Effecten van intermitterend vasten op de energiebalans en de bijbehorende gezondheidsresultaten

Werving

Lokale advertenties in de vorm van posters zullen worden verspreid door de onderzoeksinstelling, nabijgelegen organisaties en de stad Bath. De posters zullen geïnteresseerden aanmoedigen om contact op te nemen met de hoofdonderzoeker voor meer informatie over wat het onderzoek inhoudt. Het onderzoeksteam zal op zoek zijn naar 72 (36 magere, 36 mensen met overgewicht/zwaarlijvigheid) die voldoen aan de toelatingscriteria (later besproken).

Inschrijving

Potentiële vrijwilligers zullen de contactgegevens in advertentiemateriaal gebruiken om hun interesse kenbaar te maken aan het onderzoeksteam, dat hen vervolgens een kopie van het deelnemersinformatieblad zal bezorgen om het op hun gemak door te lezen. Degenen die geïnteresseerd zijn om deel te nemen, worden vervolgens uitgenodigd voor een pre-inschrijvingsconsult waar ze de gelegenheid krijgen om eventuele vragen over het onderzoek te stellen voordat ze worden gescreend op de in- en uitsluitingscriteria. Dit omvat metingen van gewicht en lengte, evenals het invullen van een vragenlijst voor toelatingscriteria, de vragenlijst voor het onderzoeken van eetstoornissen en de vragenlijst voor fysieke activiteit. Op voorwaarde dat ze aan de relevante criteria voldoen, zullen ze door het onderzoek worden geleid en voordat hen wordt gevraagd een formulier voor geïnformeerde toestemming in te vullen. Als onderdeel hiervan wordt de procedure voor een vetweefselbiopsie met de deelnemer besproken en wordt hem gevraagd te beslissen of hij dit al dan niet wil opnemen, aangezien het een optionele test is.

Baseline Lab-protocol (LAB 1)

Nadat ze formeel zijn ingeschreven voor het onderzoek, worden de deelnemers uitgenodigd om hun betrokkenheid bij het onderzoek te beginnen met een bezoek van 60 minuten aan de Universiteit van Bath na 12 uur vasten. Tijdens dit bezoek zal de onderzoeker een urinemonster nemen om de hydratatieniveaus te controleren met behulp van een osmometer, alvorens lengte, gewicht en middelomtrek te meten. Er zal ook een nuchter bloedmonster worden verkregen met behulp van een venapunctie om de niveaus van belangrijke hormonen en metabolieten in rust te meten. Ter afsluiting van dit bezoek wordt de deelnemers gevraagd een submaximale inspanningstest uit te voeren om de 'Actiheart'-monitor te kalibreren die tijdens het onderzoek wordt gebruikt om het energieverbruik voor fysieke activiteit te meten. Hiervoor wordt deelnemers gevraagd om op een loopband te blijven terwijl de intensiteit toeneemt in de volgende vier fasen:

• Fase 1 - vlak lopen met 3,2 km/u
• Fase 2 - stevig wandelen met 5,2 km/u
• Etappe 3 - stevig wandelen met 5,8 km/u met een steile helling van +10,2%
• Fase 4 - vlak lopen met 12,5 km/u

Fase 4 wordt alleen opgenomen voor degenen die formele sporters zijn, aangezien niet-sporters dit soort activiteiten waarschijnlijk niet zullen doen in hun normale routine, waardoor een kalibratie bij deze intensiteit niet nodig is. Formele sporters zullen worden geïdentificeerd met behulp van de vragenlijst voor toelatingscriteria. Bovendien wordt het loopbandprotocol eerder gestopt als de deelnemer vraagt ​​om te stoppen of als de hartslag hoger is dan 85% van het door de leeftijd voorspelde maximum.

Bewakingsfase

Voordat ze het lab verlaten, krijgen de deelnemers een Actiheart-monitor, een klein apparaatje dat op de borst wordt aangebracht en dat de fysieke activiteit meet door elke minuut de hartslag en beweging te registreren. Ze krijgen ook een keukenweegschaal en een logboek om hun voedsel- en vochtinname bij te houden, en een weegschaal om hun gewicht bij te houden en stabiel te houden.

Tijdens de monitoringfase van vier weken wordt de deelnemers gevraagd om vier monitoringperioden van drie dagen te voltooien, elk bestaande uit twee doordeweekse dagen en één weekenddag, terwijl ze doorgaan met hun normale eet- en bewegingsgewoonten. Waar nodig regelen de onderzoekers het ophalen en afleveren van meetapparatuur. Het doel hiervan is ten eerste om gewichtsstabiliteit te garanderen om eventuele verstorende invloeden tot een minimum te beperken, ten tweede om nauwkeurige basiswaarden te geven voor belangrijke variabelen zoals fysieke activiteit, en ten slotte om ervoor te zorgen dat de verstrekte voedingsgegevens een geldige weerspiegeling zijn van de gebruikelijke inname.

