Влияние прерывистого голодания на энергетический баланс и связанные с ним результаты для здоровья

Набор персонала

Местная реклама в виде плакатов будет распространяться по территории исследовательского института, близлежащих организаций и города Бат. Плакаты будут побуждать заинтересованных лиц обращаться к главному исследователю для получения дополнительной информации о том, что будет включать исследование. Исследовательская группа наберет 72 человека (36 худощавых, 36 с избыточным весом/ожирением), которые удовлетворяют критериям входа (обсуждены позже).

Регистрация

Потенциальные добровольцы будут использовать контактную информацию, указанную в рекламных материалах, чтобы выразить свою заинтересованность исследовательской группе, которая затем предоставит им копию информационного листка участника, чтобы они могли прочитать его в удобное для них время. Те, кто заинтересован в участии, будут затем приглашены на предварительную консультацию, где им будет предоставлена ​​возможность задать любые вопросы, которые могут у них возникнуть об исследовании, прежде чем они будут проверены на соответствие критериям включения и исключения. Это будет включать в себя измерение веса и роста, а также заполнение вопросника критериев поступления, вопросника обследования расстройств пищевого поведения и вопросника готовности к физической активности. При условии, что они удовлетворяют соответствующим критериям, с ними будут разговаривать в ходе исследования и до того, как их попросят заполнить форму информированного согласия. В рамках этого процедура биопсии жировой ткани будет обсуждаться с участником, и им будет предложено решить, хотят ли они включить это, поскольку это необязательный тест.

Базовый лабораторный протокол (LAB 1)

Официально зарегистрировавшись в исследовании, участникам будет предложено начать свое участие в исследовании с 60-минутного посещения Университета Бата после 12-часового голодания. Во время этого визита исследователь возьмет образец мочи для проверки уровня гидратации с помощью осмометра, прежде чем измерять рост, вес и окружность талии. Образец крови натощак также будет получен с помощью венепункции для измерения уровня основных гормонов и метаболитов в покое. В завершение этого визита участникам будет предложено выполнить субмаксимальный тест с физической нагрузкой для калибровки монитора «Actiheart», используемого на протяжении всего исследования для измерения расхода энергии при физической активности. Для этого участников попросят оставаться на беговой дорожке по мере увеличения интенсивности на следующих четырех этапах:

• 1 этап – ровная ходьба со скоростью 3,2 км/ч.
• 2 этап – быстрая ходьба со скоростью 5,2 км/ч.
• 3 этап - быстрая ходьба со скоростью 5,8 км/ч с крутым уклоном +10,2%
• 4 этап – ровный бег со скоростью 12,5 км/ч.

Этап 4 будет включен только для тех, кто регулярно занимается спортом, поскольку маловероятно, что люди, не занимающиеся физическими упражнениями, будут выполнять этот вид деятельности в своей обычной рутине, что делает калибровку с такой интенсивностью ненужной. Официальные исполнители будут определены с помощью анкеты критериев входа. Кроме того, протокол беговой дорожки будет остановлен раньше, если участник попросит остановиться или если его частота сердечных сокращений превысит 85% от прогнозируемого для их возраста максимума.

Этап мониторинга

Перед тем, как покинуть лабораторию, участникам будет предоставлен монитор Actiheart, небольшое устройство, прикрепленное к груди, которое измеряет физическую активность, записывая частоту сердечных сокращений и движения каждую минуту. Им также будут предоставлены набор кухонных весов и журнал для ведения взвешенных записей о потреблении пищи и жидкости, а также набор весов для отслеживания веса и поддержания его на стабильном уровне.

В течение четырехнедельного этапа мониторинга участников попросят пройти четыре трехдневных периода мониторинга, каждый из которых включает два будних дня и один выходной день, в то время как они продолжают придерживаться своего обычного режима питания и физических упражнений. При необходимости исследователи организуют сбор и доставку оборудования для мониторинга. Цель этого состоит в том, чтобы, во-первых, обеспечить стабильность веса, чтобы свести к минимуму любые искажающие влияния, во-вторых, предоставить точные исходные значения для ключевых переменных, таких как физическая активность, и, наконец, обеспечить, чтобы предоставленные диетические записи были достоверным отражением обычного потребления.

