Käyttäytymismekanismi energian kompensoimiseksi harjoituksella

Yli 70 % yhdysvaltalaisista aikuisista on ylipainoisia tai liikalihavia, mikä asettaa heidät riskiin sairastua moniin muihin sairauksiin, mukaan lukien sydän- ja verisuonitaudit, verenpainetauti, diabetes, dyslipidemia, metabolinen oireyhtymä ja tietyt syövät. Lihavuuteen liittyvien suurempien kuolleisuuslukujen vuoksi elinajanodote on lyhentynyt 6–7 vuodella ja jopa 300 000 kuolemantapausta liikalihavuuden aiheuttamana vuosittain Yhdysvalloissa. Liikalihavuuden hoito on siksi noussut terveydenhuollon ensisijaiseksi painopisteeksi.

Fyysisen aktiivisuuden ja energiankulutuksen lisääminen on yleinen suositus painonhallintaan, ja liikunnasta on tulossa yleisin, taloudellisin ja terveyttä edistävä hoitomuoto liikalihavuuden hoitoon.

Valitettavasti painonpudotus harjoitusohjelmasta on usein pettymys, ja suuremmat määrät liikuntaa ei välttämättä aina edistä painonpudotusta. Yhä useammat todisteet osoittavat, että yksilöiden yhteisiä ponnisteluja painonpudotuksen saavuttamiseksi harjoituksen avulla estävät koordinoidut kompensaatioreaktiot, jotka pyrkivät ylläpitämään energiatasapainoa ja säästämään energiaa varmistaakseen, että elintärkeiden elinten energiatarpeet täytetään. Ensisijainen kompensaatioreaktio, joka pyrkii ylläpitämään energian homeostaasia ja siten vastustamaan painonpudotusta harjoituksen aiheuttamasta energiavajeesta, on lisääntynyt pyrkimys suurempaan energian saantiin. Tämä on usein riippumatonta nälästä, sillä yksittäiset harjoitukset eivät tyypillisesti aiheuta muutoksia ruokahalussa, ruuan saannissa tai ruokahalua säätelevissä hormoneissa, kun taas pitkäaikainen harjoittelu voi itse asiassa parantaa kylläisyyden tunnetta aterialla. Ruoan vahvistavaksi arvoksi kutsuttu syömisen motivaatio on vahva nälästä riippumaton kehon painon ja energian saannin ennustaja, vaikka sitä ei ole aiemmin tutkittu tärkeänä tekijänä energian kompensoinnissa liikunnalla. Elintarvikkeiden vahvistaminen kehitetään käynnistämällä suurempaa huomionkäsittelyä ruokaan, jota kutsutaan huomionharjoitukseksi. Näitä käyttäytymisrakenteita ohjaa keskus dopamiinijärjestelmä, joka välittää käyttäytymisen (kuten syömisen) vahvistamisen palkitsevia puolia ja on tehokkaampi käyttäytymisen ohjain kuin affektiiviset vastaukset. Ylisyöminen tapahtuu, kun motivoiva ruokahalu ylittää syömisen estävän kontrollin kapasiteetin. Sellaisenaan yksilöt, joilla on vähemmän estokykyä, ovat alttiimpia ruoan vahvistaville osille, ja he kuluttavat todennäköisemmin liikaa voimakkaasti vahvistavia, energiatiheitä elintarvikkeita. Koska syömis- ja liikuntakäyttäytymisessä on samanlaisia ​​neuro-käyttäytymispolkuja, jotka mahdollisesti selittävät, miksi liikunta voi edistää ruokintaa eläinmalleissa, olisi erittäin mielenkiintoista selvittää, mikä vaikutus harjoituksella voi olla ruoan vahvistamiseen, huomionharjoituksiin ja ruokavihjeiden estävään hallintaan. ihmisissä.

