青少年の活動、肥満、食欲 2 介入 (AAAA2INT)

この研究の目的は、青年期の身体活動、代謝機能、食欲の関係を定量化することです。 これを行うために、体重の状態とは対照的に、高レベルの定期的な中程度から激しい身体活動 (MVPA) が、代謝機能の強化と食欲の適切な調節からなる代謝表現型をもたらすという作業仮説をテストします。 座りがちな過体重/肥満の青年 (N=44) を 3 か月間、対照群または構造化運動群のいずれかにランダムに割り当てます。

私たちの研究統計学者であるヴィンセント・スタッグス博士は、最終的な適格性がニュースレターのコントロールまたは運動介入のいずれかに決定された後、参加者を無作為化し、性別によってバランスを取り、男性と女性の構成が均等になるようにします。

研究 2 (目的 2) のサンプル サイズは、ラボのデータに基づいて計算されました。私たちの研究室のプロトコルの実現可能性をテストするための、座りがちで活動的な期間の小さなパイロット研究。 既存の文献のデータと同様のこの予備データに基づいて、ベースラインから 11% の食欲評価 (空腹) の変化を推定し、これは 0.67 の効果サイズに相当し、N=35 のサンプル サイズ計算が得られます。 Mentor Dr. Donnelly によって実施された同様の介入で通常観察される 3 か月の介入中の脱落率が 10% (n=4) であると仮定すると、最終的なサンプル サイズは N=40 に設定されます。

データ分析は、統計学者の Dr. Staggs とメンターシップ チームの支援を受けて、PI によって完了されます。 1 回の測定セッション内の複数の時点で評価されるビジュアル アナログ スケール (VAS) の食欲測定については、2 つの方法で分析を行います。 まず、7 つの個別評価 (例: 食後 60 分) のそれぞれを使用してグループ間分析を行い、身体活動または体重グループによって値が異なるかどうかを確認します。 次に、関心のある各変数の曲線下面積 (AUC) も計算します (例: 飢餓、グレリン)、およびグループ差の検定にその尺度を使用します。 目的 1、仮説 2 に対処するために、上記の分析を繰り返し、共変量としてインスリン感受性を含めます。 目的 2、仮説 3 に対処するために、反復測定 ANOVA を使用して経時変化のグループ間分析を行い、目的 1 (単一評価および AUC) で説明したものと同じ食欲変数の分析手法を使用し、インスリン感受性を共変量。

食欲は、目標 1 および 2 の主要な結果と見なされます。空腹感と嗜好性の主観的評価は、自己評価の視覚的アナログ スケール (VAS) を使用して完了します。お腹いっぱい？ と?非常に空腹?。 食事制限、脱抑制、および空腹感は、三要素食事アンケート (TFEQ) を使用して、定食前の各測定セッション中に測定されます。 摂食管理アンケート (CEQ) は、空腹感、満腹感、渇望、特定の種類の食品を食べたいという欲求、および食べたいという衝動に抵抗する能力を評価するために使用されます。 食欲の客観的評価は、留置カテーテルから採取した血液サンプルを使用して完了し、次の空腹時および満腹ホルモンの一時​​的な調節について分析します: グルコース、インスリン、レプチン、グレリン、グルカゴン様ペプチド 1 (GLP-1)、およびペプチドYY (PYY)。 すべてのサンプルは、標準的な防腐剤 (400 μL の 10,000 KIU アプロチニン) と混合され、遠心分離され、血漿がアリコートに分割され、外部の認定臨床検査室で標準キットを使用して分析されるまで、-80°C の冷凍庫に保存されます。

測定された食欲は、固定された標準的な朝食 (55% の炭水化物、15% のタンパク質、30% の脂肪で構成される RMR の 40%) の後に評価されます。 一定の朝食は、参加者が絶食状態にある間 (最後の食事から 12 時間以内) に投与され、15 分以内に食事を摂取するよう求められます。 食事の摂取量 (総 kcal) は、固定食の 3 時間後に提供されるピザの食事を自由に使用して評価されます。 参加者は、快適に満腹になるまで食事をするように指示され、いつでも食事の量を増やすことができることが通知されます。 食事は 400 kcal 単位で提供され、各ボウルの食品は、提供の前後に被験者なしで計量されますか? 知識、および記録された消費量。 すべての食事は、CCHLN にある気を散らすものがない静かなダイニング ルームで提供されます。 すべての食品は、代謝キッチンで標準的な手順を使用して準備され、処理条件全体で一貫性が確保され、食事の栄養成分は、栄養分析ソフトウェア (研究用栄養データ システム、バージョン 2016) を使用して決定されます。

正常血糖 - 高インスリンクランプ法によるインスリン感受性は、目的 1、仮説 2 の主要な結果と見なされます。参加者は絶食して到着します (12 時間一晩)。 片方の腕の肘前静脈にカテーテルを挿入してインスリンと 20% ブドウ糖を注入し、別のカテーテルを反対側の肘前静脈に挿入して採血します。 参加者は静かに休息し、間接熱量測定による RQ が測定され (安静時代謝率を参照)、続いて 3 つのベースライン血液サンプルが収集されて、ベースライン グルコース レベルが確立されます。 直後に 180 分間継続して、正常な血糖を維持するために 20% デキストロースの可変注入とともに、40 mU?m2 体表面積?1?min?1 の速度で、通常のヒトインスリンのプライミング持続注入が投与されます。ベースライン レベル (予想される 90 ～ 100 mg/dL)。 YSI-2300アナライザーを使用してグルコース注入速度を決定するために、5分ごとに血糖値を測定します。 さらに、10 分ごとに血液を血清分離チューブに採取し、遠心分離して、-80 ℃ で保存します。後のインスリン分析のためのC。 RQ は、クランプに 2 時間入れて 15 分間測定します。 インスリン感受性は、正常血糖が確立されたときの高インスリン正常血糖クランプの最後の45分間のグルコース処理率によって決定されます。 この手順は、KUMC 臨床および翻訳科学ユニットの研究施設で行われます。

