Aktivita, adipozita a chuť k jídlu u dospívajících 2 Intervence (AAAA2INT)

Cílem studie je kvantifikovat vztah mezi fyzickou aktivitou, metabolickými funkcemi a chutí k jídlu u adolescentů. Za tímto účelem otestujeme naši pracovní hypotézu, že vysoké úrovně pravidelné střední až intenzivní fyzické aktivity (MVPA), na rozdíl od stavu tělesné hmotnosti, vede k metabolickému fenotypu sestávajícímu ze zvýšené metabolické funkce a správné regulace chuti k jídlu. Náhodně zařadíme adolescenty se sedavou nadváhou/obezitou (N=44) buď do kontrolní skupiny, nebo do skupiny se strukturovaným cvičením po dobu tří měsíců.

Náš statistik studie Dr. Vincent Staggs náhodně vybere účastníky poté, co bude stanovena konečná způsobilost ke kontrole newsletteru nebo k cvičební intervenci, vyvážené podle pohlaví, aby bylo zajištěno stejné složení mužů a žen.

Velikost vzorku pro studii 2 (cíl 2) byla vypočtena na základě dat z naší laboratoře; malá pilotní studie se sedavým a aktivním obdobím pro testování proveditelnosti našich laboratorních protokolů. Na základě těchto předběžných údajů, které jsou podobné údajům v existující literatuře, odhadujeme změny v hodnocení chuti k jídlu (hlad) o 11 % od výchozí hodnoty, což odpovídá velikosti účinku 0,67, což vede k výpočtu velikosti vzorku N=35. Za předpokladu, že během tříměsíční intervence, která je typicky pozorována u podobných intervencí vedených mentorem Dr. Donnellym, opustí 10 % (n=4), je konečná velikost vzorku stanovena na N=40.

Analýza dat bude dokončena PI s pomocí statistika Dr. Staggse a mentorského týmu. Pro měření chuti k jídlu pomocí vizuální analogové stupnice (VAS), která se posuzují ve více časových bodech v rámci jedné relace měření, provedeme analýzy dvěma způsoby. Nejprve provedeme meziskupinové analýzy s použitím každého ze sedmi individuálních hodnocení (např. 60 minut po jídle), abychom zjistili, zda se hodnoty liší podle fyzické aktivity nebo tělesné hmotnosti skupiny. Za druhé, vypočítáme také plochu pod křivkou (AUC) pro každou proměnnou zájmu (např. hlad, ghrelin) a použijte toto měřítko pro test skupinových rozdílů. Abychom se zabývali cílem 1, hypotézou 2, zopakujeme analýzy popsané výše a zahrneme citlivost na inzulín jako kovariát. Abychom se zabývali cílem 2, hypotézou 3, provedeme mezi skupinami analýzy změn v průběhu času pomocí ANOVA s opakovanými měřeními, za použití stejných analytických technik pro proměnné chuti k jídlu, jak je popsáno v cíli 1 (jednotné hodnocení a AUC), přičemž citlivost na inzulín je zahrnuta jako kovariát.

Chuť k jídlu je považována za primární výsledek Cíle 1 a 2. Subjektivní hodnocení hladu a chutnosti bude dokončeno pomocí sebehodnocení vizuálních analogových škál (VAS), přičemž každá škála sestává z 10 cm dlouhé čáry oddělující výroky jako „ne při všichni hladoví? a ?extrémní hlad?. Vnímání dietního omezení, dezinhibice a hladu bude měřeno během každého měření před fixním jídlem pomocí třífaktorového stravovacího dotazníku (TFEQ). Kontrolní dotazník pro kontrolu jídla (CEQ) bude použit k posouzení hladu, sytosti, chutě, touhy jíst určité druhy potravin a schopnosti odolat nutkání k jídlu. Objektivní hodnocení chuti k jídlu bude dokončeno pomocí vzorků krve odebraných ze zavedeného katétru a analyzovaných na epizodickou regulaci následujících hormonů nalačno a sytosti: glukóza, inzulín, leptin, ghrelin, glukagonu podobný peptid 1 (GLP-1) a peptid YY (PYY). Všechny vzorky budou smíchány se standardním konzervačním prostředkem (400 ul 10 000 KIU aprotininu), odstředěny, plazma rozdělena na alikvoty a uložena v mrazáku -80 °C do analýzy pomocí standardních souprav v externí certifikované klinické laboratoři.

