De rol van fysieke activiteit tijdens de zwangerschap op de metabole functie, ontsteking en maternale en neonatale uitkomsten

Obesitas bij moeders is een belangrijk probleem voor de volksgezondheid in de Verenigde Staten, aangezien een op de drie vrouwen zwaarlijvig wordt tijdens de zwangerschap, en obesitas bij moeders wordt geassocieerd met een groot aantal ongunstige maternale en neonatale uitkomsten. Gelukkig is aangetoond dat een fysiek actieve levensstijl tijdens de zwangerschap de ongunstige resultaten verbetert die vaak geassocieerd worden met obesitas. Van lichamelijke activiteit tijdens de zwangerschap is aangetoond dat het de insulineresistentie van de moeder verbetert en de gewichtstoename van de moeder tijdens de zwangerschap vermindert. Bovendien hebben pasgeborenen van lichamelijk actieve vrouwen een lagere adipositas in vergelijking met pasgeborenen van inactieve vrouwen. Hoewel de relaties tussen fysieke activiteit en maternale en neonatale uitkomsten goed ingeburgerd zijn, is er weinig bekend over het potentieel voor metabole disfunctie en / of ontsteking om te dienen als mechanismen die de positieve invloed van fysieke inactiviteit op de gezondheid van maternale en neonatale mediëren. Het begrijpen van mechanismen die de fysieke activiteit van de moeder koppelen aan verbeterde resultaten, zal toekomstige gerichte interventiestrategieën beter informeren.

Metabolische aanpassingen, met name veranderingen in het vet- en koolhydraatmetabolisme, vinden plaats tijdens een normale fysiologische zwangerschap om te zorgen voor voldoende toevoer van voedingsstoffen aan de zich ontwikkelende foetus, ondanks intermitterende inname door de moeder via de voeding. Bij zwaarlijvige zwangere vrouwen kunnen deze metabole aanpassingen echter worden versterkt door aanvullende maternale metabole disfunctie. Verder is het algemeen bekend dat metabole disfunctie bij zwaarlijvige zwangere vrouwen ernstige gevolgen heeft voor de gezondheid van moeder en kind. Het substraatmetabolisme van de moeder draagt ​​niet alleen bij aan gezondheidsproblemen bij de moeder, zoals zwangerschapsdiabetes, maar speelt ook een belangrijke rol bij de groei en ontwikkeling van de foetus. De "hypothese van foetale oorsprong" suggereert dat een veranderde intra-uteriene metabolische omgeving kan bijdragen aan de programmering van neonatale uitkomsten op korte en lange termijn.

Metabole inflexibiliteit kan een belangrijke rol spelen in de gezondheid van moeders en pasgeborenen; het is echter niet onderzocht tijdens de zwangerschap. In niet-zwangere populaties is fysieke activiteit positief gecorreleerd met metabole flexibiliteit, en fysieke activiteit verbetert de metabole flexibiliteit bij magere en zwaarlijvige individuen.

De rol van fysieke activiteit bij het moduleren van metabole inflexibiliteit bij magere en zwaarlijvige zwangere vrouwen is niet onderzocht. Een verminderd vermogen om over te schakelen naar vetmetabolisme na een hoge vetbelasting is waarschijnlijk een betere indicator van metabole ontregeling dan metabolisme tijdens rustomstandigheden. Daarom stelt de huidige studie voor om te kijken naar de rol van een fysiek actieve levensstijl op de metabolische functie bij magere en zwaarlijvige zwangere vrouwen.

Dit project zal ook de relaties bepalen tussen ontsteking, metabole flexibiliteit en andere belangrijke maternale (zwangerschapsgewichtstoename) en neonatale (adipositas en insulineresistentie) uitkomsten. Het doel van dit project is het onderzoeken van de impact van een fysiek actieve levensstijl op inflammatoire en metabole reacties op een vetrijke maaltijd bij magere en zwaarlijvige zwangere vrouwen.

De onderzoekers veronderstellen dat een fysiek actieve levensstijl bij magere en zwaarlijvige zwangere vrouwen de metabole functie en ontsteking zal verbeteren en zo de positieve effecten van fysieke activiteit op de gezondheidsresultaten van moeders en pasgeborenen bemiddelt.

