Indvirkninger af intermitterende faste på energibalancen og tilknyttede sundhedsresultater

Rekruttering

Lokal reklame i form af plakater vil blive distribueret i hele forskningsinstitutionen, nærliggende organisationer og byen Bath. Plakaterne vil opfordre interesserede til at kontakte forskningschefen for at få mere information om, hvad undersøgelsen vil indebære. Forskerholdet vil søge at rekruttere 72 (36 magre, 36 overvægtige/fede) personer, der opfylder adgangskriterierne (omtales senere).

Tilmelding

Potentielle frivillige vil bruge kontaktoplysningerne i reklamemateriale til at udtrykke deres interesse over for forskerholdet, som derefter vil give dem en kopi af deltagerinformationsbladet, som de kan læse igennem, når det passer dem. De interesserede i at deltage vil derefter blive inviteret til en konsultation forud for tilmelding, hvor de vil få mulighed for at stille spørgsmål, de måtte have om undersøgelsen, før de screenes for inklusions- og eksklusionskriterierne. Dette vil involvere målinger af vægt og højde samt udfyldelse af et spørgeskema om adgangskriterier, spørgeskemaet til undersøgelse af spiseforstyrrelser og spørgeskemaet om parathed til fysisk aktivitet. Forudsat at de opfylder de relevante kriterier, vil de blive talt gennem undersøgelsen og før de bliver bedt om at udfylde en informeret samtykkeformular. Som en del af dette vil proceduren for en fedtvævsbiopsi blive drøftet med deltageren, og de vil blive bedt om at tage stilling til, om de vil medtage dette, da det er en valgfri test.

Baseline Lab Protocol (LAB 1)

Efter formelt at have tilmeldt sig undersøgelsen, vil deltagerne blive inviteret til at begynde deres involvering i undersøgelsen med et 60 minutters besøg på University of Bath efter en 12 timers faste. Under dette besøg vil forskeren få en urinprøve for at kontrollere hydreringsniveauet ved hjælp af et osmometer, før han måler højde, vægt og taljeomkreds. En fastende blodprøve vil også blive taget ved hjælp af venepunktur til at måle hvileniveauer af nøglehormoner og metabolitter. Som afslutning på dette besøg vil deltagerne blive bedt om at udføre en submaksimal træningstest for at kalibrere 'Actiheart'-monitoren, der bruges gennem hele undersøgelsen til at måle energiforbruget til fysisk aktivitet. Til dette vil deltagerne blive bedt om at blive på et løbebånd, da intensiteten stiger over de følgende fire trin:

• Etape 1 - niveauvandring med 3,2 km/t
• Etape 2 - rask gang med 5,2 km/t
• Etape 3 - rask gang ved 5,8 km/t med en stejl stigning på +10,2 %
• Trin 4 - niveauløb med 12,5 km/t

Trin 4 vil kun være inkluderet for dem, der er formelle motionister, da ikke-motionister sandsynligvis ikke vil udføre denne form for aktivitet i deres normale rutine, hvilket gør en kalibrering ved denne intensitet unødvendig. Formelle motionister vil blive identificeret ved hjælp af spørgeskemaet om adgangskriterier. Derudover vil løbebåndsprotokollen blive stoppet tidligere, hvis deltageren beder om at stoppe, eller hvis deres hjertefrekvens overstiger 85 % af deres aldersforudsagte maksimum.

Overvågningsfase

Inden de forlader laboratoriet, vil deltagerne blive forsynet med en Actiheart-monitor, en lille enhed, der påføres brystet, som måler fysisk aktivitet ved at registrere puls og bevægelse hvert minut. De vil også blive forsynet med et sæt køkkenvægte og en logbog til at lave en vejet registrering af deres mad- og væskeindtag og et sæt kropsvægte til at spore deres vægt og hjælpe med at holde den stabil.

I løbet af fire ugers overvågningsfasen vil deltagerne blive bedt om at gennemføre fire 3-dages overvågningsperioder, der hver omfatter to hverdage og en weekenddag, mens de fortsætter i deres normale kost- og motionsvaner. Forskerne vil arrangere indsamling og levering af overvågningsudstyr, hvor det er nødvendigt. Formålet med dette er for det første at sikre vægtstabilitet for at minimere eventuelle forstyrrende påvirkninger, for det andet at give nøjagtige basisværdier for nøglevariabler såsom fysisk aktivitet, og endelig at sikre, at de angivne kostregistre er en gyldig afspejling af det sædvanlige indtag.