Pitkän aikavälin tavoitteemme on vähentää liikalihavuuden ilmaantuvuutta ja parantaa sen tuloksia kehittämällä interventioita, jotka vähentävät kompensaatiota liikunnan kuluttamasta energiasta ja parantavat näin liikuntaa painonpudotuksen ja painonpudotuksen ylläpitostrategiana. Tämän ehdotuksen yleiset tavoitteet ovat 1) arvioida, muuttaako akuutti harjoittelu ruoan tehostamista, tarkkaavaisuutta ja ruokavihjeiden estävää hallintaa, ja 2) arvioida mahdollisia sukupuolivaikutuksia tässä vasteessa. Keskeinen hypoteesimme on, että liikuntaharjoittelu herättää suuremman ravinnon vahvistamisen ja huomion painottamisen ruokavihjeille samalla, kun se vähentää estävää kontrollia mekanismina, joka edistää suurempaa energianottoa energian homeostaasin ylläpitämiseksi. Hypoteesimme on muotoiltu alustavien tietojen perusteella, jotka osoittavat suuren (~1 000 kcal viikossa) kompensoivan vasteen 12 viikon harjoitusinterventioon, jota ei voitu selittää lepoenergian kulutuksen muutoksilla, harjoituksen ulkopuolisella fyysisellä aktiivisuudella tai hormonaalisella tasolla. ruokahalun välittäjät. Tämä kompensoiva vaste havaittiin kahdessa eri tutkimuksessa, joissa käytettiin erilaisia ​​harjoitusannoksia, mikä osoittaa tämän kompensoivan vasteen huomattavaa johdonmukaisuutta. Aiemmat eläinmalleilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että liikunta helpottaa syömistä, ja todisteet yhteisistä neuro-käyttäytymispoluista syömisen ja harjoittelupalkkion välillä voivat selittää tämän yhteyden. Näitä energian saantiin vaikuttavia käyttäytymisrakenteita ei ole pidetty energian kompensointimekanismeina, ja ne todennäköisesti myötävaikuttavat aiemmin havaitsemiimme selittämättömiin kompensaatioreaktioihin. Tämän projektin perusteluna on, että kun tiedetään paremmin energian kompensoinnin taustalla olevista mekanismeista, voidaan suunnitella tulevia interventioita, jotka vaimentavat tätä vastetta parantaakseen harjoituksen hyödyllisyyttä painonpudotusstrategiana. Yleistavoitteiden saavuttamiseksi pyrimme seuraavaan erityiseen tavoitteeseen ja tutkivaan tavoitteeseen liikalihavilla, istumattomilla henkilöillä, väestöllä, joka eniten tarvitsee tehokasta painonpudotushoitoa: Erityinen tavoite: Havainnollistaa muutoksia ravinnon vahvistamisessa, huomionharjoittelussa ja ruokavihjeiden estohoidossa. akuutin harjoituksen jälkeen. Alustavien tietojemme ja aiemman kirjallisuuden perusteella, joka osoittaa, että liikunta voi lisätä ruokapalkkiota, työhypoteesimme on, että akuutti harjoittelu saa ruoan vahvistamaan, lisää huomionharjoitusta ruokavihjeille ja vähentää estävää ruokavihjeiden hallintaa.

Tutkiva tavoite: Tutkimme, vaikuttaako seksi näihin reaktioihin. Toiset ovat osoittaneet sukupuolten välisiä eroja ravinnon vahvistamisessa, vaikka sukupuolen roolia tässä harjoitusvasteessa ei tunneta.

Kun ehdotettu tutkimus on saatu päätökseen, odotetut tulokset ovat tunnistaneet uusia mekanismeja, jotka edistävät energian kompensointia harjoitusohjelman aikana. Näillä tuloksilla on jatkuva vaikutus, koska ne tarjoavat vahvan näyttöön perustuvan periaatteellisen todisteen uusien interventioiden kehittämisestä, jotka heikentävät kompensoivaa vastetta liikuntaan ja parantavat sen tehokkuutta painonhallinnassa.

Käsiteltävän ongelman merkitys. Yli 70 % yhdysvaltalaisista aikuisista on joko lihavia (BMI > 30) tai ylipainoisia (BMI 25-29,9). Huonot ruokailutottumukset ja fyysinen passiivisuus ovat yleisimmät syyt tähän epidemiaan. Yli 90 % yhdysvaltalaisista aikuisista ei täytä fyysistä aktiivisuutta koskevia suosituksia objektiivisesti arvioituna, kun taas yli 95 % ei täytä suosituksia kiinteän rasvan ja lisätyn sokerin saannista [5]. Lihavuuden vaikutus yhteiskuntaan toteutuu siihen liittyvissä liitännäissairauksissa, mukaan lukien sydän- ja verisuonitaudit, verenpainetauti, diabetes, dyslipidemia, metabolinen oireyhtymä, sappikivet, nivelrikko, uniapnea, ennenaikainen kuolema ja monet syövät, kuten rinta-, maksa- ja paksusuolensyövät. Liikalihavuuden taloudellinen vaikutus on hätkähdyttävä, sillä vuotuiset terveydenhuoltomenot ovat 92–117 miljardia dollaria, mikä tekee lihavuudesta Yhdysvaltojen kalleimpien terveysongelmien joukossa [8].

