Reacties op energie-uitgaven bij verschillende temperaturen

Er is verrassend weinig bekend over hoe het lichaam de warmteproductie (energieverbruik, EE) reguleert als reactie op subtiele veranderingen in de omgevingstemperatuur. Zo is pas recentelijk ingezien dat bruin vetweefsel functioneel is bij volwassen mensen. Het is aannemelijk dat de mechanismen die de warmteproductie regelen, bijdragen aan de regulering van het lichaamsgewicht en dus kunnen bijdragen aan de huidige obesitas-epidemie: zelfs kleine veranderingen in EE kunnen, als ze niet worden gecompenseerd door veranderingen in de voedselinname, langetermijneffecten hebben op het lichaamsgewicht .

De thermoneutrale zone (TNZ) is het omgevingstemperatuurbereik waarover EE minimaal is en niet verandert met de omgevingstemperatuur. De onderste en bovenste kritische temperaturen bepalen de temperatuurgrenzen van de TNZ. Bij omgevingstemperaturen onder de lagere kritische temperatuur, wordt gerapporteerd dat de EE vs. omgevingstemperatuurgrafiek een rechte lijn is, waarbij het geëxtrapoleerde snijpunt op de X-as de verdedigde lichaamstemperatuur is. Van sommige van deze parameters wordt voorspeld dat ze anders zijn voor zwaarlijvige dan voor magere personen. Nu de wereldwijde obesitas-epidemie samenvalt met een verbeterde beheersing van de binnentemperatuur, is een beter begrip van de relatie tussen EE en thermoregulatie wenselijk.

Dit protocol kent drie fasen. De eerste is een pilot bij magere mannen om procedures te optimaliseren en de haalbaarheid, gevoeligheid en het gedrag van de assays vast te stellen. Ten tweede zullen magere en zwaarlijvige mannelijke cohorten worden vergeleken om ervoor te zorgen dat de verwachte verschillen kunnen worden waargenomen. Ten derde zullen aanvullende variabelen worden onderzocht, zoals leeftijd, ras, geslacht en menstruatiefase bij vrouwen.

Concreet zullen we de EE-reactie in rust op omgevingstemperaturen van 16-31 graden Celsius in kaart brengen tijdens intramurale verblijven in de NIH Metabolic Clinical Research Unit. Elke dag wordt de EE in rust gemeten in een kamerademhalingscalorimeter met een andere omgevingstemperatuur (proefpersonen worden verblind wat betreft kamertemperatuur). De rest van elke studiedag wordt doorgebracht bij 23-25 ​​graden Celsius in de individuele patiëntenkamer.

Standaard dieet en fysieke activiteit zullen worden gehandhaafd en het lichaamsgewicht zal stabiel worden gehouden. Daarnaast zullen lichaams- en huidtemperaturen, hartslag en variabiliteit, spieractiviteit door middel van oppervlakte-elektromyografie, en thermisch comfort en hongergevoel worden gemeten met behulp van visuele analoge schalen.

Deze studie zal technieken vaststellen en normatieve basisgegevens verschaffen, waardoor inzicht wordt verkregen in de mechanismen die de EE bij mensen reguleren en hoe deze worden beïnvloed door obesitas. Het is de bedoeling dat deze studie de basis zal vormen voor onderzoek naar de effecten van acute en chronische gewichtsverandering en de effecten van medicamenteuze therapie.