Forudsat at data opnået i kontrolfasen opfylder de relevante pålidelighedskriterier, vil deltagerne blive inviteret til at vende tilbage til fysiologilaboratoriet mindst fire uger efter deres første besøg. Som forberedelse hertil vil deltagerne blive bedt om at undgå anstrengende motion, alkohol og koffein, før de faster natten over, indtil de ankommer til laboratoriet den følgende morgen.

Pre-Intervention Lab Protocol (LAB 2)

Før de påbegynder deres intervention, vil deltagerne blive bedt om at deltage i en laboratorieprotokol før intervention, som beskrevet nedenfor. Kvindelige deltagere vil blive bedt om at planlægge dette, så det falder sammen med follikulærfasen af ​​deres menstruationscyklus (3-10 dage efter menstruationsstart), da det er her, deres hormonprofiler er mest stabile.

På dagen for deres besøg vil deltagerne blive bedt om at indtage en pint vand kl. 06.30, før de forbereder sig på at ankomme til laboratoriet kl. 07.30, iført let tøj (dvs. shorts, t-shirt) uden metaldele eller smykker. De skal derefter give en lille urinprøve for at kontrollere hydreringsniveauet, før målinger af højde, vægt og taljeomkreds tages (BEMÆRK: Hvis vægten varierer med mere end 1,0 kg sammenlignet med deres baseline-måling, kan de blive bedt om at gentage overvågningsfasen ).

07:45 vil deltagerne blive bedt om at ligge i en halvliggende stilling og hvile i 30 minutter. Dette er som forberedelse til måling af hvilestofskifte og substratoxidation, som vil blive afsluttet kl. 08:15 over tre 5-minutters perioder ved hjælp af indirekte kalorimetri, mens deltageren forbliver udhvilet. Efter dette vil en intravenøs kanyle blive monteret på den antecubitale vene ved albuen til blodprøvetagning under hele besøget. På dette tidspunkt vil der også blive udtaget en 12 ml fastende blodprøve for at måle hvileniveauer af nøglemetabolitter (f. glukose, insulin, kolesterol, leptin, ghrelin osv.).

08:45 vil deltagere, der har valgt at inkludere fedtvævsbiopsien, gennemgå denne procedure. Hvis inkluderet, vil et område på siden af ​​maven lige over linningen blive steriliseret og injiceret med et bedøvelsesmiddel (Lidocaine Hydrochloride) for at bedøve området. Ved hjælp af en større nål tages en 0,5 grams prøve af fedtvæv lige under huden. Der vil nogle blå mærker, men hvis det efterlades for at hele, bør der ikke være nogen ardannelse. De, der vælger ikke at inkludere denne biopsi, vil simpelthen fortsætte med at hvile.

09:00 vil deltagerne blive bedt om at udfylde visuelle analoge skalaer (VAS), som vil give subjektive mål for appetit, mæthed og lyst til at spise. Umiddelbart herefter vil deltagerne blive forsynet med en prøvemorgenmad med instant grød lavet med sødmælk og sukker, som de skal indtage inden for 10 minutter. Nøgleforanstaltninger vil derefter blive truffet med følgende intervaller:

• 12 ml blodprøve - 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180
• Visuelle analoge skalaer - 30, 60, 90, 120, 150, 180
• Metabolisk hastighed (indirekte kalorimetri) - 60, 120, 180

(Bemærk: den samlede urinproduktion vil også blive kvantificeret gennem den postprandiale periode for at justere substratets oxidationsværdier for proteinoxidation)

12:05 vil deltagerne blive bedt om at placere hånden på deres kanylerede arm i en polstret Perspex-boks, som vil blive opvarmet til 55 grader. Dette er for at tillade det venøse blod at blive arterialiseret, hvilket vil give en bedre indikation af hele kroppens glukosemetabolisme i den efterfølgende test. 12:15 vil der blive udtaget en 7 ml blodprøve, hvorefter deltageren vil blive bedt om at indtage en milkshake, som giver 33 % af deres energibehov. Blodprøver (7 ml) vil derefter blive udtaget hvert 15. minut i de efterfølgende to timer for at teste for tilstedeværelsen af ​​en anden måltidseffekt. 14:15 vil den endelige blodprøve for dette besøg blive udtaget, og kanylen vil blive fjernet.

