Поведенческий механизм компенсации энергии с помощью упражнений

Более 70% взрослых в США имеют избыточный вес или страдают ожирением, что подвергает их риску множества сопутствующих заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию, диабет, дислипидемию, метаболический синдром и некоторые виды рака. Более высокий уровень смертности от ожирения приводит к снижению ожидаемой продолжительности жизни на 6-7 лет, при этом ежегодно в США от ожирения умирает до 300 000 человек. Таким образом, лечение ожирения стало основным направлением здравоохранения.

Увеличение физической активности и расхода энергии является универсальной рекомендацией для контроля веса, при этом физические упражнения становятся наиболее распространенным, экономичным и полезным для здоровья вариантом лечения ожирения.

К сожалению, потеря веса от программы упражнений часто разочаровывает, а большее количество упражнений не всегда может способствовать дополнительной потере веса. Все больше данных указывает на то, что согласованные усилия людей по снижению веса с помощью упражнений сводятся на нет из-за скоординированного набора компенсаторных реакций, направленных на поддержание энергетического баланса, сохранение энергии для удовлетворения энергетических потребностей жизненно важных органов. Основной компенсаторной реакцией, направленной на поддержание энергетического гомеостаза и, таким образом, препятствующей потере веса из-за дефицита энергии, вызванного физическими упражнениями, является повышенное стремление к большему потреблению энергии. Это часто не зависит от чувства голода, так как одиночные упражнения обычно не приводят к изменениям аппетита, потребления пищи или гормонов, регулирующих аппетит, в то время как длительные упражнения могут фактически улучшить реакцию сытости на прием пищи. Мотивационные аспекты приема пищи, называемые подкрепляющей ценностью пищи, являются сильным предиктором массы тела и потребления энергии независимо от голода, хотя ранее не изучались как важный фактор компенсации энергии с помощью упражнений. Пищевое подкрепление развивается путем провоцирования большей обработки внимания по отношению к еде, что называется предвзятостью внимания. Эти поведенческие конструкции контролируются центральной дофаминовой системой, которая опосредует вознаграждающие аспекты подкрепляющего поведения (например, приема пищи) и является более мощным двигателем поведения, чем аффективные реакции. Переедание возникает, когда мотивационное желание есть превышает возможности тормозящего контроля за едой. Таким образом, люди с более низким тормозным контролем более восприимчивы к подкрепляющим аспектам пищи и с большей вероятностью будут чрезмерно потреблять сильно подкрепляющие, высококалорийные продукты. Имея дополнительные доказательства того, что поведение при еде и физических упражнениях имеет сходные нейроповеденческие пути, возможно, объясняющие, почему физические упражнения могут способствовать приему пищи на животных моделях, было бы очень интересно определить влияние, которое физические упражнения могут оказывать на пищевое подкрепление, предвзятость внимания и тормозящий контроль пищевых сигналов. в людях.

Наша долгосрочная цель состоит в том, чтобы снизить заболеваемость и улучшить исходы ожирения путем разработки вмешательств, направленных на ослабление компенсации за энергию, затрачиваемую на физические упражнения, тем самым улучшая физические упражнения как стратегию снижения веса и поддержания потери веса. Общие цели настоящего предложения заключаются в том, чтобы: 1) оценить, изменяет ли интенсивная тренировка пищевое подкрепление, предвзятость внимания и тормозной контроль пищевых сигналов, и 2) оценить потенциальный сексуальный эффект в этой реакции. Наша центральная гипотеза заключается в том, что физические упражнения будут вызывать большее пищевое подкрепление и смещение внимания к пищевым сигналам, в то же время уменьшая тормозной контроль как механизм, способствующий увеличению потребления энергии в попытке поддерживать энергетический гомеостаз. Наша гипотеза была сформулирована на основе наших предварительных данных, демонстрирующих большой (~ 1000 ккал в неделю) компенсаторный ответ на 12-недельное вмешательство в виде упражнений, который нельзя объяснить изменениями в расходе энергии в покое, физической активностью вне упражнений или гормональными нарушениями. медиаторы аппетита. Этот компенсаторный ответ наблюдался в двух разных исследованиях с использованием различных доз упражнений, что указывает на замечательную согласованность этого компенсаторного ответа. Предыдущие исследования на животных моделях продемонстрировали, что физические упражнения облегчают прием пищи, и есть доказательства наличия общих нейроповеденческих путей между едой и вознаграждением за упражнения, которые могут объяснить эту связь. Эти поведенческие конструкции, влияющие на потребление энергии, не рассматривались как механизмы компенсации энергии и, вероятно, способствуют необъяснимой компенсаторной реакции, которую мы наблюдали ранее. Обоснование этого проекта заключается в том, что при большем знании механизмов компенсации энергии можно разработать будущие вмешательства, которые ослабят эту реакцию, чтобы повысить полезность упражнений в качестве стратегии снижения веса. Для достижения общих целей мы будем преследовать следующую конкретную цель и исследовательскую цель у тучных людей, ведущих малоподвижный образ жизни, популяции, которая больше всего нуждается в эффективном лечении потери веса: после интенсивной физической нагрузки. Основываясь на наших предварительных данных и предыдущей литературе, демонстрирующей, что упражнения могут увеличить пищевое вознаграждение, наша рабочая гипотеза состоит в том, что резкий приступ упражнений приведет к тому, что еда станет более подкрепляющей, усилит предвзятость внимания к пищевым сигналам и снизит тормозящий контроль пищевых сигналов.

