ACT-OUT-kokeilu: aktiivisuustulokset, jotka perustuvat runsashiilihydraattiseen tai rasvaiseen ruokavalioon metabolisessa oireyhtymässä

1. TAUSTA JA PERUSTELUT:

   Nykyinen liikalihavuuden ehkäisy korostaa fyysisen aktiivisuuden lisäämistä ja vähärasvaista, vähäkalorista ruokavaliota negatiivisen kaloritasapainon aikaansaamiseksi. Kalorirajoitus liittyy energiankulutuksen vähenemiseen. Toinen liikalihavuuden ehkäisyn tukipilari, joka lisää fyysistä aktiivisuutta, liittyy suurempaan kalorien saantiin. Syö vähemmän-liika enemmän -strategian epäonnistuminen näkyy liikalihavuuden, metabolisen oireyhtymän (MetS) ja tyypin II diabeteksen epidemioissa. Lisäksi ruokavalion rasvan syrjäytyminen ruokavaliossa on johtanut kompensoivaan lisääntymiseen hiilihydraattien saannissa, mikä liittyy epäsuotuisiin metabolisiin vaikutuksiin.

   Hiilihydraattirajoitetut ruokavaliot ovat kiistanalaisia ​​tämän lähestymistavan eduista huolimatta. Kiista johtuu hiilihydraattirajoituksiin liittyvästä ruokavalion rasvan saannin kompensoivasta lisäyksestä ja peloista, että suurempi rasvan saanti lisää sydän- ja verisuonisairauksien riskiä. Hiilihydraattirajoitus vähentää insuliiniresistenssiä ja parantaa MetS:ää. Tämän protokollan tavoitteena on luoda enemmän näyttöä hiilihydraattirajoitteisille ruokavalioille MetS:n terapeuttisena vaihtoehtona. Tutkijat tarkastelevat nykyistä tietämystä koskien: (i) lihavuutta ja insuliiniresistenssiä Kanadassa, (ii) suurten lääketieteellisten organisaatioiden näkemyksiä (iii) nykyisen liikalihavuuden ehkäisyn paradigman puutteita (iv) miksi hiilihydraattirajoitettu ruokavalio toimii.

   1.1) Liikalihavuus ja insuliiniresistenssi Kanadassa 1980-luvulla vähärasvaisesta ja vähäkalorisesta ruokavaliosta tuli kulmakivi liikalihavuuden vähentämiseen tähtääville ruokavaliosuosituksille. Tämä lähestymistapa onnistui onnistuneesti vähentämään rasvasta saatavien kalorien prosenttiosuutta, mikä lisäsi hiilihydraattien kulutusta. Seuraavina vuosina liikalihavuudesta tulee epidemia. Kanadassa liikalihavuuden (BMI ≥ 30 kg/m2) esiintyvyys nousi 1970-luvun 10 prosentista 23 prosenttiin vuonna 2004, ja lisäksi 36 prosenttia katsottiin ylipainoiseksi (BMI 25-29,9). Koska liikalihavuus on MetS:n ja tyypin II diabeteksen riskitekijä, myös näiden sairauksien esiintyvyys on saavuttanut epidemian mittasuhteet. Noin 2 miljoonaa kanadalaista sairasti diabetesta vuonna 2007, ja vuoteen 2012 mennessä on arvioitu, että 2,8 miljoonaa kanadalaista sairastaa diabetesta. First Nations -yhteisöt ovat kärsineet erityisen kovasti, ja niiden esiintyvyys on 3–4 kertaa suurempi ja ne alkavat nuorempana kuin ei-First Nations -yhteisöt. Tämän kriisin ratkaisemiseksi tarvitaan uusia kroonisten sairauksien ehkäisystrategioita.

   Insuliiniresistenssi tukee liikalihavuuden patofysiologiaa. Insuliiniresistenssi on tila, jossa normaalit insuliinimäärät eivät riitä tuottamaan normaalia insuliinivastetta rasva-, lihas- ja maksasoluista. Tämän seurauksena insuliiniresistenteillä henkilöillä on sekä kohonnut verensokeri, paastoinsuliinia että ne erittävät suurempia määriä insuliinia vasteena ravinnon hiilihydraateille. Tämä kompensoiva hyperinsulinemia liittyy haitallisiin vaikutuksiin kudoksissa, jotka säilyttävät herkkyytensä insuliinille. Kohonneet verensokeritasot liittyvät pitkälle edenneisiin glykaation lopputuotteisiin, reaktiivisiin happilajeihin ja matala-asteiseen tulehdukseen. Nämä altistukset liittyvät lisääntyneeseen sydän- ja verisuonisairauksien ja diabeteksen riskiin. Huolimatta todisteista, jotka yhdistävät kohonneet insuliinitasot verisuoniston aterogeenisiin muutoksiin, on edelleen kiistanalaista siitä, ovatko jatkuvasti kohonneet insuliinitasot patogeenisiä.

   MetS-diagnoosi on lähtökohta sairauksien ehkäisyyn diabeetikoilla ja sydän- ja verisuonitaudeilla. MetS määritellään korkeaksi vyötärön ympärysmittaksi kahden seuraavan lisäksi: korkeat triglyseridit, alhainen HDL ja kohonnut verenpaine. Myös muita patofysiologisia muutoksia havaitaan, mukaan lukien matala-asteinen tulehdus, lisääntynyt virtsahappo, protromboottinen tila, kohonnut ApoB, pieni tiheä aterogeeninen LDL ja endoteelin toimintahäiriö.

