Wpływ pojedynczej sesji ćwiczeń przeprowadzonej przed posiłkiem typu PKU na hormony apetytu i pobór energii

Uczestnikami badania byli zasadniczo zdrowi mężczyźni o wskaźniku masy ciała (BMI) ≤29 kg/m2, w wieku od 22 do 35 lat, rekrutowani za pomocą reklam i ustnie. Uczestnicy badania musieli być niepalący, mieć stabilną masę ciała przez jeden miesiąc przed włączeniem do badania i nie przyjmować żadnych leków, suplementów diety ani specjalnej diety. Kryteria wykluczenia obejmowały przewlekłą chorobę, zaburzenia odżywiania i operacje przewodu pokarmowego w wywiadzie, które mogły wpływać na wyniki badania. Pisemną świadomą zgodę uzyskano przed rozpoczęciem badania. Komisja Etyki Collage of Medical Veterinary and Life Sciences Uniwersytetu w Glasgow zatwierdziła badanie.

Sesja wstępna

Przed przystąpieniem do badania sesja wstępna trwała ~3 godziny. Uczestników poproszono o przybycie do metabolicznej jednostki badawczej w New Lister Building, Glasgow Royal Infirmary w celu wypełnienia kwestionariusza gotowości do aktywności fizycznej (PARQ), kwestionariusza przesiewowego stanu zdrowia oraz międzynarodowego kwestionariusza aktywności fizycznej. Tylko uczestnicy o lekkim lub umiarkowanym poziomie aktywności fizycznej, którzy odpowiedzieli „nie” na wszystkie pytania w PARQ i byli ogólnie w dobrym stanie zdrowia, mogli ukończyć sesję wstępną. Następnie zmierzono wzrost i masę ciała oraz przeprowadzono około 30-minutowy submaksymalny test wysiłkowy przy stopniowo rosnących nachyleniach. Po 4 minutach rozgrzewki (3,5 km/h i 0% nachylenia) uczestnicy szli ze stałą prędkością 6 km/h ze zwiększaniem nachylenia o 2% co 4 minuty. Badanie zakończono, gdy częstość akcji serca (HR) osiągnęła 85% HRmax maksymalnego określonego jako 220 - wiek w latach. Podczas testu uczestnicy mieli na sobie pulsometr i maskę na twarz (do pomiaru tempa zużycia tlenu (V̇O2) i tempa produkcji dwutlenku węgla (V̇CO2)). Monitor HR i maska ​​były podłączone do urządzenia do kalorymetrii pośredniej (Quark RMR®, COSMED, Włochy). Uzyskane dane posłużyły do ​​prognozy maksymalnego zużycia tlenu (V̇O2max), które uzyskano poprzez ekstrapolację HR względem V̇O2 w celu obliczenia obciążenia odpowiadającego 60% V̇O2max.

Próby eksperymentalne

Schemat randomizacji został wygenerowany przy użyciu GraphPad Software 2018© w celu przydzielenia uczestników do prób eksperymentalnych. Próby zostały oznaczone przez badacza jako Kontrola i Ćwiczenie. Każdy uczestnik rozpoczął pierwszą próbę zgodnie z przydzieloną randomizacją próbną. Rankiem każdego eksperymentu uczestnicy zgłaszali się do metabolicznej jednostki badawczej między 08:00 a 09:00 po całonocnym poście. Zmierzono wzrost, masę ciała i spoczynkową przemianę materii (RMR). Kaniulę wprowadzono do żyły łokciowej i po 10 minutach pobrano wyjściową próbkę krwi. Następnie wypełniono kwestionariusz apetytu. Następnie uczestników poproszono o odpoczynek (próba kontrolna) lub ćwiczenia (próba ćwiczeń) przez godzinę. Próby wysiłkowe przeprowadzono w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Uczestnicy ćwiczyli na bieżni (Trackmaster Treadmills, Full Vision, Inc., Kansas, USA) z prędkością i stopniem odpowiadającym 60% ich V̇O2max. Uczestnicy podczas ćwiczeń nosili monitor tętna i maskę na twarz, podłączoną do sprzętu do kalorymetrii pośredniej (Quark RMR®, COSMED, Włochy). Zmierzono V̇O2 i V̇CO2 we wdychanym i wydychanym powietrzu w celu obliczenia utleniania tłuszczu i CHO oraz wskaźnika wydatku energetycznego podczas aktywności fizycznej (PAEE) za pomocą równań kalorymetrii pośredniej opisanych przez Frayna i Macdonalda (1997).

Następnie uczestnikom obu prób podano standardowy izokaloryczny posiłek typu PKU po 120 minutach. Posiłki PKU w badaniach wysiłkowych i kontrolnych były dopasowane pod względem zawartości masy ciała i składu makroskładników odżywczych. Uczestnicy zostali poproszeni o zjedzenie całego posiłku w ciągu 20 minut. Uzyskano kwestionariusze apetytu i próbki krwi pobrano 30, 60, 90 i 120 przed posiłkiem, 150, 180, 210, 240 i 300 minut po posiłku. Tempo metabolizmu mierzono co 30 minut po każdej próbce krwi. Po zakończeniu ostatniego pomiaru uczestnikom podawano testowy posiłek w formie bufetu ad libitum, który służył do oceny w warunkach laboratoryjnych spontanicznego spożycia makroskładników i energii (EI). Po zakończeniu każdej próby uczestnicy musieli zapisywać swoje EI przez pozostałą część dnia eksperymentalnego za pomocą samodzielnie zapisywanego dziennika żywności. Woda była dostępna przez cały okres prób, ale w drugiej próbie powtórzono spożycie i dopasowano czas spożycia. W ciągu dwóch dni poprzedzających pierwszą próbę uczestnicy ważyli i rejestrowali wszystkie spożyte pokarmy i napoje oraz zostali poproszeni o powtórzenie tego spożycia w ciągu dwóch dni poprzedzających drugą próbę.