натоварване. В настоящото проучване натоварването беше 60 W по време на периода на загряване и беше последвано от стъпки от 30 W.

Хиперинсулинемична изогликемична скоба.

Чувствителността към периферния инсулин беше измерена с хиперинсулинемична изогликемична скоба, прилагаща екзогенен инсулин като първоначално непрекъсната инфузия със скорост 40 mU · min -1 m 2 едновременно с променлива 20% (тегл./Об.) Инфузия на глюкоза, коригирана според плазмената глюкоза измервания на всеки 5–10 минути (ABL 625, радиометър, Копенхаген, Дания), за да се поддържа индивидуалното ниво на глюкоза в плазмата на гладно, както е описано и представено по-подробно другаде (26).

Анализ на скелетната мускулна тъкан.

Изчисления и статистически анализ.

Окисляването на мазнини и въглехидрати по време на различните интензивности на упражненията се изчислява със стандартни стехиометрични уравнения за дихателен газообразен обмен (11), като се пренебрегва окисляването на протеини по време на този кратък пристъп на упражнение (28). Окисляването на субстрата беше изчислено през последните 90 s от всяка стъпка в степенувания тест за упражнения и беше получено стандартно приспособяване на кривата на полинома за всеки индивид, за да се оцени PFO и интензивността на упражнението, при което се случи, наречено FatMax (1).

Това проучване е проучване на ефикасността и резултатите са оценени с помощта на анализ на протокол. Поради RER> 1.0 вече след първото натоварване при предварително тестване на четири обекта (T-iD: 1; D: 1; C: 2), PFO не може да бъде определен и всички данни от тези субекти впоследствие са изключени от анализ на данните като първични данни не са налични.

Описателните данни преди и след намеса са описани като средства ± SE. Разликите в стойностите след интервенция между групите за рандомизация са представени като коригирани средни най-малки квадрати с двустранен 95% CI. В рамките на групата промените се оценяват по сдвоени т-тест и за оценка на основните ефекти от интервенцията между различията в групите бяха оценени от ANCOVA със стойности след интервенция като зависими променливи и базови стойности и присвояване на групи като ковариати. Всички сравнения по двойки бяха коригирани чрез процедурата на Tukey. В допълнение, общите ефекти от тренировката за издръжливост (T и T-iD) или загубата на тегло (D и T) и взаимодействието между тренировките за издръжливост и загубата на тегло бяха оценени от ANCOVA с данни след интервенцията като зависима променлива, тренировка и загуба на тегло като качествени ковариати и изходни данни като количествени ковариати. Това също е представено чрез най-малките квадрати със 95% CI и този анализ е извършен, за да се разграничат резултатите, получени в резултат на тренировка за издръжливост и загуба на тегло. Прогнозите за промени в PFO се определят чрез прости двувариантни корелации (Pearson) както за тренировките (T и T-iD), така и за групите за отслабване (T и D). Ниво от P ≤ 0,05 се счита за значимо.

Субектите и отговорът на предписаните интервенции са представени по-подробно на друго място (26). Накратко, регистрациите на диетичен прием показват диетично съответствие с интервенцията (Таблица 1). При D енергийният прием е по-нисък в сравнение с двата С (-640 kcal; -1,150: -136, P 0,12) и енергийният прием не се различава между тези две групи (P = 0,99). Намаляването на EI в D е постигнато чрез намаляване на приема на хранителни мазнини (спрямо C: −5 E%; −10: −1, P = 0,03), до известна степен консумация на алкохол (P = 0,06 спрямо С) и увеличаване на относителния принос на диетичните въглехидрати (спрямо С: 7 Е%; 1: 13, P = 0,02), докато приемът на хранителни протеини е непроменен (P = 0,65 спрямо С) (Таблица 1). При T-iD увеличеният хранителен прием се получава чрез увеличаване главно на диетични въглехидрати (срещу C 7 E%; 1: 12, P = 0,01), най-вероятно за сметка на хранителните мазнини (в рамките на групова разлика: -3 E%; -6; -0,5, P = 0,03) (Таблица 1). Освен това се наблюдава отлично спазване на обучителните интервенции; T: 97 ± 2% (разход на енергия при упражнения: 576 ± 11 kcal/ден); и T-iD: 95 ± 2% (563 ± 15 kcal/ден). Средната интензивност на упражненията не се различава между T (72 ± 2% V̇ o 2peak) и T-iD (67 ± 2% V̇ o 2peak) (P = 0,14).

Таблица 1. Диетичен прием

Данните са средно ± SE, а нивото на значимост е P * Значителна промяна в групата.