   MetS:n ensilinjan hoito on painonpudotus, joka johtaa insuliiniresistenssin vähenemiseen. Intensiiviset elämäntapainterventiot vähentävät korkean riskin koehenkilöiden diabetesta. Useimmat MetS:n elämäntapainterventiot perustuvat olettamukseen, että yksilöt voivat aloittaa painonpudotuksen ja ylläpitää sitä rajoittamalla kaloreita ja lisäämällä fyysistä aktiivisuutta. Diabetesehkäisyohjelma osoitti, että intensiivinen interventio, mukaan lukien vähärasvainen vähäkalorinen ruokavalio ja fyysisen aktiivisuuden lisääminen, liittyi 1,5 kg/m2:n laskuun BMI:ssä ja 58 %:lla diabeteksen ilmaantuvuuden vähenemiseen henkilöillä, joilla oli korkea diabeteksen riski. Vähemmän intensiiviset interventiot liittyvät vaatimattomampiin muutoksiin. Ravitsemusneuvontaa koskeva tutkimus yhdistettiin painoindeksin laskuun 0,4 kg/m2. Siten elämäntapainterventioilla, joissa painotetaan "syömistä vähemmän tai liikuntaa enemmän", on rajallinen arvo. Optimaalista ruokavaliota MetS-potilaille ei ole tutkittu kovilla päätepisteillä. Pienissä tutkimuksissa on verrattu hiilihydraattirajoitettuja ruokavalioita ja vähärasvaisia ​​ruokavalioita käyttämällä korvikemarkkereita. Vaikeasti liikalihavilla koehenkilöillä tehdyssä kokeessa havaittiin enemmän painonpudotusta ja suurempia parannuksia lipiditasoissa ja hemoglobiini A1c:ssä hiilihydraattirajoitteisessa ruokavaliossa kuin vähärasvaisessa/kalorisessa ruokavaliossa. MetS:ää sairastavilla aikuisilla tehdyssä tutkimuksessa hiilihydraattirajoitukseen satunnaistetuilla oli suurempi painonpudotus, alhaisemmat triglyseridit ja alhaisemmat insuliinitasot kuin henkilöillä, jotka noudattavat rajoitettua kaloripitoisuutta ja vähärasvaista ruokavaliota. Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia ​​meta-analyysin kanssa, jossa hiilihydraattirajoitetut ruokavaliot yhdistettiin aterogeenisen dyslipidemian parantumiseen, suurempaan painonpudotukseen ja parempaan noudattamiseen kuin vähärasvaiset ja vähäkaloriset ruokavaliot. Nämä tutkimukset tuovat esiin hiilihydraattirajoituksen edut.

   1.2) Rasva, sokeri ja suurten lääketieteellisten organisaatioiden asemat Yksi tärkeimmistä esteistä hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden laajalle leviämiselle on pelko siitä, että tyydyttyneiden rasvojen kulutuksen lisääntyminen yhdessä LDL-kolin lisääntymisen kanssa johtaa suurempaan sydän- ja verisuonisairauksien riskiin. sairaus (CVD). Tämä ruokavalio-sydänhypoteesi on muodostanut kulmakiven ravitsemusneuvoksille kroonisten sairauksien ehkäisemiseksi. Tyydyttyneiden rasvojen välttäminen on johtanut yleiseen ravintorasvojen välttämiseen. On heikkoa ja ristiriitaista näyttöä siitä, että sekä tyydyttyneiden rasvojen että ruokavalion rasvojen rajoittaminen liittyy terveyshyötyihin. Suurin ruokavalio-sydänhypoteesin testi oli Women's Health Initiative (WHI). Tässä tutkimuksessa naiset satunnaistettiin joko vähärasvaiseen ruokavalioon tai säännölliseen ruokavalioon. Kahdeksan vuoden jälkeen vähärasvaiselle ruokavaliolle satunnaistetuilla naisilla oli alhaisempi LDL-kolliarvo, mutta ei vähentynyt sydän- ja verisuonitautikuolleisuus, rinta- tai paksusuolensyövän ilmaantuvuus. WHI-tutkimuksen tulosten mukaisesti meta-analyysi, johon osallistui 347 747 henkilöä, ei löytänyt yhteyttä tyydyttyneiden rasvojen saannin ja sydän- ja verisuonitautien välillä.

   Vaikka useimmat asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että on liian aikaista pitää tyydyttyneitä rasvoja tärkeimpänä ravinnonpahana, kerääntyy näyttöä, joka korostaa jalostettujen hiilihydraattien liikalihavuutta ja aterogeenisuutta. Makeutetun juoman kulutuksen vähentämiseen tähtäävässä tutkimuksessa havaittiin, että interventioryhmällä oli 7,7 % vähemmän ylipainoisia ja lihavia lapsia kuin verrokkeilla. NHANESissa (2006) lisätyn sokerin kulutus liittyi korkeampiin triglyserideihin ja alhaisempaan HDL:ään. Hollantilaisilla aikuisilla tehdyssä prospektiivitutkimuksessa havaittiin, että tyydyttyneiden rasvojen kaloreiden korvaaminen 5 % korkean glykeemisillä hiilihydraateilla lisäsi sydäninfarktin riskiä 33 %.

