Stefan GJA Camps, Sanne PM Verhoef, Klaas R Westerterp, Загуба на тегло, поддържане на теглото и адаптивна термогенеза, The American Journal of Clinical Nutrition, том 97, брой 5, май 2013 г., страници 990–994, https://doi.org /10.3945/ajcn.112.050310

поддържане

РЕЗЮМЕ

Заден план: Индуцираната от диетата загуба на тегло се придружава от адаптивна термогенеза, т.е. непропорционално или по-голямо от очакваното намаляване на метаболизма в покой (RMR).

Обективен: Целта на това проучване е да се изследва дали адаптивната термогенеза се поддържа по време на поддържане на теглото след загуба на тегло.

Дизайн: Субектите са 22 мъже и 69 жени [средно ± SD възраст: 40 ± 9 y; индекс на телесна маса (ИТМ; в kg/m 2): 31,9 ± 3,0]. Те спазваха диета с много ниска енергия за 8 седмици, последвана от 44-седмичен период на поддържане на теглото. Съставът на тялото беше оценен с модел с 3 отделения, базиран на телесно тегло, обща телесна вода (разреждане на деутерий) и телесен обем. RMR се измерва (RMRm) с вентилирана качулка. Освен това се прогнозира RMR (RMRp) на базата на измерения телесен състав: RMRp (MJ/d) = 0,024 × маса мазнини (kg) + 0,102 × маса без мазнини (kg) + 0,85. Измерванията се проведоха преди диетата и 8, 20 и 52 седмици след началото на диетата.

Резултати: Съотношението на RMRm към RMRp е намаляло от 1.004 ± 0.077 преди диетата до 0.963 ± 0.073 след диетата (P

ВЪВЕДЕНИЕ

Нарастващото разпространение на затлъстяването и съпътстващите го заболявания е един от основните здравословни проблеми в съвременния ни свят (1). Въпреки че стратегиите за отслабване са насочени към двете страни на енергийния баланс, приема и разходите, успехът при дългосрочното поддържане на загуба на тегло е нисък (2, 3). Адаптивната термогенеза, която се описва като намаляване на енергийните разходи над очакваното от загубата на безмаслена маса (FFM) 4 и мастна маса (FM), може да бъде важен фактор, който компрометира поддържането на намалено телесно тегло . По начало тази метаболитна адаптация е биологично значим механизъм за оцеляване, който спестява енергия в условията на глад и опасно ниски енергийни запаси (4, 5).

Устойчивата адаптивна термогенеза благоприятства положителния енергиен баланс по време на поддържане на теглото и може да предразположи към възстановяване на теглото. Целта на това проучване е да се изчисли количествено адаптивната термогенеза след 8 седмици диета с много ниска енергия (VLED) и как тази адаптация се е развила по време на 1 година проследяване. Адаптивната термогенеза се оценява от сравнение между измерения и прогнозирания RMR, където уравнението за прогнозиране на RMR включва FFM и FM като независими променливи (17).

ПРЕДМЕТИ И МЕТОДИ

Субекти

Деветдесет и един здрави индивида (69 жени и 22 мъже) със средна ± SD възраст 40 ± 9 години и със средна ± SD BMI (в kg/m 2) от 31,9 ± 3,0 (Таблица 1) бяха наети чрез обяви в местни вестници и на табла за обяви в университета. Те преминаха първоначален скрининг, който включваше измерване на телесно тегло и ръст и попълване на въпросник за общото здравословно състояние. Всички са били в добро здраве, не са използвали лекарства (с изключение на контрацепцията), непушачи и най-много умерени потребители на алкохол. Те бяха стабилни в теглото, както е определено чрез промяна на теглото ТАБЛИЦА 1

Жени (n = 69) Мъже (n = 22)
Възраст (y) 39 ± 10 44 ± 7
Тегло (кг) 89,0 ± 10,0 103,6 ± 13,0
Височина (m) 1,67 ± 0,05 1,81 ± 0,08
ИТМ (kg/m 2) 32,1 ± 3,1 31,0 ± 2,5
Жени (n = 69) Мъже (n = 22)
Възраст (y) 39 ± 10 44 ± 7
Тегло (кг) 89,0 ± 10,0 103,6 ± 13,0
Височина (m) 1,67 ± 0,05 1,81 ± 0,08
ИТМ (kg/m 2) 32,1 ± 3,1 31,0 ± 2,5

Всички стойности са средни стойности ± SD.