Исследовательская цель: мы исследуем, смягчает ли секс эти реакции. Другие продемонстрировали половые различия в пищевом подкреплении, хотя роль пола в этой реакции на упражнения неизвестна.

Ожидаемые результаты по завершении предлагаемого исследования заключаются в выявлении новых механизмов, которые способствуют компенсации энергии во время программы упражнений. Эти результаты будут иметь устойчивое влияние, поскольку они предоставят убедительное научно обоснованное доказательство принципа разработки новых вмешательств, которые ослабляют компенсаторную реакцию на упражнения, повышая их эффективность для контроля веса.

Значение Важность проблемы, которую необходимо решить. Более 70% взрослого населения США страдают ожирением (ИМТ > 30) или избыточным весом (ИМТ 25–29,9). Плохие пищевые привычки и отсутствие физической активности являются главными причинами этой эпидемии. Более 90% взрослых в США не соблюдают рекомендации по физической активности при объективной оценке, в то время как более 95% не соблюдают рекомендации по потреблению твердых жиров и добавленного сахара [5]. Влияние ожирения на общество проявляется в связанных с ним сопутствующих заболеваниях, включая сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию, диабет, дислипидемию, метаболический синдром, камни в желчном пузыре, остеоартрит, апноэ во сне, преждевременную смерть и многие виды рака, такие как рак молочной железы, печени и толстой кишки. Экономические последствия ожирения поразительны: ежегодные расходы на здравоохранение составляют от 92 до 117 миллиардов долларов, что делает ожирение одной из самых дорогостоящих проблем со здоровьем в США [8].

Постоянно растущая эпидемия ожирения предполагает, что большинство людей не в состоянии удовлетворить свои потребности в снижении веса. Отчасти в этом виноваты эволюционно законсервированные механизмы защиты от отрицательного энергетического баланса [9]. Эти механизмы включают метаболические и поведенческие реакции на дефицит энергии, которые функционируют для сохранения энергии за счет либо снижения расхода энергии, либо стимулирования потребления энергии. Метаболические адаптации снижают расход энергии в состоянии покоя и вне покоя до примерно 120 ккал/день за счет механизмов, связанных с функцией щитовидной железы, окислением глюкозы в скелетных мышцах и активностью симпатической нервной системы. С другой стороны, поведенческие реакции на дефицит энергии могут составлять более 120 ккал/день и включают увеличение потребления энергии и снижение физической активности. Многие согласны с тем, что наиболее эффективной компенсаторной реакцией, направленной на преодоление дефицита энергии, вызванного физическими упражнениями, является увеличение потребления энергии, поскольку скорость потребления энергии намного превышает скорость ее расхода. Механизмы, лежащие в основе этой компенсаторной реакции, плохо изучены.

