Vliv cvičení na metabolickou změnu (Exercise)

Na základě předchozích zjištění výzkumu vědci zjistili, že cvičení má za následek kompenzaci energie. V neintervenčním prostředí podléhají příjem energie a výdaje dynamický rovnovážný proces. Nicméně energetický deficit vyvolaný cvičením je kompenzován jinými fyziologickými nebo psychologickými chováními, což vede ke snížení energetické nesrovnalosti způsobené cvičením, čímž se zmírňuje účinky na hubnutí obvykle spojené s cvičením (Pontzer et al 2016: současná biologie). Kontrolní experimenty s potravěmi naznačovaly výsledky přibližně 22% energetiky: Obsazení); Základní zdroj a mechanismus této kompenzace však zůstává nejednoznačný. Analýzy celkových energetických výdajů (TEE) u 1754 jednotlivců prokázaly, že kompenzace energie z cvičení primárně vychází ze snížení výdajů na bazální energii (BEE), přičemž průměrně 72% energie vynaložené během cvičení se využívá pro další energetické výdaje (Careau et al 2021: současná biologie). Tento odpočet je však omezen měřením příjmu energie, adaptivní termogeneze, termického účinku potravin (TEF) a výdajů na energii související s aktivitou (AEE), přičemž zdůrazňuje nutnost cvičebních intervenčních studií, aby se komplexně uchopily cesty a mechanismy kompenzace energie.

Aby se vyřešil výzvy, které představují nadváhu a obezitu, zvyšují kvalitu života obyvatel a ponoří se hlouběji do složitosti kompenzace energie, tento výzkumný projekt se zaměřuje na zkoumání metabolických reakcí těla k provádění intervencí. Prostřednictvím analýzy výdajů a příjmu energie před a po cvičení, složení těla, metabolismu, mikrobioty a metabolomických změn u lidí je primárním cílem důkladně objasnit hlavní faktory a mechanismy za kompenzací energie. Tato klinická studie se skládá ze čtyř fází: měření základního měření intervence před cvičením, intervence cvičení, ihned po 12 týdnech měření cvičení a měření následného sledování 8 týdnů po dokončení intervence cvičení.

Měření předběžného intervence:

• Antropometrická měření: tělesná hmotnost, výška a složení těla

  • Tělesná hmotnost: Při návštěvě 1 bude tělesná hmotnost nalačno měřena pomocí kalibrované SECA na začátku návštěvy. Hmotnost nalačno bude měřena při návštěvě 2 a je -li to použitelné.
  • Výška: Výška (do +0,1 cm) bude měřena stabilní se Seca 217 bez nošení bot.

  • Složení těla:

    • Tuková hmota bude měřena zobrazováním magnetické rezonance (MRI, Shanghai United Imaging, UMR 790).
    • Analýza bioimpedance bude měřit hmotnost bez tuků (Tanita, MC-980).
    • Hmotnost kostní hmoty bude měřena duální energií rentgenovou absorptiometrií (DXA, Horizon WI, Hologic).

• Metabolická měření: krevní tlak, glukóza, srdeční frekvence, výdaje na energii a kardiovaskulární funkce

  • Krevní tlak ： Systolický a diastolický krevní tlak se měří pomocí digitálního sfygmomanometru OMRON.
  • Glukóza v krvi ： Půst a postprandiální glukóza bude zaznamenána kontinuálním monitorovacím systémem glukózy.
  • Srdeční frekvence ： Srdeční frekvence bude monitorována kontinuálním systémem sledování srdeční frekvence.

