Menneskelig metabolisk fleksibilitet: dens rolle i energiregulering og fedme

Fedme beskrives almindeligvis som en konsekvens af overskydende kalorieindtag. Konventionelt er de fysiologiske variabler, der har været af stor interesse, fødeindtagelse og energiforbrug. På trods af årtiers forskning i faktorer, der påvirker indtag og udgifter, er der til dato ikke blevet fremsat nogen overbevisende teori til at forklare, hvorfor visse mennesker er mere modtagelige for vægtøgning end andre. Efterforskerne mener, at et mål for et individs metaboliske fleksibilitet over for en overvægtig morfologi er afgørende og danner en ny tilgang til at forstå ætiologien, håndteringen og behandlingen af ​​fedme. Payne og Dugdale udviklede en simpel model for energibalance, baseret på at opdele den menneskelige krop i fire rum, nemlig "hurtigt" magert væv (protein), "langsomt" magert væv (protein), strukturelt fedt og vævsfedt. Idéelt anses disse for at fungere som fire separate rum, der forbindes med hinanden. Kropsvægt er således blot summen af ​​de fire vægte, og stofskiftehastighed er summen af ​​de separate rumhastigheder. Ethvert energiunderskud i "balanceringsrummet" dækkes ved at trække væv fra de tilstødende fedt- og magre (muskel) rum i et forhold, som er fastsat for ethvert individ. Den observerede menneskelige variation i både tilbøjeligheden til at tage på i vægt eller for at tabe sig effektivt på en kalorieoverskudsdiæt eller en begrænset diæt opnås således ved at bruge modellen udviklet af Payne og Dugdale til energibalance. P-forholdet er beregnet ud fra den antagelse, at kropsprotein er 16 % nitrogen og har en metaboliserbar energiværdi på 16,7 kJ/g. P-forhold kan således beregnes som: P-forhold= kvælstofudskillelse i urinen x 6,25 x 16,7 / samlet energiforbrug. Den regulatoriske kontrol af energifordelingen mellem protein og fedt er meget variabel mellem individer, men konstant inden for samme emne. Det er denne variation i vævsfordelingen mellem magert (protein) og fedt, der er central for reguleringen af ​​kropsvægt. Dette indebærer, at der for et givet individ er en fast opdeling af energi mellem magert (protein) og fedtvæv, når der indtages overskydende kalorier. Ved at bruge resultaterne af den klassiske undersøgelse af human semi-sult af Keys et al, beregnede Dugdale og Payne det individuelle mønster af vævsmobilisering (P-forhold) hos disse forsøgspersoner. P-forholdet varierede fra 0,03 til 0,60. På baggrund af disse data klassificerede de individer i "metabolisk magert" og "metabolisk fedt". Et P-forhold på 0,03 betyder, at ca. 3 % af energitabet fra dette individs kropsvæv stammede fra proteinkatabolisme og 97 % fra fedt. Ved overskydende kalorieforbrug vil 3% af kalorierne således blive aflejret som protein og 97% som fedt ("metabolisk fedt"). På samme måde vil et forsøgsperson med et P-forhold på 0,60 afsætte 60 % kalorier som protein og kun 40 % som fedt ("metabolisk magert"). Denne lagdeling af "metabolisk type" er en ny tilgang inden for fedmeforskning, behandling og håndtering heraf. Den nuværende metode til bestemmelse af P-forhold er baseret på forsøgspersoner, der gennemgår total sult/faste, f.eks. fuldstændig madrestriktion, ad libitum vandindtag. Dette er en meget upraktisk tilgang. Efterforskerens forslag er at udvikle en mere bekvem og praktisk metode til at bestemme P-forholdet. En persons basale stofskiftehastighed efter 10 timers faste natten over vil tilnærme sig nævneren af ​​P-forholdet. Henry et al rapporterede et kvantitativt forhold mellem et tab af nitrogen i fastende urin (FUNL) og obligatorisk nitrogentab i urinen (OUNL), forholdet FUNL: OUNL forblev tæt på 1,5. OUNL kan måles i urin, når en person får en proteinfri diæt. Med disse to mål kan P-forholdet for et individ estimeres. OUNL er det protein, der går tabt i urinen, når man får en diæt uden eller uden protein, og fastende urintab er det nitrogen, der går tabt under sult/faste (FUNL). Efterforskerens foreslåede undersøgelse vil være den første realtidsundersøgelse, der vil bruge det obligatoriske urinnitrogentab og BMR til at kvantificere humant P-forhold.