Az ülés, az állás és az átmenetek anyagcsereköltsége

Bevezetés A rendszeres fizikai aktivitás (PA) pozitívan befolyásolja az emberi szervezet legtöbb élettani folyamatát. Ezzel szemben az ülő viselkedés (SB) – a túl sok ülés, mint a túl kevés fizikai aktivitás – kedvezőtlenül járul hozzá a szív-anyagcsere egészségi állapotához és a korai halálozáshoz [1-3]. Az elhízás az elfogyasztott energia hosszú távú többletének, a felhasznált energiának, a pozitív energiamérlegnek a következménye [4]. Míg a túlevés minden bizonnyal hozzájárul a pozitív energiaegyensúlyhoz, az elhízás és a kapcsolódó anyagcserezavarok járványának hátterében az energiafelhasználás csökkenése is áll [5]. A modern emberi környezet jelentősen eltér őseink környezetétől. A közlekedés, a kommunikáció, a munkahelyek és az otthoni szórakoztatás technológiai fejlesztései rengeteg kényelmet biztosítanak, de megnövelik az SB-ben eltöltött időt, ami az emberi egészségre nézve költséges [6]. A számítógépek fokozott használata miatt az irodai dolgozók hosszú ideig ülve maradhatnak, miközben a metabolikus költség (MC) minimális, ami sok munkahelyet elhízott környezetté tesz [7]. Az ülésidő nemcsak a pozitív energiaegyensúlyhoz járul hozzá, hanem független kockázati tényezője a túlzott zsírosodásnak [8,9] és az elhízásnak [10] még azoknál is, akik magas szintű, közepesen erős fizikai aktivitásban (MVPA) vesznek részt [11, 12]. Az emberek testmozgás nélkül is jelentősen változó alacsony intenzitású fizikai aktivitással (LIPA) rendelkezhetnek, ami viszont jelentősen, akár napi 2000 kcal-ral is változtatja a PA-energiát [13]. Az újonnan megjelent bizonyítékok alátámasztják a napi MC növelésének megvalósíthatóságát az irodai munkával kapcsolatos SB-nek a LIPA-val való helyettesítésével a hagyományos irodai szék és asztali számítógép-alapú kombinációk helyett munkaállomásokon keresztül [14].

A teljes ülésidőtől függetlenül egyre több bizonyíték támasztja alá az ülésidő gyakrabban történő megszakításának anyagcsere-előnyeit [15-17], és ezeknek a szüneteknek köszönhetően kevésbé összpontosítanak az MC-re. Van néhány alapvető tudomány az MC „ülés” és „állás” közötti különbségeiről, azonban az eredmények ellentmondásosak [14,18]. Ezenkívül más alternatívákat is vizsgáltak [14,19], és úgy tűnik, hogy az MC szempontjából a stabilitási labdán ülve vagy az ülő-álló/álló asztalok használata összehasonlítható a hagyományos ülő EE állapottal (≅1,2 kcal min(-1). )). A futópad és a pedálasztalok (aktív munkaállomások alternatívái) bizonyítottan a legnagyobb ígéretet nyújtják EE tekintetében (≅2-4 kcal min(-1)) [14]. Egy másik stratégia a séta szünetek beiktatása a hosszan tartó ülőmunka során, amely egy friss tanulmány szerint [20] további 24, 59 vagy 132 kcal-t eredményezhet naponta, ha felállnak és normális, saját maga által választott tempóval sétálnak. két vagy öt percet, szemben az üléssel a 8 órás munkaidőben. Ebből a beavatkozásból a szívfrekvenciát (HR) is megvizsgáltuk, hogy felmérjük az állapotok közötti különbségeket, anélkül, hogy a szívfrekvencia tekintetében szignifikáns különbségek vannak az állapotok között. Ezért az ülésből való szünetek egy lehetséges kivezető eszköz az elhízás és az elhízás növekedésének megelőzésére, de az ülő helyzetből való felállás és az ülő helyzetbe való visszatérés (ülés/állás átmenet) valódi hozzájárulása az MC és HR rendszeren még ki kell vizsgálni. E korlátok leküzdésére egy randomizált, kontrollált vizsgálatot végeznek az üléssel, állással és a korábbi viselkedések közötti átmenetekkel kapcsolatos MC és HR vizsgálatára laboratóriumi körülmények között, pontos módszerekkel (indirekt kalorimetria). Ennek a módszertani megközelítésnek a bevonásával meg tudjuk becsülni a „szünet” járulékos járulékát az MC-n és HR-en végzett ülőidő felhalmozásakor az álláshoz képest [18].