† Значително различен от C.

§ Значително различен от D.

‡ Значително различен от T-iD.

С, контролна група; D, диетична група; EI, енергиен прием; Т, тренировъчна група; T-iD, обучение повишена диета група.

Въпреки че пълната извадка от субекти не е включена в настоящата статия, констатациите относно телесния състав и V and o 2peak (Таблица 2) са подобни на тези, публикувани по-рано (26). Телесното тегло и телесните мазнини са намалени в T и D в сравнение с C (P o 2peak подобрено с 15% независимо от загубата на тегло в двете тренировъчни групи (4.6 ml O2 · kg -1 -1 min -1; 1.2: 8.0, P o 2peak (P = 0,26).

Таблица 2. Състав на тялото и променливи на тренировката

Данните са средно ± SE, а нивото на значимост е P * Значителна промяна в групата.

† Значително различен от C.

§ Значително различен от D.

‡ Значително различен от T-iD.

FFM, маса без мазнини; V̇ o 2пик, пиково усвояване на кислород; V̇ o 2max, максимално усвояване на кислород.

Капацитет на окисляване на мазнините.

Капацитетът за окисляване на липиди по време на субмаксимално упражнение се подобрява с тренировка за издръжливост, тъй като се наблюдават промени в PFO при тренировки за издръжливост, независимо от загуба на тегло (0,10 g/min; 0,03: 0,17, P = 0,03) въз основа на ANCOVA с обучение и отслабване като качествени ковариати. Освен това, в сравнение с C, PFO се увеличава с 42% в T (0,16 g/min; 0,02: 0,30, P = 0,02) и 41% в T-iD (0,16 g/min; 0,01: 0,30, P = 0,04). Тази разлика беше очевидна и при T в сравнение с D (0,14 g/min; 0,01: 0,28, P = 0,03), но увеличението на PFO в T-iD има тенденция да се различава само от D (0,14 g/min; -0,005: 0,28, P = 0,06) (Таблица 2 и Фиг. 1). Коригиран за промени в FFM, PFO също се увеличава в рамките на T (2,2 ± 0,5 mg/kg FFM/min, P

ефекти

Фиг. 1.Субмаксимално окисляване на мазнини и въглехидрати по време на прогресивно упражнение, започващо при 60 W с стъпки от 30 W на всяка трета минута, докато съотношението на дихателния обмен> 1,0 на изходно ниво (Pre) и в края на 12-седмична интервенция (Post) с група за отслабване, предизвикано от тренировка (Т, н = 11) (A и Б.), диета, индуцирана група за отслабване (D, н = 11) (° С и д), тренировка без група за отслабване (T-iD, н = 11) (Е. и F), както и седяща контролна група (C, н = 10) (G и З.). Данните са средно ± SE. Относителната интензивност се изчислява спрямо V̇ o 2max.

Повишеният капацитет за окисляване на липидите по време на субмаксимално упражнение е очевиден и по други начини: броят на субмаксималните натоварвания, изпълнени с RER 0,26 за всички сравнения) и T-iD (P > 0,40 за всички сравнения).

Митохондриални протеини на скелетните мускули.

Промените в скелетните мускулни митохондриални ензими са представени на фиг. 2. Тренировката за издръжливост независимо увеличава митохондриалния дихателен верижен комплекс II (P 0,6 за двете) или C (P > 0,3 и за двете), нито промяната е увеличена независимо от тренировка за издръжливост (P = 0,09). По същия начин не е имало междугрупови разлики за HADH, въпреки че промените в количеството на този протеин са склонни да се увеличават с тренировка (P = 0,06).

Фиг. 2.Съдържание на протеини в скелетните мускули в цитрат синтаза (A), β-хидроксиацил-КоА дехидрогеназа (HADH) (Б.) и митохондриални ензимни комплекси II – V (° С-F) на изходно ниво (PRE) и в края на 12-седмична интервенция (POST) с индуцирана от тренировка загуба на тегло (T, н = 11), индуцирано отслабване (D, н = 11), тренировка без загуба на тегло (T-iD, н = 11) и седящи контроли (C, н = 10). Представителни петна на специфични протеини са показани във всеки панел за един субект в T, D, T-iD и C групи. * Значителна промяна в групата. † Значително различен от промяната в C след интервенцията от 12 седмици. § Значително различен от промяната в D след интервенцията от 12 седмици. $ Значителен ефект от обучението за издръжливост само по себе си. Данните са средно ± SE, а нивото на значимост е P

Асоциации с предизвикани от обучение промени в PFO.