  • Výdaje na energii ：

    • Tee bude měřeno pomocí metody dvojnásobně značené vody (DLW). Vzorky moči od všech účastníků podskupiny DLW budou uloženy na -20 ℃ a odeslány na suchý led pro analýzu v laboratoři prof. John Speakman na Shenzhen Institute of Advanced Technology, Čínská akademie věd. Izotopy budou měřeny v analyzátoru plynu izotopového plynu na benchtop a průměrná produkce CO2 se vypočítá z poměrů izotopů pomocí nedávno odvozené rovnice (Speakman et al 2021: buněčné zprávy). TEE se poté vypočítá pomocí průměrné produkce CO2.
    • Klidní energetické výdaje (REE) a TEF budou měřeny nepřímou kalorimetrií, zatímco účastníci odpočívají na zádech v respirační komoře s termoneutrálními podmínkami. Pro výpočet energetických výdajů se měří spotřeba kyslíku a produkce CO2. REE bude neustále měřena během spánku v noci a ráno po přenocování půstu a TEF bude měřen po snídani.
  • Test VO2MAX ： Účastníci se musí před testem zahřát jednoduchým protahováním nebo lehkým aerobním cvičením. Test bude proveden na běžícím pásu. Bude nastavena pohodlná rychlost běhu přijatelné pro účastníka. Sklon běžícího pásu se zvýší o 10% každé dvě minuty, dokud jednotlivec nedosáhne svého fyzického limitu a již nemůže pokračovat. Během tohoto testu se k měření koncentrace kyslíku (O2) a oxidu uhličitého (CO2) v dechu pro výpočet VO2MAX použije analyzátor respirační masky a plynu.
• Sběr vzorků: sérum (extrakce žil krve z zápěstí nebo lokte sestry s ošetřovatelskou kvalifikací), výkaly a moč

• Monitor chování: Fyzická aktivita a příjem potravy.

  • Fyzická aktivita ： Fyzická aktivita účastníků bude zaznamenána pomocí akcelerometru GT3X, který se nosí poblíž kyčle po dobu po sobě 14 dní. Monitor by se neměl nosit při koupání nebo plavání. První den je vyřazen spolu s každý den s méně než 12 hodinami opotřebení. Pro platné opatření je cílem získat 2 pracovní den a 2 víkendové dny.
  • Příjem potravy ： Fotografie a metody vážení potravin pro zaznamenávání příjmu potravy na dva náhodné dny před zásahem.

Cvičení intervence:

• Doba cvičení: 12 týdnů
• Cvičení frekvence: 5krát týdně
• Modalita cvičení: Pod dohledem výzkumného pracovníka budou účastníci běžet na běžícím pásu
• Intenzita cvičení: 60% VO2MAX (rychlost běžícího pásu určená na základě VO2MAX)
• Výdaje na energii cvičení: 150 kcal (týdny 1-4, během prvních dvou týdnů se postupně zvyšuje na 150 kcal), 250 kcal (týdny 5-8), 350 kcal (týdny 9-12), měsíčně.
• Monitorování hmotnosti: Zaznamenejte změny tělesné hmotnosti účastníků během cvičení, aniž by o změnách informovali účastníky.
• Sledování srdeční frekvence: Účastníci musí nosit 24hodinový rekordér srdeční frekvence každé měsíce během intervence cvičení, aby sledovali změny srdeční frekvence.
• Vo2Max Testování: Vzhledem k fyziologické a psychologické přizpůsobivosti se cvičení zvýší VO2max. Pro zajištění konzistentní intenzity cvičení a výdajů na energii bude testování VO2MAX prováděno každé čtyři týdny, aby se upravila rychlost a trvání cvičení pro následující čtyři týdny.
• Sběr vzorků krve: Krev nalačno se odebírá každé čtyři týdny.

Okamžitě měření po 12 týdnech intervence (stejné jako předběžné měření intervence):

• Antropometrická měření: tělesná hmotnost, výška a složení těla.
• Metabolická měření: krevní tlak, glukóza, srdeční frekvence, výdaje na energii a kardiovaskulární funkce.
• Sběr vzorků: sérum, výkaly a moč.
• Monitor chování: Fyzická aktivita a příjem potravy.

Následné měření 8 týdnů po dokončení intervence cvičení (stejné jako měření základní linie intervence):

• Antropometrická měření: tělesná hmotnost, výška a složení těla
• Metabolická měření: krevní tlak, glukóza, srdeční frekvence, výdaje na energii a kardiovaskulární funkce
• Sběr vzorků: sérum, výkaly a moč
• Monitor chování: Fyzická aktivita a příjem potravy.