Wpływ przerywanego postu na bilans energetyczny i powiązane wyniki zdrowotne

Rekrutacja

Lokalna reklama w formie plakatów będzie rozpowszechniana w całej instytucji badawczej, pobliskich organizacjach i mieście Bath. Plakaty będą zachęcać zainteresowane osoby do kontaktu z głównym badaczem w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat tego, na czym będą polegać badania. Zespół badawczy będzie szukał 72 osób (36 szczupłych, 36 z nadwagą/otyłością), które spełnią kryteria wstępne (omówione później).

Zapisy

Potencjalni wolontariusze wykorzystają dane kontaktowe podane w materiałach reklamowych, aby wyrazić swoje zainteresowanie zespołowi badawczemu, który następnie przekaże im kopię karty informacyjnej uczestnika do przeczytania w dogodnym dla nich momencie. Osoby zainteresowane udziałem zostaną następnie zaproszone na konsultacje poprzedzające rejestrację, podczas których będą miały możliwość zadania wszelkich pytań dotyczących badania, zanim zostaną sprawdzone pod kątem kryteriów włączenia i wyłączenia. Obejmie to pomiary masy ciała i wzrostu, a także wypełnienie kwestionariusza kryteriów wejściowych, kwestionariusza badania zaburzeń odżywiania i kwestionariusza gotowości do podjęcia aktywności fizycznej. Pod warunkiem, że spełnią odpowiednie kryteria, zostaną omówieni podczas badania i przed poproszeniem o wypełnienie formularza świadomej zgody. W ramach tego zabiegu z uczestnikiem zostanie omówiona procedura biopsji tkanki tłuszczowej, a uczestnicy zostaną poproszeni o podjęcie decyzji, czy chcą to uwzględnić, ponieważ jest to badanie opcjonalne.

Podstawowy protokół laboratoryjny (LAB 1)

Po formalnym zapisaniu się do badania uczestnicy zostaną zaproszeni do rozpoczęcia udziału w badaniu od 60-minutowej wizyty na Uniwersytecie w Bath po 12-godzinnym poście. Podczas tej wizyty badacz pobierze próbkę moczu w celu sprawdzenia poziomu nawodnienia za pomocą osmometru, przed dokonaniem pomiarów wzrostu, masy ciała i obwodu talii. Próbka krwi na czczo zostanie również pobrana za pomocą nakłucia żyły w celu zmierzenia spoczynkowych poziomów kluczowych hormonów i metabolitów. Na zakończenie tej wizyty uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie submaksymalnego testu wysiłkowego w celu skalibrowania monitora „Actiheart” używanego podczas badania do pomiaru wydatku energetycznego związanego z aktywnością fizyczną. W tym celu uczestnicy zostaną poproszeni o pozostanie na bieżni, gdy intensywność wzrośnie w następujących czterech etapach:

• Etap 1 - chód poziomy z prędkością 3,2 km/h
• Etap 2 - szybki marsz z prędkością 5,2 km/h
• Etap 3 - szybki marsz z prędkością 5,8 km/h ze stromym wzniesieniem +10,2%
• Etap 4 - bieg poziomy z prędkością 12,5 km/h

Etap 4 zostanie uwzględniony tylko dla osób, które regularnie ćwiczą, ponieważ jest mało prawdopodobne, aby osoby niećwiczące wykonywały tego rodzaju aktywność w ramach swojej normalnej rutyny, co powoduje, że kalibracja przy tej intensywności nie jest konieczna. Oficjalne osoby ćwiczące zostaną zidentyfikowane za pomocą kwestionariusza kryteriów wstępnych. Ponadto protokół bieżni zostanie zatrzymany wcześniej, jeśli uczestnik poprosi o przerwanie lub jeśli jego tętno przekroczy 85% wartości maksymalnej przewidzianej dla wieku.

Faza monitorowania

Przed opuszczeniem laboratorium uczestnicy otrzymają monitor Actiheart, małe urządzenie zakładane na klatkę piersiową, które mierzy aktywność fizyczną poprzez rejestrowanie tętna i ruchu co minutę. Otrzymają również zestaw wag kuchennych i dziennik, aby sporządzić ważony zapis spożycia pokarmu i płynów oraz zestaw wag do pomiaru masy ciała, aby śledzić ich wagę i pomóc utrzymać ją na stałym poziomie.

Podczas czterotygodniowej fazy monitorowania uczestnicy zostaną poproszeni o ukończenie czterech 3-dniowych okresów monitorowania, z których każdy obejmuje dwa dni powszednie i jeden dzień weekendu, podczas gdy kontynuują swoje normalne nawyki żywieniowe i ćwiczenia. W razie potrzeby naukowcy zorganizują odbiór i dostawę sprzętu monitorującego. Celem tego jest po pierwsze zapewnienie stabilności wagi w celu zminimalizowania wszelkich zakłócających wpływów, po drugie zapewnienie dokładnych wartości wyjściowych dla kluczowych zmiennych, takich jak aktywność fizyczna, a wreszcie zapewnienie, że dostarczone zapisy żywieniowe są prawidłowym odzwierciedleniem zwyczajowego spożycia.