Упражнения являются наиболее распространенной стратегией похудения, распространенность которой составляет 65% среди тех, кто пытается снизить массу тела. Действительно, у большинства людей есть способность увеличить расход энергии, чтобы способствовать отрицательному энергетическому балансу, тогда как, в зависимости от аэробной подготовленности человека, интенсивность упражнений может поддерживаться в течение длительных периодов времени в 2-16 раз выше уровня расхода энергии в состоянии покоя. Таким образом, за одну тренировку может быть израсходовано от 250 до 2500 ккал, что приводит к острому дефициту энергии, который может повторяться в течение дня. Это побудило Американский колледж спортивной медицины выпустить отдельные рекомендации либо для поддержания здоровья, либо для снижения веса с помощью упражнений. Упражнения также являются одним из основных компонентов программы профилактики диабета (DPP) и ключевым аспектом классического исследования Look AHEAD, в первую очередь из-за той роли, которую, как считается, упражнения играют в снижении веса и поддержании его. Тем не менее, снижение массы тела в результате тренировок часто меньше, чем ожидалось, из-за компенсаторных реакций, направленных на поддержание энергетического баланса, упомянутых выше.

Наши предварительные данные, в согласии с другими, указывают на то, что увеличение потребления энергии является основной компенсаторной реакцией на дефицит энергии, вызванный физическими упражнениями. Другие предполагаемые компенсаторные реакции включают снижение расхода энергии в покое (REE), повышение эффективности работы скелетных мышц и снижение привычной физической активности вне программы упражнений [9]. Мы дважды продемонстрировали незначительные изменения в REE, общем расходе энергии и привычной физической активности вне упражнений, несмотря на компенсаторный ответ примерно на 1000 ккал/неделю. Это подтверждает предположение о том, что увеличение потребления энергии в значительной степени ответственно за этот компенсаторный ответ на физическую нагрузку, хотя механизмы, лежащие в основе этого ответа, остаются неизвестными. Выявление механизмов этой компенсаторной реакции является необходимым первым шагом в разработке вмешательств, направленных на ослабление компенсаторного увеличения потребления энергии, сопровождающего программу упражнений. Такие вмешательства значительно улучшат физические упражнения как стратегию контроля веса.

Часто изучаемым механизмом, ответственным за большее потребление энергии при физических упражнениях, является повышенный голод, оцениваемый с помощью гормональных медиаторов аппетита, лабораторного потребления пищи и шкал голода/сытости [28-32]. В частности, повышенные концентрации орексигенного гормона грелина и снижение сигналов, вызывающих чувство сытости, таких как пептид YY (PYY), глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1), панкреатический полипептид (PP), холецистокинин (CCK) и лептин, могут все они должны быть изменены, чтобы способствовать большему потреблению энергии при выполнении упражнений. Однако одиночные упражнения обычно не приводят к ожидаемому компенсаторному увеличению аппетита. И наоборот, большее ощущение сытости сохраняется в течение 24 часов после тренировки, и длительные упражнения могут фактически улучшить реакцию сытости на прием пищи. Таким образом, вероятно, задействованы другие механизмы, что требует новых и инновационных исследований, чтобы лучше понять механизмы, лежащие в основе этой компенсаторной реакции на физические упражнения.

Центральная дофаминовая (DA) система необходима для получения вознаграждения (т.е. DA-гипотеза вознаграждения), где адаптации в этой системе изначально были предложены для объяснения наркомании. Интересно, что как упражнения, так и пищевое поведение в значительной степени управляются этой центральной системой DA, поскольку генетические полиморфизмы, которые контролируют поглощение и транспорт DA, были связаны с упражнениями и вознаграждением за еду. Это дает возможность для нейро-поведенческой перекрестной связи между этими видами поведения, объясняя, почему люди, которые занимаются спортом для похудения, часто искажают контроль порций, ищут вознаграждение от упражнений в виде еды и получают большее удовольствие от продуктов с высоким содержанием жиров и продуктов с высоким содержанием жира. -сахар, высококалорийная пища, не зависящая от чувства голода. Имеются доказательства такой прямой взаимосвязи между едой и вознаграждением за упражнения у крыс, у которых бег в колесе, вызывающий низкоуровневую дофаминергическую реакцию, облегчает прием пищи. Имеющиеся данные указывают на то, что у людей упражнения способствуют большему желанию есть у людей, которые чрезмерно компенсируют (съедают больше энергии, чем тратят) из-за того, что упражнения потенциально обладают сенсибилизирующим действием, которое увеличивает пищевое вознаграждение для увеличения потребления энергии. Также известна аналогичная нейроповеденческая взаимосвязь между подкрепляющими эффектами различных наркотиков, особенно с участием эндогенных опиоидных и каннабиноидных систем, тогда как прием одного увеличивает подкрепляющую ценность другого. Таким образом, возможность физических упражнений увеличить полезные аспекты пищи и, следовательно, потребление энергии является вероятным сценарием, хотя это не было полностью оценено на людях.

