Gedragsmechanisme van energiecompensatie bij lichaamsbeweging

Meer dan 70% van de volwassenen in de VS heeft overgewicht of obesitas, waardoor ze risico lopen op een groot aantal comorbiditeiten, waaronder hart- en vaatziekten, hypertensie, diabetes, dyslipidemie, metabool syndroom en bepaalde vormen van kanker. Hogere sterftecijfers met obesitas hebben schattingen van de levensverwachting verminderd met 6-7 jaar met tot 300.000 sterfgevallen die jaarlijks worden toegeschreven aan obesitas in de VS. Obesitasbehandeling is daarom uitgegroeid tot een belangrijk aandachtspunt van de gezondheidszorg.

Het verhogen van fysieke activiteit en energieverbruik is een universele aanbeveling voor gewichtsbeheersing, waarbij lichaamsbeweging de meest voorkomende, economische en gezondheidsbevorderende behandelingsoptie voor obesitas wordt.

Helaas is gewichtsverlies door een trainingsprogramma vaak teleurstellend, en meer lichaamsbeweging leidt niet altijd tot extra gewichtsverlies. Een toenemend aantal bewijzen geeft aan dat de gezamenlijke inspanningen van individuen om gewicht te verliezen door middel van lichaamsbeweging, worden belemmerd door een gecoördineerde reeks compenserende reacties die werken om de energiebalans te behouden en energie te besparen om ervoor te zorgen dat aan de energetische behoeften van vitale organen wordt voldaan. De primaire compenserende respons die werkt om energiehomeostase te behouden en zo gewichtsverlies door een door inspanning veroorzaakt energietekort tegen te gaan, is een verhoogde drang naar een grotere energie-inname. Dit staat vaak los van honger, aangezien enkele periodes van lichaamsbeweging doorgaans niet leiden tot veranderingen in eetlust, voedselinname of eetlustregulerende hormonen, terwijl langdurige lichaamsbeweging de verzadigingsreactie op een maaltijd juist kan verbeteren. De motiverende aspecten van eten, de versterkende waarde van voedsel genoemd, is een sterke voorspeller van lichaamsgewicht en energie-inname onafhankelijk van honger, hoewel niet eerder onderzocht als een belangrijke factor in energiecompensatie bij lichaamsbeweging. Voedselversterking wordt ontwikkeld door een grotere aandachtsverwerking naar voedsel op gang te brengen, aandachtsbias genoemd. Deze gedragsconstructies worden gecontroleerd door het centrale dopaminesysteem, dat de belonende aspecten van versterkend gedrag (zoals eten) bemiddelt en een krachtigere motor van gedrag is dan affectieve reacties. Overeten vindt plaats wanneer het motiverende verlangen naar voedsel de capaciteit van remmende controle over eten overschrijdt. Als zodanig zijn individuen met een lagere remmende controle gevoeliger voor de versterkende aspecten van voedsel en hebben ze meer kans om sterk versterkende, energierijke voedingsmiddelen te overconsumeren. Met aanvullend bewijs dat eet- en bewegingsgedrag vergelijkbare neuro-gedragsroutes delen, wat mogelijk verklaart waarom lichaamsbeweging het eten in diermodellen kan bevorderen, zou het van groot belang zijn om de invloed te bepalen die lichaamsbeweging kan hebben op voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselsignalen. in mensen.