Jeśli dane uzyskane w fazie kontrolnej spełniają odpowiednie kryteria wiarygodności, uczestnicy zostaną poproszeni o powrót do laboratorium fizjologicznego co najmniej cztery tygodnie po pierwszej wizycie. W ramach przygotowań uczestnicy zostaną poproszeni o unikanie forsownych ćwiczeń, alkoholu i kofeiny przed poszczeniem przez noc, aż do przybycia do laboratorium następnego ranka.

Protokół laboratoryjny przed interwencją (LAB 2)

Przed rozpoczęciem interwencji uczestnicy zostaną poproszeni o wzięcie udziału w protokole laboratoryjnym przed interwencją, jak opisano poniżej. Kobiety zostaną poproszone o zaplanowanie tego tak, aby zbiegło się to z fazą folikularną ich cyklu miesiączkowego (3-10 dni po wystąpieniu miesiączki), ponieważ wtedy ich profile hormonalne są najbardziej stabilne.

W dniu wizyty uczestnicy zostaną poproszeni o wypicie jednego litra wody o godzinie 06:30 przed przygotowaniem się do przybycia do laboratorium o godzinie 07:30, w lekkim ubraniu (tj. szorty, t-shirt) bez metalowych elementów i biżuterii. Następnie będą musieli pobrać małą próbkę moczu, aby sprawdzić poziom nawodnienia przed wykonaniem pomiarów wzrostu, masy ciała i obwodu talii (UWAGA: jeśli waga różni się o więcej niż 1,0 kilograma w porównaniu z pomiarem wyjściowym, mogą zostać poproszeni o powtórzenie fazy monitorowania ).

O 07:45 uczestnicy zostaną poproszeni o położenie się w pozycji półleżącej i odpoczynek przez 30 minut. Jest to przygotowanie do pomiaru spoczynkowego tempa metabolizmu i utleniania substratu, który zostanie zakończony o godzinie 08:15 w ciągu trzech 5-minutowych okresów przy użyciu kalorymetrii pośredniej, podczas gdy uczestnik pozostaje wypoczęty. Następnie kaniula dożylna zostanie dopasowana do żyły przedłokciowej w łokciu w celu pobrania krwi podczas całej wizyty. W tym momencie zostanie również pobrana 12 ml próbka krwi na czczo w celu zmierzenia spoczynkowych poziomów kluczowych metabolitów (np. glukoza, insulina, cholesterol, leptyna, grelina itp.).

O godzinie 08:45 uczestnicy, którzy zdecydowali się na biopsję tkanki tłuszczowej, zostaną poddani tej procedurze. Jeśli zostanie to uwzględnione, obszar z boku brzucha tuż nad pasem zostanie wysterylizowany i wstrzyknięty środek znieczulający (chlorowodorek lidokainy), aby znieczulić ten obszar. Za pomocą większej igły zostanie pobrana próbka tkanki tłuszczowej o masie 0,5 grama tuż pod skórą. Pojawią się siniaki, ale pozostawione do zagojenia nie powinny pozostać żadne blizny. Ci, którzy zdecydują się nie uwzględniać tej biopsji, po prostu będą dalej odpoczywać.

O godzinie 09:00 uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie wizualnych skal analogowych (VAS), które zapewnią subiektywne pomiary apetytu, sytości i chęci jedzenia. Bezpośrednio po tym uczestnicy otrzymają testowe śniadanie składające się z owsianki błyskawicznej z pełnego mleka i cukru, którą będą musieli spożyć w ciągu 10 minut. Kluczowe środki zostaną podjęte w następujących odstępach czasu:

• 12 ml próbka krwi - 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180
• Wizualne skale analogowe - 30, 60, 90, 120, 150, 180
• Tempo metabolizmu (kalorymetria pośrednia) - 60, 120, 180

(Uwaga: całkowite wydalanie moczu będzie również oznaczane ilościowo w okresie poposiłkowym, aby dostosować wartości utleniania substratu do utleniania białek)

O 12:05 uczestnicy zostaną poproszeni o umieszczenie dłoni z kaniulowanym ramieniem w wyściełanym pudełku z pleksiglasu, które zostanie podgrzane do 55 stopni. Ma to na celu umożliwienie arterializacji krwi żylnej, co zapewni lepsze wskazanie metabolizmu glukozy w całym organizmie w poniższym teście. O godzinie 12:15 zostanie pobrana 7 ml krwi, po czym uczestnik zostanie poproszony o spożycie koktajlu mlecznego, który zapewni 33% jego zapotrzebowania energetycznego. Próbki krwi (7 ml) będą następnie pobierane co 15 minut przez następne dwie godziny w celu zbadania obecności efektu drugiego posiłku. O 14:15 zostanie pobrana ostatnia próbka krwi na tę wizytę i kaniula zostanie usunięta.