Жени (n = 69) Мъже (n = 22)
Възраст (y) 39 ± 10 44 ± 7
Тегло (кг) 89,0 ± 10,0 103,6 ± 13,0
Височина (m) 1,67 ± 0,05 1,81 ± 0,08
ИТМ (kg/m 2) 32,1 ± 3,1 31,0 ± 2,5
Жени (n = 69) Мъже (n = 22)
Възраст (y) 39 ± 10 44 ± 7
Тегло (кг) 89,0 ± 10,0 103,6 ± 13,0
Височина (m) 1,67 ± 0,05 1,81 ± 0,08
ИТМ (kg/m 2) 32,1 ± 3,1 31,0 ± 2,5

Всички стойности са средни стойности ± SD.

Уча дизайн

Изследването обхваща цяла година, започвайки с VLED за 8 седмици и последван от 44-седмичен период на поддържане на теглото (Фигура 1). Субектите са дошли в университета за измервания четири пъти: ден преди началото на диетата (изходно ниво), 8 седмици след началото на диетата (края на диетата), 20 седмици след началото на диетата и 52 седмици след началото на диетата. При всеки случай измерванията включват RMR, последвано от телесен състав и се извършват от 0800 сутринта нататък на гладно.

Блок-схема на 1-годишната програма, която субектите са следвали; точките за измерване са посочени. VLED, много нискоенергийна диета.

Блок-схема на 1-годишната програма, която субектите са следвали; точките за измерване са посочени. VLED, много нискоенергийна диета.

За да стигнат до университета за RMR измервания, субектите са инструктирани да пътуват с обществен транспорт или с кола, за да избегнат физическа активност, която би увеличила RMR. След пристигането си почиваха на легло в продължение на 30 минути, което беше последвано от 30 минути RMR измервания в легнало положение с използване на система с вентилиран качулка с отворен кръг (18). Газовите анализи се извършват с парамагнитен кислороден анализатор (Servomex тип 1158; Crowborough) и инфрачервен анализатор на въглероден диоксид (Servomex тип 1520), докато потокът се поддържа с постоянна скорост от 80 L/min и допълнително се измерва, както е описано от Schoffelen et ал (19). Вътрешното индивидуално CV за тази система е 3,3 ± 2,1% (18). Изчисляването на RMR от измерената консумация на кислород и производството на въглероден диоксид се основава на формулата на Brouwer (20).

Състав на тялото

Височината беше измерена при скрининг с точност до 0,1 cm с помощта на монтиран на стената стадиометър (модел 220; Seca). Съставът на тялото се определя съгласно модела на Siri’s с 3 отделения на базата на телесно тегло, телесен обем и обща телесна вода (21). Теглото на тялото се измерва с помощта на калибрирана скала (Life Measurement Corporation). Обемът на тялото се измерва чрез плетизмография с изместване на въздуха със системата BodPod (Life Measurement Corporation) (22, 23). Общата телесна вода се определя чрез разреждане на деутерий през предходната нощ, съгласно протокола от Маастрихт (24). ИТМ се изчислява чрез разделяне на телесното тегло на квадратен ръст (kg/m 2).

Диетата за отслабване (Modifast; Nutrition et Santé Benelux) се спазва в продължение на 8 седмици. Диетата е обогатена с протеини формула, която осигурява 2,1 MJ/d (51,9 g протеин, 50,2 g въглехидрати и 6,9 g липиди) и съдържание на микроелементи, което отговаря на препоръчаната от Холандия дневна доза. VLED се предоставя на субектите като сашета с прах. Всяко саше представляваше 1 хранене и 3 сашета се консумираха всеки ден. Освен предоставените заместители на храненето, на субектите е било позволено да ядат зеленчуци, когато се чувстват гладни. Субектите са инструктирани да смесват праха с количеството вода, посочено на опаковките, и са посъветвани да пият вода достатъчно през целия период на диета.

Изчисления и статистически анализ

В допълнение към измерването на RMR (RMRm) със системата с вентилирана качулка, RMR се прогнозира (RMRp) със следното уравнение: RMRp (MJ/d) = 0,024 × FM (kg) + 0,102 × FFM × (kg) + 0,85 (17). Тъй като FM и FFM се използват за изчисляване на RMRp, уравнението може да се използва независимо за секс. Адаптивната термогенеза се изчислява като RMRm, разделено на RMRp. След това полученото съотношение се сравнява между различните времеви точки. Стойност> 1 показва, че измереният RMR е по-висок от очаквания въз основа на телесния състав и стойност в таблица 2). След 20 и 52 седмици все още имаше значителна средна загуба на тегло в сравнение с изходното ниво: 8,5 ± 5,3 kg (P Фигура 2). Като процент от изходното тегло, пациентите са загубили средно 10,3 ± 4,4% (P ТАБЛИЦА 2

Характеристики на субекта на изходно ниво след 8 седмици VLED и след 20 и 52 седмици поддържане на теглото 1