Měření chuti k jídlu bude hodnoceno po pevné standardní snídani (40 % RMR, složené z 55 % sacharidů, 15 % bílkovin, 30 % tuku). Pevná snídaně bude podávána, když je účastník nalačno (~12 hodin od posledního jídla) a bude požádán, aby jídlo zkonzumoval do 15 minut. Příjem potravy (celkové kcal) bude hodnocen pomocí ad libitního pizzového jídla podávaného tři hodiny po stálém jídle. Účastníci budou instruováni, aby jedli, dokud se pohodlně nenasytili, a budou informováni, že si mohou kdykoli vyžádat další jídlo. Jídla budou podávána v porcích po 400 kcal a každá miska jídla bude zvážena před a po podávání, bez subjektů? znalosti a zaznamenané spotřebované množství. Všechna jídla budou podávána v klidné jídelně bez rušivých vlivů nacházející se v CCHLN. Všechny potraviny budou připravovány standardním postupem v metabolické kuchyni, aby byla zajištěna konzistence napříč podmínkami úpravy, a nutriční složení jídel bude určeno pomocí softwaru pro analýzu živin (Nutrient Data System for Research, verze 2016).

Inzulinová senzitivita prostřednictvím euglykemické ?hyperinsulinemické svorkové techniky je považována za primární výsledek pro Cíl 1, hypotézu 2. Účastníci dorazí nalačno (12 hodin přes noc). Do antekubitální žíly na jedné paži bude zaveden katétr pro infuzi inzulínu a 20% dextrózy a další katétr bude zaveden do kontralaterální antekubitální žíly pro odběr krve. Účastník bude tiše odpočívat a bude měřena RQ prostřednictvím nepřímé kalorimetrie (viz klidová rychlost metabolismu), následuje odběr 3 základních krevních vzorků pro stanovení výchozích hladin glukózy. Bezprostředně po 180 minutách a po dobu 180 minut bude podána připravená kontinuální infuze běžného lidského inzulínu rychlostí 40 mU?m2 plochy tělesného povrchu?1?min?1 spolu s variabilní infuzí 20% dextrózy k udržení odpovídající euglykémie. výchozí hladiny (očekávané 90-100 mg/dl). Měření hladiny glukózy v krvi bude dokončeno každých pět minut pro stanovení rychlosti infuze glukózy pomocí analyzátoru YSI-2300. Kromě toho bude každých deset minut odebírána krev do zkumavek se separátorem séra, centrifugována a skladována při -80 °C. C pro pozdější analýzu inzulínu. RQ bude opět měřeno 2 hodiny do svorky po dobu 15 minut. Inzulinová senzitivita bude určena rychlostí likvidace glukózy během posledních 45 minut hyperinzulinemicko-euglykemického clampu, kdy byla zjištěna euglykémie. Tento postup bude probíhat ve výzkumném zařízení KUMC Clinical and Translation Science Unit.

Adolescenti budou náhodně rozděleni buď do cvičení, nebo do stavu kontroly newsletteru po dobu tří měsíců. Adolescenti randomizovaní ke cvičení se zúčastní řízeného strukturovaného cvičebního programu (chůze na běžeckém pásu, jízda na kole na stacionárním kole atd.) a během tří dnů vydají ekvivalent 400 kcal/sezení (přibližně 45-60 min/sezení)/ týden. Budeme se řídit protokolem mentora Dr. Joseph Donnelly, s cvičebními předpisy postupujícím od 150 kcal/sezení na začátku intervence, aby bylo dosaženo cílového energetického výdeje při cvičení (EEEx) (400 kcal/sezení) na konci 3. měsíce. Odůvodnění této dávky strukturovaného cvičení je založeno na národních a mezinárodních doporučeních fyzické aktivity pro mládež 60 minut/den, spolu s údaji od týmu Donnelly a dalších, které naznačují, že tato úroveň cvičení po dobu tří měsíců povede ke zlepšení kardiorespirační zdatnost u dospívajících účastníků.