Na zakończenie protokołu przedinterwencyjnego uczestnicy zostaną zabrani do oddzielnego laboratorium w celu wykonania skanu absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DEXA). Jest to specjalistyczna forma skanowania całego ciała, która mierzy, w jaki sposób waga osoby jest rozłożona między tkankę tłuszczową i mięśniową. Zajmuje to około ośmiu minut i wymaga od uczestnika leżenia nieruchomo przez cały czas. Podaje wprawdzie niewielką dawkę promieniowania jonizującego, ale jest to równowartość 7 mikrosiwertów, co wiąże się z ryzykiem wystąpienia szkodliwych skutków promieniowania rzędu 1 na 10 milionów. Zastosowanie tej metody zostało zatwierdzone w tym badaniu przez niezależnego eksperta fizyki medycznej i eksperta ds. promieniowania klinicznego.

Faza interwencji

Przed opuszczeniem laboratorium uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednego z trzech warunków leczenia opisanych poniżej. Wszystkie trzy grupy diet będą trwać łącznie przez 20 dni, z przejściami między każdym 24-godzinnym cyklem występującym o godzinie 15:00 każdego dnia, przy założeniu, że we wszystkich przypadkach pozwolą im spożywać co najmniej jeden główny posiłek dziennie. W przypadku grup postu przerywanego (IMF) należy pamiętać, że podczas cykli postu uczestnicy będą proszeni o spożywanie wyłącznie wody i czarnej herbaty/kawy bez mleka i cukru. Podczas cykli karmienia i podczas codziennej diety ograniczającej kalorie uczestnicy będą proszeni o odtworzenie swojego rekordu diety z fazy kontrolnej z odpowiednio zmodyfikowanymi ilościami, aby zapewnić 75%, 150% lub 200% ich normalnego spożycia kalorii, zgodnie z grupą, do której zostali przydzieleni Do. Jeśli rekreacja nie jest możliwa, uczestnicy zostaną poproszeni o zanotowanie pozycji, która została usunięta i/lub pozycji, która została dodana w nowym zapisie diety, który zostanie dostarczony przed opuszczeniem laboratorium. Aktywność fizyczna będzie również monitorowana przez pierwszy i ostatni tydzień interwencji za pomocą monitora Actiheart w celu zbadania adaptacji behawioralnych do diety.

1. Dzienne ograniczenie kalorii - Zmniejsz dzienne spożycie energii o 25%.
2. IMF z utratą wagi - naprzemiennie 24-godzinne cykle postu i karmienia z 150% normalnego spożycia podczas karmienia
3. IMF bez utraty wagi - Naprzemiennie 24-godzinne cykle postu i karmienia z 200% normalnego spożycia podczas karmienia

O godzinie 15:00 w dniu pierwszej wizyty w laboratorium uczestnicy płci męskiej rozpoczną przydzieloną im dietę, chociaż w razie potrzeby można to przełożyć o tydzień. Kobiety zostaną poproszone o opóźnienie tego we wszystkich przypadkach o sześć dni, aby upewnić się, że ich wizyta w laboratorium po interwencji przypada na tę samą fazę ich cyklu miesiączkowego, aby zminimalizować wpływ miesięcznych wahań hormonalnych.

Protokół laboratoryjny po interwencji (LAB 3)

Po ukończeniu 20 kolejnych 24-godzinnych cykli dietetycznych uczestnicy powrócą do swojej normalnej diety na jeden dzień (zalecanej), unikając forsownych ćwiczeń, palenia, alkoholu i kofeiny, przed poszczeniem, aż do przybycia do laboratorium następnego ranka na badanie po- wizyta w laboratorium interwencyjnym. Po wypiciu kufla wody o 06:30 i przybyciu o 07:30 w lekkim ubraniu uczestnicy przejdą ten sam protokół laboratoryjny, który opisano wcześniej podczas wizyty przed interwencją. Jednak zamiast losowo przydzielać ich do grupy dietetycznej, zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza zwrotnego na temat ich doświadczeń z badania.

Podejmować właściwe kroki

Cztery tygodnie po wizycie w laboratorium po interwencji uczestnicy zostaną zaproszeni na sesję zwrotną w celu omówienia wszystkich dostępnych wyników. Wyniki testu posiłku i całego badania zostaną podane w późniejszym terminie ze względu na logistykę i opłacalność. Tam, gdzie jest to dogodne, uczestnicy zostaną również poproszeni o włączenie pomiaru masy ciała, aby wskazać, czy utrata masy ciała jest trwała.

Cel

Po uzyskaniu zestawów danych dla wszystkich 72 uczestników, grupa z dziennym ograniczeniem kalorii zostanie porównana z grupą MFW z grupą utraty wagi. Umożliwi to porównanie skutków diety IMF z efektami bardziej konwencjonalnego podejścia w przypadku dopasowania do deficytu energetycznego. Ostatnia grupa, IMF bez utraty wagi, zwróci następnie uwagę na względny udział utraty wagi i mechanizmów zależnych od postu w uzyskaniu zaobserwowanych efektów.