For at afslutte præ-interventionsprotokollen vil deltagerne blive taget til et separat laboratorium for en dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DEXA) scanning. Dette er en specialiseret form for helkropsscanning, som måler, hvordan en persons vægt er fordelt mellem fedt- og muskelvæv. Det tager cirka otte minutter og kræver, at deltageren ligger stille hele vejen igennem. Den administrerer ganske vist en lille dosis ioniserende stråling, men det svarer til 7 mikroSieverts, som er ledsaget af en risiko for skadelige strålingseffekter i området 1 ud af 10 mio. Anvendelsen af ​​denne metode er blevet godkendt i denne undersøgelse af en uafhængig medicinsk fysikekspert og en klinisk strålingsekspert.

Interventionsfase

Før de forlader laboratoriet, vil deltagerne blive randomiseret til en af ​​de tre behandlingsbetingelser, der er beskrevet nedenfor. Alle tre diætgrupper vil vare i 20 dage i alt, med overgange mellem hver 24-timers cyklus, der sker kl. 15.00 hver dag, idet ideen er, at det vil give dem mulighed for at indtage mindst ét ​​hovedmåltid om dagen i alle tilfælde. For de intermitterende fastegrupper (IMF), bedes du bemærke, at under fastende cyklusser vil deltagerne blive bedt om kun at indtage vand og sort te/kaffe uden mælk eller sukker. Under fodringscyklusser og gennem den daglige kaloriebegrænsningsdiæt vil deltagerne blive bedt om at genskabe deres kontrolfasediætrekord med passende modificerede mængder for at give 75 %, 150 % eller 200 % af deres normale kalorieindtag i overensstemmelse med den gruppe, de er tildelt til. Hvor rekreation ikke er mulig, vil deltagerne blive bedt om at notere den genstand, der er blevet fjernet, og/eller den genstand, der blev tilføjet i en ny kostjournal, der vil blive leveret, før de forlader laboratoriet. Fysisk aktivitet vil også blive overvåget i den første og sidste uge af interventionen ved hjælp af en Actiheart-monitor til at undersøge adfærdsmæssige tilpasninger til diæterne.

1. Daglig kaloriebegrænsning - Reducer energiindtaget med 25% på daglig basis
2. IMF med vægttab - Skift mellem 24 timers fastecyklusser og fodring med 150 % af normalt indtag ved fodring
3. IMF uden vægttab - Skift mellem 24 timers cyklusser med faste og fodring med 200 % af normalt indtag, når du fodrer

15:00 på dagen for deres første laboratoriebesøg vil mandlige deltagere begynde deres tildelte diæt, selvom dette kan udskydes med op til en uge, hvis det er nødvendigt. Kvindelige deltagere vil blive bedt om at udskyde dette med seks dage i alle tilfælde for at sikre, at deres laboratoriebesøg efter intervention falder inden for samme fase af deres menstruationscyklus for at minimere virkningen af ​​månedlige hormonelle udsving.

Post-Intervention Lab Protocol (LAB 3)

Efter afslutningen af ​​20 på hinanden følgende 24 timers diætcyklusser, vil deltagerne vende tilbage til deres normale kost i en dag (ordineret), mens de undgår anstrengende motion, rygning, alkohol og koffein, før de faster, indtil de ankommer til laboratoriet den følgende morgen til deres post- interventionslaboratoriebesøg. Efter at have indtaget en pint vand kl. 06.30 og ankommet kl. 07.30 i let påklædning, vil deltagerne gennemgå den samme laboratorieprotokol beskrevet tidligere for deres besøg før intervention. I stedet for at blive randomiseret til en diætgruppe vil de dog blive bedt om at udfylde et feedback-spørgeskema om deres oplevelse af undersøgelsen.

Opfølgning

Fire uger efter deres post-intervention laboratoriebesøg vil deltagerne blive inviteret til en feedbacksession for at diskutere alle tilgængelige resultater. Resultaterne fra måltidstesten og undersøgelsen som helhed følger på et senere tidspunkt grundet logistik og omkostningseffektivitet. Hvor det er passende, vil deltagerne også blive bedt om at inkludere en vægtmåling for at give en indikation af vægttabets bæredygtighed.

Sigte

Når datasæt er opnået for alle 72 deltagere, vil den daglige kaloriebegrænsningsgruppe blive sammenlignet med IMF med vægttabsgruppe. Dette vil tillade en sammenligning af virkningerne af en IMF-diæt med virkningerne af en mere konventionel tilgang, når den matches for energiunderskud. Den sidste gruppe, IMF uden vægttab, vil derefter fremhæve de relative bidrag fra vægttab og fasteafhængige mekanismer til at frembringe eventuelle observerede effekter.