Het definiëren van de functionele rol van ijzer in aerobe training en fysieke prestaties

Achtergrond: Ondanks de algehele verbetering van de ondervoeding bij de Chinese bevolking, komen ijzertekort (ID) en bloedarmoede door ijzertekort (laag ijzer- en laag hemoglobinegehalte, IDA) nog steeds veel voor in China. Volgens recente studies is de prevalentie van bloedarmoede bij Chinese vrouwen in de vruchtbare leeftijd 20% en kan deze oplopen tot 30% in plattelandsgebieden, waarbij 85% van de gevallen van bloedarmoede het gevolg is van ID. Diabetes, hartkwalen en zwaarlijvigheid komen ook veel voor in China, hoewel de Chinese regering actie onderneemt tegen deze epidemieën, vaak via interventies die lichaamsbeweging bevorderen. IJzergebrek zonder bloedarmoede (IDNA) kan de fysieke prestaties van volwassenen aantasten en vermindert de tijd die wordt besteed aan vrijwillige fysieke activiteiten. IJzersuppletie bedoeld om IDNA te verlichten, kan echter minder effectief zijn bij mensen die fysiek actief zijn, wat duidt op een ingewikkelde, maar momenteel ongedefinieerde relatie tussen de ijzerstatus, lichaamsbeweging en fysieke prestatiecapaciteit. Een gecombineerde analyse van de ijzerstatus, lichaamsbeweging en fysieke prestaties bij Chinese vrouwen zou de interacties tussen deze factoren en hun rol bij het verminderen van diabetes en obesitas kunnen verhelderen.

Een gebruikelijke behandeling voor de symptomen van ijzertekort is de traditionele Chinese kruidenbehandeling, Ba-Zhen-Ke-Li (BZKL). Hoewel studies hebben aangetoond dat BZKL de expressie van sommige ijzergerelateerde eiwitten beïnvloedt en het uithoudingsvermogen bij ratten verhoogt, hebben geen studies de werkzaamheid van BZKL onderzocht bij het verbeteren van ijzermarkers of fysieke prestaties bij mensen. Deze studie zal de werkzaamheid van BZKL bij het verbeteren van de ijzerstatus en fysieke prestaties vergelijken met die van ferrosulfaatsuppletie.

Betekenis en specifieke doelstellingen:

Het doel van het voorgestelde onderzoek is om de relatie tussen ijzerstatus, fysieke prestaties en aerobe training te verduidelijken. Door een ijzerinterventiestudie uit te voeren in combinatie met een oefenprogramma, kunnen de onderzoekers het modificerende effect van de ijzerstatus op de fysieke prestatieveranderingen van aërobe inspanningstraining onderzoeken, evenals het modificerende effect van deelname aan aerobe oefeningen bij het handhaven van de ijzerstatus. Om dit doel te bereiken, zal een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde studie worden uitgevoerd met Chinese collegiale vrouwen.

Het voorgestelde werk zal worden georganiseerd rond drie specifieke doelstellingen:

Doel I: Bepalen hoe veranderingen in de ijzerstatus, alleen of in combinatie met lichaamsbeweging, fysieke prestaties beïnvloeden. Hypothese: Proefpersonen die zowel hun ijzerstatus verbeteren als lichaamsbeweging krijgen, zullen verbeteringen in fysieke prestaties laten zien die groter zijn dan de additieve verbeteringen die het resultaat zijn van een van beide behandelingen alleen. Dit resultaat suggereert dat mensen met een ijzertekort meer baat hebben bij lichaamsbeweging dan mensen met een ijzertekort.

Doel II: Bepalen hoe aërobe training het behoud van ijzerhomeostase beïnvloedt. Hypothese: Proefpersonen die aan lichaamsbeweging doen, zullen door ijzersuppletie kleinere verbeteringen in de ijzerstatus laten zien dan sedentaire proefpersonen die dezelfde ijzersuppletie krijgen. Dit zou suggereren dat regelmatige lichaamsbeweging een negatieve invloed heeft op de ijzerabsorptie, ijzeruitscheiding en/of ijzerhomeostase.

