Jaksottaisen paaston vaikutukset energiataseeseen ja siihen liittyviin terveydellisiin tuloksiin

Rekrytointi

Paikallista julisteiden muodossa olevaa mainontaa jaetaan koko tutkimuslaitokseen, lähiorganisaatioihin ja Bathin kaupunkiin. Julisteet rohkaisevat kiinnostuneita ottamaan yhteyttä johtavaan tutkijaan saadakseen lisätietoja tutkimuksesta. Tutkimusryhmä etsii 72 (36 laihaa, 36 ylipainoista/lihavia) henkilöä, jotka täyttävät osallistumiskriteerit (käsitellään myöhemmin).

Ilmoittautuminen

Potentiaaliset vapaaehtoiset käyttävät mainosmateriaaleissa annettuja yhteystietoja ilmaistakseen kiinnostuksensa tutkimusryhmälle, joka toimittaa heille kopion osallistujatietolomakkeesta luettavaksi mielellään. Osallistumisesta kiinnostuneet kutsutaan sitten ilmoittautumista edeltävään konsultaatioon, jossa heille annetaan mahdollisuus esittää tutkimukseen liittyviä kysymyksiä, ennen kuin heidät tutkitaan osallistumis- ja poissulkemiskriteerien osalta. Tämä sisältää painon ja pituuden mittaamisen sekä osallistumiskriteerikyselyn, syömishäiriötutkimuskyselyn ja fyysisen aktiivisuuden valmiuskyselyn. Edellyttäen, että he täyttävät asiaankuuluvat kriteerit, heille keskustellaan tutkimuksen läpi ja ennen kuin heitä pyydetään täyttämään tietoinen suostumuslomake. Osana tätä rasvakudosbiopsian menettelystä keskustellaan osallistujan kanssa ja häntä pyydetään päättämään, haluavatko he ottaa tämän mukaan, koska se on valinnainen testi.

Baseline Lab Protocol (LAB 1)

Kun osallistujat ovat virallisesti ilmoittautuneet tutkimukseen, heitä kutsutaan aloittamaan osallistumisensa tutkimukseen 60 minuutin vierailulla Bathin yliopistoon 12 tunnin paaston jälkeen. Tämän käynnin aikana tutkija ottaa virtsanäytteen nesteytystason tarkistamiseksi osmometrillä ennen pituuden, painon ja vyötärön ympärysmitan mittaamista. Paastoverinäyte otetaan myös venepunktiolla keskeisten hormonien ja aineenvaihduntatuotteiden lepotasojen mittaamiseksi. Vierailun päätteeksi osallistujia pyydetään suorittamaan submaksimaalinen rasitustesti, jolla kalibroidaan "Actiheart"-monitori, jota käytetään koko tutkimuksen ajan mittaamaan fyysisen aktiivisuuden energiankulutusta. Tätä varten osallistujia pyydetään pysymään juoksumatolla, kun intensiteetti kasvaa seuraavien neljän vaiheen aikana:

• Vaihe 1 - tasainen kävely nopeudella 3,2 km/h
• Vaihe 2 - reipas kävely nopeudella 5,2 km/h
• Vaihe 3 - reipas kävely nopeudella 5,8 km/h jyrkän kaltevuuden ollessa +10,2 %
• Vaihe 4 - tasojuoksu 12,5 km/h

Vaihe 4 otetaan mukaan vain niille, jotka harrastavat harjoittelua, koska harjoittelemattomat ihmiset eivät todennäköisesti tee tällaista toimintaa normaalissa rutiinissaan, mikä tekee kalibroinnista tällä intensiteetillä tarpeetonta. Muodolliset harjoittajat tunnistetaan osallistumiskriteerikyselylomakkeella. Lisäksi juoksumattoprotokolla pysäytetään aikaisemmin, jos osallistuja pyytää lopettamista tai jos hänen syke ylittää 85 % iän ennustetusta maksimista.

