Polttoaineen käyttö, ruokavalion koostumus ja harjoitukset afroamerikkalaisilla naisilla

Afroamerikkalaisilla on korkein ikäkorjattu kuolleisuus sydänsairauksiin ja diabetekseen Yhdysvalloissa. Lihavuus, näiden sairauksien merkittävä riskitekijä, on erittäin yleistä afroamerikkalaisilla, erityisesti naisilla, mikä johtaa lisääntyneisiin rinnakkaissairauksiin. Sydän- ja verisuonisairauksien riskin ja ilmaantuvuuden ilmoitettiin olevan korkeampi afrikkalaisamerikkalaisilla naisilla kuin valkoisilla naisilla ja afroamerikkalaismiehillä. Etniset erot elämäntapakäyttäytymisessä ja taloudellinen epäedullisuus ovat osa tästä erosta, mutta geneettiset/molekyyliset tekijät voivat vaikuttaa asiaan. Tutkimusryhmä on osoittanut, että useammat premenopausaaliset, ei-diabeettiset afrikkalaisamerikkalaiset naiset eivät lisää imeytymisen jälkeistä lipidien hapettumista vastauksena ravinnon rasvan eukaloriseen lisääntymiseen kuin valkoiset naiset. Afroamerikkalaisnaisilla todettiin myös lisääntyneen alhaisen aerobisen kapasiteetin (VO2-huippu) ja insuliiniresistenssin määrä.

Lisääntyvän polttoaineen käytön puute vastauksena polttoaineen, erityisesti rasvan, saatavuuden lisääntymiseen, liittyy liikalihavuuteen ja insuliiniresistenssiin, ja sen katsotaan johtuvan luurankolihasten oksidatiivisen kapasiteetin heikkenemisestä. Ruokavalion rasvan eukalorinen lisäys johtaa lisääntyneeseen imeytymisen jälkeiseen lipidien hyödyntämiseen mitokondrioihin vaikuttavien hormonaalisten muutosten kautta, ja tämän vasteen vähenemisen oletetaan heijastavan mitokondrioiden/hapetuskapasiteetin vähenemistä. Akuutti liikunta tehostaa rasvan käyttöä vastauksena ravinnon rasvan lisääntymiseen. Aerobinen harjoittelu voi myös parantaa aerobista kapasiteettia ja insuliiniresistenssiä ja lisätä luurankolihaksen oksidatiivista kapasiteettia/mitokondrioaktiivisuutta mitattuna in vitro. Harjoittelun vaikutus aerobiseen suorituskykyyn ja aineenvaihduntaan vaihtelee harjoittelun tyypin, intensiteetin ja keston sekä tutkitun väestön mukaan. Korkean intensiteetin intervalliharjoitteluohjelmat (HIIT) paransivat aerobista kuntoa ja insuliiniresistenssiä sydän-, istuma- ja liikalihavilla henkilöillä ja lisäsivät nopeasti lipidien hapettumisen ja mitokondrioiden aktiivisuuden markkereita luurankolihaksissa mitattuna in vitro. HIIT:n suuri vetovoima on, että näiden vaikutusten aikaansaamiseksi saatetaan tarvita vähemmän aikaa viikossa harjoitteluun. Afroamerikkalaisnaisilla on ollut vähän tehokkaita harjoittelututkimuksia; kukaan ei ole käyttänyt HIIT:tä, joka vaikuttaa ainutlaatuisen sopivalta aineenvaihduntaprofiilinsa vuoksi, eikä kukaan ole tutkinut harjoittelun vaikutusta aineenvaihduntavasteeseen ruokavalion rasvan lisääntyessä.

Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on määrittää ylipainoisille ja liikalihaville, istuville, ennen vaihdevuosia oleville, ei-diabeettisille afroamerikkalaisnaisille, onko 14 viikon HIIT-harjoitusohjelma:

I. Lisää systeemistä imeytymisen jälkeistä lipidien hapettumista vasteena rasvaisempaan ruokavalioon (50 % rasvaa, 35 % CHO:ta, 15 % proteiinia). Tutkimusryhmä olettaa, että naisilla, jotka suorittavat harjoittelun onnistuneesti, on huomattavasti korkeampi imeytymisen jälkeinen lipidien hapettuminen vasteena rasvaisempaan ruokavalioon verrattuna samankaltaisen ruokavalion istumista kontrolleihin.

II. Paranna aerobista kestävyyttä. Tutkimusryhmä olettaa, että VO2-huippu on huomattavasti korkeampi naisilla, jotka ovat läpäisseet harjoittelun onnistuneesti, verrattuna istumista kontrolleihin.

III. Paranna insuliiniherkkyyttä. Tutkimusryhmä olettaa, että insuliiniherkkyys on huomattavasti korkeampi naisilla, jotka suorittavat harjoittelun onnistuneesti, verrattuna istuvaan kontrolleihin.

Toissijaisena tavoitteena on selvittää, 1) muuttaako harjoittelu suotuisasti lihasten rasvakudoksen jakautumista ja rasvan kertymistä ja 2) korreloivatko nämä muutokset insuliiniherkkyyden paranemisen kanssa.

Näiden hypoteesien testaamiseksi Tutkimusryhmä suorittaa kliinisen tutkimuksen 48 premenopausaalisella, terveellä, istumista, ylipainoisella ja lihavilla afroamerikkalaisnaisella. Kaikille naisille haastetaan 10 päivän eukalorinen ja rasvainen ruokavalio. Sitten puolet naisista satunnaistetaan osallistumaan 14 viikon HIIT-ohjelmaan, joka on suunniteltu lisäämään merkittävästi heidän aerobista kestävyyttään, ja puolet ylläpitää fyysistä aktiivisuuttaan. Koko seurantajakson ajan kaikkia naisia ​​neuvotaan noudattamaan samaa, painoa ylläpitävää, sydämen terveellistä ruokavaliota. 14 viikon kuluttua rasvaisen ruokavalion haasteet toistetaan ja painon pysyvyys varmistetaan käyttämällä koko kehon kalorimetriä (aineenvaihduntakammio). Imeytymisen jälkeinen lipidien hapettumista, insuliiniherkkyyttä ja lihakseen liittyvää rasvaa mitataan jokaisen rasvaisen ruokavalion jakson lopussa, ennen ja jälkeen 14 viikon sateisen harjoittelun, istumista ja liikuntaa harrastavilla naisilla, 2 päivää viimeisen harjoitusjakson jälkeen. akuutissa harjoituksessa.

HIIT:llä on suurempi potentiaali siirtyä kliiniseen käytäntöön, koska lyhyempi harjoitusaika voi parantaa mukautumista, mikä on suurin pelote harjoitusohjelmien onnistumiselle. Liikalihavuuden ehkäisy ja heikentyneen aerobisen kapasiteetin ja insuliiniresistenssin kumoaminen nuoremmilla yksilöillä, kuten hedelmällisessä iässä olevilla afrikkalaisamerikkalaisilla naisilla (premenopausaalisilla naisilla), voi olla ratkaisevan tärkeää afrikkalaisamerikkalaisten liikalihavuuteen liittyvien sairauksien huolestuttavien suuntausten vähentämiseksi.