Hipotézis

1. Az MC és a pulzusszám (HR) százalékos növekedése a nyugalmi állapot felett az ülés, az állás és az ülés/állás átmenetekkel összefüggésben eltérő lesz, nemtől, testösszetételtől és életkortól függetlenül.
2. Az üléshez és az álláshoz kapcsolódó MC, akár testtömeg-, akár zsírmentes tömeg kilogrammonként, hasonló lesz, de magasabb költséggel kell számolni az ülő-állás közötti átmeneteknél, nemtől, életkortól és FFM-től függetlenül.

Célok

1. Az ülő, álló és átmeneti feltételek közötti MC különbségek meghatározása, a nem, a testösszetétel és az életkor hatásaihoz igazítva.
2. Az ülés, az állás és az átmenetek közötti HR különbségek meghatározása a nem, a testösszetétel és az életkor hatásaihoz igazítva.

Résztvevők Minta teljesítményelemzés A minta- és teljesítményszámításokhoz a (GPower szoftver, 3.1.9.2 verzió) használtuk, és az MC-t tekintettük folyamatos válaszváltozónak. Egy kis mintamérettel végzett kísérleti vizsgálat alapján, amely a három közvetett kalorimetriával értékelt állapot közötti MC különbségek tesztelésére irányult, az ismételt mérések ANCOVA alkalmazásával körülbelül 0,385 hatást kaptunk. Ezért 50 résztvevőt kell megvizsgálnunk ahhoz, hogy el tudjuk utasítani azt a nullhipotézist, hogy a három kísérleti feltétel populációs átlaga 0,8 valószínűséggel (hatékonysággal) egyenlő. Ennek a nullhipotézisnek a tesztjéhez kapcsolódó I. típusú hiba valószínűsége 0,05. Tekintettel arra, hogy az érvénytelen adatok miatt 10%-os lemorzsolódás is előfordulhat, 60 résztvevőt veszünk fel keresztezési elrendezésben, ahol a résztvevők véletlenszerűen kerülnek besorolásra, hogy teljesítsék a 3 feltételt különböző sorrendben.

Mintafelvétel és -kiválasztás Összesen 60 egészséges résztvevő kerül kiválasztásra, férfiak és nők egyaránt. A résztvevőket az intézmény közelében elhelyezett hirdetéseken keresztül toborozzák, és önkéntesként vesznek részt ebben a tanulmányban. Ha a felvételi kritériumok jelen vannak, a résztvevőket véletlenszerűen besorolják valamelyik feltétel szerinti sorrendbe, és részt vesznek a vizsgálatban.

Értékelések Antropometria Az alanyokat 0,1 kg-os pontossággal lemérik minimális ruhát viselve, cipő nélkül, és a magasságot 0,1 cm-es pontossággal megmérik egy digitális mérlegen integrált stadionmérővel (Seca, Hamburg, Németország) a máshol leírt szabványos eljárások szerint [21] ]. A BMI-t a [súly(kg)/magasság2(m2)] képlet alapján számítjuk ki.

Testösszetétel A teljes zsírtömeg és az FFM becsléséhez a kettős energiájú röntgen-abszorptiometriát (Hologic Explorer-W, Waltham, USA) használjuk. A teljes testre kiterjedő szkennelést végeznek, és megmérik a 70 és 140 kV között pulzáló röntgensugarak csillapítását a vonalfrekvenciával szinkronban a beolvasott kép minden egyes pixelére vonatkozóan.

Nyugalmi energiaráfordítás (REE) A REE-t egy nyílt áramkörű spirometriai rendszer (MedGraphics Corporation, Breezeex Software) segítségével becsülik meg. Az alanyok ~45 percig hanyatt fekszenek. A kalorimétert a maszkhoz rögzítik, és 30 percen keresztül lélegzetenként mérik a VO2-t és a VCO2-t. Az adatokat a máshol leírt eljárások szerint elemzik [22].