Вознаграждающие аспекты еды - это важные волевые поведенческие реакции, влияющие на потребление энергии, оцениваемые путем определения подкрепляющей ценности пищи. Пищевое подкрепление - это мера того, насколько человек хочет участвовать в определенном пищевом поведении, поскольку тот, кто находит пищу сильно подкрепляющей, «хочет» еды в большей степени. Пищевое подкрепление является более надежным предиктором потребления пищи, чем гедонистическая ценность (то есть симпатия), и является сильным предиктором массы тела. Пищевая депривация, приводящая к дефициту энергии, увеличивает пищевое подкрепление, и, таким образом, возможно, что дефицит энергии, вызванный физическими упражнениями, увеличит пищевое подкрепление как механизм, способствующий пищевому поведению и поддержанию энергетического баланса. Не проводилось исследований, характеризующих и проверяющих эту поведенческую реакцию на физические упражнения у людей.

Повышение подкрепляющей ценности поведения достигается за счет «стимулирующей сенсибилизации». Побудительная сенсибилизация - это поведенческий процесс, при котором повторяющиеся воздействия увеличивают значимость стимула в окружающей среде, вызывая предвзятость внимания. Это вызывает нейроадаптацию, которая увеличивает мотивирующую или подкрепляющую ценность поведения. Таким образом, предвзятость внимания к пищевым сигналам является дополнительно релевантной и важной конструкцией, которую следует учитывать при выяснении мотивационных последствий приема пищи. Повышенное смещение внимания к пищевым сигналам предсказывает склонность к перееданию и весовому статусу, при этом люди с ожирением имеют большее смещение внимания к пищевым сигналам, особенно к высококалорийным вкусным продуктам. Переедание возникает, когда мотивационное желание еды превышает способность тормозящего контроля над едой, поэтому повышенная осведомленность / предвзятость внимания к еде или пищевому подкреплению может привести к перееданию у людей со сниженным тормозным контролем. Это делает людей с плохим тормозным контролем более восприимчивыми к вознаграждающим эффектам пищи, увеличивая потребление энергии и способствуя увеличению веса. Эта связь не оценивалась наряду с физическими упражнениями, и опосредованное физическими упражнениями усиление пищевого подкрепления и смещение внимания могут следовать другим моделям, чем ранее наблюдаемые перекрестные данные, в которых использовались в основном малоподвижные люди. Основываясь на наших самых последних предварительных данных, демонстрирующих, что 38 из 44 участников продемонстрировали некоторую форму положительной компенсации после 12-недельного вмешательства с упражнениями, упражнения могут либо снизить тормозной контроль как дополнительный механизм, способствующий потреблению энергии, либо пищевое подкрепление и смещение внимания к пищевым сигналам. может быть увеличено больше, чем то, что может быть смягчено сдерживающим контролем.

Значимость предлагаемого исследовательского вклада Ожидаемый вклад заключается в улучшении понимания механизмов, лежащих в основе компенсации энергии при выполнении упражнений. Этот вклад будет значительным, поскольку он предоставит необходимую информацию для разработки будущих испытаний и методов лечения, чтобы способствовать более успешной и устойчивой потере веса с течением времени с помощью программы упражнений, снижая показатели ожирения и связанных с ним осложнений. Эти результаты предназначены как для улучшения научных знаний, так и для непосредственного информирования клинической практики в отношении лечения и профилактики ожирения. В настоящее время поведенческие компенсаторные реакции обычно не считаются модифицируемым барьером для потери веса, вызванной физической нагрузкой, возможно, из-за неизвестной природы механизмов, лежащих в их основе, или того, как они могут быть изменены. Необходимо определить новые механизмы, поскольку исследования традиционных медиаторов потребления энергии (голод/насыщение) не дают окончательного вывода. Выявление роли пищевого подкрепления, предвзятости внимания и ингибирующего контроля над пищевыми сигналами в увеличении потребления энергии, вызванном физическими упражнениями, приведет к будущим исследованиям, нацеленным на эти механизмы, чтобы повысить эффективность упражнений для контроля веса.