Valvontavaihe

Ennen laboratoriosta poistumista osallistujat saavat käyttöönsä Actiheart-monitorin, pienen rintaan kiinnitettävän laitteen, joka mittaa fyysistä aktiivisuutta tallentamalla sykettä ja liikettä minuutin välein. Heille toimitetaan myös joukko keittiövaakoja ja lokikirja, jonka avulla voidaan luoda punnittu tietue heidän ruuan ja nesteen saannista, sekä joukko ruumiinpainovaakoja, jotka auttavat seuraamaan heidän painoaan ja pitämään sen vakaana.

Neljän viikon seurantavaiheen aikana osallistujia pyydetään suorittamaan neljä kolmen päivän seurantajaksoa, joista kukin koostuu kahdesta arkipäivästä ja yhdestä viikonloppupäivästä, samalla kun he jatkavat normaaleja ruokavalio- ja liikuntatottumuksiaan. Tutkijat järjestävät tarvittaessa seurantalaitteiden noudon ja toimituksen. Tämän tarkoituksena on ensinnäkin varmistaa painon vakaus häiritsevien vaikutusten minimoimiseksi, toiseksi tarjota tarkat perusarvot keskeisille muuttujille, kuten fyysiselle aktiivisuudelle, ja lopuksi varmistaa, että toimitetut ruokavaliotiedot ovat pätevä heijastus tavanomaisesta saannista.

Edellyttäen, että kontrollivaiheessa saadut tiedot täyttävät asiaankuuluvat luotettavuuskriteerit, osallistujat kutsutaan palaamaan fysiologiaan vähintään neljän viikon kuluttua ensimmäisestä käynnistään. Valmistautuessaan tähän osallistujia pyydetään välttämään rasittavaa liikuntaa, alkoholia ja kofeiinia ennen kuin paastoavat yön yli, kunnes he saapuvat laboratorioon seuraavana aamuna.

Pre-intervention Lab Protocol (LAB 2)

Ennen interventionsa aloittamista osallistujia pyydetään osallistumaan interventiota edeltävään laboratoriopöytäkirjaan, kuten alla on kuvattu. Naispuolisia osallistujia pyydetään ajoittamaan tämä niin, että se osuu heidän kuukautiskiertonsa follikkelivaiheeseen (3-10 päivää kuukautisten alkamisen jälkeen), koska silloin heidän hormoniprofiilinsa ovat vakaimmillaan.

Vierailupäivänä osallistujia pyydetään nauttimaan yksi tuoppi vettä klo 06.30 ennen kuin he valmistautuvat saapumaan laboratorioon klo 7.30 mennessä kevyissä vaatteissa (esim. shortsit, t-paita) ilman metalliosia tai koruja. Heidän on sitten toimitettava pieni virtsanäyte nesteytystason tarkistamiseksi ennen pituuden, painon ja vyötärön ympärysmitan mittaamista (HUOMAA: Jos paino vaihtelee enemmän kuin 1,0 kilogrammaa perusmittaukseen verrattuna, heitä voidaan pyytää toistamaan seurantavaihe ).

Klo 07:45 osallistujia pyydetään makaamaan puolimakaavaan asentoon ja lepäämään 30 minuuttia. Tämä valmistelee lepoaineenvaihduntanopeuden ja substraatin hapettumisen mittaamista, joka suoritetaan klo 08.15 kolmen 5 minuutin jakson aikana käyttämällä epäsuoraa kalorimetriaa, kun osallistuja pysyy levossa. Tämän jälkeen suonensisäinen kanyyli kiinnitetään kyynärpään kyynärpäässä olevaan laskimoon verinäytteitä varten koko käynnin ajan. Tässä vaiheessa otetaan myös 12 ml:n paastoverinäyte tärkeimpien metaboliittien (esim. glukoosi, insuliini, kolesteroli, leptiini, greliini jne.).

