Atividade, adiposidade e apetite em adolescentes 2 intervenção (AAAA2INT)

O objetivo do estudo é quantificar a relação entre atividade física, função metabólica e apetite em adolescentes. Para fazer isso, testaremos nossa hipótese de trabalho de que altos níveis de atividade física regular moderada a vigorosa (MVPA), em oposição ao status de peso corporal, resultam em um fenótipo metabólico que consiste em função metabólica aprimorada e regulação adequada do apetite. Atribuiremos aleatoriamente adolescentes sedentários com sobrepeso/obesos (N=44) a um grupo de controle ou de exercícios estruturados por três meses.

O estatístico do nosso estudo, Dr. Vincent Staggs, randomizará os participantes após a elegibilidade final ser determinada para o controle do boletim informativo ou para a intervenção de exercícios, equilibrada por gênero para garantir uma composição igual de homens e mulheres.

O tamanho da amostra para o Estudo 2 (Objetivo 2) foi calculado com base nos dados de nosso laboratório; um pequeno estudo piloto com períodos sedentários e ativos para testar a viabilidade de nossos protocolos laboratoriais. Com base nesses dados preliminares, que são semelhantes aos dados da literatura existente, estimamos mudanças nas classificações de apetite (fome) em 11% da linha de base, igualando tamanhos de efeito de 0,67, resultando em cálculos de tamanho de amostra de N = 35. Assumindo uma taxa de abandono de 10% (n=4) durante a intervenção de três meses, que é normalmente observada em intervenções semelhantes conduzidas pelo Mentor Dr. Donnelly, o tamanho final da amostra é definido em N=40.

A análise dos dados será concluída pelo PI com a ajuda do estatístico Dr. Staggs e da equipe de orientação. Para medidas de apetite de escala visual analógica (VAS), que são avaliadas em vários pontos de tempo em uma única sessão de medição, conduziremos análises de duas maneiras. Primeiro, conduziremos análises entre grupos usando cada uma das sete avaliações individuais (por exemplo, 60 minutos após a refeição) para ver se os valores diferem por atividade física ou grupo de peso corporal. Em segundo lugar, também calcularemos a área sob a curva (AUC) para cada variável de interesse (por exemplo, fome, grelina) e usar essa medida para o teste de diferenças de grupo. Para abordar o Objetivo 1, hipótese 2, repetiremos as análises descritas acima e incluiremos a sensibilidade à insulina como uma covariável. Para abordar o Objetivo 2, hipótese 3, conduziremos análises entre grupos de mudança ao longo do tempo usando ANOVA de medidas repetidas, usando as mesmas técnicas de análise para as variáveis ​​de apetite conforme descrito no Objetivo 1 (avaliação única e AUC), com sensibilidade à insulina incluída como um covariável.

O apetite é considerado o resultado primário dos Objetivos 1 e 2. A avaliação subjetiva da fome e palatabilidade será concluída usando escalas visuais analógicas (VAS) de autoavaliação, com cada escala consistindo em uma linha de 10 cm separando declarações como ? todos com fome? e ?com muita fome?. As percepções de restrição alimentar, desinibição e fome serão medidas durante cada sessão de medição antes da refeição fixa usando o Questionário de Alimentação de Três Fatores (TFEQ). O Questionário de Controle de Comer (CEQ) será usado para avaliar a fome, a saciedade, os desejos, o desejo de comer certos tipos de alimentos e a capacidade de resistir aos impulsos de comer. A avaliação objetiva do apetite será concluída usando amostras de sangue coletadas de um cateter permanente e analisadas quanto à regulação episódica dos seguintes hormônios de jejum e saciedade: glicose, insulina, leptina, grelina, peptídeo semelhante ao glucagon 1 (GLP-1) e peptídeo YY (PYY). Todas as amostras serão misturadas com um conservante padrão (400 ?L de 10.000 KIU de aprotinina), centrifugadas, o plasma dividido em alíquotas e armazenado em freezer a -80?C até análise usando kits padrão em um laboratório clínico externo certificado.