Инновации Статус-кво в том, что касается лечения ожирения, неэффективен, о чем свидетельствует постоянно растущая эпидемия ожирения. Программы упражнений для лечения ожирения часто не рассматривают компенсацию энергии как неотъемлемый аспект снижения веса. Наши предварительные данные и другие данные подтвердили компенсаторную реакцию на упражнения и то, что большее потребление энергии является крупнейшим источником компенсации. Однако мало что известно о механизмах, которые опосредуют эту компенсаторную реакцию.

Предлагаемое исследование является инновационным, поскольку оно бросает вызов современным парадигмам исследования ожирения, сосредоточив внимание на основных механизмах компенсации энергии с помощью упражнений. В частности, пищевое подкрепление, смещение внимания и тормозной контроль пищевых сигналов являются волевыми поведенческими реакциями, которые будут оцениваться как важные посредники в компенсаторной реакции на физические упражнения. Эти конструкции являются надежными предикторами состояния веса и потребления энергии, но их еще предстоит оценить в контексте упражнений. Имея доказательства того, что физические упражнения могут влиять на нейроповеденческие процессы, лежащие в основе пищевого подкрепления, искажения внимания и тормозного контроля пищевых сигналов, гипотезы настоящего исследования являются не только весьма новыми, но и весьма вероятными. Исследовательская группа доктора Кайла Флэка (PI, опытный диетолог, физиолог по физическим упражнениям и поведенческому физиологу) в сочетании с доктором Крейгом Р. Рашем (Co-I, опытный ученый-бихевиорист с опытом в области предубеждений внимания и тормозящего контроля) является еще одним новшеством. аспект и однозначно подходит для реализации этого предложения. Успешное завершение откроет новые горизонты для лечения ожирения, включая новые вмешательства, направленные на ослабление вызванных физическими упражнениями изменений в пищевом подкреплении, искажении внимания и тормозящем контроле пищевых сигналов.

Подойдите к предварительным данным. Наши предварительные исследования компенсации энергии с помощью физических упражнений показали незначительные изменения в расходе энергии в состоянии покоя (ккал/24 часа) и физической активности без упражнений, несмотря на примерно 1000 ккал в неделю компенсаторного ответа независимо от расхода энергии при физической нагрузке (1500 против 3000 ккал). в неделю) или частоту упражнений (2 против 6 занятий в неделю). Это демонстрирует общую величину энергетической компенсации у людей, ведущих малоподвижный образ жизни, при выполнении 12-недельного вмешательства, которое не включало ограничение в питании. Важно отметить, что отсутствие изменений REE до и после тренировки и физическая активность без упражнений указывают на то, что изменения в потреблении энергии в первую очередь ответственны за этот компенсаторный ответ на 1000 ккал/неделю. Кроме того, изменения гормональных медиаторов аппетита и насыщения не были связаны с этой компенсаторной реакцией. По этой причине исследования, направленные на выявление новых механизмов, способствующих увеличению потребления энергии при упражнениях для похудения, необходимы для разработки вмешательств, которые работают для смягчения этой реакции и, таким образом, улучшения результатов потери веса. Подкрепляющая ценность пищи, предвзятость внимания и тормозной контроль пищевых сигналов — это поведенческие конструкции, которые, как известно, играют большую роль в пищевом поведении и весовом статусе. Как мы уже отмечали, есть веские причины исследовать уникальное влияние упражнений на эти поведенческие конструкции, сосредоточенное на общих нейроповеденческих путях в системе вознаграждения DA, которые могут связывать упражнения и пищевое поведение. Это наблюдалось у грызунов, у которых упражнения, вызывающие дофаминергическую реакцию, способствуют приему пищи, но еще предстоит полностью исследовать у людей.

Дизайн исследования. В этом пилотном исследовании будет использован уравновешенный перекрестный дизайн для оценки острого воздействия одного упражнения и одного занятия сидячей деятельностью на пищевое подкрепление, смещение внимания и тормозящий контроль пищевых сигналов у взрослых с избыточным весом и ожирением, ведущих малоподвижный образ жизни (n =60, 30 мужчин, 30 женщин). Различия в пищевом подкреплении, смещении внимания и тормозящем контроле пищевых сигналов будут определяться в зависимости от условий (во время упражнений и во время сидячей активности), времени (до упражнений и после) и пола (мужчины и женщины). Это позволит нам определить, как упражнения влияют на поведенческие медиаторы потребления энергии по сравнению как с контрольным состоянием без упражнений, так и с состоянием перед тренировкой.