Jatkuvasti kiihtyvä liikalihavuusepidemia viittaa siihen, että suurin osa ihmisistä ei pysty täyttämään painonpudotuksen tarpeitaan. Evoluutiossa säilyneet mekanismit, jotka suojaavat negatiivista energiatasapainoa vastaan, ovat osittain syyllisiä [9]. Näihin mekanismeihin kuuluvat aineenvaihdunta- ja käyttäytymisvasteet energiavajeeseen, jotka säästävät energiaa joko vähentämällä energiankulutusta tai edistämällä energian saantia. Metaboliset mukautukset vähentävät lepo- ja lepoenergiankulutusta noin 120 kcal/päivä kilpirauhasen toimintaan, luustolihasten glukoosin hapettumista ja sympaattisen hermoston toimintaan liittyvien mekanismien kautta. Käyttäytymisreaktiot energiavajeeseen voivat toisaalta aiheuttaa yli 120 kcal/päivä ja sisältävät energiansaannin lisääntymisen ja fyysisen aktiivisuuden vähenemisen. Monet ovat yhtä mieltä siitä, että tehokkain kompensaatioreaktio harjoituksen aiheuttaman energiavajeen torjumiseksi on energian saannin lisääminen, koska energian saanti ylittää huomattavasti energiankulutuksen. Tämän kompensoivan vastauksen taustalla olevia mekanismeja ymmärretään huonosti.

Liikunta on yleisin painonpudotusstrategia, jonka esiintyvyys on 65 % painonpudotusta yrittävien keskuudessa. Itse asiassa useimmat ihmiset pystyvät lisäämään energiankulutustaan ​​negatiivisen energiatasapainon edistämiseksi, kun taas yksilön aerobisesta kunnosta riippuen harjoituksen intensiteetti voidaan ylläpitää pitkiä aikoja 2–16-kertaisena lepoenergiankulutusasteen yläpuolella. Näin ollen 250-2500 kcal voidaan kuluttaa yhden harjoituksen aikana, mikä johtaa akuuttiin energiavajeeseen, joka voi toistua useiden päivien ajan. Tämä on saanut American College of Sports Medicinen antamaan erilliset suositukset joko terveyden ylläpitämiseksi tai painonpudotuksen tukemiseksi liikunnan avulla. Liikunta on myös yksi Diabetes Prevention Program (DPP) -ohjelman tärkeimmistä osista ja keskeinen osa klassista Look AHEAD -kokeilua pääasiassa siksi, että harjoituksella uskotaan olevan painonpudotuksen ja painonpudotuksen ylläpitäjä. Liikuntaharjoittelun aiheuttamat painonpudotukset ovat kuitenkin usein odotettua pienemmät johtuen yllä mainituista kompensaatioreaktioista, jotka pyrkivät ylläpitämään energiatasapainoa.

Ennakkotietomme, muiden kanssa samaa mieltä, osoittavat, että energiansaannin lisääntyminen on ensisijainen kompensoiva reaktio liikunnan aiheuttamaan energiavajeeseen. Muita väitettyjä kompensaatioreaktioita ovat lepoenergian kulutuksen (REE) väheneminen, luuston lihasten työn tehokkuuden paraneminen ja tavanomaisen fyysisen aktiivisuuden väheneminen harjoitusohjelman ulkopuolella [9]. Olemme kahdesti osoittaneet ei-merkittäviä muutoksia REE:ssä, kokonaisenergiankulutuksessa ja tavanomaisessa fyysisessä aktiivisuudessa harjoituksen ulkopuolella huolimatta noin 1 000 kcal/viikko kompensaatiovasteesta. Tämä tukee olettamusta, että lisääntynyt energian saanti on suurelta osin vastuussa tästä kompensaatioreaktiosta harjoitteluun, vaikka tämän reaktion taustalla olevat mekanismit ovat edelleen tuntemattomia. Tämän kompensoivan reaktion mekanismien tunnistaminen on välttämätön ensimmäinen askel kehitettäessä interventioita, joilla pyritään vaimentamaan harjoitusohjelmaan liittyvää kompensoivaa energiansaannin lisäystä. Tällaiset interventiot parantaisivat huomattavasti harjoittelua painonhallintastrategiana.

Usein tutkittu mekanismi, joka on vastuussa suuremmasta energian saannista liikunnan yhteydessä, on lisääntynyt nälänhätä, jota arvioivat ruokahalun hormonaaliset välittäjät, laboratoriopohjainen ruoan saanti ja nälän/kylläisyyden asteikot [28-32]. Erityisesti oreksigeenisen hormonin greliinin kohonneet pitoisuudet ja kylläisyyttä indusoivien signaalien, kuten peptidi YY (PYY), glukagonin kaltainen peptidi yksi (GLP-1), haimapolypeptidi (PP), kolekystokiniini (CCK) ja leptiini, väheneminen voivat aiheuttaa Kaikkia muutetaan lisäämään energian saantia harjoitteluun osallistuessa. Yksittäiset harjoitukset eivät kuitenkaan yleensä johda odotettuihin kompensoiviin ruokahalun lisäyksiin. Sitä vastoin suurempi kylläisyyden käsitys säilyy 24 tuntia harjoituksen jälkeen, ja pitkäkestoinen harjoittelu voi itse asiassa parantaa kylläisyyden tunnetta aterialla. Siten mukana on todennäköisesti muita mekanismeja, jotka edellyttävät uutta ja innovatiivista tutkimusta, jotta voidaan ymmärtää paremmin tämän kompensoivan harjoituksen taustalla olevia mekanismeja.