Изходно ниво (n = 91) 8 седмици (n = 91) 20 седмици (n = 91) 52 седмици (n = 91)
Тегло (кг) 2 92,9 ± 12,6 83,3 ± 11,4 *** 84,5 ± 12,4 *** 87,5 ± 13,4 ***
FM (кг) 2 38,7 ± 7,2 30,9 ± 6,9 *** 31,2 ± 7,2 *** 33,7 ± 7,8 ***
FFM (kg) 2 54,2 ± 10,1 52,4 ± 9,8 *** 53,3 ± 10,3 * 53,8 ± 9,9 *
RMRm (MJ/d) 2 7,31 ± 1,04 6,64 ± 0,88 *** 6,92 ± 1,05 *** 6,97 ± 1,00 ***
RMRp (MJ/d) 2 7,29 ± 1,03 6,91 ± 0,97 *** 7,04 ± 1,04 *** 7,12 ± 1,01 ***
RMRm/RMRp 2 1,004 ± 0,077 0,963 ± 0,073 ** 0,983 ± 0,063 * 0,984 ± 0,068 *
RMRm/RMRp коригиран 3 0,967 ± 0,007 * 0,985 ± 0,007 * 0,979 ± 0,007 *
Изходно ниво (n = 91) 8 седмици (n = 91) 20 седмици (n = 91) 52 седмици (n = 91)
Тегло (кг) 2 92,9 ± 12,6 83,3 ± 11,4 *** 84,5 ± 12,4 *** 87,5 ± 13,4 ***
FM (кг) 2 38,7 ± 7,2 30,9 ± 6,9 *** 31,2 ± 7,2 *** 33,7 ± 7,8 ***
FFM (kg) 2 54,2 ± 10,1 52,4 ± 9,8 *** 53,3 ± 10,3 * 53,8 ± 9,9 *
RMRm (MJ/d) 2 7,31 ± 1,04 6,64 ± 0,88 *** 6,92 ± 1,05 *** 6,97 ± 1,00 ***
RMRp (MJ/d) 2 7,29 ± 1,03 6,91 ± 0,97 *** 7,04 ± 1,04 *** 7,12 ± 1,01 ***
RMRm/RMRp 2 1,004 ± 0,077 0,963 ± 0,073 ** 0,983 ± 0,063 * 0,984 ± 0,068 *
RMRm/RMRp коригиран 3 0,967 ± 0,007 * 0,985 ± 0,007 * 0,979 ± 0,007 *

ANOVA с еднофакторни повтарящи се мерки с корекция на Bonferroni е използван за множество сравнения, а 1-фактор ANCOVA между групите с процент на загуба на тегло като ковариант е използван за сравняване на съотношенията между 0, 8, 20 и 52 седмици. * Р

Стойностите са средни стойности ± SD.

Стойностите са средни стойности ± SE и са коригирани за процентната загуба на тегло.

Характеристики на субекта на изходно ниво след 8 седмици VLED и след 20 и 52 седмици поддържане на теглото 1

Изходно ниво (n = 91) 8 седмици (n = 91) 20 седмици (n = 91) 52 седмици (n = 91)
Тегло (кг) 2 92,9 ± 12,6 83,3 ± 11,4 *** 84,5 ± 12,4 *** 87,5 ± 13,4 ***
FM (кг) 2 38,7 ± 7,2 30,9 ± 6,9 *** 31,2 ± 7,2 *** 33,7 ± 7,8 ***
FFM (kg) 2 54,2 ± 10,1 52,4 ± 9,8 *** 53,3 ± 10,3 * 53,8 ± 9,9 *
RMRm (MJ/d) 2 7,31 ± 1,04 6,64 ± 0,88 *** 6,92 ± 1,05 *** 6,97 ± 1,00 ***
RMRp (MJ/d) 2 7,29 ± 1,03 6,91 ± 0,97 *** 7,04 ± 1,04 *** 7,12 ± 1,01 ***
RMRm/RMRp 2 1,004 ± 0,077 0,963 ± 0,073 ** 0,983 ± 0,063 * 0,984 ± 0,068 *
RMRm/RMRp коригиран 3 0,967 ± 0,007 * 0,985 ± 0,007 * 0,979 ± 0,007 *
Изходно ниво (n = 91) 8 седмици (n = 91) 20 седмици (n = 91) 52 седмици (n = 91)
Тегло (кг) 2 92,9 ± 12,6 83,3 ± 11,4 *** 84,5 ± 12,4 *** 87,5 ± 13,4 ***
FM (кг) 2 38,7 ± 7,2 30,9 ± 6,9 *** 31,2 ± 7,2 *** 33,7 ± 7,8 ***
FFM (kg) 2 54,2 ± 10,1 52,4 ± 9,8 *** 53,3 ± 10,3 * 53,8 ± 9,9 *
RMRm (MJ/d) 2 7,31 ± 1,04 6,64 ± 0,88 *** 6,92 ± 1,05 *** 6,97 ± 1,00 ***
RMRp (MJ/d) 2 7,29 ± 1,03 6,91 ± 0,97 *** 7,04 ± 1,04 *** 7,12 ± 1,01 ***
RMRm/RMRp 2 1,004 ± 0,077 0,963 ± 0,073 ** 0,983 ± 0,063 * 0,984 ± 0,068 *
RMRm/RMRp коригиран 3 0,967 ± 0,007 * 0,985 ± 0,007 * 0,979 ± 0,007 *

