Kraftstoffverbrauch, Ernährungszusammensetzung und Bewegung bei afroamerikanischen Frauen

Afroamerikaner haben die höchste altersbereinigte Sterblichkeitsrate für Herzerkrankungen und Diabetes in den Vereinigten Staaten. Fettleibigkeit, ein wesentlicher Risikofaktor für diese Erkrankungen, ist bei Afroamerikanern, insbesondere bei Frauen, weit verbreitet und führt zu einer erhöhten Komorbidität. Es wurde berichtet, dass das kardiovaskuläre Risiko und die kardiovaskuläre Inzidenz bei afroamerikanischen Frauen höher sind als bei weißen Frauen und afroamerikanischen Männern. Ethnische Unterschiede im Lebensstil und wirtschaftliche Benachteiligung sind zum Teil für diese Ungleichheit verantwortlich, genetische/molekulare Faktoren können jedoch eine Rolle spielen. Das Studienteam hat gezeigt, dass mehr afroamerikanische Frauen vor der Menopause, die nicht an Diabetes leiden, die postabsorptive Lipidoxidation als Reaktion auf einen eukalorischen Anstieg des Nahrungsfetts nicht erhöhen als weiße Frauen. Es wurde auch gezeigt, dass afroamerikanische Frauen häufiger eine niedrige aerobe Kapazität (VO2peak) und eine Insulinresistenz aufwiesen.

Ein Mangel an zunehmender Kraftstoffverwertung als Reaktion auf eine erhöhte Kraftstoffverfügbarkeit, insbesondere Fett, wird mit Fettleibigkeit und Insulinresistenz in Verbindung gebracht und auf eine Abnahme der Oxidationskapazität der Skelettmuskulatur zurückgeführt. Ein eukalorischer Anstieg des Nahrungsfetts führt zu einer erhöhten postabsorptiven Lipidverwertung durch hormonelle Veränderungen, die sich auf die Mitochondrien auswirken, und es wird postuliert, dass eine Abnahme dieser Reaktion auf eine Abnahme der Mitochondrien/Oxidationskapazität zurückzuführen ist. Die Lipidverwertung als Reaktion auf einen Anstieg des Nahrungsfetts wird durch intensive körperliche Betätigung verbessert. Aerobes Training könnte auch die aerobe Kapazität und die Insulinresistenz verbessern und die oxidative Kapazität/mitochondriale Aktivität im Skelettmuskel erhöhen, gemessen in vitro. Der Grad, in dem das Training die aerobe Kapazität und den Stoffwechsel beeinflusst, hängt von der Art, Intensität und Dauer des Trainings sowie von der untersuchten Population ab. Hochintensive Intervalltrainingsprogramme (HIIT) verbesserten die aerobe Fitness und die Insulinresistenz bei Herz-, Bewegungs- und Fettleibigen und führten zu einem raschen Anstieg der Marker für Lipidoxidation und mitochondriale Aktivität in der Skelettmuskulatur, gemessen in vitro. Ein großer Vorteil von HIIT besteht darin, dass möglicherweise weniger Zeit pro Woche für das Training erforderlich ist, um diese Effekte zu erzielen. Es gab nur wenige Studien zu wirksamem Bewegungstraining bei afroamerikanischen Frauen. Keiner hat HIIT eingesetzt, was angesichts seines Stoffwechselprofils besonders geeignet zu sein scheint, und keiner hat die Auswirkungen des Trainings auf die Stoffwechselreaktion auf einen Anstieg des Nahrungsfetts untersucht.

Daher besteht das Ziel dieser Studie darin, bei übergewichtigen und fettleibigen, sitzenden afroamerikanischen Frauen vor der Menopause und ohne Diabetes festzustellen, ob ein 14-wöchiges HIIT-Trainingsprogramm Folgendes bewirken wird:

I. Erhöhen Sie die systemische postabsorptive Lipidoxidation als Reaktion auf eine fettreichere Ernährung (50 % Fett, 35 % CHO, 15 % Protein). Das Studienteam geht davon aus, dass die Frauen, die das Training erfolgreich abschließen, als Reaktion auf die fettreichere Ernährung eine deutlich höhere postabsorptive Lipidoxidation aufweisen als die Kontrollpersonen mit sitzender Tätigkeit und einer ähnlichen Diät.

II. Verbessern Sie die aerobe Ausdauerkapazität. Das Studienteam geht davon aus, dass der VO2peak bei den Frauen, die das Training erfolgreich abschließen, im Vergleich zu den Kontrollpersonen mit sitzender Tätigkeit deutlich höher sein wird.

III. Verbessern Sie die Insulinsensitivität. Das Studienteam geht davon aus, dass die Insulinsensitivität bei den Frauen, die das Training erfolgreich abschließen, im Vergleich zu den Kontrollpersonen mit sitzender Tätigkeit deutlich höher sein wird.

Die sekundären Ziele bestehen darin, festzustellen, ob: 1) das Training die Verteilung des Muskelfettgewebes und die Lipidansammlung positiv verändert und 2) diese Veränderungen mit einer Verbesserung der Insulinsensitivität korrelieren.

Um diese Hypothesen zu testen, wird das Studienteam eine klinische Studie an 48 prämenopausalen, gesunden, sesshaften, übergewichtigen und fettleibigen afroamerikanischen Frauen durchführen. Alle Frauen werden mit einer 10-tägigen eukalorischen Diät mit höherem Fettgehalt herausgefordert. Anschließend wird die Hälfte der Frauen nach dem Zufallsprinzip an einem 14-wöchigen HIIT-Programm teilnehmen, das darauf abzielt, ihre aerobe Ausdauer deutlich zu steigern, und die andere Hälfte wird die körperliche Grundaktivität aufrechterhalten. Während der gesamten Folgezeit wird allen Frauen geraten, die gleiche, gewichtserhaltende und herzgesunde Ernährung einzuhalten. Nach 14 Wochen werden die fettreicheren Ernährungsherausforderungen wiederholt, wobei die Gewichtsstabilität durch den Einsatz des Ganzkörperkalorimeters (Stoffwechselkammer) sichergestellt wird. Die postabsorptive Lipidoxidation, die Insulinsensitivität und das muskelassoziierte Fett werden am Ende jeder Diätperiode mit höherem Fettgehalt vor und nach der 14-wöchigen Trainingsregnetperiode bei bewegungsarmen und körperlich aktiven Frauen zwei Tage nach der letzten gemessen Anfall von akutem Training.

HIIT hat ein größeres Potenzial für die Umsetzung in die klinische Praxis, da die kürzere Übungszeit die Compliance verbessern kann, was den größten Einfluss auf den Erfolg von Trainingsprogrammen hat. Die Vorbeugung von Fettleibigkeit und die Umkehrung der verminderten aeroben Kapazität und Insulinresistenz bei jüngeren Menschen wie afroamerikanischen Frauen im gebärfähigen Alter (vor der Menopause) könnten entscheidend sein, um die besorgniserregenden Trends von durch Fettleibigkeit bedingten Krankheiten bei Afroamerikanern zu verringern.