Keskusdopamiinijärjestelmät (DA) ovat välttämättömiä palkitsemisen (esim. DA-hypoteesi palkitsemisesta), jossa tämän järjestelmän mukautuksia ehdotettiin alun perin selittämään huumeriippuvuutta. Mielenkiintoista on, että sekä harjoittelu- että syömiskäyttäytymistä ohjaa suurelta osin tämä keskeinen DA-järjestelmä, koska geneettiset polymorfismit, jotka ohjaavat DA: n ottoa ja kuljetusta, on yhdistetty harjoitukseen ja syömispalkkioon. Tämä tarjoaa mahdollisuuden neuro-käyttäytymiseen liittyvään ristiinkeskusteluun näiden käyttäytymismallien välillä, mikä selittää, miksi painonpudotusta edistävillä henkilöillä on usein vääristynyt annoshallinta, he hakevat harjoittelusta palkintoja ruuan muodossa ja nauttivat suuremmasta nautinnosta runsasta rasvasta. -sokeria, nälästä riippumatonta energiaa sisältävää ruokaa. On näyttöä tällaisesta syömisen ja harjoittelupalkkion välisestä suorasta ristiinpuhumisesta rotilla, joissa matalan tason dopaminergisen vasteen tuottava pyörän juoksu helpottaa syömistä. Ihmisillä todisteet viittaavat siihen, että liikunta edistää suurempaa ruokahalua niiden yksilöiden keskuudessa, jotka ylikompensoivat (syövät enemmän energiaa kuin kuluttavat), koska harjoituksella saattaa olla herkistävää vaikutusta, joka parantaa ruoan palkitsemista ja lisää energian saantia. Tunnetaan myös samankaltainen neurokäyttäytymishäiriö eri huumeiden vahvistavien vaikutusten välillä, mikä koskee erityisesti endogeenisiä opioidi- ja kannabinoidijärjestelmiä, kun taas toisen antaminen lisää toisen vahvistavaa arvoa. Harjoittelun mahdollisuus lisätä ruoan palkitsevia puolia ja siten energian saantia on siis todennäköinen skenaario, vaikka sitä ei olekaan täysin arvioitu ihmisillä.

Syömisen palkitsevat näkökohdat ovat tärkeitä energian saantiin vaikuttavia tahdonvoimaisia ​​käyttäytymisreaktioita, joita arvioidaan määrittämällä ruuan vahvistava arvo. Ruoan vahvistaminen on mitta siitä, kuinka paljon yksilö haluaa harjoittaa tiettyä syömiskäyttäytymistä, koska joku, joka pitää ruokaa erittäin vahvistavana "haluaa" ruokaa enemmän. Ruoanlisäys ennustaa ravinnon saantia vahvemmin kuin hedoninen arvo (eli mieltymys) ja se on vahva ruumiinpainon ennustaja. Ruoan puute, joka johtaa energiavajeeseen, lisää ravinnon vahvistamista, ja näin ollen on mahdollista, että liikunnan aiheuttama energiavaje lisää ravinnon vahvistamista mekanismina, joka edistää ruokintakäyttäytymistä ja ylläpitää energiatasapainoa. Mitään tutkimusta, joka luonnehtisi ja testaisi tätä käyttäytymisvastetta liikuntaan ihmisillä, ei ole tehty.

Käyttäytymisen vahvistavan arvon lisääminen saavutetaan "kannustinherkistyksen" avulla. Kannustinherkistyminen on käyttäytymisprosessi, jossa toistuva altistuminen lisää ärsykkeen näkyvyyttä ympäristössä ja aiheuttaa huomion vääristymistä. Tämä tuottaa neuroadaptaatioita, jotka lisäävät käyttäytymisen motivoivaa tai vahvistavaa arvoa. Ruokavihjeitä kohtaan huomioiva ennakkoluulo on siksi lisäksi olennainen ja tärkeä konstruktio, joka on otettava huomioon, kun selvitetään syömisen motivaatiovaikutuksia. Lisääntynyt huomioharha ruokavihjeiden suhteen ennustaa taipumusta ylensyömiseen ja painontilaan, ja lihavilla yksilöillä on enemmän huomiota ruokavihjeitä kohtaan, erityisesti energiatiheiden maukkaiden ruokien kohdalla. Ylisyöminen tapahtuu, kun motivoiva ruuanhalu ylittää syömisen estävän hallinnan kapasiteetin, jolloin lisääntynyt tietoisuus/huomioharha ruoasta tai ruoan vahvistaminen voi johtaa ylensyömiseen niillä, joilla on heikentynyt estokyky. Tämä tekee henkilöistä, joilla on huono estohallinta, alttiimpia ruoan palkitseville vaikutuksille, mikä lisää energian saantia ja edistää painonnousua. Tätä yhteyttä ei ole arvioitu harjoituksen rinnalla, ja harjoittelun välittämät lisäykset ravinnon vahvistamisessa ja huomionharjoituksissa voivat seurata erilaisia ​​​​malleja kuin aiemmin havaitut poikkileikkaustiedot, joissa on käytetty pääasiassa istuvia henkilöitä. Uusimpien alustavien tietojemme perusteella, jotka osoittavat, että 38/44 osallistujasta osoitti jonkinlaista positiivista kompensaatiota 12 viikon harjoituksen jälkeen, harjoitus voi joko heikentää estokontrollia lisämekanismina, joka edistää energian saantia, tai ravinnon vahvistamista ja huomion painottamista ruokavihjeiden suhteen. voidaan lisätä enemmän kuin mitä voidaan lieventää estävällä kontrollilla.