Doel III: Bepalen of BZKL kan worden gebruikt als alternatief voor ijzersuppletie voor het verbeteren van de ijzerstatus of fysieke prestaties van vrouwen zonder ijzertekort, zonder bloedarmoede. Hypothese: De vrouwen die BZKL krijgen, zullen meer verbeteren in ijzerstatus en fysieke prestatiemetingen dan degenen die placebo krijgen.

Het voorgestelde onderzoek in doelen 1 en 2 is belangrijk omdat er geen bekende verklaring is voor de waargenomen relaties tussen ijzer, training en fysieke prestaties in IDNA. Dit onderzoek zal verduidelijking mogelijk maken van de rol die ijzerstatus speelt bij het wijzigen van de effecten van lichaamsbeweging op fysieke prestaties en of deelname aan lichaamsbeweging de effectiviteit van ijzersuppletie beïnvloedt bij het verbeteren van de ijzerstatus.

Het belang van dit onderzoek op de lange termijn is dat het tot stand brengen van deze relaties het huidige begrip van hoe de ijzerstatus van invloed is op en wordt beïnvloed door aërobe oefening en fysieke prestaties, zal bevorderen. Deze kennis zou kunnen leiden tot verbeterde interventies voor lichaamsbeweging, die chronische ziekten zoals obesitas en diabetes helpen verminderen in populaties met een hoge prevalentie van VB, zoals de VS en China. Het zal ook helpen bij het informeren van ijzerinterventies die zijn ontworpen om ID te verminderen bij fysiek actieve bevolkingsgroepen, zoals Chinese arbeiders op het platteland en vrouwen in ontwikkelde landen die deelnemen aan aerobe training om hun conditie te verbeteren.

Onderzoeksontwerp en methoden:

De deelnemers zijn vrouwelijke proefpersonen in de leeftijd van 18-26 jaar met een laag lichaamsijzer maar normale hemoglobine (Hb) niveaus (ferritine <20 μg/L en Hb > 120 g/L) die verder gezond zijn.

De studie zal een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde studie zijn met een 3x2 opzet. Vermogensberekeningen waren gebaseerd op de pilotstudie uitgevoerd door de onderzoekers in Shanghai in 2013 en een studie van Brownlie et al. De steekproefomvang werd berekend om 24 vrouwen per groep te vereisen, die werd uitgebreid tot 29 proefpersonen per groep om uitval van de steekproef mogelijk te maken. Proefpersonen zullen worden gerandomiseerd om gedurende 8 weken ofwel 50 mg ferrosulfaatcapsule tweemaal daags (20 mg elementair ijzer/dag), 6 mg BaZhen KeLi of identieke placebocapsules te krijgen. De helft van elke supplementengroep wordt ook willekeurig toegewezen om 8 weken aerobe training (5 dagen/week, 25 minuten/dag) of geen training te krijgen.

In week 0, 4 en 8 zullen proefpersonen het volgende voltooien:

1. Antropometrische metingen (lengte, gewicht, huidplooidikte)
2. Lichamelijke activiteit en 4-daagse vragenlijsten over voedingsinname
3. Veneuze bloedafname in rust voor beoordeling van de ijzerstatus
4. Inspanningstesten (VO2max-test en energetische efficiëntietest)

Om doel 1 en 2 aan te pakken, vergelijken de onderzoekers de energetische efficiëntie, het maximale vermogen om zuurstof te gebruiken, de ventilatiedrempel en de lactaatconcentraties in het bloed bij aanvang, na suppletie (of placebo) en na inspanningstraining (of geen training). De 3x2 onderzoeksopzet zal het mogelijk maken om te bepalen of proefpersonen die ijzer krijgen meer baat hebben bij lichaamsbeweging. De onderzoekers gaan ook onderzoeken of deelname aan bewegingstraining de ijzerhomeostase beïnvloedt of de ijzerstatus verlaagt.