Op voorwaarde dat de gegevens die in de controlefase zijn verkregen, voldoen aan de relevante betrouwbaarheidscriteria, worden de deelnemers uitgenodigd om ten minste vier weken na hun eerste bezoek terug te komen naar het fysiologisch laboratorium. Ter voorbereiding hierop wordt de deelnemers gevraagd om zware lichamelijke inspanning, alcohol en cafeïne te vermijden voordat ze 's nachts vasten totdat ze de volgende ochtend in het lab aankomen.

Pre-Interventie Lab Protocol (LAB 2)

Voordat ze met hun interventie beginnen, zullen deelnemers worden gevraagd om een ​​pre-interventie labprotocol bij te wonen, zoals hieronder beschreven. Vrouwelijke deelnemers wordt gevraagd om dit zo in te plannen dat het samenvalt met de folliculaire fase van hun menstruatiecyclus (3-10 dagen na het begin van de menstruatie), aangezien hun hormoonprofielen dan het meest stabiel zijn.

Op de dag van hun bezoek wordt de deelnemers gevraagd om om 06:30 uur een halve liter water te drinken voordat ze zich klaarmaken om om 07:30 uur bij het lab aan te komen, waarbij ze lichte kleding dragen (d.w.z. korte broek, t-shirt) zonder metalen onderdelen of sieraden. Ze zullen dan een klein urinemonster moeten verstrekken om de hydratatieniveaus te controleren voordat de lengte, het gewicht en de middelomtrek worden gemeten (OPMERKING: als het gewicht meer dan 1,0 kilogram varieert in vergelijking met hun basismeting, kan hen worden gevraagd de controlefase te herhalen. ).

Om 07:45 uur wordt de deelnemers gevraagd om half liggend te gaan liggen en 30 minuten te rusten. Dit is ter voorbereiding op de meting van het metabolisme in rust en de oxidatie van het substraat, die om 08:15 uur zal worden voltooid gedurende drie perioden van 5 minuten met behulp van indirecte calorimetrie terwijl de deelnemer uitgerust blijft. Hierna wordt tijdens het bezoek een intraveneuze canule in de antecubitale ader bij de elleboog geplaatst voor bloedafname. Op dit punt zal ook een nuchter bloedmonster van 12 ml worden afgenomen om de niveaus van belangrijke metabolieten in rust te meten (bijv. glucose, insuline, cholesterol, leptine, ghreline, enz.).

Om 08:45 zullen deelnemers die ervoor gekozen hebben om de vetweefselbiopsie op te nemen deze procedure ondergaan. Indien opgenomen, wordt een gebied aan de zijkant van de buik net boven de tailleband gesteriliseerd en geïnjecteerd met een verdovingsmiddel (Lidocaïne Hydrochloride) om het gebied te verdoven. Met een grotere naald wordt dan net onder de huid 0,5 gram vetweefsel afgenomen. Er zullen wat blauwe plekken ontstaan, maar als je het laat genezen, zou er geen litteken moeten zijn. Degenen die ervoor kiezen om deze biopsie niet op te nemen, blijven gewoon rusten.

Om 09:00 uur wordt de deelnemers gevraagd om visuele analoge schalen (VAS) in te vullen die subjectieve metingen van eetlust, volheid en verlangen om te eten zullen geven. Direct daarna krijgen de deelnemers een proefontbijt van instantpap gemaakt van volle melk en suiker die ze binnen 10 minuten moeten consumeren. Vervolgens worden met de volgende tussenpozen belangrijke maatregelen genomen:

• 12 ml bloedmonster - 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180
• Visuele analoge schalen - 30, 60, 90, 120, 150, 180
• Metabole snelheid (indirecte calorimetrie) - 60. 120, 180

(Opmerking: de totale urineproductie wordt ook gekwantificeerd gedurende de postprandiale periode om de substraatoxidatiewaarden voor eiwitoxidatie aan te passen)

Om 12:05 wordt de deelnemers gevraagd om de hand van hun gecanuleerde arm in een beklede perspex doos te plaatsen die tot 55 graden wordt verwarmd. Dit is om het veneuze bloed te arterialiseren, wat een betere indicatie zal geven van het glucosemetabolisme in het hele lichaam in de test die volgt. Om 12.15 uur wordt er 7 ml bloed afgenomen waarna de deelnemer wordt gevraagd een milkshake te nuttigen die voorziet in 33% van zijn energiebehoefte. Vervolgens wordt gedurende de volgende twee uur elke 15 minuten bloed (7 ml) afgenomen om te testen op de aanwezigheid van een tweede maaltijdeffect. Om 14.15 uur wordt het laatste bloed voor dit bezoek afgenomen en wordt de canule verwijderd.