За н = 44, предизвиканите от интервенция промени в V̇ o 2peak са свързани с промени в PFO (R 2: 0,42, P 2: 0,43, P 2: 0,49, P 2: 0,43, P 2: 0,31, P 2: 0,11, P = 0,03, н = 44), въпреки че тази връзка е била само гранична статистически значима, когато PFO се коригира за FFM (PFO/FFM; R 2: 0,09, P = 0,054, н = 44). Когато PFO се коригира за промени във V̇o 2max, промените в периферната чувствителност на цялото тяло към инсулина не са свързани с промени в PFO (P = 0,23).

Проучвания с напречно сечение, както и гореспоменатите проучвания за интервенции на обучение, показват голяма междупредметна вариабилност в способността за окисляване на мазнините (14, 37). Основните механизми могат да включват молекулярни пътища, замесени в метаболизма на мастните киселини в скелетните мускули по време на тренировка. Окисляването на мазнините в цялото тяло е положително свързано с окисляването на мазнините in vitro в митохондрии (33). В настоящото проучване измерихме нивата на протеини на няколко скелетни мускулни митохондриални ензими. Митохондриалните ензимни комплекси на дихателната верига II и IV се увеличават чрез упражнения за издръжливост независимо от загубата на тегло и има тенденция за увеличаване и на HADH. По-рано показахме, че експресията на митохондриални ензими (CS и комплекс II – V) се увеличава и положително се асоциира с промени в PFO след тренировка за издръжливост при подобна популация лица с наднормено тегло (32). Тези констатации са възпроизведени само частично в настоящото проучване, вероятно поради липса на статистическа мощ. Независимо от това, положителната връзка между промените в PFO и V̇ o 2peak, макар и по-неспецифична, подкрепя наблюденията между метаболитните адаптации, предизвикани от тренировка за издръжливост и подобрения в PFO (32).

В настоящото проучване ние използвахме стабилен дизайн на изследването и субектите бяха внимателно контролирани, за да се разграничат ефектите от тренировките за издръжливост със или без ефекти на загуба на тегло или загуба на тегло. Заключваме, че 3 месеца ежедневно обучение за издръжливост, независимо от загубата на тегло, но не и индуцираното от диетата отслабване, увеличава PFO при мъже с умерено наднормено тегло.

Финансовата подкрепа за това проучване е получена от Датския национален изследователски съвет; Министерство на културата, Комисия по спортни изследвания; Академията по мускулна биология, упражнения и здравни изследвания (AMBEHR); фондация Novo Nordisk; Датската асоциация за диабет; Aase og Ejnar Danielsens Fond; Ода ог Ханс Свенингсенс Фонд; Fonden til Lægevidenskabens Fremme; Else og Mogens Wedell-Wedellsborgs Fond, Fonden от 17.12.1981; Beckett-Fonden и Direktør J. Madsen og hustru O. Madsens Fond and Fitness.dk. Заплата на Mads Rosenkilde е финансирана от Програмата за постижения на Университета в Копенхаген за интердисциплинарни изследвания (www.go.ku.dk). Финансовите спонсори не са играли роля при проектирането или провеждането на проучването, при събирането, анализа или тълкуването на данни, нито при подготовката на ръкописа.

Не се декларират конфликти на интереси, финансови или други, от автора (авторите).

P.N., T.P., J.W.H. и B.M.S. концепция и дизайн на научните изследвания; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N. и B.M.S. проведени експерименти; P.N., M.R. и B.M.S. интерпретирани резултати от експерименти; P.N., M.R. и B.M.S. изготвен ръкопис; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N., J.W.H. и B.M.S. редактиран и преработен ръкопис; P.N., M.R., T.P., K.W., M.F., N.B.N., J.W.H. и B.M.S. одобрена окончателна версия на ръкописа; M.R., T.P. и B.M.S. анализирани данни; М.Р. и Б.М.С. подготвени фигури.

ПРИЗНАВАНИЯ

Всички участници в изпитанията са признати, а Герда Хау, Джепе Бах, Регице Краунсое и Томас Бек допринесоха с експертна техническа помощ.

ПРЕПРАТКИ

ЗАБЕЛЕЖКИ НА АВТОРА

* P. Nordby и M. Rosenkilde допринесоха еднакво за това проучване.

  • Адрес за заявки за повторно отпечатване и друга кореспонденция: M. Rosenkilde, Blegdamsvej 3, 2200 Copenhagen N, Дания (e-mail: [email protected] ku. Dk).