Zestig vrouwen (30 slanke, 30 zwaarlijvige) zullen worden aangeworven tussen 28-32 weken zwangerschap.

Toestemming en beoordeling van lichamelijke activiteit Het onderzoeksteam zal de patiënt ontmoeten en toestemming geven in een privékantoor. Deelnemers krijgen een Actigraph Link Accelerometer (ActiGraph LLC, Pensacola, FL) om hun zelfgerapporteerde fysieke activiteitsniveaus objectief te bevestigen. De Link wordt om de niet-dominante pols geplaatst met niet-verwijderbare polsbandjes van ziekenhuiskwaliteit. Op de pols gedragen drieassige versnellingsmeters zijn een geldige maatstaf voor het energieverbruik bij lichamelijke activiteit bij zwangere vrouwen. Bovendien suggereren eerdere gegevens over de aanvaardbaarheid dat deelnemers geen bezwaar hebben tegen het 24 uur per dag dragen van apparaten die om de pols worden gedragen, en we zijn van mening dat apparaten die om de pols worden gedragen met polsbandjes van het ziekenhuistype ons de beste gegevens over naleving en 24 uur per dag dragen zouden geven. Gedurende zeven opeenvolgende dagen worden gegevens verzameld bij 30 Hz. De uitvoer van de versnellingsmeter wordt bemonsterd door een 12-bits analoog-naar-digitaal-omzetter. Het percentage van de tijd dat zittend wordt doorgebracht, evenals de hoeveelheid tijd die wordt besteed aan deelname aan verschillende categorieën van fysieke activiteit, variërend van licht en levensstijl tot matig, wordt berekend met behulp van algoritmen die overeenkomen met de volgende activiteitentellingen: sedentair: 0 - 99 tellen/min, licht : 100 - 759 tellingen/min, levensstijl: 760 - 1951 tellingen/min, gemiddeld: 1952-5724 tellingen/min.

Maternale metabole inflexibiliteit en ontsteking als reactie op een vetrijke maaltijd. Deelnemers zullen zich na 10 uur vasten om ongeveer 8:00 uur melden bij het oefenlaboratorium op het Medical Health Complex in Bowling Green, KY. Deelnemers krijgen schriftelijke instructies voor het consumeren van een gestandaardiseerd dieet de dag ervoor met ongeveer 50% koolhydraten, 30% vet en 20% eiwit. Het gewicht, de lengte en de vitale functies van de deelnemer worden bij aankomst opgenomen. De lichaamssamenstelling wordt gemeten met behulp van huidplooiantropometrie om het percentage lichaamsvet van de moeder te bepalen. Het lichaamsvetpercentage wordt bepaald door huidplooien op zeven plaatsen te drukken met een schuifmaat (Harpenden Skinfolds Caliper, Baty International, Verenigd Koninkrijk), de huidplooidikte vast te leggen en de gegevens in te voeren in een gestandaardiseerde vergelijking die rekening houdt met leeftijd, een techniek die in eerdere onderzoeken tijdens de zwangerschap is gebruikt.

De stofwisseling in rust en het ademhalingsquotiënt worden gedurende ~30 minuten gemeten met behulp van de TrueOne Canopy Option en TrueOne Metabolic Cart (TrueOne 2400, Parvomedics, Sandy, UT). Vet- en koolhydraatoxidatiesnelheden zullen worden berekend door meting van zuurstofverbruik en kooldioxideproductie zoals eerder beschreven. Na de basislijnmeting van het rustmetabolisme wordt een basislijnbloedafname verkregen (tijdstip - 0). Na de baseline bloedafname consumeren de deelnemers een standaard maaltijd van 1000 kcal die veel vet bevat, vergelijkbaar met de samenstelling van eerdere onderzoeken. De vetrijke maaltijd zal bestaan ​​uit een Smoothie van Smoothie King (55,9% vet, 29,4% koolhydraten, 14,7% eiwit). Extra bloedmonsters worden 60, 120 en 240 minuten na het nuttigen van de maaltijd genomen. Het metabolisme in rust en het ademhalingsquotiënt worden een tweede keer verkregen gedurende ~30 minuten van minuut 210 tot 240 minuten na maaltijdconsumptie. Er wordt in totaal 32 ml maternaal bloed afgenomen. Tijdstippen voor beoordeling van metabolische reacties op een vetrijke lading werden gekozen op basis van gegevens uit eerdere onderzoeken naar metabole inflexibiliteit en ontsteking als reactie op een vetrijke maaltijd in andere populaties.