青少年は、3 か月間、運動またはニュースレター コントロール条件のいずれかにランダムに割り当てられます。 運動に無作為に割り付けられた青年は、監視された構造化された運動プログラム（トレッドミルでのウォーキング、エアロバイクでのサイクリングなど）に参加し、3日間で400キロカロリー/セッション（約45〜60分/セッション）に相当する量を消費します/週。 Mentor Dr.のプロトコルに従います。 Joseph Donnelly は、介入開始時の 150 kcal/セッションから、3 か月の終わりに目標運動エネルギー消費量 (EEEx) (400 kcal/セッション) に到達するまで運動処方を進めています。 構造化された運動のこの量の理論的根拠は、1 日 60 分の若者向けの国内および国際的な身体活動の推奨事項と、3 か月間のこのレベルの運動が身体の改善につながることを示すドネリー チームおよびその他のデータに基づいています。思春期の参加者の心肺フィットネス。

EEEx は、EEEx 目標を達成するために必要なトレッドミル運動の期間を決定するために、介入中にベースラインおよび毎月評価されます。 EEEx は、間接熱量測定 (TrueOne 2400 Metabolic Measurement Cart、ParvoMedics、ユタ州ソルトレイクシティ) によって 1 分間隔で評価されます。 堰式は、測定された酸素消費量と二酸化炭素生成量から EEEx を計算するために使用されます。 各 EEEx 評価の前に、参加者は簡単なウォームアップを行います (~ 2 分間、時速 3～4 マイル、勾配 0%)。 ベースライン評価では、トレッドミルの速度/勾配は 3 mph/0% 勾配から開始し、参加者が 70% HR max -4 拍/分に達するまで、0.5 mph/1% 勾配の増分で調整されます。 1 ～ 3 か月の終わりに、EEEx は最大心拍数 (HR) の 70% と 80% の両方で計算され、ウォーキングまたはランニングの個人的な好みに対応します。 EEEx は 70% (15 分) と 80% HR max (15 分) の両方で評価され、評価の間に 2 分間の間隔があり、参加者が必要に応じてマウスピースを取り外して水を入手できるようにします。 速度またはグレードは、参加者の好みに応じて調整されます。 15 分間の平均 EEEx (kcal/分) を使用して、最初の 1 か月間に実行される運動セッションの継続時間を決定します。 例: EEEx = 9.2 kcal/分、所定の運動 = 400 kcal/セッション、運動時間 = 400/9.2 = 44 分/セッション。

監督下のすべてのエクササイズは、CCHLN のトレッドミルで行われ、エクササイズの専門家が 5 分ごとに心拍数、速度、グレードを監視します。 参加者が運動中に視聴できるように、テレビと iPad が用意されています。 コンプライアンスは、スケジュールされたエクササイズ セッション/週の 90% を完了することとして定義され、参加者がこの要件を満たさない場合、参加者は除外されます。 エクササイズ セッションの成功は、所定のエクササイズ期間中、目標 HR -4 拍/分を維持することとして定義されます。

小児肥満治療の専門家による以前の研究で行われたように、ニュースレターの対照群を使用します。 これらの以前の調査と同じように、家族は毎月のニュースレターを受け取ります。 小児肥満の分野のリーダーの仕事で使用されてきたものと同じです。 内容は、指導者であるアン・デービス博士の指導の下、CCHLN で太りすぎ/肥満の青年に対する既存のグループベースの介入で提供されるものと同様です。

エネルギー摂取量は、次の 3 つの方法を使用して評価されます。1) 客観的に、任意の食事中に消費された kcal の量によって測定されます (上記の「固定/任意の食事」セクションを参照)、2) 主観的に、7 日間の自由生活のたびに評価されます栄養士が管理する 24 時間の食事リコールによる評価期間、および 3) 摂取バランス法に基づいて計算されます。 主観的なエネルギー摂取量は、7 日間の自由生活評価期間 (少なくとも 1 週末を含む) ごとに無作為に選択された非連続日に発生する 3 つの食事想起を使用して評価され、経験豊富な (研究ソフトウェア用栄養データ システムを 6 年以上使用) は、マルチパス アプローチを採用する栄養士を登録しました。 推定エネルギー摂取量は、次の式を使用して、熱力学の第一法則の原則に基づいて、各治療条件中に摂取バランス法を使用して計算されます。 FM/Δt) + EE、ここで、ΔFFM およびΔFM は、各評価期間条件の開始時および終了時に DXA によって測定された各変数の変化を表し、Δt は測定間の日数を表します。 1,020 と 9,500 は、それぞれ 1 kg あたりの FFM と FM の kcal 単位のエネルギー密度を表します。 EE は、アクティビティ モニターで測定されたエネルギー消費量を表します。

エネルギー消費量は、腕ベースのモニター (SenseWear Mini?、BodyMedia Inc.) を使用して、7 日間の自由生活評価期間ごとに推定されます。皮膚温度、および体温に近い周囲温度。

体脂肪量と無脂肪量を含む体組成は、全身デュアル エネルギー X 線吸収計 (DXA、Lunar DPX システム、バージョン 3.6) を使用して測定されます。