Ehdotetun tutkimuspanoksen merkitys Odotettu panos on parempi ymmärtäminen mekanismeista, jotka tukevat harjoituksen energiakompensointia. Tämä panos on merkittävä, koska se tarjoaa tarvittavat tiedot tulevien kokeiden ja hoitojen kehittämiseen, jotta voidaan helpottaa menestyksekkäämpää ja kestävämpää painonpudotusta ajan mittaan harjoitusohjelmasta, mikä vähentää liikalihavuuden ja siihen liittyvien komplikaatioiden määrää. Näiden tulosten tarkoituksena on sekä parantaa tieteellistä tietämystä että suoraan kliinistä käytäntöä liikalihavuuden hoidossa ja ehkäisyssä. Tällä hetkellä käyttäytymiseen liittyviä kompensaatioreaktioita ei pidetä yleisesti muokattavana esteenä harjoituksen aiheuttamalle painonpudotukselle, mikä johtuu mahdollisesti niiden taustalla olevien mekanismien tuntemattomuudesta tai siitä, miten niitä voidaan muuttaa. Uusia mekanismeja on tunnistettava, koska näyttää siltä, ​​että perinteisten energiansaannin välittäjien (nälkä/kylläisyys) tutkimus ei anna lopullista johtopäätöstä. Ruoan vahvistamisen, huomionharjoittamisen ja ravintomerkkien estävän hallinnan roolin tunnistaminen harjoituksen aiheuttamassa energiansaannin lisääntymisessä johtaa tulevaan tutkimukseen, joka kohdistuu näihin mekanismeihin parantamaan harjoituksen tehokkuutta painonhallinnassa.

Innovaatio Liikalihavuuden hoitoon liittyvä status quo on tehoton, koska jatkuvasti kiihtyvä liikalihavuusepidemia toimii todisteena. Lihavuuden hoitoon tarkoitetuissa liikuntaohjelmissa ei useinkaan oteta energiakompensaatiota olennaisena osana painonpudotukseen. Ennakkotietomme ja muut ovat vahvistaneet kompensoivan vasteen liikuntaan ja sen, että suurempi energianotto on suurin korvauslähde. Kuitenkin vain vähän tiedetään mekanismeista, jotka välittävät tätä kompensoivaa vastetta.

Ehdotettu tutkimus on innovatiivinen, koska se haastaa nykyiset liikalihavuuden tutkimusparadigmat keskittymällä energian kompensoinnin taustalla oleviin mekanismeihin liikunnalla. Tarkemmin sanottuna ruoan vahvistaminen, huomion kiinnittäminen ja ruokavihjeiden estävä hallinta ovat tahdonalaisia ​​käyttäytymisreaktioita, jotka arvioidaan tärkeiksi välittäjiksi kompensoivassa harjoituksessa. Nämä konstruktit ovat vahvoja painon ja energian saannin ennustajia, mutta niitä on vielä arvioitava harjoituksen yhteydessä. Koska on näyttöä siitä, että liikunta voi vaikuttaa hermokäyttäytymisprosesseihin, jotka ovat ruoan vahvistamisen, huomionharjoittamisen ja ruokavihjeiden estävän hallinnan taustalla, tämän tutkimuksen hypoteesit eivät ole vain erittäin uusia, vaan myös erittäin todennäköisiä. Tohtori Kyle Flackin (PI, kokenut ravitsemusterapeutti, liikunta- ja käyttäytymisfysiologi) tutkijaryhmä yhdessä tohtori Craig R. Rushin kanssa (Co-I, kokenut käyttäytymistieteilijä, jolla on asiantuntemusta huomionharjoittelusta ja estojen hallinnasta) on lisäksi uusi. ja soveltuvat ainutlaatuisesti tämän ehdotuksen toteuttamiseen. Onnistuneen päätökseen saattaminen avaa uusia näköaloja liikalihavuuden hoidolle, mukaan lukien uudet interventiot, jotka keskittyvät vaimentamaan liikunnan aiheuttamia muutoksia ravinnon vahvistamisessa, huomionharjoittelua ja ruokavihjeiden estävää hallintaa.

