Der Einfluss unterschiedlicher Ernährungszustände auf die akuten Reaktionen auf körperliche Betätigung

Beurteilungen vor dem Prozess

V̇O2max-Messung V̇O2max wurde mithilfe eines inkrementellen kontinuierlichen Laufbandtests bis zum Punkt der willentlichen Erschöpfung bestimmt. Für die meisten Teilnehmer wurde eine Laufbandgeschwindigkeit von 4 km/h und eine Steigung von 8,5 % gewählt. Die Teilnehmer wurden bei dieser Geschwindigkeit und Steigung getestet, wobei die Geschwindigkeit nach jeder 3-minütigen Etappe um 1 km/h erhöht wurde. Eine Minute lang wurden abgelaufene Luftproben in Douglas-Beuteln gesammelt (Douglas Bags, Hans Rudolph, MO, USA) und RPE und Herzfrequenz wurden in der letzten Minute jeder Phase und auch am Punkt der willensmäßigen Erschöpfung gemessen, definiert als der Zeitpunkt, an dem der Teilnehmer gab an, dass nur noch 1 Minute bis zur Ermüdung verblieb. Die Proben wurden auf relative ausgeatmete Anteile an Sauerstoff und Kohlendioxidgas analysiert (Servomex, Crowborough, UK) und das Gesamtvolumen im Beutel wurde mit einem Trockengasmessgerät (Harvard Apparatus, Kent, UK) gemessen.

Beurteilung der körperlichen Aktivität: Die Teilnehmer trugen eine Woche lang einen kombinierten Herzfrequenz-/Beschleunigungsmesser, um ihren gewohnheitsmäßigen Energieverbrauch bei körperlicher Aktivität zu messen (Actiheart, Cambridge Neurotechnology Ltd., Cambridge, UK). Dieser wurde mit 2 selbstklebenden EKG-Pads 24 Stunden am Tag, außer beim Duschen/Baden/Schwimmen, an der linken Brust befestigt.

Analyse der Körperzusammensetzung Die Körpermasse wurde mithilfe einer digitalen Waage nach der Entleerung (TANITA Corp., Tokio, Japan) gemessen. Der Taillen- und Hüftumfang wurde gemäß den Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation beurteilt. Die Körperzusammensetzung wurde mittels Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (Discovery, Hologic, Bedford, UK) bestimmt. Die Masse des subkutanen und viszeralen Fettgewebes im Bauchraum wurde aus einer zentralen Region zwischen L1 und L4 geschätzt.

Versuchstage In den 72 Stunden vor jedem Hauptversuch wurden die Teilnehmer gebeten, 48 Stunden vor den Hauptversuchen keine anstrengende körperliche Aktivität auszuüben und keinen Alkohol/Koffein zu konsumieren. 48 Stunden vor dem ersten Hauptversuch wurde ein Ernährungsprotokoll erstellt und die Teilnehmer wurden gebeten, diese Diät vor ihrem zweiten Hauptversuch zu wiederholen.

An den Hauptversuchstagen kamen die Teilnehmer nach einer 12-stündigen Fastenpause zwischen 8 und 9 Uhr im Labor an. Nach anthropometrischen Messungen ruhten die Teilnehmer 15 Minuten lang auf einem Bett, gefolgt von vier 5-minütigen Entnahmen von ausgeatmeten Gasproben, um die Stoffwechselrate im Ruhezustand (RMR) mithilfe der Substratoxidation unter Ruhebedingungen zu bestimmen.

Anschließend nahmen die Teilnehmer entweder eine Mahlzeit zu sich (FED) oder blieben nüchtern (FASTED), und in den folgenden 60 Minuten wurden alle 15 Minuten Blutproben mit einer Kanüle entnommen. Eine weitere Blutprobe wurde 120 Minuten unmittelbar vor dem Gehprotokoll entnommen. Sowohl bei der FASTED- als auch bei der FED-Behandlung liefen die Teilnehmer 60 Minuten lang mit 60 % V̇O2max auf dem Laufband und eine Minute lang wurden Luftproben ausgeatmet, Bewertungen der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) und der Herzfrequenz wurden nach 5, 20, 40 und 60 Minuten erfasst. Nach Beendigung der Übung wurde sofort eine weitere Blutprobe entnommen und die Teilnehmer ruhten anschließend weitere 60 Minuten. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine zweite Fettgewebe- und letzte Blutprobe entnommen.

Fettgewebekultur und Genexpression Nach der Biopsie und Reinigung des Fettgewebes wurde das Gewebe auf etwa 5–10 mg zerkleinert und direkt in sterile Kulturplatten (Nunc, Roskilde, Dänemark) mit Endothelzell-Basalmedium (ECBM) mit 0,1 % Fettsäure gegeben. freies Rinderserumalbumin, 100 U ml-1 Penicillin und 0,1 mg ml-1 Streptomycin (Sigma-Aldrich, Gillingham, UK). Fettgewebe wurde mit einem Endverhältnis von 100 mg Gewebe pro 1 ml ECBM-Medium 3 Stunden lang inkubiert. Es wurde ein Inkubator mit 37 °C, 5 % CO2 und 95 ± 5 % relativer Luftfeuchtigkeit verwendet (MCO-18A1C CO2-Inkubator; Sanyo, Osaka, Japan). Die Medien wurden in sterile Eppendorfgefäße überführt und nach 3-stündiger Inkubation bei -80 °C gelagert. Ungefähr 200 mg Fettgewebe wurden in 5 ml Trizol in einem RNase/DNase-freien sterilen Röhrchen (Invitrogen, Paisley, UK) homogenisiert und vor der weiteren Analyse bei -80 °C gelagert.

Stichprobengröße Es liegen keine Daten darüber vor, wie sich ein unterschiedlicher Ernährungsstatus (im Vergleich zu nüchternen Mahlzeiten) auf die akuten Reaktionen auf Bewegung bei übergewichtigen Männern auswirkt. Eine frühere Studie mit einer ähnlichen Mahlzeit zeigte jedoch, dass die Nahrungsaufnahme einen enormen Einfluss auf den Lipidverbrauch während des Trainings hatte – und weist somit darauf hin, dass die Rolle des Fettgewebes während des Trainings möglicherweise sehr unterschiedlich sein würde. Um einen Effekt auf die Lipidoxidation während des Trainings mit 95 % Leistung und 5 % Alpha zu sehen, bräuchten wir 6–8 Teilnehmer. Um sicherzustellen, dass diese Ergebnisse verallgemeinerbar sind und auch eine größere Variabilität bei anderen Ergebnissen berücksichtigen, haben wir insgesamt 10 Teilnehmer aus der Studie rekrutiert.

Statistiken:

Alle Daten wurden als Mittelwert ± Standardfehler des Mittelwerts (SEM) dargestellt. Die inkrementelle Fläche unter der Kurve (iAUC) wurde mithilfe der Trapezmethode berechnet und die Unterschiede zwischen den Versuchen mithilfe gepaarter t-Tests analysiert. Glukose, Insulin, NEFA, TAG, Adipokine und Zellkulturergebnisse wurden mithilfe einer Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen unter Verwendung von SPSS Version 22 (IBM, Armonk, NY, USA) bestimmt. Wo signifikante Wechselwirkungen (Versuch × Zeit) festgestellt wurden, wurde eine Post-hoc-Analyse unter Verwendung des t-Tests mit der Holm-Bonferroni-Korrektur durchgeführt. Für Einzelvergleiche wurde ein t-Test oder ein nichtparametrisches Äquivalent verwendet. Die statistische Signifikanz wurde auf p ≤ 0,05 festgelegt.