Klo 08:45 osallistujille, jotka ovat päättäneet ottaa mukaan rasvakudosbiopsia, suoritetaan tämä toimenpide. Jos mukana, vatsan puolella, juuri vyötärön yläpuolella oleva alue steriloidaan ja siihen ruiskutetaan anestesiaa (lidokaiinihydrokloridia) alueen tunnoton saamiseksi. Suuremmalla neulalla otetaan sitten 0,5 gramman näyte rasvakudoksesta juuri ihon alta. Siellä tulee mustelmia, mutta jos jätetään parantumaan, ei pitäisi olla arpia. Ne, jotka eivät halua sisällyttää tätä biopsiaa, jatkavat vain lepoa.

Klo 09.00 osallistujia pyydetään täyttämään visuaaliset analogiset asteikot (VAS), jotka mittaavat subjektiivista ruokahalua, kylläisyyttä ja halua syödä. Välittömästi tämän jälkeen osallistujille tarjotaan testiaamiainen täysmaidosta ja sokerista valmistettua pikapuuroa, joka on nautittava 10 minuutin kuluessa. Tärkeimmät toimenpiteet toteutetaan sitten seuraavin väliajoin:

• 12 ml verinäyte - 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180
• Visuaaliset analogiset asteikot - 30, 60, 90, 120, 150, 180
• Aineenvaihduntanopeus (epäsuora kalorimetria) - 60, 120, 180

(Huomaa: virtsan kokonaismäärä mitataan myös koko aterian jälkeisen ajan substraatin hapettumisarvojen säätämiseksi proteiinin hapettumista varten)

Klo 12.05 osallistujia pyydetään laittamaan kanyloidun kätensä käsi pehmustettuun Perspex-laatikkoon, joka lämmitetään 55 asteeseen. Tämä mahdollistaa laskimoveren valtimoitumisen, mikä antaa paremman kuvan koko kehon glukoosiaineenvaihdunnasta seuraavassa testissä. Klo 12:15 otetaan 7 ml:n verinäyte, jonka jälkeen osallistujaa pyydetään nauttimaan pirtelö, joka vastaa 33 % hänen energiantarpeestaan. Sitten otetaan verinäytteitä (7 ml) 15 minuutin välein seuraavan kahden tunnin ajan toisen aterian vaikutuksen testaamiseksi. Klo 14:15 otetaan lopullinen verinäyte tälle käynnille ja kanyyli poistetaan.

Interventiota edeltävän protokollan päätteeksi osallistujat viedään erilliseen laboratorioon kaksoisenergiaröntgenabsorptiometriaa (DEXA) varten. Tämä on erikoistunut koko kehon skannausmuoto, joka mittaa, kuinka ihmisen paino jakautuu rasva- ja lihaskudoksen välillä. Se kestää noin kahdeksan minuuttia ja vaatii osallistujan makaamaan paikallaan koko ajan. Se antaa pienen annoksen ionisoivaa säteilyä, mutta se vastaa 7 mikrosievertiä, johon liittyy haitallisten säteilyvaikutusten riski, joka on noin 1:10 miljoonaa. Tämän menetelmän soveltamisen ovat tässä tutkimuksessa hyväksyneet riippumaton lääketieteellisen fysiikan asiantuntija ja kliinisen säteilyn asiantuntija.