MC-mérés minden vizsgálati körülményben Az MC-t nyílt áramkörű spirometriai rendszerrel (MedGraphics Corporation, Breezeex Software) becsüljük meg. Minden résztvevőnek 4 10 perces időszakot (feltételt) kell teljesítenie, amelyek során a kalorimétert a maszkhoz rögzítik, és 40 percig lélegzetenként mérik a VO2-t és a VCO2-t. Az első feltétel az, hogy egy széken ülve 10 percig a comb tetejére helyezve a kezét mozdulatlanul kell hagyni. A második feltétel megegyezik az elsővel, de a résztvevő függőleges helyzetben van (áll). Végül, a harmadik feltételben a résztvevő minden percben végrehajt egy ülve-állva átmenetet, majd ezt követi a felállástól az ülésig. A három feltétel sorrendje véletlenszerűen lesz kijelölve. A pulzusszámot a MedGraphics rendszerhez csatlakoztatott pulzoximéterrel folyamatosan mérik. Ez egy olyan orvosi eszköz, amely közvetve figyeli a páciens vérének oxigéntelítettségét (ellentétben azzal, hogy az oxigéntelítettséget közvetlenül vérmintán keresztül méri). A pulzusszám és az oxigénfogyasztás adatai percről percre kerülnek elemzésre.

Statisztikai elemzés A statisztikai elemzés az SPSS Statistics 22.0, 2013-as verziójával történik (SPSS Inc., Chicago, IL). Leíró statisztikát (átlag ± SD) számítunk ki minden eredménymérésre. A normalitást Kolmogorov-Smirnov teszttel ellenőrizzük. A körülmények közötti különbségek összehasonlítására post hoc analízissel megismételt ANCOVA mérést alkalmazunk, a lehetséges kovariánsokhoz (FFM és életkor) igazítva, és figyelembe véve a körülmények randomizálásának sorrendjét, mint az alanyok közötti hatást. A variancia szférikusságának vagy homogenitásának tesztelésére a Mauchly-féle statisztikai tesztet kell elvégezni. A statisztikai szignifikancia értéke (p<0,05)

Kockázat/haszon elemzés A vizsgálat első célja az üléssel, állással és az ülés-állás közötti átmenetekkel kapcsolatos MC felmérése. Ezzel meg tudjuk becsülni az MC-re való tényleges átállás további hozzájárulását a hosszabb ideig tartó üléshez vagy álláshoz képest. Bizonyítékok szerint az SB káros hatással van az általános egészségi állapotra, különösen a pozitív energiaegyensúlyhoz, ami elhízáshoz és súlygyarapodáshoz vezet, így növelve az elhízás és a kapcsolódó metabolikus kockázati tényezők kockázatát. Ezért a résztvevők csak profitálnak ebből a beavatkozásból [23]. A vizsgálatban való részvétel nem jár kockázattal, mivel magával a beavatkozással nem jár kockázat. Elismert és biztonságos technikákat alkalmaznak az MC és a testösszetétel értékelésére.

Adatvédelem és az adatok bizalmas kezelése A kutatásra csak akkor kerülhet sor, ha az Universidade de Lisboa-i Faculdade de Motricidade Humana etikai bizottsága jóváhagyta, és a Helsinki humán vizsgálatokra vonatkozó nyilatkozatának megfelelően. Minden résztvevő tájékoztatást kap a vizsgálat lehetséges kockázatairól, mielőtt írásos beleegyezését adja a részvételhez. Az összegyűjtött adatokat kezeljük és elemzik, de a titoktartást és a magánélet védelmét mindig megtartjuk. Ezért minden adatot személyes azonosító nélkül gyűjtünk és kezelünk, és soha nem adjuk meg a kódot. Az adatokat excel és SPSS fájlban tárolják a Testedzés és Egészségügyi Laboratóriumhoz kapcsolódó kari szerveren. A későbbiekben az egyes résztvevők adataival beérkezett dokumentumok az adatbázis felépítését követően megsemmisítésre kerülnek.

A résztvevők kártérítése és biztosítása A jelen tanulmányban való részvétel nem jár semmilyen kiadással és költséggel, ezért a résztvevőknek nincs szükségük biztosításra. A tájékoztatáson alapuló hozzájárulásban leírtak szerint azonban a laboratóriumba szállítást a résztvevők támogatják.

Kihez kell fordulni fellépés esetén? Pedro Júdice.

Összeférhetetlenség A szerzők kijelentik, hogy ebben a tanulmányban nincsenek összeférhetetlenségek.