EEEx bude hodnocena na začátku a měsíčně během zásahu, aby se určilo trvání cvičení na běžícím pásu potřebné k dosažení cílů EEEx. EEEx bude hodnocena nepřímou kalorimetrií (TrueOne 2400 Metabolic Measurement Cart, ParvoMedics, Salt Lake City, Utah) v jednominutových intervalech. Weirova rovnice bude použita pro výpočet EEEx z naměřené spotřeby kyslíku a produkce oxidu uhličitého. Před každým hodnocením EEEx provedou účastníci krátké zahřátí (~ 2 minuty, 3-4 mph, 0% stupeň). Při základním hodnocení bude rychlost/stupeň běžeckého pásu začínat na 3 mph/0% stupeň a bude se upravovat v přírůstcích 0,5 mph/1% stupeň, dokud účastník nedosáhne 70% HR max - 4 tepy/minutu. Na konci 1. až 3. měsíce se EEEx vypočítá na 70 % a 80 % maximální tepové frekvence (HR), aby vyhovovala osobním preferencím pro chůzi nebo běh. EEEx bude hodnocena při 70 % (15 minut) a 80 % HR max (15 minut) s 2minutovým intervalem mezi hodnoceními, aby účastníci mohli v případě potřeby sejmout náustek a získat vodu. Rychlost nebo sklon budou upraveny v závislosti na preferencích účastníka. Průměrná hodnota EEEx za 15minutový interval (kcal/minutu) bude určovat dobu trvání cvičení provedených během prvního měsíce. Například: EEEx = 9,2 kcal/min, předepsané cvičení = 400 kcal/sezení, délka cvičení = 400/9,2 = 44 minut/sezení.

Všechna cvičení pod dohledem se budou konat v CCHLN na běžeckém pásu, přičemž srdeční frekvence, rychlost a stupeň jsou monitorovány odborníkem na cvičení každých pět minut. Během cvičení budou účastníkům k dispozici televizory a iPady. Shoda bude definována jako dokončení ? 90 % plánovaných cvičení/týden a účastníci budou vyloučeni, pokud tento požadavek nesplní. Úspěšné dokončení cvičebního sezení bude definováno jako udržení cílové HR ≥ 4 tepy/minutu po předepsanou dobu cvičení.

Jak bylo provedeno v předchozích studiích odborníky na léčbu dětské obezity, použijeme kontrolní skupinu zpravodaje. Stejně jako v těchto předchozích studiích budou rodiny dostávat měsíční zpravodaj s „tipy pro rodiče, ukázkami pochvalných prohlášení a aktivitami a recepty vhodnými pro děti? identické s tím, co bylo použito v práci lídrů v oblasti dětské obezity. Obsah bude podobný jako u stávajících skupinových intervencí s adolescenty s nadváhou/obezitou v CCHLN pod vedením mentorky Dr. Ann Davisové.

Energetický příjem bude hodnocen třemi metodami: 1) objektivně, měřeno množstvím kcal zkonzumovaných během jídla ad libitum (viz výše, část Stálá/Ad libitum jídla), 2) subjektivně, hodnoceno v každém volném 7 dnech období hodnocení prostřednictvím 24hodinového stažení stravy ze strany dietologa a 3) vypočtené na základě metody bilance příjmu. Subjektivní energetický příjem bude posuzován pomocí tří opakovaných diet, ke kterým dojde v náhodně vybraných nenásledujících dnech během každého 7denního hodnotícího období volného života (včetně alespoň jednoho víkendového dne), aby se minimalizovala příprava, která by mohla zkreslovat vybavování, tým zkušených ( >6 let pomocí softwaru Nutrient Data System for Research) registrovaní dietologové používající vícestupňový přístup, který využívá nabádání ke snížení vynechávání potravin a standardizuje metodologii rozhovorů mezi tazateli. Odhadovaný energetický příjem bude také vypočítán pomocí metody bilance příjmu během každého léčebného stavu, na základě principů prvního zákona termodynamiky, s použitím následující rovnice: vypočítaný energetický příjem= 1 020 (?FFM/?t) + 9 500(? FM/At) + EE, kde AFFM a AFM představují změnu v každé proměnné měřené pomocí DXA na začátku a na konci každé podmínky posuzovaného období, At představuje dny mezi měřeními; 1 020 a 9 500 představují hustotu energie v kcal FFM a FM na kg; a EE představuje energetický výdej měřený monitorem aktivity.

Energetický výdej bude odhadnut během každého 7denního období volného života pomocí monitoru na paži (SenseWear Mini?, BodyMedia Inc.), který vypočítává energetický výdej pomocí triaxiální akcelerometrie a měření tepelného toku, galvanické odezvy kůže, teplota kůže a teplota okolí v blízkosti těla.

Tělesné složení včetně tukové hmoty a hmoty bez tuku bude měřeno pomocí celotělového duálního energetického rentgenového absorbometru (DXA, systém Lunar DPX, verze 3.6) s účastníkem oblečeným v chirurgických peelingech a naboso.