Interventiovaihe

Ennen kuin he poistuvat laboratoriosta, osallistujat satunnaistetaan johonkin kolmesta alla esitetystä hoitotilanteesta. Kaikki kolme ruokavalioryhmää kestävät yhteensä 20 päivää, jolloin siirtymät kunkin 24 tunnin syklin välillä tapahtuvat joka päivä klo 15.00, ja ajatuksena on, että he voivat syödä vähintään yhden pääaterian päivässä kaikissa tapauksissa. Jaksottaisten paastoryhmien (IMF) osalta huomioi, että paastojaksojen aikana osallistujia pyydetään nauttimaan vain vettä ja mustaa teetä/kahvia ilman maitoa tai sokeria. Ruokintajaksojen aikana ja koko päivittäisen kalorirajoitusruokavalion ajan osallistujia pyydetään luomaan uudelleen kontrollivaiheen ruokavaliotietonsa asianmukaisesti muokatuilla määrillä, jotta he saavat 75 %, 150 % tai 200 % normaalista kalorisaannistaan ​​heille osoitetun ryhmän mukaisesti. to. Jos virkistys ei ole mahdollista, osallistujia pyydetään merkitsemään pois poistettu esine ja/tai tuote, joka on lisätty uuteen ruokavaliotietueeseen, joka toimitetaan ennen kuin he lähtevät laboratoriosta. Fyysistä aktiivisuutta seurataan myös toimenpiteen ensimmäisen ja viimeisen viikon aikana Actiheart-monitorilla, jossa tutkitaan käyttäytymisen mukautuksia ruokavalioihin.

1. Päivittäinen kalorirajoitus – Vähennä energian saantia 25 % päivittäin
2. IMF painonpudotuksessa - Vuorottele 24 tunnin paaston ja ruokinnan välillä 150 % normaalista ruokinnan aikana
3. IMF ilman painonpudotusta - Vuorottele 24 tunnin paaston ja ruokinnan välillä 200 % normaalista ruokinnan aikana

Klo 15.00 ensimmäisen laboratoriokäyntinsä päivänä miespuoliset osallistujat aloittavat heille määrätyn ruokavalion, vaikka sitä voidaan tarvittaessa lykätä jopa viikolla. Naisosallistujia pyydetään lykkäämään tätä kuudella päivällä kaikissa tapauksissa, jotta heidän interventioiden jälkeinen laboratoriokäyntinsä osuu samaan kuukautiskierron vaiheeseen, jotta kuukausittaisten hormonaalisten vaihteluiden vaikutus minimoidaan.

Postintervention Lab Protocol (LAB 3)

20 peräkkäisen 24 tunnin ruokavaliosyklin jälkeen osallistujat palaavat normaaliin ruokavalioonsa yhdeksi päiväksi (määrätty) välttäen samalla raskasta liikuntaa, tupakointia, alkoholia ja kofeiinia ennen paastoamista, kunnes he saapuvat laboratorioon seuraavana aamuna jälkeisenä päivänä. interventiolaboratoriokäynti. Juotuaan tuopin vettä klo 6.30 ja saapuessaan klo 07.30 kevyissä vaatteissa osallistujat käyvät läpi saman laboratorioprotokollan, joka on kuvattu aiemmin interventiokäyntiään varten. Sen sijaan, että heidät satunnaistettiin ruokavalioryhmään, heitä pyydetään täyttämään palautekysely heidän kokemuksistaan ​​tutkimuksesta.

Seuranta

Neljä viikkoa interventiolaboratoriokäynnin jälkeen osallistujat kutsutaan palauteistuntoon, jossa keskustellaan kaikista saatavilla olevista tuloksista. Ateriatestin ja koko tutkimuksen tulokset tulevat myöhemmin logistiikan ja kustannustehokkuuden vuoksi. Sopivissa tapauksissa osallistujia pyydetään myös ilmoittamaan painonpudotuksen kestävyydestä.

Tavoite

Kun kaikkien 72 osallistujan tietojoukot on saatu, päivittäistä kalorirajoitusryhmää verrataan IMF:n painonpudotusryhmään. Tämä mahdollistaa IMF-ruokavalion vaikutusten vertaamisen tavanomaisemman lähestymistavan vaikutuksiin, kun se yhdistetään energiavajeeseen. Viimeinen ryhmä, IMF ilman painonpudotusta, korostaa sitten painonpudotuksen ja paasto-riippuvaisten mekanismien suhteellista osuutta havaittujen vaikutusten tuottamisessa.