Reakcje wydatków na energię na różne temperatury

Zaskakująco niewiele wiadomo na temat tego, jak organizm reguluje produkcję ciepła (wydatek energetyczny, EE) w odpowiedzi na subtelne zmiany temperatury otoczenia. Na przykład dopiero niedawno zdano sobie sprawę, że brunatna tkanka tłuszczowa jest funkcjonalna u dorosłych ludzi. Jest prawdopodobne, że mechanizmy regulujące produkcję ciepła przyczyniają się do regulacji masy ciała, a tym samym mogą przyczyniać się do obecnej epidemii otyłości: nawet niewielkie zmiany w EE, jeśli nie zostaną skompensowane zmianami w spożyciu pokarmu, mogą mieć długoterminowy wpływ na masę ciała .

Strefa termoneutralna (TNZ) to zakres temperatur otoczenia, w którym EE jest minimalne i nie zmienia się wraz z temperaturą otoczenia. Dolna i górna temperatura krytyczna określają granice temperatury TNZ. Przy temperaturach otoczenia poniżej dolnej temperatury krytycznej wykres EE w funkcji temperatury otoczenia jest przedstawiany jako linia prosta, a ekstrapolowany punkt przecięcia osi X jest bronioną temperaturą ciała. Przewiduje się, że niektóre z tych parametrów będą inne dla osób otyłych i szczupłych. Ponieważ globalna epidemia otyłości zbiega się z poprawą kontroli temperatury w pomieszczeniach, pożądane jest lepsze zrozumienie związku między EE a termoregulacją.

Ten protokół ma trzy fazy. Pierwszym z nich jest pilotaż na szczupłych mężczyznach, aby zoptymalizować procedury i ustalić wykonalność, czułość i zachowanie testów. Po drugie, porównane zostaną kohorty szczupłych i otyłych mężczyzn, aby upewnić się, że można zaobserwować oczekiwane różnice. Po trzecie, zbadane zostaną dodatkowe zmienne, takie jak wiek, rasa, płeć i faza menstruacyjna u kobiet.

W szczególności zmapujemy spoczynkową reakcję EE na temperatury otoczenia od 16-31 stopni Celsjusza podczas pobytów pacjentów w Jednostce Badań Metabolicznych NIH. Każdego dnia spoczynkowe EE będzie mierzone w pokojowym kalorymetrze oddechowym o innej temperaturze otoczenia (osoby badane będą zaślepione co do temperatury pokojowej). Pozostała część każdego dnia badania będzie spędzana w indywidualnej sali pacjenta w temperaturze 23-25 ​​stopni Celsjusza.

Zachowana zostanie standardowa dieta i aktywność fizyczna, a masa ciała będzie stabilna. Dodatkowo mierzone będą temperatury ciała i skóry, tętno i zmienność, aktywność mięśni za pomocą elektromiografii powierzchniowej oraz komfort cieplny i głód za pomocą wizualnych skal analogowych.

Badanie to ustali techniki i dostarczy podstawowych danych normatywnych, umożliwiając wgląd w mechanizmy regulujące EE u ludzi oraz w jaki sposób wpływa na nie otyłość. Przewiduje się, że badanie to zapewni podstawę do zbadania skutków ostrej i przewlekłej zmiany masy ciała oraz skutków terapii lekowej.