Drivstoffbruk, diettsammensetning og trening hos afroamerikanske kvinner

Afroamerikanere har den høyeste aldersjusterte dødsraten for hjertesykdom og diabetes i USA. Fedme, en betydelig risikofaktor for disse tilstandene, er svært utbredt hos afroamerikanere, spesielt kvinner, noe som fører til økte komorbiditeter. Kardiovaskulær risiko og forekomst ble rapportert å være høyere hos afroamerikanske kvinner enn hos både hvite kvinner og afroamerikanske menn. Etniske forskjeller i livsstilsatferd og økonomiske ulemper står for noe av denne forskjellen, men genetiske/molekylære faktorer kan spille en rolle. Studieteamet har vist at flere premenopausale, ikke-diabetiske, afroamerikanske kvinner ikke øker post-absorberende lipidoksidasjon som svar på en eukalorisk økning i diettfett enn hvite kvinner. Afroamerikanske kvinner ble også vist å ha økte forekomster av lav aerob kapasitet (VO2peak) og insulinresistens.

Mangel på økende drivstoffutnyttelse som svar på en økning i drivstofftilgjengelighet, spesielt fett, er assosiert med fedme og insulinresistens og tilskrives en reduksjon i den oksidative kapasiteten til skjelettmuskulaturen. En eukalorisk økning i kostholdsfett fører til økt post-absorptiv lipidutnyttelse gjennom hormonelle endringer som påvirker mitokondriene og en reduksjon i denne responsen antas å reflektere en reduksjon i mitokondriene/oksidativ kapasitet. Lipidutnyttelse som svar på en økning i kostholdsfett forbedres ved akutt trening. Aerob trening kan også forbedre aerob kapasitet og insulinresistens og øker den oksidative kapasiteten/mitokondriell aktivitet i skjelettmuskulaturen, målt in vitro. I hvilken grad trening påvirker aerob kapasitet og stoffskifte varierer med type, intensitet og varighet av trening og med populasjonen som er studert. Høyintensiv intervalltrening (HIIT)-programmer forbedret aerob kondisjon og insulinresistens hos hjerte-, stillesittende og overvektige individer og økte raskt markører for lipidoksidasjon og mitokondriell aktivitet i skjelettmuskulatur, målt in vitro. En stor appell til HIIT er at mindre tid per uke brukt til å trene kan være nødvendig for å produsere disse effektene. Det har vært en mangel på effektive treningsstudier hos afroamerikanske kvinner; ingen har brukt HIIT som virker unikt egnet gitt deres metabolske profil, og ingen har undersøkt effekten av trening på den metabolske responsen på en økning i fett i kosten.

Derfor er målet med denne studien å bestemme, hos overvektige og overvektige, stillesittende, premenopausale, ikke-diabetiske afroamerikanske kvinner, om et 14-ukers HIIT-treningsprogram vil:

I. Øk systemisk post-absorptiv lipidoksidasjon som respons på en diett med høyere fettinnhold (50 % fett, 35 % CHO, 15 % protein). Studieteamet antar at kvinnene som fullfører trening vil ha betydelig høyere post-absorberende lipidoksidasjon som svar på dietten med høyere fett sammenlignet med de stillesittende kontrollene på en lignende diett.

II. Forbedre aerob utholdenhetskapasitet. Studieteamet antar at VO2peak vil være betydelig høyere hos kvinnene som vellykket fullfører trening sammenlignet med de stillesittende kontrollene.

III. Forbedre insulinfølsomheten. Studieteamet antar at insulinfølsomheten vil være betydelig høyere hos kvinnene som vellykket fullfører trening sammenlignet med de stillesittende kontrollene.

De sekundære målene er å finne ut om: 1) treningstreningen gunstig endrer muskelfettvevsfordeling og lipidakkumulering og 2) disse endringene korrelerer med en forbedring i insulinfølsomhet.

For å teste disse hypotesene Studieteamet vil gjennomføre en klinisk studie med 48 pre-menopausale, friske, stillesittende, overvektige og overvektige afroamerikanske kvinner. Alle kvinner vil bli utfordret med en 10-dagers eukalorisk diett med høyere fettinnhold. Deretter vil halvparten av kvinnene bli randomisert til å delta i et 14-ukers HIIT-program designet for å øke deres aerobe utholdenhet betydelig, og halvparten vil opprettholde fysisk aktivitet i utgangspunktet. Gjennom oppfølgingsperioden vil alle kvinner bli bedt om å følge det samme, vektopprettholdende, hjertesunne kostholdet. Etter 14 uker vil kosttilskuddsutfordringene med høyere fett bli gjentatt, med vektstabilitet sikret ved bruk av hele kroppens kalorimeter (metabolisk kammer). Post-absorptiv lipidoksidasjon, insulinfølsomhet og muskelassosiert fett vil bli målt ved slutten av hver av diettperiodene med høyere fettinnhold, før og etter de 14 ukene med regn, hos stillesittende og trenende kvinner, 2 dager etter den siste. anfall av akutt trening.

HIIT har et større potensiale for oversettelse til klinisk praksis ettersom kortere treningstid kan forbedre etterlevelsen, noe som er den største avskrekkende faktoren for suksess med treningsprogrammer. Forebygging av fedme og reversering av redusert aerob kapasitet og insulinresistens hos yngre individer som afroamerikanske kvinner i fertil alder (pre-menopausal) kan være avgjørende for å redusere de bekymringsfulle trendene med fedme-relaterte sykdommer hos afroamerikanere.