При условии, что данные, полученные на этапе контроля, удовлетворяют соответствующим критериям надежности, участникам будет предложено вернуться в физиологическую лабораторию не менее чем через четыре недели после их первого визита. При подготовке к этому участников попросят избегать напряженных упражнений, употребления алкоголя и кофеина, а затем воздержаться от ночного голодания, пока они не прибудут в лабораторию на следующее утро.

Лабораторный протокол перед вмешательством (LAB 2)

Перед началом вмешательства участникам будет предложено пройти предварительный лабораторный протокол, как указано ниже. Участникам женского пола будет предложено запланировать это так, чтобы оно совпадало с фолликулярной фазой их менструального цикла (3-10 дней после начала менструации), поскольку именно в это время их гормональные профили наиболее стабильны.

В день визита участников попросят выпить одну пинту воды в 06:30, прежде чем подготовиться к прибытию в лабораторию к 07:30 в легкой одежде (т. шорты, футболка) без металлических деталей и украшений. Затем им нужно будет предоставить небольшой образец мочи для проверки уровня гидратации перед измерением роста, веса и окружности талии (ПРИМЕЧАНИЕ: если вес отличается более чем на 1,0 кг по сравнению с исходным измерением, их могут попросить повторить этап мониторинга). ).

В 07:45 участников попросят лечь в полулежачее положение и отдохнуть в течение 30 минут. Это подготовка к измерению скорости метаболизма в покое и окисления субстрата, которое будет завершено в 08:15 в течение трех 5-минутных периодов с использованием непрямой калориметрии, пока участник остается в состоянии покоя. После этого к локтевой вене на локтевом суставе будет прикреплена внутривенная канюля для забора крови на протяжении всего визита. В этот момент также будет взят образец крови натощак объемом 12 мл для измерения уровней основных метаболитов в покое (например, глюкоза, инсулин, холестерин, лептин, грелин и др.).

В 08:45 участники, выбравшие биопсию жировой ткани, пройдут эту процедуру. Если он включен, область сбоку живота чуть выше пояса будет стерилизована и введена анестезия (гидрохлорид лидокаина) для онемения этой области. Затем с помощью иглы большего размера берется образец жировой ткани весом 0,5 грамма непосредственно из-под кожи. Будут синяки, но если оставить заживать, шрамов быть не должно. Те, кто решит не включать эту биопсию, просто продолжат отдыхать.

В 09:00 участников попросят заполнить визуальные аналоговые шкалы (ВАШ), которые обеспечат субъективные измерения аппетита, сытости и желания поесть. Сразу после этого участникам будет предложен пробный завтрак из каши быстрого приготовления на цельном молоке с сахаром, которую нужно будет употребить в течение 10 минут. После этого будут приниматься ключевые меры через следующие промежутки времени:

• Образец крови 12 мл - 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180
• Визуальные аналоговые шкалы - 30, 60, 90, 120, 150, 180
• Скорость метаболизма (непрямая калориметрия) - 60. 120, 180

(Примечание: общий диурез также будет определяться количественно в течение постпрандиального периода, чтобы скорректировать значения окисления субстрата для окисления белка)

В 12:05 участников попросят поместить руку с канюлированной рукой в ​​коробку из плексигласа с мягкой подкладкой, которая будет нагрета до 55 градусов. Это делается для того, чтобы венозная кровь была артериализована, что обеспечит более точное определение метаболизма глюкозы в организме в последующем тесте. В 12:15 будет взят образец крови объемом 7 мл, после чего участникам будет предложено выпить молочный коктейль, который обеспечивает 33% их потребности в энергии. Образцы крови (7 мл) затем будут брать каждые 15 минут в течение следующих двух часов, чтобы проверить наличие эффекта второго приема пищи. В 14:15 будет взят последний образец крови для этого визита, и канюля будет удалена.