Параметр. Все исследовательские мероприятия будут проводиться в Центре клинических и трансляционных исследований (CCTS) Университета Кентукки (Великобритания), Лаборатории поведенческой фармакологии человека (LHBP) и Лаборатории оценки питания (NAL), расположенных в Лексингтоне, штат Кентукки, на или вокруг кампуса Великобритании.

Участники, набор и отбор. Набор будет включать 72 проживающих в сообществе мужчин с избыточным весом или ожирением (ИМТ 25-45 кг/м2) (n=36) и женщин (n=36) в возрасте 18-45 лет, которые в настоящее время не занимаются физическими упражнениями или мероприятиями по снижению веса, а также потеряли или набрали более 5% своего текущего веса за предыдущие 12 месяцев. Приемлемые участники также не будут (1) свободны от каких-либо сердечных, легочных или метаболических заболеваний, (2) смогут безопасно заниматься физическими упражнениями, (3) не будут принимать какие-либо лекарства или пищевые добавки, которые могут повлиять на расход или потребление энергии и (4) ) не были диагностированы расстройство пищевого поведения, клиническая депрессия или тревожное расстройство и (5) занимались умеренной или высокой физической активностью менее 150 минут в неделю (по оценке с помощью акселерометрии на исходном уровне). Кроме того, женщины-участницы должны быть в пременопаузе, не беременны и не кормят грудью. Способность безопасно заниматься физическими упражнениями будет определяться с использованием истории болезни и опросника готовности к физической активности (PAR-Q+) и проверяться врачом-исследователем. Участники будут набраны из большого Лексингтона, штат Кентукки, с использованием комбинации методов печати и онлайн-СМИ. Заинтересованные лица будут проверены на соответствие основным критериям включения (возраст, уровень активности, ИМТ) и, если они первоначально признаны подходящими, будут приглашены на скрининговый визит для дальнейшей оценки соответствия требованиям. Основываясь на нашем предыдущем 12-недельном вмешательстве с упражнениями, проведенном в Университете Кентукки, мы ожидаем, что общий уровень удержания составит 85%, в результате чего n = 60 завершат оба визита для оценки.

Процедуры Визит 1 (неделя 1). Координатор исследования встретится с каждым участником для 30-минутного вводного занятия. В это время участникам объяснят суть исследования, ответят на вопросы, заполнят необходимые анкеты для скрининга (анамнез здоровья, PAR-Q+), заполнят тест на глюкозу в крови Accu-Check и, если будут сочтены подходящими и заинтересованными, подпишут информированное согласие. После регистрации участники также заполнят анкету частоты приема пищи (DHQ-3), оценят состав тела (BodPod) и измерят окружность талии. Участникам также будет предоставлен акселерометр ActiGraph для объективной оценки физической активности в течение следующих семи дней и запланировано посещение 2 не менее чем через восемь дней. Участники будут проинструктированы не изменять преднамеренно диетическое поведение во время участия в исследовании (т. начать диету).

Визиты 2 и 3 (неделя 2 и 3). В день визита 2 участники будут записывать конкретные продукты, количество и время дня, когда они их потребляли до визита для тестирования. Участники будут проинструктированы есть те же продукты в то же время дня до посещения 3, что и до посещения 2. Посещения 2 и 3 будут запланированы на одно и то же время дня в тот же день недели, когда участники будут иметь возможность практиковать «обычное» диетическое поведение, то есть не в праздник или по особому случаю. По прибытии в LHBP ровно через четыре часа после обеда участники будут проходить оценку пищевого подкрепления, предвзятости внимания и тормозного контроля пищевых сигналов до и дважды после острого приступа упражнений или сидячей активности, при одном посещении с упражнениями. и другой визит с сидячей деятельностью. Порядок посещений будет уравновешен. Визуальные аналоговые шкалы (ВАШ) будут использоваться для голода и удовольствия от физических упражнений перед каждым набором оценок. Для участников-женщин эти визиты будут происходить во время фолликулярной фазы, которая будет оцениваться с помощью анкеты менструального цикла. Участники будут носить акселерометр для записи физической активности в период вымывания между визитами для оценки и будут проинструктированы о том, чтобы оставаться сидячим.