   Nykyinen tieteellinen hämmennys (jalostettujen) hiilihydraattien terveysvaikutuksista heijastuu ravitsemussuositusten monimuotoisuuteen. American Diabetes Associationin (ADA) ruokavaliosuositukset ovat ehdottaneet, että hiilihydraattirajoitettu ruokavalio on vaihtoehto painonpudotukseen jopa vuodeksi. Sitä vastoin Canadian Diabetes Association suosittelee ruokavaliota, jossa 45–60 % kaloreista on peräisin hiilihydraateista ja sakkaroosin saanti on enintään 10 % päivittäisestä saannista. Näiden näkemysten ristiriitaisuus korostaa tarvetta tutkia lisää hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden terveysvaikutuksia. ADA:n hyväksymä hiilihydraattirajoitus viittaa siihen, että nämä ruokavaliot ovat kelvollisia hoitovaihtoehtoja.

   1.3) Perinteisen liikalihavuuden ehkäisyn paradigman puutteet Nykyinen liikalihavuuden ehkäisyparadigma korostaa kalorien vähentämistä ja/tai fyysisen aktiivisuuden lisäämistä negatiivisen kaloritasapainon aikaansaamiseksi. Vaikka fyysinen aktiivisuus on tuonut etuja, fyysisen aktiivisuuden lisääminen painonpudotusstrategiana on tuottanut pettymyksen tuloksia. Havaintotutkimuksia, jotka yhdistävät korkean fyysisen aktiivisuuden alhaisempaan rasvapitoisuuteen, on vaikea tulkita, koska korkeamman fyysisen aktiivisuuden omaavat henkilöt hyötyvät myös muista (mitattamattomista) terveyttä edistävistä käytöksistä. Satunnaistetuissa tutkimuksissa fyysisen aktiivisuuden interventiot ovat osoittaneet epäselviä tuloksia painonpudotuksen suhteen. Tämän lähestymistavan fysiologinen rajoitus on, että fyysistä aktiivisuutta on vaikea lisätä ilman ravinnon saannin kompensoivaa lisäystä. Tutkimuksissa, joissa fyysistä aktiivisuutta valvotaan suoraan ja ilman kompensoivaa kalorien saannin lisäystä, fyysinen aktiivisuus on yhdistetty painonpudotukseen < 3 % alkuperäisestä painosta. Vähemmän intensiteetin fyysisen aktiivisuuden interventioissa tulokset ovat vähemmän lupaavia. Nuorten koulupohjaisten fyysisten aktiviteettien meta-analyysi ei löytänyt vaikutusta BMI:hen. Fyysisen toiminnan tehottomuus painonpudotuksen välineenä näkyy American Heart Associationin ja American College of Sports of Sports Medicine -järjestön kannanotoissa, joissa suositellaan 60–90 minuuttia kohtalaisen intensiivistä liikuntaa päivässä painon pudottamiseksi tai ylläpitämiseksi. Ei ole yllättävää, että yleisväestössä on hyvin vähän ihmisiä, jotka ovat kohtalaisen aktiivisia 60-90 minuuttia päivässä. Ironista kyllä, insuliiniresistenteillä henkilöillä, jotka hyötyisivät eniten fyysisestä aktiivisuudesta, voi olla heikentynyt fysiologinen sietokyky sitä kohtaan, koska insuliiniresistenssi on yhdistetty alentuneeseen rasitussietokykyyn palautuvien lihasten mitokondrioiden muutosten, alentuneen VO2 max:n ja mahdollisesti muiden mekanismien kautta.

   WHI on esimerkki siitä, että vähärasvaiset, vähäkaloriset ruokavaliot eivät pysty hillitsemään liikalihavuuden esiintymistä. 7,5 vuoden seurannan jälkeen vähärasvaiseen ryhmään satunnaistetut naiset laskivat painoaan 0,8 kg, mutta vyötärön ympärysmitta kasvoi 1 cm huolimatta ilmoitetusta 360 kalorin kalorien saannista. Painonpudotus vähärasvaisessa ryhmässä ei ollut erilainen kuin kontrolliryhmän naisten, jotka söivät tyypillistä amerikkalaista ruokavaliota. Kalorirajoitetut ruokavaliot korostavat runsaasti energiaa sisältävien ja runsaasti rasvaa sisältävien ruokien välttämistä. Vaikka ruokavalion rasvan välttäminen houkuttelee intuitiivisesti, kalorirajoitus liittyy vastaavaan energiankulutuksen vähenemiseen, mikä itse asiassa stimuloi nälkään. Kompensoiva energiankulutuksen väheneminen liittyy painonpudotuksen tasoittumiseen, lisääntyneeseen ruokahaluun ja painonnousuun.

   Vähärasvainen/hiilihydraattinen ruokavalio vaatii painonpudotusta positiivisten aineenvaihduntavaikutusten aikaansaamiseksi. Tämä terveyshyötyjen painonpudotuksen riippuvuus yhdistettynä tähän ruokavaliostrategiaan liittyvään väistämättömään painonnousuun voi heikentää aineenvaihduntamarkkereita pitkällä aikavälillä. Korkeaan hiilihydraattien saantiin liittyvät epäsuotuisat aineenvaihduntamuutokset ovat erityisen haitallisia henkilöille, joilla on MetS. Tämä on ristiriidassa hiilihydraattien vieroituksen fysiologisten vaikutusten kanssa insuliiniresistenteillä henkilöillä, mikä heijastaa MetS:n kääntymistä. MetS:n parantumisen lisäksi hiilihydraattirajoitettu ruokavalio liittyy vähemmän tiheisiin ja siten vähemmän aterogeenisiin LDL-partikkeleihin ja tulehdusmarkkerien vähenemiseen.