Ons langetermijndoel is het verminderen van de incidentie en het verbeteren van de resultaten van obesitas door interventies te ontwikkelen om de compensatie voor de energie die wordt verbruikt door lichaamsbeweging te verminderen, waardoor lichaamsbeweging wordt verbeterd als een strategie voor gewichtsverlies en gewichtsverlies. De algemene doelstellingen van het huidige voorstel zijn om 1) te evalueren of een acute periode van lichaamsbeweging voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen verandert, en 2) een potentieel geslachtseffect in deze reactie beoordelen. Onze centrale hypothese is dat oefentraining meer voedselversterking en aandachtsbias voor voedselaanwijzingen zal oproepen, terwijl remmende controle wordt verminderd als een mechanisme om een ​​grotere energie-inname te bevorderen in een poging om energiehomeostase te behouden. Onze hypothese is geformuleerd op basis van onze voorlopige gegevens die een grote (~1.000 kcal per week) compensatoire respons op een 12 weken durende inspanningsinterventie aantonen die niet kon worden verklaard door veranderingen in het energieverbruik in rust, fysieke activiteit buiten de inspanningsinterventie, of hormonale veranderingen. bemiddelaars van eetlust. Deze compenserende respons werd waargenomen in twee verschillende onderzoeken met verschillende inspanningsdoses, wat wijst op een opmerkelijke consistentie in deze compenserende respons. Eerder onderzoek in diermodellen heeft aangetoond dat lichaamsbeweging eten vergemakkelijkt, met bewijs van gedeelde neuro-gedragsroutes tussen eten en lichaamsbeweging die dit verband kunnen verklaren. Deze gedragsconstructies die de energie-inname beïnvloeden, zijn niet beschouwd als mechanismen voor energiecompensatie en dragen waarschijnlijk bij aan de onverklaarde compenserende respons die we eerder hebben waargenomen. De grondgedachte voor dit project is dat met meer kennis van de mechanismen achter energiecompensatie, toekomstige interventies kunnen worden ontworpen die deze reactie verzwakken om het nut van lichaamsbeweging als strategie voor gewichtsverlies te verbeteren. Om de algemene doelstellingen te bereiken, zullen we het volgende specifieke doel en verkennend doel nastreven bij zwaarlijvige, sedentaire individuen, de bevolking die de grootste behoefte heeft aan een effectieve behandeling voor gewichtsverlies: Specifiek doel: demonstreren van veranderingen in voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselsignalen na een acute inspanning. Op basis van onze voorlopige gegevens en eerdere literatuur die aantonen dat lichaamsbeweging de voedselbeloning kan verhogen, is onze werkhypothese dat een acute periode van lichaamsbeweging ervoor zorgt dat voedsel meer versterkend werkt, de aandachtsbias voor voedselaanwijzingen vergroot en de remmende controle voor voedselaanwijzingen vermindert.

Verkennend doel: we zullen onderzoeken of seks deze reacties modereert. Anderen hebben sekseverschillen aangetoond in voedselversterking, hoewel de rol die seks speelt in deze reactie op lichaamsbeweging onbekend is.

Na afronding van het voorgestelde onderzoek zijn de verwachte resultaten het identificeren van nieuwe mechanismen die bijdragen aan energiecompensatie tijdens een oefenprogramma. Deze resultaten zullen een blijvende impact hebben, aangezien ze een sterk evidence-based proof-of-principle zullen opleveren voor de ontwikkeling van nieuwe interventies die de compenserende respons op lichaamsbeweging verzwakken, waardoor de doeltreffendheid ervan voor gewichtsbeheersing wordt verbeterd.

Betekenis Belang van het probleem dat moet worden aangepakt. Meer dan 70% van de Amerikaanse volwassenen is zwaarlijvig (BMI > 30) of heeft overgewicht (BMI 25-29,9). Slechte voedingsgewoonten en lichamelijke inactiviteit zijn de belangrijkste oorzaken van deze epidemie. Meer dan 90% van de Amerikaanse volwassenen voldoet niet aan de aanbevelingen voor lichaamsbeweging wanneer objectief beoordeeld, terwijl meer dan 95% niet voldoet aan de aanbevelingen voor de inname van vast vet en toegevoegde suikers [5]. De impact van obesitas op de samenleving komt tot uiting in de bijbehorende comorbiditeiten, waaronder hart- en vaatziekten, hypertensie, diabetes, dyslipidemie, metabool syndroom, galstenen, osteoartritis, slaapapneu, vroegtijdig overlijden en vele vormen van kanker zoals borst-, lever- en colonkanker. De economische impact van obesitas is verbluffend, met jaarlijkse uitgaven voor gezondheidszorg tussen de 92 en 117 miljard dollar, waardoor obesitas een van de duurste gezondheidsproblemen in de VS is [8].