ANOVA с еднофакторни повтарящи се мерки с корекция на Bonferroni е използван за множество сравнения, а 1-фактор ANCOVA между групите с процент на загуба на тегло като ковариант е използван за сравняване на съотношенията между 0, 8, 20 и 52 седмици. * Р

Стойностите са средни стойности ± SD.

Стойностите са средни стойности ± SE и са коригирани за процентната загуба на тегло.

Средно (± SD) телесно тегло при 0, 8, 20 и 52 седмици от 1-годишното проучване. Черните ленти представляват средното телесно тегло на всички субекти, светлосивите ленти на жените (n = 69) и тъмно сивите ленти на мъжете (n = 22).

Средно (± SD) телесно тегло при 0, 8, 20 и 52 седмици от 1-годишното проучване. Черните ленти представляват средното телесно тегло на всички субекти, светлосивите ленти на жените (n = 69) и тъмно сивите ленти на мъжете (n = 22).

По време и след 44 седмици проследяване след 8 седмици на VLED, RMRm все още е непропорционално намален, разширявайки знанията за устойчива адаптивна термогенеза, показани преди това от Van Gemert et al до 6 години, но след тежка загуба на тегло (> 50 kg) чрез стомашна лента (15) и от Rosenbaum et al до само 7 седмици проследяване след 10% загуба на тегло (26). Противно на Doucet et al (7), които показват устойчива адаптивна термогенеза само при мъже, а не при жени до 4 седмици след загуба на тегло, открихме трайно непропорционално намаляване на RMRm независимо от пола. Освен това, същата корелация между загубеното тегло и адаптивната термогенеза, получена след VLED, е установена до 44 седмици след загуба на тегло, което показва, че когато теглото е все още под първоначалното тегло от преди диетата, адаптивната термогенеза се поддържа. В същото време това показва, че в случай на неуспешно поддържане на загубеното тегло и връщане към изходното тегло, адаптивната термогенеза вече не се наблюдава. Непропорционалното намаляване на енергийните разходи благоприятства положителен енергиен баланс по време на поддържане на теглото и може да предразположи към възстановяване на теглото и може да бъде един от факторите, допринасящи за високата рецидивизъм при затлъстяване.

Ограничение на това проучване беше, че диетата и физическата активност не бяха стандартизирани по време на 44 седмици проследяване. От друга страна, поради липсата на съвети относно диетата и физическата активност, това проучване отразява постиженията в условията на свободен живот. Друго ограничение на това проучване е породено от голямата интериндивидуална вариация в резултатите. Наблюдаваните вариации обаче позволяват адаптивната термогенеза да бъде корелирана в широк диапазон от неуспешно до успешно поддържане на теглото по време на проследяването. Едно от основните предимства по отношение на други проучвания беше 44 седмици проследяване за изследване на устойчива термогенеза след умерена загуба на тегло.

За бъдещи изследвания е важно да се изяснят метаболитните, невроендокринните, вегетативните и поведенческите промени, свързани с адаптивните отговори, различни от промените в телесното тегло сами по себе си (27). Показано е, че промените в лептина (26, 28), инсулина (29) и хормоните на щитовидната жлеза (10, 26, 30, 31), както и промените в симпатиковия тонус (30–32) са свързани с непропорционално намаляване в енергийните разходи, предизвикани от загуба на тегло.

В заключение, нашето проучване показа, че умерената загуба на тегло, предизвикана от ограничаване на енергията, води до непропорционално намаляване на RMR. В допълнение, адаптивната термогенеза се наблюдава не само след диетата, но тя се поддържа до 44 седмици проследяване и е в положителна корелация с количеството загубени килограми. В резултат на това адаптивната термогенеза благоприятства положителния енергиен баланс по време на поддържане на теглото и може да увеличи риска от възстановяване на теглото.

Отговорностите на авторите бяха следните - KRW и SPMV: проектираха изследването; SGJAC и SPMV: събрани данни; SGJAC: анализира данните и пише ръкописа; и KRW: ръководи проучването, допринася за интерпретацията на данните и преглежда ръкописа. Всички автори прочетоха и одобриха окончателния ръкопис. Нито един от авторите не е имал конфликт на интереси.