В завершение протокола перед вмешательством участники будут доставлены в отдельную лабораторию для двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DEXA). Это специализированная форма сканирования всего тела, которая измеряет, как вес человека распределяется между жировой и мышечной тканью. Это занимает примерно восемь минут и требует, чтобы участник все время лежал неподвижно. Он вводит небольшую дозу ионизирующего излучения, но это эквивалентно 7 микрозивертам, что сопровождается риском пагубного воздействия радиации в районе 1 на 10 миллионов. Применение этого метода было одобрено в этом исследовании независимым экспертом в области медицинской физики и клиническим экспертом по радиации.

Фаза вмешательства

Перед выходом из лаборатории участники будут рандомизированы для одного из трех условий лечения, описанных ниже. Все три группы диет будут длиться в общей сложности 20 дней, причем переходы между каждым 24-часовым циклом происходят в 15:00 каждый день, идея состоит в том, что это позволит им потреблять по крайней мере один основной прием пищи в день во всех случаях. Для групп прерывистого голодания (IMF) обратите внимание, что во время циклов голодания участникам будет предложено потреблять только воду и черный чай/кофе без молока или сахара. Во время циклов кормления и во время ежедневной диеты с ограничением калорий участников попросят воссоздать записи диеты контрольной фазы с соответствующим изменением количества, чтобы обеспечить 75%, 150% или 200% их нормального потребления калорий в соответствии с группой, к которой они относятся. к. Если воссоздание невозможно, участников попросят отметить элемент, который был удален, и / или элемент, который был добавлен, в новой записи о диете, которая будет предоставлена ​​​​до того, как они покинут лабораторию. Физическая активность также будет отслеживаться в течение первой и последней недели вмешательства с использованием монитора Actiheart для изучения поведенческой адаптации к диете.

1. Ежедневное ограничение калорий - Уменьшайте потребление энергии на 25% ежедневно.
2. IMF с потерей веса - Чередуйте 24-часовые циклы голодания и кормления со 150% нормального потребления во время кормления.
3. IMF без потери веса - Чередуйте 24-часовые циклы голодания и кормления с 200% нормальным потреблением во время кормления.

В 15:00 в день их первого визита в лабораторию участники мужского пола приступят к назначенной диете, хотя при необходимости это можно отложить на неделю. Участникам женского пола будет предложено отложить это на шесть дней во всех случаях, чтобы их визит в лабораторию после вмешательства приходился на ту же фазу их менструального цикла, чтобы минимизировать влияние ежемесячных гормональных колебаний.

Лабораторный протокол после вмешательства (LAB 3)

После завершения 20 последовательных 24-часовых диетических циклов участники вернутся к своей обычной диете на один день (предписано), избегая при этом интенсивных физических упражнений, курения, алкоголя и кофеина, прежде чем голодать, пока они не прибудут в лабораторию на следующее утро для пост- посещение интервенционной лаборатории. Выпив пинту воды в 06:30 и прибыв в 07:30 в легкой одежде, участники пройдут тот же лабораторный протокол, который описан ранее для их посещения перед вмешательством. Однако вместо того, чтобы быть рандомизированным в диетическую группу, им будет предложено заполнить анкету обратной связи об их опыте исследования.

Следовать за

Через четыре недели после посещения лаборатории после вмешательства участники будут приглашены на сеанс обратной связи для обсуждения всех доступных результатов. Результаты теста с едой и исследования в целом будут опубликованы позднее из-за логистики и экономической эффективности. Там, где это удобно, участников также попросят включить измерение веса, чтобы указать на устойчивость потери веса.

Цель

Как только наборы данных будут получены для всех 72 участников, группа с ежедневным ограничением калорий будет сравниваться с группой IMF с потерей веса. Это позволит сравнить эффекты диеты IMF с эффектами более традиционного подхода, когда он соответствует дефициту энергии. Последняя группа, IMF без потери веса, затем выделит относительный вклад потери веса и механизмов, зависящих от голодания, в возникновение любых наблюдаемых эффектов.