Lähesty alustavia tietoja. Alustavat tutkimuksemme energian kompensoinnista liikunnalla ovat osoittaneet ei-merkittäviä muutoksia lepoenergian kulutuksessa (kcal/24 h) ja harjoittelemattomassa fyysisessä aktiivisuudessa huolimatta noin 1 000 kcal viikossa kompensaatiovasteesta riippumatta harjoituksen energiankulutuksesta (1500 vs. 3000 kcal). /viikko) tai harjoitustiheyttä (2 vs 6 harjoitusta/viikko). Tämä osoittaa, kuinka paljon energiakompensaatiota istuvat ihmiset osoittavat osallistuessaan 12 viikon harjoitukseen, joka ei sisältänyt ruokavalion rajoituksia. Tärkeää on, että ennen jälkeisten REE-muutosten puute ja harjoituksen ulkopuolinen fyysinen aktiivisuus osoittavat, että muutokset energian saannissa ovat ensisijaisesti vastuussa tästä 1 000 kcal/viikko kompensaatiovasteesta. Lisäksi ruokahalun ja kylläisyyden hormonaalisten välittäjien muutokset eivät liittyneet tähän kompensaatiovasteeseen. Tästä syystä tutkimusta, jossa keskityttiin tunnistamaan uusia mekanismeja, jotka edistävät energian saannin lisäämistä painonpudotusharjoittelun aikana, tarvitaan sellaisten toimenpiteiden kehittämiseksi, jotka vähentävät tätä vastetta ja parantavat siten painonpudotustuloksia. Ruoan vahvistava arvo, huomioharhaisuus ja ruokavihjeiden estävä hallinta ovat käyttäytymisrakenteita, joilla tiedetään olevan suuri rooli syömiskäyttäytymisessä ja painotilassa. Kuten olemme todenneet, on vahvaa järkeä tutkia, kuinka harjoittelu vaikuttaa yksilöllisesti näihin käyttäytymisrakenteisiin, keskittyen DA-palkitsemisjärjestelmän yhteisiin neuro-käyttäytymisreitteihin, jotka voivat yhdistää harjoituksen ja syömiskäyttäytymisen. Tämä on havaittu jyrsijöillä, joissa dopaminergisen vasteen aiheuttava liikunta edistää syömistä, mutta sitä ei ole vielä täysin tutkittu ihmisillä.

Tutkimus suunnittelu. Tässä pilottitutkimuksessa käytetään tasapainotettua ristikkäissuunnittelua arvioidakseen yksittäisen harjoittelun ja yhden istumisen akuutteja vaikutuksia ravinnon vahvistamiseen, tarkkaavaisuuteen ja ruokavihjeiden hillitsemiseen ylipainoisten ja liikalihavien, istuvien aikuisten keskuudessa (n = 60, 30 miestä, 30 naista). Erot ravinnon vahvistamisessa, huomion kiinnittämisessä ja ruokavihjeiden estävässä hallinnassa määritetään olosuhteiden (harjoitus vs. istumista), ajan (ennen harjoittelua vs. sen jälkeen) ja sukupuolen (mies vs. nainen) välillä. Tämän avulla voimme määrittää, kuinka liikunta vaikuttaa käyttäytymiseen vaikuttaviin energiansaannin välittäjiin verrattuna sekä ei-harjoitteluun että harjoitusta edeltävään tilaan.

Asetus. Kaikki tutkimustoimet suoritetaan Kentuckyn yliopiston (Yhdistynyt kuningaskunta) Clinical and Translational Science Center for Clinical and Translational Science (CCTS), Laboratory of Human Behavioral Pharmacology (LHBP) ja Nutrition Assessment Laboratory (NAL), jotka kaikki sijaitsevat Lexington Kentuckyssa, tai Yhdistyneen kuningaskunnan kampuksen ympärillä.