De voortdurend escalerende obesitas-epidemie suggereert dat de meerderheid van de mensen niet in staat is om aan hun behoeften op het gebied van gewichtsverlies te voldoen. Evolutionair geconserveerde mechanismen die zich verdedigen tegen een negatieve energiebalans zijn hier gedeeltelijk debet aan [9]. Deze mechanismen omvatten metabole en gedragsreacties op een energietekort die functioneren om energie te besparen door het energieverbruik te verminderen of de energie-inname te bevorderen. Metabolische aanpassingen verminderen het energieverbruik in rust en niet in rust tot ongeveer 120 kcal/dag door mechanismen die verband houden met de schildklierfunctie, de glucose-oxidatie van de skeletspieren en de activiteit van het sympathische zenuwstelsel. Aan de andere kant kunnen gedragsreacties op een energietekort veel meer dan 120 kcal/dag vertegenwoordigen, waaronder een toename van de energie-inname en een afname van fysieke activiteit. Velen zijn het erover eens dat de meest invloedrijke compenserende reactie die werkt om een ​​door inspanning veroorzaakt energietekort te weerstaan, een toename van de energie-inname is, aangezien de snelheid van de energie-inname veel hoger is dan de snelheid van het energieverbruik. De mechanismen die ten grondslag liggen aan deze compenserende respons zijn slecht begrepen.

Lichaamsbeweging is de meest gebruikelijke strategie voor gewichtsverlies met een prevalentie van 65% onder degenen die proberen het lichaamsgewicht te verminderen. De meeste mensen hebben inderdaad het vermogen om hun energieverbruik te verhogen om een ​​negatieve energiebalans te bevorderen, terwijl, afhankelijk van iemands aerobe conditie, de trainingsintensiteit gedurende langere perioden kan worden gehandhaafd op 2- tot 16-voudig hoger energieverbruik dan in rust. Als zodanig kan tijdens een enkele trainingssessie 250 tot 2500 kcal worden verbruikt, wat resulteert in een acuut energietekort dat zich over dagen kan herhalen. Dit heeft ertoe geleid dat het American College of Sports Medicine afzonderlijke aanbevelingen heeft gedaan om de gezondheid te behouden of gewichtsverlies door lichaamsbeweging te ondersteunen. Lichaamsbeweging is ook een van de belangrijkste onderdelen van het Diabetes Preventie Programma (DPP) en een sleutelaspect van de klassieke Look AHEAD-studie, voornamelijk vanwege de rol die lichaamsbeweging zou spelen bij gewichtsverlies en behoud van gewichtsverlies. De afname van het lichaamsgewicht door inspanningstraining is echter vaak minder dan verwacht vanwege de compenserende reacties die werken om de energiebalans in stand te houden, zoals hierboven vermeld.

Onze voorlopige gegevens wijzen er, in overeenstemming met die van anderen, op dat een toename van de energie-inname de primaire compenserende reactie is op een energietekort veroorzaakt door inspanning. Andere vermeende compenserende reacties zijn onder meer afname van het energieverbruik in rust (REE), verbeterde efficiëntie van de skeletspieren en verminderde gebruikelijke fysieke activiteit buiten het oefenprogramma [9]. We hebben tweemaal niet-significante veranderingen aangetoond in REE, totaal energieverbruik en gebruikelijke fysieke activiteit buiten de inspanningsinterventie om, ondanks een compenserende respons van ongeveer 1.000 kcal/week. Dit ondersteunt het uitgangspunt dat een toename van de energie-inname grotendeels verantwoordelijk is voor deze compenserende reactie op lichaamsbeweging, hoewel de mechanismen achter deze reactie onbekend blijven. Het identificeren van de mechanismen voor deze compenserende respons is de noodzakelijke eerste stap bij het ontwikkelen van interventies die gericht zijn op het verminderen van de compenserende toename van de energie-inname die gepaard gaat met een oefenprogramma. Dergelijke interventies zouden lichaamsbeweging als strategie voor gewichtsbeheersing enorm verbeteren.

Een vaak bestudeerd mechanisme dat verantwoordelijk is voor een grotere energie-inname bij lichaamsbeweging is toegenomen honger, beoordeeld door hormonale bemiddelaars van eetlust, voedselinname in het laboratorium en honger/verzadigingsschalen [28-32]. Met name verhoogde concentraties van het orexigeen hormoon ghreline en vermindering van verzadigingsopwekkende signalen zoals peptide YY (PYY), glucagon-like peptide one (GLP-1), pancreaspolypeptide (PP), cholecystokinine (CCK) en leptine kunnen allemaal worden gewijzigd om een ​​grotere energie-inname te bevorderen bij deelname aan lichaamsbeweging. Enkele periodes van lichaamsbeweging resulteren echter doorgaans niet in de verwachte compenserende toename van de eetlust. Omgekeerd houdt een grotere perceptie van volheid 24 uur na het sporten aan, en langdurige lichaamsbeweging kan de verzadigingsreactie op een maaltijd zelfs verbeteren. Er zijn dus waarschijnlijk andere mechanismen bij betrokken, waardoor nieuw en innovatief onderzoek nodig is om de mechanismen achter deze compenserende reactie op lichaamsbeweging beter te begrijpen.