O apetite medido será avaliado seguindo um café da manhã padrão fixo (40% da RMR, composto por 55% de carboidratos, 15% de proteína, 30% de gordura). O café da manhã fixo será administrado enquanto o participante estiver em jejum (?12 horas desde a última refeição) e será solicitado que consuma a refeição em 15 minutos. A ingestão alimentar (kcals totais) será avaliada por meio de uma refeição de pizza ad libitum servida três horas após a refeição fixa. Os participantes serão instruídos a comer até ficarem confortavelmente cheios e informados de que podem solicitar mais da refeição a qualquer momento. As refeições serão fornecidas em porções de 400 kcal, e cada tigela de comida será pesada antes e depois de servir, sem os sujeitos? conhecimento e a quantidade consumida registrada. Todas as refeições serão servidas em um refeitório tranquilo e livre de distrações localizado na CCHLN. Todos os alimentos serão preparados usando um procedimento padrão na cozinha metabólica para garantir consistência nas condições de tratamento, e a composição nutricional das refeições será determinada usando o software de análise de nutrientes (Nutrient Data System for Research, versão 2016).

A sensibilidade à insulina por meio da técnica de clamp euglicêmico ?hiperinsulinêmico é considerada o desfecho primário para o Objetivo 1, hipótese 2. Os participantes chegarão em jejum (12 horas durante a noite). Um cateter será inserido em uma veia antecubital de um braço para infundir insulina e dextrose 20%, e outro cateter será inserido na veia antecubital contralateral para coleta de sangue. O participante descansará tranquilamente e o QR por meio de calorimetria indireta será medido (consulte Taxa metabólica de repouso), seguido pela coleta de 3 amostras de sangue de linha de base para estabelecer os níveis de glicose de linha de base. Imediatamente após e com duração de 180 minutos, uma infusão contínua iniciada de insulina humana regular será administrada a uma taxa de 40 mU? níveis basais (esperados 90-100 mg/dL). As medições de glicose no sangue serão concluídas a cada cinco minutos para determinação da taxa de infusão de glicose usando um analisador YSI-2300. Além disso, a cada dez minutos, o sangue será coletado em tubos separadores de soro, centrifugado e armazenado a -80? C para posterior análise de insulina. RQ será novamente medido 2 horas no grampo por um período de 15 minutos. A sensibilidade à insulina será determinada pela taxa de eliminação de glicose durante os 45 minutos finais do clamp hiperinsulinêmico-euglicêmico quando a euglicemia estiver estabelecida. Este procedimento ocorrerá nas instalações de pesquisa da KUMC Clinical and Translation Science Unit.

Os adolescentes serão designados aleatoriamente para uma condição de controle de exercício ou boletim informativo por três meses. Os adolescentes randomizados para o exercício participarão de um programa de exercícios estruturados supervisionados (caminhada em esteira, bicicleta ergométrica, etc.) e gastarão o equivalente a 400 kcal/sessão (aproximadamente 45-60 min/sessão) em três dias/ semana. Seguiremos o protocolo do Mentor Dr. Joseph Donnelly, com prescrições de exercícios progredindo de 150 kcal/sessão no início da intervenção para atingir o gasto energético de exercício alvo (EEEx) (400 kcal/sessão) no final do mês 3. A justificativa para esta dose de exercício estruturado é baseada em recomendações nacionais e internacionais de atividade física para jovens de 60 minutos/dia, juntamente com dados da equipe de Donnelly e outros que indicam que este nível de exercício durante um período de três meses resultará em melhorias na aptidão cardiorrespiratória em adolescentes participantes.