Bloedafnames zullen worden gebruikt om maternale plasmaglucose, insuline, c-peptide, vrije vetzuren, lipiden (triglyceriden, HDL, LDL) en ontstekingsmarkers (IL-6, TNF-α, IL-1α) te analyseren. Alle bloedmonsters zullen worden geanalyseerd met behulp van gestandaardiseerde protocollen in het Biochemistry Lab van WKU of het Washington University Core Laboratory for Clinical Studies. Deze gegevens zullen aanvullende informatie verschaffen over metabolische reacties op de hoge vetbelasting. Baseline-insuline- en glucosespiegels zullen worden gebruikt om het homeostatische modelevaluatie-insulineresistentie (HOMA-IR) te berekenen, een index van insulineresistentie die de nuchtere glucoseconcentratie weergeeft, gemeten bij de nuchtere insulineconcentratie. Gegevens over de orale glucosetolerantietest van elke deelnemer (uitgevoerd ~ 24-28 weken zwangerschap) zullen ook worden verkregen uit prenatale grafieken om de insulineresistentie te onderzoeken.

Tijdens de vier uur durende studieperiode wordt de deelnemers gevraagd achterover te leunen en te rusten. Deelnemers zullen gedurende deze tijd verschillende enquêtes invullen, waaronder de gevalideerde Dietary History Questionnaire II van de National Institutes of Health om mogelijke verschillen in dagelijkse voeding te bepalen en de Pregnancy Physical Activity Questionnaire om het domein en de modus van fysieke activiteiten te bepalen.

Neonatale uitkomsten Bij de bevalling worden het gewicht, de lengte en de hoofdomtrek van de pasgeborene verkregen via bevallings- en verloskundigen. Er wordt ongeveer 20 ml navelstrengbloed afgenomen, binnen een uur na aflevering gecentrifugeerd en in een vriezer van -80°C geplaatst. Neonatale insuline, glucose, inflammatoire markers (IL-6, TNF-α, IL-1α) en vrije vetzuren zullen bepaald worden uit het navelstrengplasma.

Binnen 48 uur na de bevalling wordt de neonatale lichaamssamenstelling (vet- en vetvrije massa) gemeten door middel van huidplooidiktemetingen aan het bed van de patiënt. Maternale prenatale grafieken zullen worden verkregen om gewichtstoename tijdens de zwangerschap en eventuele andere medische aandoeningen die de interpretatie van studieresultaten kunnen beïnvloeden, te bepalen.

Statistische procedures Berekening van de steekproefomvang Vanwege het gebrek aan gegevens over metabole inflexibiliteit tijdens de zwangerschap en het verkennende karakter van de studie, werden gegevens van een eerdere studie gebruikt waarin metabole inflexibiliteit tussen verschillende niet-zwangere populaties werd vergeleken met dezelfde methodologie als de huidige studie, waar 29 proefpersonen per groep zouden 80% vermogen leveren om verschillen in metabole flexibiliteit (via indirecte calorimetrie) tussen actieve en inactieve zwangere vrouwen te detecteren.

Statistische analyses De normaliteit van de verdeling voor elke variabele zal worden getest met behulp van Kolmogorov-Smirnov-testen. Pearson product-moment correlatiecoëfficiënten voor normaal verdeelde variabelen of Spearman's rangorde correlatiecoëfficiënt voor niet-normaal verdeelde variabelen zullen worden gebruikt om de mate van de relatie tussen variabelen te beoordelen. Gedeeltelijke correlaties zullen worden gebruikt om te corrigeren voor mogelijke confounders. Student's onafhankelijke t-tests voor normaal verdeelde variabelen en Mann-Whitney U-tests voor niet-normaal verdeelde variabelen zullen worden gebruikt om de uitkomsten tussen magere en zwaarlijvige zwangere vrouwen te vergelijken. Alle tests zijn tweezijdig met een p-waarde <0,05 die statistische significantie aangeeft. Alle gegevensanalyses worden uitgevoerd met behulp van IBM SPSS Statistics, versie 22 (Armonk, New York).