Centrale dopamine (DA) systemen zijn essentieel voor het ervaren van beloning (d.w.z. DA-hypothese van beloning), waar aanpassingen in dit systeem oorspronkelijk werden voorgesteld om drugsverslaving te verklaren. Interessant is dat zowel lichaamsbeweging als eetgedrag grotendeels worden aangestuurd door dit centrale DA-systeem, aangezien genetische polymorfismen die de opname en het transport van DA regelen, zijn gekoppeld aan lichaamsbeweging en eetbeloning. Dit biedt de mogelijkheid voor een neuro-gedragsmatige wisselwerking tussen deze gedragingen, wat verklaart waarom personen die trainen om af te vallen vaak een verstoorde portiecontrole hebben, beloningen zoeken in de vorm van voedsel en meer plezier beleven aan vetrijke, hoge -suiker, energierijk voedsel onafhankelijk van honger. Er zijn aanwijzingen voor een dergelijke directe overspraak tussen eten en bewegingsbeloning bij ratten, waarbij het draaien van een wiel dat een lage dopaminerge respons produceert, het eten vergemakkelijkt. Bij mensen wijst bewijs erop dat lichaamsbeweging een grotere wil om te eten bevordert bij individuen die overcompenseren (meer energie eten dan ze verbruiken) omdat lichaamsbeweging mogelijk een sensibiliserende werking heeft die de voedselbeloning verbetert om de energie-inname te verhogen. Een soortgelijke neuro-gedragsoverspraak tussen de versterkende effecten van verschillende medicijnen is ook bekend, met name met betrekking tot endogene opioïde- en cannabinoïdesystemen, terwijl toediening van de ene de versterkende waarde van de andere verhoogt. De mogelijkheid van lichaamsbeweging om de lonende aspecten van voedsel en dus de energie-inname te verhogen, is daarom een ​​waarschijnlijk scenario, hoewel dit bij mensen niet volledig is geëvalueerd.

De belonende aspecten van eten zijn belangrijke vrijwillige gedragsreacties die de energie-inname beïnvloeden, beoordeeld door iemands versterkende waarde van voedsel te definiëren. Voedselversterking is een maat voor hoeveel een individu een bepaald eetgedrag wil vertonen, aangezien iemand die voedsel sterk versterkend vindt, in grotere mate voedsel "wil". Voedselversterking is een robuustere voorspeller van voedselinname dan de hedonische waarde (d.w.z. lekker vinden) en is een sterke voorspeller van lichaamsgewicht. Voedselgebrek resulterend in energietekorten verhoogt de voedselversterking, en dus is het mogelijk dat een door inspanning veroorzaakt energietekort de voedselversterking verhoogt als een mechanisme om het voedingsgedrag te bevorderen en de energiebalans te behouden. Er is geen onderzoek uitgevoerd dat deze gedragsreactie op lichaamsbeweging bij mensen karakteriseert en test.

Het vergroten van de versterkende waarde van een gedrag wordt bereikt door middel van "prikkelsensibilisering". Stimulansensibilisatie is een gedragsproces waarbij herhaalde blootstelling de opvallendheid van een stimulus in de omgeving vergroot om een ​​aandachtsbias te veroorzaken. Dit levert neuroadaptaties op die de motiverende of versterkende waarde van het gedrag verhogen. Aandachtsbias voor voedselaanwijzingen is daarom een ​​extra relevante en belangrijke constructie waarmee rekening moet worden gehouden bij het ophelderen van de motiverende implicaties van eten. Verhoogde aandachtsbias voor voedselaanwijzingen voorspelt de neiging tot overeten en gewichtsstatus, waarbij zwaarlijvige personen een grotere aandachtsbias hebben voor voedselaanwijzingen, vooral voor energierijk, smakelijk voedsel. Overeten vindt plaats wanneer het motiverende verlangen naar voedsel het vermogen tot remmende controle voor eten overschrijdt, als zodanig kan een verhoogd bewustzijn / aandachtsbias van voedsel of voedselversterking leiden tot te veel eten bij mensen met verminderde remmende controle. Hierdoor zijn personen met een slechte remmende controle vatbaarder voor de belonende effecten van voedsel, waardoor de energie-inname toeneemt en gewichtstoename wordt bevorderd. Deze associatie is niet naast lichaamsbeweging beoordeeld, en door lichaamsbeweging gemedieerde toenames in voedselversterking en aandachtsbias kunnen andere patronen volgen dan eerder waargenomen transversale gegevens, waarbij voornamelijk sedentaire personen werden gebruikt. Op basis van onze meest recente voorlopige gegevens die aantonen dat 38/44 deelnemers enige vorm van positieve compensatie vertoonden na een 12 weken durende oefeninterventie, kan lichaamsbeweging ofwel de remmende controle verminderen als een aanvullend mechanisme om de energie-inname te bevorderen, of voedselversterking en aandachtsbias voor voedselaanwijzingen kan groter zijn dan wat kan worden verzacht door iemands remmende controle.