   Nykyisen liikalihavuuden ehkäisyn paradigman viimeinen rajoitus on, että makroravinteiden (rasvojen, proteiinien ja hiilihydraattien) oletetaan olevan vastaavat metaboliset vaikutukset. Tutkijat tarkastelevat makroravinteiden metabolisia vaikutuksia insuliinivasteeseen ja energiatasapainoon liittyen. Hiilihydraatit ovat tehokkaita insuliinin eritystä lisääviä aineita, jotka ovat rasvakudoksen aineenvaihdunnan ensisijainen säätelijä ja jakavat ravinnon energian joko varastointiin (korkeampi insuliini) tai hapettumiseen (alempi insuliini). Hiiret, jotka on geneettisesti muunnettu puuttumaan rasvasolujen insuliinireseptorista, kuluttavat enemmän kaloreita painogrammaa kohden, mutta ne kestävät lihavuutta. Tyypin II diabeetikoilla eksogeenisen insuliinin tai lääkkeiden, jotka stimuloivat insuliinin vapautumista haimasta, antaminen liittyy painonnousuun. Ruokavalion rasva ei vaikuta insuliinin eritykseen, mutta hidastaa mahalaukun tyhjenemistä. Ravinnon proteiini alentaa glukoosivastetta insuliinille 2-3 kertaa tehokkaammin kuin ravintorasvat ja sillä on tärkeä rooli ruokahalun tukahduttamisessa ja mahdollisesti painon säätelyssä. Glykeemisen indeksin taustalla on ruokavalion rasvan, proteiinin ja kuidun lisääminen aterian sisältämien hiilihydraattien haitallisten vaikutusten vaimentamiseksi. Matalan glykeemisen indeksin ruokavaliolla voi kuitenkin olla vähemmän merkitystä tyypin II diabeetikoille, koska ravinnon rasvan ja proteiinin vaikutus glukoosivasteiden tasoittamiseen on heikentynyt tai puuttuu. Jos liikalihavuuden ehkäisy on todellakin todisteena, kansanterveysarsenaalissa on enää kaksi työkalua, bariatrinen kirurgia tai hiilihydraattirajoitus.

   1.4) Miksi hiilihydraattirajoitetut ruokavaliot toimivat? Hiilihydraattirajoitteisilla ruokavalioilla on ainakin kaksi fysiologista ominaisuutta, jotka edistävät painonpudotusta. Ensinnäkin ad lib -hiilihydraattirajoitettu ruokavalio on liitetty spontaanisti kalorien saannin vähenemiseen. Toiseksi näihin ruokavalioihin liittyy suurempi painonpudotus kaloria kohden kuin vähärasvaiset ruokavaliot, joiden selittämätön kalorivaje on noin 200 kcal/päivä. Hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden ensisijaista painonpudotusta kutsuttiin "aineenvaihdunnan eduksi". Käsite hiilihydraattirajoitteiseen ruokavalioon liittyvästä metabolisesta edusta on ollut kiistanalainen asiantuntijoiden keskuudessa. Vaikka on olemassa todisteita sen olemassaolosta eläinmalleissa ja ihmisissä, tämä ilmiö on edelleen huonosti ymmärretty.

   Ad lib hiilihydraattirajoitettu ruokavalio liittyy usein spontaaniin kalorien saannin vähenemiseen. Tämä johtuu hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden insuliinia alentavista vaikutuksista, koska korkeat insuliinitasot on yhdistetty aineenvaihdunnan polttoaineiden jakautumiseen rasvakudokseen ja suurempaan ruuan saantiin. Lihavilla koehenkilöillä tehdyssä kokeessa havaittiin, että hiilihydraattirajoitettua ruokavaliota nauttivien insuliinitasot paastosivat lähes 30 % ja energiansaanti 570 kcal. Näin ollen alhaisemmat insuliinitasot ovat keskeinen välittäjä vähäisemmän hiilihydraattien kulutuksen ja painonpudotuksen välillä. Miehillä tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että 70 % hiilihydraattirajoitteisen ruokavalion painonpudotuksen vaihtelusta selittyy paastoinsuliinin muutoksilla.

   Useat tutkimukset ovat osoittaneet hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden metabolisen edun verrattuna vähärasvaisiin ruokavalioihin. Mahdollisia selityksiä on kolme. Ensinnäkin hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden ravintoaineiden aineenvaihdunnan muuntamiseen saattaa liittyä suurempia energiakustannuksia. Toiseksi vähähiilihydraattisempaa ruokavaliota noudattavilla henkilöillä voi olla suurempi energiankulutus lepäävän aineenvaihduntanopeuden ja/tai suuremman fyysisen aktiivisuuden vuoksi. Viimeinen mahdollisuus on, että alhaisempi painonpudotus johtuu vähärasvaiseen ruokavalioon satunnaistettujen henkilöiden ruokavalion saannin valikoivasta aliraportoinnista. Tämä jälkimmäinen selitys ei ole todennäköinen, koska tämä havainto on havaittu lukuisissa satunnaistetuissa kontrolloiduissa tutkimuksissa.