O EEEx será avaliado no início e mensalmente durante a intervenção para determinar a duração do exercício em esteira necessária para atingir os objetivos do EEEx. O EEEx será avaliado por calorimetria indireta (TrueOne 2400 Metabolic Measurement Cart, ParvoMedics, Salt Lake City, Utah) em intervalos de um minuto. A equação de Weir será usada para calcular EEEx a partir do consumo de oxigênio medido e da produção de dióxido de carbono. Antes de cada avaliação EEEx, os participantes realizarão um breve aquecimento (~ 2 minutos, 3?4 mph, 0% de inclinação). Na avaliação de linha de base, a velocidade/grau da esteira começará em 3 mph/0% de declive e será ajustada em incrementos de 0,5 mph/1% de declive até que o participante atinja 70% da FC máx. 4 batimentos/minuto. No final dos meses 1 a 3, o EEEx será calculado em 70% e 80% da frequência cardíaca (FC) máxima para acomodar as preferências pessoais de caminhada ou corrida. O EEEx será avaliado em 70% (15 minutos) e 80% da FC máx (15 minutos) com um intervalo de 2 minutos entre as avaliações para permitir que os participantes removam o bocal e obtenham água, se desejarem. A velocidade ou o grau serão ajustados dependendo da preferência do participante. O EEEx médio em um intervalo de 15 minutos (kcal/minuto) será usado para determinar a duração das sessões de exercícios realizadas durante o primeiro mês. Por exemplo: EEEx = 9,2 kcal/minuto, exercício prescrito = 400 kcal/sessão, duração do exercício = 400/9,2 = 44 minutos/sessão.

Todos os exercícios supervisionados ocorrerão no CCHLN em uma esteira com frequência cardíaca, velocidade e grau monitorados por um especialista em exercícios a cada cinco minutos. Televisões e iPads estarão disponíveis para os participantes assistirem enquanto se exercitam. A conformidade será definida como a conclusão de ?90% das sessões de exercícios programadas/semana e os participantes serão excluídos se não atenderem a esse requisito. A conclusão bem-sucedida de uma sessão de exercício será definida como a manutenção da FC alvo ?4 batimentos/minuto durante a duração prescrita do exercício.

Como foi feito em estudos anteriores por especialistas em tratamento de obesidade pediátrica, usaremos um grupo de controle de boletim informativo. Assim como nos estudos anteriores, as famílias receberão um boletim informativo mensal com "dicas para os pais, exemplos de elogios e atividades e receitas apropriadas para crianças". idêntico ao que tem sido utilizado no trabalho de líderes no campo da obesidade pediátrica. O conteúdo será semelhante ao fornecido em intervenções de grupo existentes com adolescentes com sobrepeso/obesidade no CCHLN sob a direção da Mentora Dra. Ann Davis.

A ingestão de energia será avaliada usando três métodos: 1) objetivamente, medida pela quantidade de kcal consumida durante uma refeição ad libitum (ver acima, seção Refeições fixas/ad libitum), 2) subjetivamente, avaliada em cada 7 dias de vida livre período de avaliação por meio de recordatórios de 24 horas administrados por nutricionista e 3) calculado com base no método de balanço de ingestão. A ingestão energética subjetiva será avaliada usando três recordatórios alimentares ocorridos em dias não consecutivos selecionados aleatoriamente durante cada período de avaliação de vida livre de 7 dias (incluindo pelo menos um dia de fim de semana) para minimizar a preparação que poderia influenciar a recordação, por uma equipe de ( >6 anos usando o software Nutrient Data System for Research) nutricionistas registrados que empregam uma abordagem multipassagem, que utiliza sugestões para reduzir as omissões de alimentos e padroniza a metodologia de entrevista entre os entrevistadores. A ingestão energética estimada também será calculada pelo método do balanço de ingestão durante cada condição de tratamento, com base nos princípios da Primeira Lei da Termodinâmica, utilizando a seguinte equação: ingestão energética calculada = 1.020 (?FFM/?t) + 9.500(? FM/?t) + EE, onde ?FFM e ?FM representam a mudança em cada variável medida por DXA no início e no final de cada condição do período de avaliação, ?t representa os dias entre as medições; 1.020 e 9.500 representam a densidade energética em kcal de MLG e FM por kg, respectivamente; e EE representa o gasto de energia medido pelo monitor de atividade.

O gasto de energia será estimado durante cada período de avaliação de vida livre de 7 dias usando um monitor de braço (SenseWear Mini?, BodyMedia Inc.), que calcula o gasto de energia usando acelerometria triaxial e medidas de fluxo de calor, resposta galvânica da pele, temperatura da pele e temperatura ambiente próxima ao corpo.

A composição corporal, incluindo massa gorda e massa livre de gordura, será medida usando um absorciômetro de raios X de energia dupla de corpo inteiro (DXA, sistema Lunar DPX, versão 3.6) com o participante vestido com avental cirúrgico e descalço.