Betekenis van de voorgestelde onderzoeksbijdrage De verwachte bijdrage is een beter begrip van de mechanismen die ten grondslag liggen aan energiecompensatie voor lichaamsbeweging. Deze bijdrage zal aanzienlijk zijn, aangezien dit de nodige informatie zal opleveren voor het ontwikkelen van toekomstige onderzoeken en behandelingen om meer succesvol en langdurig gewichtsverlies mogelijk te maken door middel van een oefenprogramma, waardoor het aantal zwaarlijvigheid en gerelateerde complicaties wordt verminderd. Deze resultaten zijn bedoeld om zowel de wetenschappelijke kennis te verbeteren als de klinische praktijk rechtstreeks te informeren als het gaat om de behandeling en preventie van obesitas. Momenteel worden gedragscompenserende reacties over het algemeen niet beschouwd als een aanpasbare barrière voor door inspanning veroorzaakt gewichtsverlies, mogelijk vanwege de onbekende aard van de mechanismen erachter of hoe ze kunnen worden aangepast. Er moeten nieuwe mechanismen worden geïdentificeerd, aangezien het lijkt dat onderzoek naar traditionele bemiddelaars van energie-inname (honger/verzadiging) geen definitieve conclusie oplevert. Het identificeren van de rol die voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselsignalen spelen bij de door inspanning veroorzaakte toename van de energie-inname, zal leiden tot toekomstig onderzoek gericht op deze mechanismen om de effectiviteit van lichaamsbeweging voor gewichtsbeheersing te verbeteren.

Innovatie De status-quo, zoals die betrekking heeft op de behandeling van obesitas, is niet effectief met de voortdurend escalerende obesitas-epidemie die als bewijs dient. Oefenprogramma's voor de behandeling van obesitas beschouwen energiecompensatie vaak niet als een integraal onderdeel van gewichtsverlies. Onze voorlopige gegevens en andere hebben de compenserende respons op lichaamsbeweging bevestigd en dat een grotere energie-inname de grootste bron van compensatie is. Er is echter weinig bekend over de mechanismen die deze compenserende respons mediëren.

Het voorgestelde onderzoek is innovatief omdat het de huidige onderzoeksparadigma's voor obesitas uitdaagt door zich te concentreren op de onderliggende mechanismen van energiecompensatie bij lichaamsbeweging. In het bijzonder zijn voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselsignalen vrijwillige gedragsreacties die zullen worden geëvalueerd als belangrijke bemiddelaars in de compenserende reactie op lichaamsbeweging. Deze constructies zijn sterke voorspellers van gewichtsstatus en energie-inname, maar moeten nog worden geëvalueerd in de context van lichaamsbeweging. Met bewijs dat lichaamsbeweging de neuro-gedragsprocessen kan beïnvloeden die ten grondslag liggen aan voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen, zijn de hypothesen van het huidige onderzoek niet alleen zeer nieuw, maar ook zeer waarschijnlijk. Het onderzoeksteam van Dr. Kyle Flack (PI, een ervaren voedingsdeskundige, bewegings- en gedragsfysioloog) in combinatie met Dr. Craig R. Rush (Co-I, een ervaren gedragswetenschapper met expertise in aandachtsbias en remmende controle) is een extra nieuw aspect en bij uitstek geschikt om dit voorstel uit te voeren. Succesvolle afronding zal nieuwe horizonten openen voor de behandeling van obesitas, inclusief nieuwe interventies die zich richten op het verminderen van door inspanning veroorzaakte veranderingen in voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen.