   Ruokavalion aiheuttamalla termogeneesillä voi olla pieni osuus hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden metaboliseen hyötyyn. Sen osuus energian kokonaiskulutuksesta on 5-15 prosenttia. Makroravinteiden aineenvaihdunnan energiakustannukset vaihtelevat 2,5 %:sta ravintorasvojen, 7-15 % hiilihydraattien ja 28-35 % proteiinien kanssa. Eräässä tutkimuksessa havaittiin, että energiankulutus oli 4 % korkeampi ruokavaliossa, joka sisälsi 30 %, verrattuna 10 %:iin proteiinista saatavista kaloreista. Näin ollen suuremmasta proteiinin saannista johtuva vaatimaton lisäys energiankulutuksessa ei todennäköisesti riittäisi ottamaan huomioon hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden metabolista hyötyä.

   Fyysinen aktiivisuus on suurin muunneltava energiankulutuksen lähde. Hypoteesi, jonka mukaan hiilihydraattirajoitteisten ruokavalioiden metabolinen etu voisi selittää alhaisemmat insuliinitasot, jotka liittyvät spontaaniin fyysisen aktiivisuuden lisääntymiseen, on saanut vain vähän huomiota. Tämä hypoteesi perustuu useisiin vakiintuneisiin havaintoihin. Ensinnäkin tyypin II diabeetikoilla, jotka käyttävät eksogeenistä insuliinia, energiankulutus ja painonnousu vähenevät. Kun insuliinitasoja alennetaan hiilihydraattirajoituksella tai lääkehoidolla, seurauksena on rasvamassan menetys ja jonkin verran näyttöä energiankulutuksen vaatimattomasta kasvusta. Lyhyessä tutkimuksessa liikalihavilla henkilöillä havaittiin, että ketogeeninen, vähähiilihydraattinen ruokavalio, jossa insuliiniresistenssi väheni 30 %, liittyi 20 %:n lisäykseen lepoenergian kulutuksessa, vaikka fyysistä aktiivisuutta ei arvioitu tässä tutkimuksessa. Vastaavasti 6 kuukautta kestäneessä satunnaistetussa tutkimuksessa lihavilla naisilla hiilihydraattirajoitetun ruokavalion käyttäjillä oli ei-merkittävä 5 %:n lisäys lepoenergiankulutuksessa painokiloa kohden verrattuna lähtötilanteeseen. Tässä tutkimuksessa arvioitiin myös fyysistä aktiivisuutta askelmittareilla, eikä siinä havaittu eroa askeleissa päivässä hiilihydraattirajoitetun ryhmän ja vähärasvaisen ryhmän välillä huolimatta 3,7 kg suuremmasta painonpudotuksesta edellisessä eikä raportoidussa kalorien saannissa ollut eroa ryhmien välillä. Vapaasti elävien yksilöiden fyysisen aktiivisuuden mittaaminen on monimutkaista. Askelmittarit ovat objektiivinen fyysisen aktiivisuuden arviointi, mutta ne eivät pysty arvioimaan toiminnan intensiteettiä, tiheyttä ja kestoa. Ne eivät myöskään sovellu energiankulutuksen arvioimiseen.

   Yhteenvetona voidaan todeta, että intensiiviset elämäntapainterventiot vähentävät tyypin II diabeteksen ilmaantuvuutta henkilöillä, joilla on metabolinen oireyhtymä. Keskeinen näiden interventioiden terapeuttisessa vaikutuksessa on painonpudotus. Ei ole yksimielisyyttä siitä, mitkä ovat elämäntapainterventioiden "parhaat käytännöt". Fyysinen aktiivisuus liittyy lukuisiin terveyshyötyihin, mutta se ei ole tehokas resepti laihduttamiseen tai painon ylläpitämiseen. Lisäksi optimaalinen ruokavalio on kiistanalainen; Jotkut asiantuntijat ehdottavat, että MetS-potilaiden tulisi rajoittaa rasvan saantiaan ruokavaliosta, kun taas toiset asiantuntijat ehdottavat, että ruokavaliosta saatavia hiilihydraatteja tulisi rajoittaa. Tämä ravitsemusreseptiä koskeva kiista heijastuu suurten lääketieteellisten organisaatioiden näkemyksiin. American Diabetes Association on hyväksynyt hiilihydraattirajoituksen painonpudotuksessa vuodesta 2008 lähtien. Canadian Diabetes Association kuitenkin suosii alhaisemman glykeemisen indeksin ruokia ja ruokavalion rasvan rajoittamista. Epäselvistä todisteista huolimatta vähärasvaista, vähäkalorista ruokavaliota yhdistettynä lisääntyneeseen fyysiseen aktiivisuuteen pidetään MetS:n vakiomuotoisina elämäntapatoimenpiteinä.