Osallistujat, rekrytointi ja seulonta. Rekrytointiin otetaan 72 yhteiskunnassa ylipainoista tai lihavaa (BMI 25-45 kg/m2) miestä (n=36) ja naista (n=36) iältään 18-45 vuotta, jotka eivät tällä hetkellä harrasta liikuntaa tai laihdutustoimintaa. ovat menettäneet tai nousseet yli 5 % nykyisestä painostaan ​​viimeisen 12 kuukauden aikana. Osallistujat ovat myös (1) vapaita sydämen, keuhkojen tai aineenvaihdunnan sairauksista, (2) pystyvät harjoittelemaan turvallisesti, (3) eivät käytä lääkkeitä tai ravintolisiä, jotka voivat vaikuttaa energiankulutukseen tai -saantiin ja (4) ) joilla ei ole diagnosoitu syömishäiriötä, kliinistä masennusta tai ahdistuneisuushäiriötä ja (5) he harjoittavat alle 150 minuuttia kohtalaista tai voimakasta fyysistä aktiivisuutta viikossa (arvioitu kiihtyvyysmittauksella lähtötilanteessa). Naispuolisten osallistujien on lisäksi oltava premenopausaalisia eivätkä raskaana tai imettäviä. Kyky osallistua turvallisesti liikuntaan määritetään terveyshistorian ja fyysisen aktiivisuuden valmiuskyselyn (PAR-Q+) avulla ja tutkijalääkäri tarkistaa. Osallistujat rekrytoidaan suurelta Lexington, KY alueelta käyttämällä painetun ja online-median menetelmiä. Kiinnostuneet henkilöt seulotaan peruskriteerien mukaan (ikä, aktiivisuustaso, BMI) ja, jos katsotaan alun perin kelvollisiksi, heidät kutsutaan seulontakäynnille kelpoisuuden arvioimiseksi. Perustuen edelliseen 12 viikon harjoitusinterventioon, joka suoritettiin Kentuckyn yliopistossa, odotamme kokonaisretentioasteen olevan 85 %, joten n=60 suorittaa molemmat arviointikäynnit.

Toimenpiteet Käynti 1 (viikko 1). Opintokoordinaattori tapaa jokaisen osallistujan 30 minuutin orientaatioistunnossa. Tässä vaiheessa osallistujille selvitetään tutkimus, vastataan kysymyksiin, täytetään tarvittavat seulontakyselyt (terveyshistoria, PAR-Q+), Accu-Check-verensokeritesti ja allekirjoitetaan tietoinen suostumus, jos katsotaan olevan kelvollinen ja kiinnostunut. Ilmoittautuessaan osallistujat täyttävät myös ruokatiheyskyselyn (DHQ-3), heidän kehonkoostumusarvionsa (BodPod) ja vyötärön ympärysmitta. Osallistujille toimitetaan myös ActiGraph-kiihtyvyysanturi, jonka avulla voidaan objektiivisesti arvioida fyysistä aktiivisuutta seuraavien seitsemän päivän aikana. Vierailu 2 järjestetään vähintään kahdeksan päivää myöhemmin. Osallistujia neuvotaan olemaan tarkoituksellisesti muuttamatta ruokavaliokäyttäytymistä tutkimukseen osallistuessaan (ts. aloita laihdutus).

Käynnit 2 ja 3 (viikko 2 ja 3). Vierailun 2 päivänä osallistujat kirjaavat tietyt ruoat, määrät ja vuorokaudenajan, joita he söivät ennen testikäyntiään. Osallistujia neuvotaan syömään samoja ruokia samaan aikaan päivästä ennen vierailua 3 kuin ennen käyntiä 2. Vierailut 2 ja 3 ajoitetaan samaan aikaan päivästä samana viikonpäivänä, jolloin osallistujat syövät pystyä harjoittamaan "tavallista" ruokavaliokäyttäytymistä, eli ei lomalla tai erityisessä tilaisuudessa. Saavuttuaan LHBP:hen täsmälleen neljä tuntia aterian jälkeen iltapäivällä osallistujat suorittavat arvioinnit ravinnon vahvistamisesta, huomionharjoittelusta ja ruokavihjeiden estohoidosta ennen ja kahdesti sen jälkeen joko akuuttia harjoittelua tai istumatoimintaa. Yhdellä käynnillä on harjoittelua. ja toinen käynti, jossa on istumista. Vierailujen järjestys tasapainotetaan. Visuaaliset analogiset asteikot (VAS) suoritetaan nälän ja liikunnan nauttimiseksi ennen jokaista arviointisarjaa. Naispuolisille osallistujille nämä käynnit tapahtuvat follikkelivaiheessa, joka arvioidaan kuukautiskierron kyselylomakkeella. Osallistujat käyttävät kiihtyvyysmittaria tallentaakseen fyysistä aktiivisuutta arviointikäyntien välisen pesujakson aikana ja heitä kehotetaan pysymään paikallaan.