Benader voorlopige gegevens. Onze voorbereidende onderzoeken naar energiecompensatie bij inspanning hebben niet-significante veranderingen aangetoond in het energieverbruik in rust (kcal/24 uur) en fysieke activiteit zonder inspanning, ondanks een compenserende respons van ongeveer 1000 kcal per week, ongeacht het energieverbruik tijdens inspanning (1500 versus 3000 kcal). /week) of trainingsfrequentie (2 vs. 6 sessies/week). Dit toont de algehele omvang aan van energiecompensatie die sedentaire individuen vertonen wanneer ze deelnemen aan een 12 weken durende oefeninterventie zonder dieetbeperking. Belangrijk is dat het ontbreken van pre-post veranderingen in REE en niet-inspanning fysieke activiteit aangeven dat veranderingen in energie-inname primair verantwoordelijk zijn voor deze compenserende respons van 1.000 kcal/week. Bovendien waren veranderingen in de hormonale bemiddelaars van eetlust en verzadiging niet gerelateerd aan deze compenserende respons. Om deze reden is onderzoek gericht op het identificeren van nieuwe mechanismen die een toename van de energie-inname bevorderen bij het trainen om af te vallen, nodig om interventies te ontwikkelen die werken om deze reactie te verminderen en zo de resultaten op het gebied van gewichtsverlies te verbeteren. De versterkende waarde van voedsel, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen zijn gedragsconstructies waarvan bekend is dat ze een grote rol spelen bij eetgedrag en gewichtsstatus. Zoals we hebben opgemerkt, is er een sterke reden om te onderzoeken hoe deze gedragsconstructies op unieke wijze worden beïnvloed door lichaamsbeweging, gericht op de gedeelde neuro-gedragsroutes binnen het DA-beloningssysteem die lichaamsbeweging en eetgedrag kunnen koppelen. Dit is waargenomen bij knaagdieren, waar lichaamsbeweging die een dopaminerge respons veroorzaakt, het eten bevordert, maar moet nog volledig worden onderzocht bij mensen.

Onderzoeksopzet. Deze pilootstudie zal een tegengewicht cross-over ontwerp gebruiken om de acute effecten te beoordelen van een enkele periode van lichaamsbeweging en een enkele periode van sedentaire activiteit op voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselsignalen bij sedentaire volwassenen met overgewicht tot obesitas (n =60, 30 mannen, 30 vrouwen). Verschillen in voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen zullen worden bepaald tussen condities (periode van lichaamsbeweging versus periode van sedentaire activiteit), tijd (vóór training versus na) en geslacht (mannelijk versus vrouwelijk). Dit stelt ons in staat om te bepalen hoe inspanning de gedragsbemiddelaars van energie-inname beïnvloedt in vergelijking met zowel een niet-inspanningscontroleconditie als een pre-inspanningsconditie.

Instelling. Alle studieactiviteiten zullen worden uitgevoerd aan het University of Kentucky (UK) Centre for Clinical and Translational Science (CCTS), Laboratory of Human Behavioral Pharmacology (LHBP) en het Nutrition Assessment Laboratory (NAL), allemaal gevestigd in Lexington Kentucky, op of rond de Britse campus.

Deelnemers, werving en screening. Bij de rekrutering zullen 72 thuiswonende mannen met overgewicht tot obesitas (BMI 25-45 kg/m2) mannen (n=36) en vrouwen (n=36) in de leeftijd van 18-45 jaar worden betrokken die momenteel niet bezig zijn met lichaamsbeweging of gewichtsverliesactiviteiten, noch meer dan 5% van hun huidige lichaamsgewicht zijn verloren of aangekomen in de afgelopen 12 maanden. In aanmerking komende deelnemers zijn ook (1) vrij van hart-, long- of metabole gezondheidsproblemen, (2) in staat om veilig aan lichaamsbeweging te doen, (3) geen medicijnen of voedingssupplementen te nemen die het energieverbruik of de inname kunnen beïnvloeden en (4 ) bij wie geen eetstoornis, klinische depressie of angststoornis is vastgesteld en (5) minder dan 150 minuten matige tot zware fysieke activiteit per week verrichten (beoordeeld via accelerometrie bij baseline). Vrouwelijke deelnemers moeten bovendien premenopauzaal zijn en niet zwanger of borstvoeding geven. Het vermogen om veilig deel te nemen aan lichaamsbeweging zal worden bepaald aan de hand van een gezondheidsgeschiedenis en Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q+) en beoordeeld door de onderzoeksarts. Deelnemers zullen worden geworven uit het grotere gebied van Lexington, KY met behulp van een combinatie van gedrukte en online mediamethoden. Geïnteresseerde personen worden gescreend op basisinclusiecriteria (leeftijd, activiteitenniveau, BMI) en, indien ze aanvankelijk in aanmerking komen, worden ze uitgenodigd voor een screeningbezoek om de geschiktheid verder te beoordelen. Op basis van onze eerdere oefeninterventie van 12 weken, uitgevoerd aan de Universiteit van Kentucky, verwachten we een algemeen retentiepercentage van 85%, waardoor een n=60 overblijft voor het voltooien van beide beoordelingsbezoeken.