2. TAVOITTEET Tällä pöytäkirjalla on kolme tavoitetta. Ensinnäkin tutkijat olettavat, että vähähiilihydraattisen ruokavalion noudattaminen henkilöillä, joilla on MetS, johtaa alhaisempaan insuliiniresistenssiin; lisää spontaanin fyysisen aktiivisuuden tasoa painon muutoksista riippumatta. Toiseksi tutkijat tutkivat muutoksia kardiometabolisissa riskitekijöissä (ApoB, TG, HDL, verenpaine, CRP), kun yksilöt satunnaistetaan joko hiilihydraattirajoitteiseen ruokavalioon tai vähärasvaiseen/runsaasti hiilihydraattipitoiseen ruokavalioon. Lopuksi tutkijat haastattelevat osallistujien alaotosta molemmista tutkimusryhmistä (5 kummassakin haarassa) suorittaakseen avoimia haastatteluja ymmärtääkseen paremmin elämänlaatukysymyksiä, jotka liittyvät ruokavalioon tai elämäntapainterventioihin.
3. TUTKIMUSSUUNNITELMA Ryhmämme on tuottanut poikkileikkaustietoja, jotka osoittavat kliinisesti merkittävän yhteyden korkeamman hiilihydraattisaannin ja alhaisemman fyysisen aktiivisuuden välillä. Se on arvioitu kiihtyvyysmittarilla glukoosi-intoleranteissa yksilöissä. Näiden havaintojen rajallisuus liittyy kyvyttömyyteen arvioida syy-yhteyttä; eli jos hiilihydraattirajoitus lisää fyysistä aktiivisuutta. ACTout-tutkimuksen vahvuus on sen kyky rajata syy-suunta käyttämällä prospektiivista suunnittelua ja satunnaistamista tunnettujen ja tuntemattomien sekatekijöiden hallitsemiseksi.

Tutkimuksen suunnittelu ja osallistujat: Tutkimukseen osallistujat satunnaistetaan ad lib -hiilihydraattirajoitteiseen ryhmään tai vähärasvaiseen, vähäkaloriseen ruokavalioon 6 kuukauden ajaksi. Tutkijat värväävät henkilöitä, joilla on metabolinen oireyhtymä (MetS) St. Paulin metabolisen oireyhtymän ohjelmasta. Sisällön kriteerit sisältävät MetS-diagnoosin, joka määritellään lisääntyneeksi vyötärön ympärysmittaksi ja kahdeksi tai useammaksi seuraavista: paastoverensokeri yli 5,6 mmol/L, paastotriglyseridit yli 1,7 mmol/L, HDL (HDL) alle 1,0 mmol /L miehillä ja alle 1,3 mmol/L naisilla ja verenpaine yli 135/85 tai verenpainelääkitystä saavilla. Potentiaaliset osallistujat suljetaan pois, jos he noudattavat painoa alentavaa ruokavaliota, käyttävät väärin alkoholia tai muita psykoaktiivisia aineita, käyttävät painonnousuun liittyvää psykiatrista lääkitystä tai aikovat matkustaa tutkimusjakson aikana.

Otoskoon laskeminen: Otoskoon laskemiseen tutkijat käyttivät poikkileikkaustietoja kiihtyvyysmittarilla mitatun fyysisen aktiivisuuden ja erinomaisten ruokavalion kvantitatiivisten mittareiden kanssa. Tutkijat olettivat 15 prosentin eron hiilihydraatteina kulutetuissa kaloreissa ruokavaliohoitojen välillä. Merkitsevyysarvolla p < 0,05 (kaksipuolinen testi) tutkijat havaitsivat, että kussakin ryhmässä tarvittaisiin 27 osallistujaa havaitakseen merkittävä ero kiihtyvyysmittarilla mitatussa aktiivisuuden intensiteetissä. Mahdollisen kulumisen huomioon ottamiseksi tutkijat yliarvioivat otoksen koon 10:llä kummassakin haarassa. Tutkijat värväävät 72 henkilöä, joista 36 kummassakin haarassa. Otoskokolaskelmamme perusteella tutkijat odottavat havaitsevansa aikaan ja ruokavalioon perustuvia eroja ruokavalion*ajan vuorovaikutuksen lisäksi.

Rekrytointistrategia: Tutkijat rekrytoivat metabolisesta oireyhtymästä kärsiviä henkilöitä Metabolic Syndrome Program -ohjelmasta. Esitteet asetetaan ohjelman odotushuoneeseen ja koehuoneisiin. Esitteitä jaetaan myös hallinnollisille avustajille, jotka ovat vastuussa osallistujien ottamisesta ohjelmaan ja jotka voivat halutessaan ilmoittaa osallistujille tutkimuksesta. Jos mahdollinen osallistuja ilmaisee kiinnostuksensa, koordinaattori selittää tutkimuksen riittävän yksityiskohtaisesti tietoisen suostumuksen mahdollistamiseksi. Arvioidakseen ruokavaliota ennen tutkimukseen sisällyttämistä tutkijat pyytävät mahdollisia osallistujia täyttämään kolmen päivän ruokavaliohistoria ja pitämään kiihtyvyysmittaria 7 päivän ajan varmistaakseen, etteivät he jo noudata painoa alentavaa ruokavaliota, ja arvioimaan fyysistä aktiivisuutta lähtötilanteessa. Henkilöt, jotka noudattavat sekä ruokavalion muistamista että fyysisen aktiivisuuden lähtötasoarviointia, satunnaistetaan johonkin kahdesta ruokavaliotehtävästä.

Satunnaistaminen: Tutkijat käyttävät lohkosatunnaistusta estääkseen satunnaistamisprosessin harhautumisen. Kun jokainen ryhmä koehenkilöitä on ilmoittautunut, tutkijat käyttävät tietokoneistettua satunnaistusohjelmaa kohdistaakseen osallistujat satunnaisesti toiseen kahdesta ruokavaliotehtävästä. Ruokavaliotehtävän salaamisen vaikeuden vuoksi satunnaistettua koetta ei sokeuteta; koska sekä tutkijat että osallistujat ovat tietoisia ruokavaliotehtävästään. Opintoryhmien saastumisen minimoimiseksi yksilö- ja ryhmätunnit järjestetään eri aikoina.

