Einfluss einer einzelnen Trainingseinheit vor einer PKU-Mahlzeit auf Appetithormone und Energieaufnahme

Die Teilnehmer der Studie waren im Wesentlichen gesunde Männer mit einem Body-Mass-Index (BMI) ≤29 kg/m2 und im Alter zwischen 22 und 35 Jahren, die durch Werbung und Mundpropaganda rekrutiert wurden. Die Studienteilnehmer mussten Nichtraucher sein, einen Monat vor Studieneinschluss ein stabiles Körpergewicht haben und keine Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel einnehmen oder eine spezielle Diät einhalten. Zu den Ausschlusskriterien gehörten chronische Krankheiten, Essstörungen und Magen-Darm-Operationen in der Vorgeschichte, die die Ergebnisse der Studie beeinträchtigen könnten. Vor Beginn der Studie wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt. Die Ethikkommission der Fakultät für medizinische Veterinärmedizin und Biowissenschaften der Universität Glasgow genehmigte die Studie.

Vorläufige Sitzung

Vor der Teilnahme an der Studie wurde eine etwa dreistündige Vorsitzung durchgeführt. Die Teilnehmer wurden angewiesen, zur Stoffwechselforschungseinheit im New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary zu kommen, um den Fragebogen zur körperlichen Aktivitätsbereitschaft (PARQ), den Fragebogen zum Gesundheitsscreening und den internationalen Fragebogen zur körperlichen Aktivität auszufüllen. Nur Teilnehmer mit geringer oder mittlerer körperlicher Aktivität, die alle Fragen im PARQ mit „Nein“ beantworteten und sich im Allgemeinen in einem guten Gesundheitszustand befanden, konnten an der Vorsitzung teilnehmen. Anschließend wurden Größe und Körpermasse gemessen und ein etwa 30-minütiger submaximaler Belastungstest bei allmählich zunehmenden Steigungen durchgeführt. Nach einer 4-minütigen Aufwärmphase (3,5 km/h und 0 % Steigung) gingen die Teilnehmer mit einer konstanten Geschwindigkeit von 6 km/h, wobei die Steigung alle 4 Minuten um 2 % erhöht wurde. Der Test wurde beendet, als die Herzfrequenz (HF) 85 % der maximalen Herzfrequenz (HFmax) erreichte, definiert als 220 – Alter in Jahren. Während des Tests trugen die Teilnehmer einen Herzfrequenzmesser und eine Gesichtsmaske (um die Rate des Sauerstoffverbrauchs (V̇O2) und die Rate der Kohlendioxidproduktion (V̇CO2) zu messen). Der HR-Monitor und die Maske waren beide an das indirekte Kalorimetriegerät (Quark RMR®, COSMED, Italien) angeschlossen. Die erhaltenen Daten wurden verwendet, um den maximalen Sauerstoffverbrauch (V̇O2max) vorherzusagen, der durch Extrapolation der Herzfrequenz gegen V̇O2 erreicht wurde, um zu berechnen, dass die Arbeitsbelastung 60 % von V̇O2max entspricht.

Experimentelle Versuche

Mithilfe der GraphPad Software 2018© wurde ein Randomisierungsschema erstellt, um die Teilnehmer den experimentellen Studien zuzuordnen. Die Versuche wurden vom Forscher als Kontrolle und Übung markiert. Jeder Teilnehmer begann mit der ersten Studie gemäß der zugewiesenen Randomisierung der Studie. Am Morgen jedes Versuchsdurchgangs meldeten sich die Teilnehmer nach einer Fastennacht zwischen 08:00 und 09:00 Uhr bei der Abteilung für Stoffwechselforschung. Größe, Körpermasse und Ruheumsatz (RMR) wurden gemessen. Eine Kanüle wurde in eine Ellenbogenvene eingeführt und nach einem Intervall von 10 Minuten wurde eine Basisblutprobe entnommen. Anschließend wurde ein Appetitfragebogen ausgefüllt. Anschließend wurden die Teilnehmer gebeten, sich entweder eine Stunde lang auszuruhen (Kontrollversuch) oder Sport zu treiben (Übungsversuch). Die Übungsversuche wurden unter kontrollierten Laborbedingungen durchgeführt. Die Teilnehmer trainierten auf dem Laufband (Trackmaster Treadmills, Full Vision, Inc., Kansas, USA) mit einer Geschwindigkeit und Steigung, die 60 % ihres V̇O2max entsprachen. Die Teilnehmer trugen während des Trainings einen Herzfrequenzmonitor und eine Gesichtsmaske, verbunden mit einem indirekten Kalorimetriegerät (Quark RMR®, COSMED, Italien). V̇O2 und V̇CO2 in der eingeatmeten und ausgeatmeten Luft wurden gemessen, um die Fett- und CHO-Oxidation und die Rate des Energieverbrauchs bei körperlicher Aktivität (PAEE) mithilfe der von Frayn und Macdonald (1997) beschriebenen Gleichungen der indirekten Kalorimetrie zu berechnen.

Anschließend wurde den Teilnehmern beider Studien nach 120 Minuten eine standardmäßige isokalorische PKU-Mahlzeit angeboten. PKU-Mahlzeiten in Trainings- und Kontrollversuchen wurden hinsichtlich Gewichtsgehalt und Makronährstoffzusammensetzung angepasst. Die Teilnehmer wurden gebeten, die gesamte Mahlzeit innerhalb von 20 Minuten zu verzehren. Es wurden Appetitfragebögen erstellt und Blutproben 30, 60, 90 und 120 Minuten vor der Mahlzeit sowie 150, 180, 210, 240 und 300 Minuten nach der Mahlzeit entnommen. Die Stoffwechselrate wurde alle 30 Minuten nach jeder Blutentnahme gemessen. Nach Abschluss der letzten Messung wurde den Teilnehmern eine Ad-libitum-Testmahlzeit in Buffetform präsentiert, mit der unter Laborbedingungen die spontane Makronährstoff- und Energieaufnahme (EI) ermittelt wurde. Nach Abschluss jedes Versuchs mussten die Teilnehmer ihre EI für den Rest des Versuchstages anhand eines selbst aufgezeichneten Ernährungstagebuchs aufzeichnen. Wasser war während der gesamten Versuche verfügbar, aber die Aufnahme wurde im zweiten Versuch wiederholt und die Verbrauchszeit wurde angepasst. Während der zwei Tage vor dem ersten Versuch wogen und notierten die Teilnehmer alle verzehrten Nahrungsmittel und Getränke und wurden gebeten, diese Aufnahme während der zwei Tage vor dem zweiten Versuch zu wiederholen.