Akuutti harjoitusjakso. Osallistujat suorittavat arvioinnit ravinnon vahvistamisesta, huomionharjoittelusta ja estojen hallinnasta ennen ja jälkeen akuutin harjoituksen vierailun 2 tai 3 aikana (riippuen tasapainoisesta järjestyksestä). Osallistujat saavat Polar A-300 -sykemittarin, jossa on smart-cal™-tekniikka, joka ottaa huomioon henkilön sukupuolen, iän, painon, aktiivisuustason ja sykkeen tuottaakseen arvion harjoituksen aikana kulutetusta kokonaisenergiasta kilokaloreina (kcal). istunto, kulutetut kcal näytetään reaaliajassa. Osallistujat harjoittelevat elliptisellä ergometrillä (Octane Fitness ZR8) niin kauan kuin kuluu 500 kcal:n kulutukseen laboratorion tutkijan valvonnassa. Osallistujat harjoittelevat itse valitsemallaan intensiteetillä, joka on vähintään 65 %:n sykereservi (HRR), joka on tavallisesti määrätty istumatyötä harjoittaville henkilöille, jotka aloittavat harjoitteluohjelman. Aiempien laboratoriossamme tehtyjen tutkimusten perusteella 500 kcal energiankulutus on saavutettavissa myös kaikkein istuvimmalle henkilölle 30-70 minuutin mittaisilla harjoituksilla kehon massasta ja harjoituksen intensiteetistä riippuen. Harjoittelun määrääminen energiankulutuksesta keston tai intensiteetin sijaan standardoi kaikkien osallistujien tekemän työn kokonaismäärän. Vaikka sekä harjoituksen intensiteettiä että kestoa voitaisiin hallita, osallistujien ruumiinmassaeroista johtuen joko harjoitusaika tai kokonaistyö vaihtelevat silti. 500 kcal:n energiankulutusta käytetään erityisesti varmistamaan, että harjoittelun tilavuus (intensiteetti * aika) on riittävä painonpudotukseen, jos se sisältyy pitkäaikaiseen ohjelmaan, ja saada aikaan dopaminerginen vaste. Osallistujat saavat juoda 0,5 l vettä harjoituksen aikana ja sen jälkeen. Osallistujat pitävät lyhyen 15 minuutin tauon harjoituksen päätyttyä ennen kuin toistavat arvioinnit ravinnon vahvistamisesta, huomionharjoittelusta ja ruokavihjeiden estohoidosta (harjoituksen jälkeinen arviointi 1). Osallistujat toistavat nämä arvioinnit 60 minuuttia harjoituksen ja istumisharjoituksen lopettamisen jälkeen (harjoituksen jälkeinen arviointi 2).

Akuutti istumaharrastus. Osallistujat suorittavat arvioinnit ravinnon vahvistamisesta, huomionharjoittelusta ja estokyvystä ennen ja jälkeen akuutin istumaharrastuksen (TV). Osallistujat katselevat televisiota 60 minuuttia ja valitsevat useista televisiokommenteista (DVD), joissa ei ole kaupallisia mainoksia, jotka saattavat sisältää ruokaa. Osallistujat saavat käyttöönsä 0,5 litraa juomavettä television katselun aikana ja sen jälkeen.

Tilastollinen analyysi Lineaariset sekamallit sopivat harjoituksen ja ajan kanssa satunnaisina vaikutuksina, jotta voidaan ottaa huomioon toistuvat mittaukset ja sukupuoli kiinteänä vaikutuksena. Vastausmuuttujat muunnetaan tarvittaessa. Binäärisillä selittävillä muuttujilla oletetaan strukturoimaton kovarianssimatriisi satunnaisvaikutuksille, mutta vaihtoehtoja harkitaan tarvittaessa. Nälkä/kylläisyyden ja liikunnan nautinnon VAS-asteikon arvosanat arvioidaan ja sisällytetään tarvittaessa säätöä varten. Tehoanalyysi: Kolmen vastemuuttujamme ansiosta käytämme Bonferroni-korjattua tyypin I virhesuhdetta 0,05/3 = 0,017 regressiomalleissamme. Lineaarisessa regressiomallissa, jossa n = 60, 30 miestä ja 30 naista, vastapainona aluksi harjoittelulla ja ilman ja sitten siirtymällä toiseen hoitoon, meillä on 80 %:n teho havaita malleja, joiden R neliö on 20,4 % tai enemmän ( nKysely 8.5.1). Sekamallimme parantavat mallin sovitusta ja vähentävät varianssiestimaatteja verrattuna lineaariseen regressioon, mikä lisää tehoa tai pienentää havaittavissa olevia R-neliötyyppisiä mittareita.

Tutkiva tavoite: Sisällyttämällä seksin kiinteänä vaikutuksena lineaariseen sekamalliin, tutkimuksemme on suunniteltu ja tehostettu määrittämään sukupuolen rooli oletetuissa harjoituksen aiheuttamissa muutoksissa arvioitujen energiansaannin välittäjien käyttäytymisessä. Aiemmat työt eläimillä ovat tunnistaneet sukupuolivaikutuksen syömisen palkitsemisessa/vahvistuksessa, kun naarailla on suurempi hermostollinen halu kuluttaa ruokaa. Ei kuitenkaan tiedetä, voiko seksillä olla roolia vasteessa harjoitukseen, mikä oikeuttaa tämän tutkimuksen.