Ter afsluiting van het pre-interventieprotocol worden de deelnemers naar een apart laboratorium gebracht voor een dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA) scan. Dit is een gespecialiseerde vorm van scan van het hele lichaam die meet hoe het gewicht van een persoon is verdeeld tussen vet- en spierweefsel. Het duurt ongeveer acht minuten en vereist dat de deelnemer de hele tijd stil blijft liggen. Het geeft wel een kleine dosis ioniserende straling af, maar dit komt overeen met 7 microSieverts, wat gepaard gaat met een risico op schadelijke stralingseffecten in de buurt van 1 op 10 miljoen. De toepassing van deze methode is in dit onderzoek goedgekeurd door een onafhankelijke medisch fysisch deskundige en een klinische stralingsdeskundige.

Interventie fase

Voordat ze het laboratorium verlaten, worden de deelnemers gerandomiseerd naar een van de drie hieronder beschreven behandelingscondities. Alle drie de dieetgroepen duren in totaal 20 dagen, met overgangen tussen elke cyclus van 24 uur elke dag om 15:00 uur, met het idee dat ze in alle gevallen ten minste één hoofdmaaltijd per dag kunnen nuttigen. Houd er voor de intermittent fasting-groepen (IMF) rekening mee dat deelnemers tijdens nuchtere cycli wordt gevraagd om alleen water en zwarte thee/koffie te consumeren zonder melk of suiker. Tijdens voedingscycli en tijdens het dagelijkse caloriebeperkende dieet, wordt deelnemers gevraagd om hun controlefase-dieetrecord opnieuw aan te maken met de juiste aangepaste hoeveelheden om 75%, 150% of 200% van hun normale calorie-inname te geven in overeenstemming met de groep waaraan ze zijn toegewezen naar. Waar recreatie niet mogelijk is, wordt de deelnemers gevraagd om het item dat is verwijderd en/of het item dat is toegevoegd te noteren in een nieuw dieetdossier dat zal worden verstrekt voordat ze het lab verlaten. Lichamelijke activiteit zal ook worden gevolgd gedurende de eerste en laatste week van de interventie met behulp van een Actiheart-monitor om gedragsaanpassingen aan de voeding te onderzoeken.

1. Dagelijkse caloriebeperking - Verminder de energie-inname met 25% op dagelijkse basis
2. IMF met gewichtsverlies - Wissel af tussen cycli van 24 uur vasten en eten met 150% van de normale inname tijdens het eten
3. IMF zonder gewichtsverlies - Wissel af tussen cycli van 24 uur vasten en eten met 200% van de normale inname tijdens het eten

Om 15.00 uur op de dag van hun eerste laboratoriumbezoek beginnen mannelijke deelnemers aan hun toegewezen dieet, hoewel dit indien nodig met maximaal een week kan worden uitgesteld. Vrouwelijke deelnemers zal worden gevraagd om dit in alle gevallen met zes dagen uit te stellen om ervoor te zorgen dat hun laboratoriumbezoek na de interventie binnen dezelfde fase van hun menstruatiecyclus valt om de impact van maandelijkse hormonale schommelingen te minimaliseren.

Post-interventie laboratoriumprotocol (LAB 3)

Na de voltooiing van 20 opeenvolgende voedingscycli van 24 uur, zullen de deelnemers terugkeren naar hun normale dieet gedurende één dag (voorgeschreven) terwijl zware inspanning, roken, alcohol en cafeïne worden vermeden, voordat ze vasten totdat ze de volgende ochtend in het laboratorium aankomen voor hun post- bezoek aan het interventielaboratorium. Nadat ze om 06.30 uur een halve liter water hebben gedronken en om 07.30 uur in lichte kleding zijn aangekomen, ondergaan de deelnemers hetzelfde laboratoriumprotocol als eerder beschreven voor hun pre-interventiebezoek. In plaats van gerandomiseerd te worden naar een dieetgroep, wordt hen echter gevraagd een feedbackvragenlijst in te vullen over hun ervaring met het onderzoek.

Opvolgen

Vier weken na hun laboratoriumbezoek na de interventie worden de deelnemers uitgenodigd voor een feedbacksessie om alle beschikbare resultaten te bespreken. De resultaten van de maaltijdtest en het onderzoek als geheel volgen vanwege logistiek en kosteneffectiviteit op een later tijdstip. Waar het uitkomt, zullen deelnemers ook worden gevraagd om een ​​gewichtsmeting op te nemen om een ​​indicatie te geven van de duurzaamheid van het gewichtsverlies.

Doel

Zodra datasets zijn verkregen voor alle 72 deelnemers, zal de groep met dagelijkse caloriebeperking worden vergeleken met de IMF-groep met gewichtsverlies. Dit zal de vergelijking mogelijk maken van de effecten van een IMF-dieet met de effecten van een meer conventionele aanpak wanneer deze wordt vergeleken met energietekort. De laatste groep, IMF zonder gewichtsverlies, zal vervolgens de relatieve bijdrage van gewichtsverlies en van vasten afhankelijke mechanismen bij het produceren van eventuele waargenomen effecten benadrukken.