Procedures Bezoek 1 (week 1). De studiecoördinator zal elke deelnemer ontmoeten voor een oriëntatiesessie van 30 minuten. Op dit moment zullen de deelnemers het onderzoek laten uitleggen, vragen beantwoorden, de nodige screeningvragenlijsten invullen (gezondheidsgeschiedenis, PAR-Q+), een Accu-Check bloedglucosetest uitvoeren en, indien zij in aanmerking komen en geïnteresseerd worden geacht, de geïnformeerde toestemming ondertekenen. Bij inschrijving vullen deelnemers ook een vragenlijst over de voedselfrequentie in (DHQ-3), worden ze beoordeeld op lichaamssamenstelling (BodPod) en wordt de middelomtrek gemeten. Deelnemers krijgen ook een ActiGraph-versnellingsmeter om de fysieke activiteit voor de komende zeven dagen objectief te beoordelen en gepland voor bezoek 2 ten minste acht dagen later. Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om hun dieetgedrag niet opzettelijk te veranderen terwijl ze aan het onderzoek deelnemen (d.w.z. beginnen met dieet).

Bezoeken 2 en 3 (week 2 en 3). Op de dag van bezoek 2 noteren de deelnemers het specifieke voedsel, de hoeveelheden en het tijdstip waarop ze het voorafgaand aan hun testbezoek hebben geconsumeerd. Deelnemers krijgen de instructie om voorafgaand aan bezoek 3 hetzelfde voedsel te eten op hetzelfde tijdstip van de dag als voorafgaand aan bezoek 2. Bezoek 2 en 3 worden gepland op hetzelfde tijdstip van de dag op dezelfde dag van de week waar deelnemers zullen eten in staat zijn om "gewoon" voedingsgedrag te oefenen, d.w.z. niet op een vakantie of een speciale gelegenheid. Bij aankomst in de LHBP, precies vier uur na de prandiale in de middag, zullen de deelnemers beoordelingen voltooien voor voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen voor en tweemaal na een acute periode van lichaamsbeweging of sedentaire activiteit, met één bezoek met lichaamsbeweging en het andere bezoek met een sedentaire activiteit. De volgorde van de bezoeken wordt gecompenseerd. Visuele analoge schalen (VAS) zullen voorafgaand aan elke set beoordelingen worden uitgevoerd voor honger en bewegingsplezier. Voor vrouwelijke deelnemers vinden deze bezoeken plaats in de folliculaire fase, die zal worden beoordeeld aan de hand van een menstruatiecyclusvragenlijst. Deelnemers dragen de versnellingsmeter om fysieke activiteit vast te leggen tijdens de wash-out-periode tussen beoordelingsbezoeken en worden geïnstrueerd om sedentair te blijven.