Острый приступ упражнений. Участники завершат оценку пищевого подкрепления, смещения внимания и тормозного контроля до и после резкого приступа упражнений во время визита 2 или визита 3 (в зависимости от уравновешенного порядка). Участникам будет предоставлен монитор сердечного ритма Polar A-300 с технологией smart-cal™, которая учитывает пол, возраст, вес, уровень активности и частоту сердечных сокращений человека для оценки общей энергии в килокалориях (ккал), затраченной во время тренировки. сессия с отображением затраченных ккал в режиме реального времени. Участники будут выполнять упражнения на эллиптическом эргометре (Octane Fitness ZR8) в течение времени, необходимого им для расхода 500 ккал под наблюдением исследователя в лаборатории. Участники будут тренироваться с самостоятельно выбранной интенсивностью не менее 65% резерва сердечного ритма (HRR), интенсивность, обычно предписываемая людям, ведущим малоподвижный образ жизни, начинающим программу упражнений. Основываясь на предыдущих исследованиях, проведенных в нашей лаборатории, расход энергии в 500 ккал достижим даже для людей, ведущих малоподвижный образ жизни, при тренировках продолжительностью от 30 до 70 минут в зависимости от массы тела и интенсивности упражнений. Предписание упражнений по расходу энергии, а не по продолжительности или интенсивности, стандартизирует объем общей работы, выполняемой всеми участниками. Хотя и интенсивность, и продолжительность упражнения можно было контролировать, из-за различий в массе тела участников либо время упражнения, либо общая работа все равно будут различаться. Энергозатраты в размере 500 ккал специально используются для обеспечения достаточного объема тренировки (интенсивность * время) для снижения веса, если она включена в долгосрочную программу, и для получения дофаминергической реакции. Участникам разрешается выпивать 0,5 л воды во время и после тренировки. Участники сделают короткий 15-минутный отдых после завершения тренировки, прежде чем повторить оценку пищевого подкрепления, предвзятости внимания и тормозящего контроля пищевых сигналов (оценка после тренировки 1). Участники будут повторять эти оценки через 60 минут после прекращения упражнения и начала малоподвижного образа жизни (оценка после тренировки 2).

Острый приступ сидячей активности. Участники завершат оценку пищевого подкрепления, смещения внимания и тормозного контроля до и после острого приступа сидячей активности (ТВ). Участники будут смотреть телевизор в течение 60 минут, выбирая из множества телевизионных ситкомов (DVD), лишенных коммерческой рекламы, в которых может быть еда. Участники будут иметь доступ к 0,5 л питьевой воды во время и после тестового периода просмотра телепередач.

Статистический анализ Линейные смешанные модели будут соответствовать упражнениям и времени как случайным эффектам для учета повторяющихся измерений и пола как фиксированного эффекта. Переменные ответа будут преобразованы, если это необходимо. Для бинарных независимых переменных предполагается неструктурированная ковариационная матрица для случайных эффектов, но при необходимости будут рассмотрены альтернативы. Оценки чувства голода/сытости и удовольствия от физических упражнений по шкале ВАШ будут оцениваться и включаться для корректировки по мере необходимости. Анализ мощности: из-за наших трех переменных отклика мы будем использовать коэффициент ошибок типа I с поправкой Бонферрони, равный 0,05/3 = 0,017, для наших моделей регрессии. В модели линейной регрессии с n = 60, 30 мужчин и 30 женщин, уравновешенных для начала с упражнениями и без них, а затем перешедших к другому виду лечения, мы будем иметь 80% мощности для обнаружения моделей с R в квадрате 20,4% или более ( nQuery 8.5.1). Наши смешанные модели улучшат соответствие модели и снизят оценки дисперсии по сравнению с линейной регрессией, тем самым увеличив мощность или уменьшив показатели типа R в квадрате, которые могут быть обнаружены.

Исследовательская цель: Включив секс в качестве фиксированного эффекта в наш подход линейной смешанной модели, наше исследование разработано и направлено на определение роли секса, которая может играть в гипотетических вызванных физическими упражнениями изменениях оцениваемых поведенческих медиаторов потребления энергии. Предыдущая работа на животных выявила сексуальный эффект в пищевом вознаграждении/подкреплении, когда у самок было больше нейроповеденческого влечения к потреблению пищи. Однако неизвестно, может ли секс играть роль в реакции на физические упражнения, что требует этого исследования.