Hiilihydraattirajoitettu ruokavalio: Osallistujia ohjeistetaan rajoittamaan hiilihydraattien kulutus < 20 grammaan/päivä rajoittamatta kuitenkaan kalorien saantiaan. Osallistujia rohkaistaan ​​nauttimaan vähähiilihydraattisia kasviksia joka päivä, mukaan lukien 2 kupillista salaattivihanneksia ja 1 kupillinen vihanneksia, jotka kasvavat maan päällä. Yksi vähäiseen hiilihydraattien saantiin liittyvistä fysiologisista muutoksista on suolan menetys virtsan mukana. Jos suolaa ei vaihdeta, osallistujat voivat kokea päänsärkyä, pahoinvointia, huimausta, letargiaa ja ummetusta. Osallistujia neuvotaan lisäämään suolan saantiaan. Tämän on osoitettu korjaavan hiilihydraattirajoitukseen liittyvää natiureesia, joka voi aiheuttaa edellä mainittuja sivuvaikutuksia. Osallistujia kehotetaan jatkamaan fyysistä aktiivisuuttaan.

Kontrolliryhmä: Kontrolliryhmä satunnaistetaan intensiiviseen elämäntapainterventioon, jota tällä hetkellä käyttää St. Paulin sairaalan Terve sydän -ohjelma vähentääkseen metaboliseen oireyhtymään liittyviä oireita. Osallistujia opastetaan korvaamaan rasvaiset, energiatiheät ruoat täysjyväviljaa, hedelmiä ja vihanneksia sisältävillä elintarvikkeilla. Tämän ruokavalion makroravinteiden jakautuminen on noin 55 % hiilihydraatteja, 15 % proteiineja ja 30 % rasvaa. Henkilöitä neuvotaan myös vähentämään natriumin saantia < 2300 mg:aan/vrk ja henkilöitä, joilla on korkea verenpaine, <1500 mg/vrk. Tutkimuksen lopussa osallistujilla on mahdollisuus jatkaa jompaakumpaa tutkimusruokavaliota.

Menetelmät, joilla varmistetaan ruokavaliotehtävän noudattaminen: Tutkimuskoordinaattori helpottaa toimintoja, jotka tukevat ruokavaliotehtävän noudattamista, joko yksittäin tai ryhmässä. Ryhmäkokoukset vahvistavat noudattamista jakamalla ruoanlaittovinkkejä, käyttäytymisen muokkaamista ja uusiutumisen ehkäisystrategioita. Henkilökohtaisissa istunnoissa tutkimuskoordinaattori tarkastelee kolmen päivän ruokapöytäkirjoja ja keskustelee strategioista noudattamisen lisäämiseksi. Molempien ryhmien osallistujat tapaavat kliinikon 3 kuukauden kuluttua arvioidakseen terveysindikaattoreita ja varmistaakseen osallistujille heidän ruokavaliotehtävänsä turvallisuuden.

Laadulliset haastattelut: Tutkijat tekevät tunnin pituisia avoimia haastatteluja 8-10 tutkimukseen osallistuneen henkilön kanssa ymmärtääkseen varovaisen ruokavalion ja hiilihydraattirajoitteisen ruokavalion kokemisen. Haastattelut nauhoitetaan ja litteroidaan. Tutkijat käyttävät perusteltua teoriaa etsiäkseen teorioita, jotka syntyvät tiedoista sen sijaan, että he tulkitsevat dataa a priori -analyysillä. Tämän jälkeen tutkijat määrittävät tiedoista ilmeneville teemoille kuvaavia luokkia, joita voivat olla: heidän ruokavalionsa vaikutus diabetekseen, nälkäkäsitys, mieliala jne. Nämä kuvaavat luokat sijoitetaan sitten temaattisiin luokkiin ja analysoidaan olemassa olevan kirjallisuuden valossa.

Kehon koostumuksen mittaus ja lepoenergian kulutuksen arviointi:

Tutkijat käyttävät biosähköistä impedanssia arvioidakseen kehon koostumuksen lähtötilanteessa ja kuuden kuukauden kuluttua. Biosähköisen impedanssin on osoitettu antavan kohtuullisen arvion kehon koostumuksesta verrattuna DXA:han, jota pidetään kultastandardina. Tutkijat normalisoivat rasvamassan ja rasvattoman massan pituuteen käyttämällä rasvamassaindeksiä ja rasvatonta massaindeksiä (kg/m2). Korkeus mitataan stadiometrillä lähtötilanteessa. Vyötärön ympärysmitta mitataan lähtötilanteessa ja kuuden kuukauden kuluttua uloshengityksen jälkeen käyttämällä joustavaa mittanauhaa lantioluun ja alimman kylkiluun välissä. Tutkijat arvioivat energiankulutusta käyttämällä aiemmin julkaistuja yhtälöitä, joissa otetaan huomioon rasvaton massa, rasvamassa, sukupuoli ja ikä.

Kyselylomake: Tutkijat käyttävät Applied Health Indicators Questionnaire -kyselylomaketta ja Patient Health Questionnaire -kyselylomaketta kerätäkseen asiaankuuluvia terveystietoja potilaalta. Nämä itse täytetyt kyselylomakkeet täytetään lähtötilanteessa, 3 ja 6 kuukauden kuluttua.