Acute aanval van lichaamsbeweging. Deelnemers zullen beoordelingen van voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voltooien voor en na een acute periode van lichaamsbeweging tijdens bezoek 2 of bezoek 3 (afhankelijk van de volgorde van het tegengewicht). Deelnemers krijgen een Polar A-300 hartslagmeter met smart-cal™-technologie die rekening houdt met het geslacht, de leeftijd, het gewicht, het activiteitenniveau en de hartslag van het individu om een ​​schatting te maken van de totale energie in kilocalorieën (kcal) die tijdens de training wordt verbruikt sessie, met verbruikte kcal weergegeven in real-time. De deelnemers oefenen op een elliptische ergometer (Octane Fitness ZR8) gedurende de tijd die nodig is om 500 kcal te verbruiken onder toezicht van een onderzoeker in het laboratorium. Deelnemers oefenen met een zelfgekozen intensiteit van ten minste 65% hartslagreserve (HRR), een intensiteit die gewoonlijk wordt voorgeschreven voor sedentaire personen die met een trainingsprogramma beginnen. Op basis van eerdere onderzoeken die in ons laboratorium zijn uitgevoerd, is 500 kcal energieverbruik haalbaar voor zelfs de meest sedentaire persoon met trainingssessies die tussen de 30 en 70 minuten duren, afhankelijk van het lichaamsgewicht en de intensiteit van de training. Door de trainingsperiode voor te schrijven op energieverbruik in plaats van op duur of intensiteit, wordt de totale hoeveelheid werk die wordt gedaan voor alle deelnemers gestandaardiseerd. Hoewel zowel de intensiteit als de duur van de oefening kunnen worden gecontroleerd, zou door verschillen in lichaamsgewicht van de deelnemers de trainingstijd of de totale inspanning nog steeds variëren. Een energieverbruik van 500 kcal wordt specifiek gebruikt om ervoor te zorgen dat de training voldoende volume heeft (intensiteit * tijd) om gewichtsverlies te veroorzaken indien opgenomen in een langetermijnprogramma en om een ​​dopaminerge respons op te wekken. Tijdens en na de inspanningswedstrijd mogen deelnemers 0,5 l water drinken. Deelnemers nemen een korte rust van 15 minuten na het voltooien van de trainingssessie voordat ze de beoordelingen voor voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voor voedselaanwijzingen herhalen (beoordeling na de training 1). Deelnemers herhalen deze beoordelingen 60 minuten na het beëindigen van de periode van lichaamsbeweging en sedentaire activiteit (beoordeling na inspanning 2).

Acute aanval van sedentaire activiteit. Deelnemers zullen beoordelingen van voedselversterking, aandachtsbias en remmende controle voltooien voor en na een acute aanval van sedentaire activiteit (TV). Deelnemers kijken 60 minuten tv en kiezen uit een verscheidenheid aan tv-sitcoms (dvd's) zonder commerciële advertenties die mogelijk eten bevatten. Tijdens en na de testperiode tv-kijken hebben de deelnemers de beschikking over 0,5 l drinkwater.

Statistische analyse Lineaire gemengde modellen zullen worden aangepast met inspanning en tijd als willekeurige effecten om rekening te houden met herhaalde metingen en seks als een vast effect. Responsvariabelen worden indien nodig getransformeerd. Bij binaire verklarende variabelen wordt uitgegaan van een ongestructureerde covariantiematrix voor de willekeurige effecten, maar indien nodig zullen alternatieven worden overwogen. VAS-schaalbeoordelingen van honger/verzadiging en bewegingsplezier zullen worden beoordeeld en indien nodig worden bijgesteld. Power-analyse: Vanwege onze drie responsvariabelen gebruiken we een Bonferroni-gecorrigeerd type I-foutpercentage van 0,05/3 = 0,017 voor onze regressiemodellen. In een lineair regressiemodel met n = 60, 30 mannen en 30 vrouwen, gecompenseerd om te beginnen met en zonder oefening en vervolgens over te stappen naar de andere behandeling, hebben we 80% power om modellen te detecteren met een R-kwadraat van 20,4% of meer ( nQuery 8.5.1). Onze gemengde modellen zullen de pasvorm van het model verbeteren en variantieschattingen verminderen in vergelijking met lineaire regressie, waardoor het vermogen toeneemt of R-kwadraat-type maatregelen die kunnen worden gedetecteerd, afnemen.

Verkennend doel: Door seks op te nemen als een vast effect in onze lineaire gemengde modelbenadering, is onze studie ontworpen en aangedreven om de rol van seks te bepalen die kan spelen in de veronderstelde door inspanning veroorzaakte veranderingen in de beoordeelde gedragsmediatoren van energie-inname. Eerder werk bij dieren heeft een seksueel effect geïdentificeerd bij het eten van beloning / versterking waarbij vrouwtjes een grotere neurologische gedragsdrang hebben om voedsel te consumeren. Het is echter onbekend of seks een rol kan spelen in de reactie op lichaamsbeweging, wat deze verkenning rechtvaardigt.