Fyysisen aktiivisuuden arviointi: Osallistujat käyttävät kiihtyvyysmittaria arvioidakseen fyysistä aktiivisuutta lähtötilanteessa ja joka viikko 6 kuukauden ajan. Kiihtyvyysanturi on pieni, vyötäröllä pidettävä elektroninen näyttö, joka mittaa pystykiihtyvyyttä ja jota pidetään siten objektiivisena fyysisen aktiivisuuden mittarina. Potilaita neuvotaan käyttämään kiihtyvyysmittaria valveillaoloaikana 1 viikon ajan joka kuukausi, lukuun ottamatta kylpemiseen tai vedessä vietettyä aikaa. Tiedot ladataan minuutin välein ja luokitellaan kevyeksi, kohtalaiseksi tai voimakkaaksi. Päiviä ei oteta huomioon, kun kiihtyvyysanturia on käytetty alle 80 % keskimääräisestä käyttöajasta muina päivinä. Tutkijat arvioivat toimintoperusteisen energiankulutuksen käyttämällä aiemmin validoituja yhtälöitä. Koska kiihtyvyysmittarit eivät tallenna pyöräilyyn, uintiin tai hiihtoon liittyvää toimintaa, tutkijat kysyvät osallistujilta, kuinka monta kertaa he tekivät näitä toimintoja kiihtyvyysmittarin käytön aikana.

Kardiometaboliset indeksit: Verinäytteet otetaan ja asetetaan yksilöllisesti merkittyihin EDTA-putkiin, sentrifugoidaan välittömästi ja säilytetään -70 °C:ssa. Koska muutokset insuliinin vaikutuksessa ovat keskeisiä hypoteesissamme, tutkijat arvioivat tässä tutkimuksessa kahta erillistä insuliiniaineenvaihdunnan aspektia, insuliinin eritystä ja insuliiniresistenssiä. Tutkijat arvioivat insuliiniresistenssiä käyttämällä insuliiniresistenssin HOMA-arviointia, joka lasketaan paastoinsuliinista ja paastoglukoosista. Tutkijat arvioivat C-peptidin, insuliinin synteesiin liittyvän pilkkoutumistuotteen, pitoisuuden, joka syntetisoituu ekvimolaarisissa pitoisuuksissa insuliinin kanssa. Koska C-peptidillä on pidempi puoliintumisaika kuin insuliinilla, sitä voidaan käyttää haiman insuliinierityksen merkkiaineena. Verenpaine mitataan lähtötilanteessa, 3 ja 6 kuukauden kuluttua BP-TRU-monitoreista. Lipidi-, lipoproteiini- ja C-reaktiivinen proteiinitasot mitataan lähtötasolla, 3 ja 6 kuukauden kohdalla. Kokonaiskolesteroli, triglyseridi, korkean tiheyden lipoproteiinikolesteroli ja apolipoproteiini B mitataan käyttämällä aiemmin kuvattuja menetelmiä. LDL-koliarvot lasketaan Friedewaldin kaavalla potilaille, joiden plasman triglyseriditaso on alle 4 mmol/l. β-hydroksibutyraattia arvioidaan myös molemmissa ryhmissä edellä mainittuina ajankohtina ja sitä käytetään hiilihydraattirajoitteiseen ruokavalioon sitoutumisen biomarkkerina. Tutkijat arvioivat myös seerumin leptiini- ja virtsahappopitoisuudet lähtötilanteessa ja 6 kuukauden kuluttua.

Tilastolliset analyysit: Tutkijat käyttävät kahta eri lähestymistapaa tietojen analysointiin. Ensin tutkijat käyttävät aikomusta käsitellä analyysiä perusarvojen avulla laskeakseen puuttuvia tietoja osallistujista, jotka saattavat keskeyttää tutkimuksen. Tutkijat tutkivat myös ruokavaliotehtävän vaikutusta tuloksiin osallistujilla, jotka noudattivat ruokavaliotehtäväänsä. Perusominaisuuksia verrataan kahden ryhmän välillä käyttämällä t-testejä. Tutkijat tarkastelevat analyysistrategiassa kolmea toisiinsa liittyvää riippuvaista muuttujaa, jotka kuvaavat fyysisen aktiivisuuden eri näkökohtia. Ensin tutkijat tutkivat yhteyttä ruokavalion ja kiihtyvyysmittarin muuttujien muutosten välillä. Tutkijat tarkastelevat myös keskivaikeaan tai voimakkaaseen fyysiseen toimintaan käytettyä aikaa ja aktiivisuuteen perustuvaa energiankulutusta. Koska toimintaan perustuva energia arvioidaan kiihtyvyysmittarista, tutkijat eivät pidä sitä ainutlaatuisena vertailuna. Näin ollen tutkijat asettavat tilastollisen merkitsevyyden tason p<0,025:een sopeutuakseen useisiin vertailuihin. Tutkijat saavat eroja keskeisissä muuttujissa, kuten fyysisessä aktiivisuudessa ja insuliinipitoisuuden muutoksessa. Arvioidakseen ruokavaliotehtävän vaikutuksia fyysiseen aktiivisuuteen tutkijat käyttävät kolmisuuntaista toistuvaa ANOVA-mittausta, mukaan lukien kehon painon muutos mallissa ajan kanssa toistuvana tekijänä.