Kan omvänd bantning förhindra viktuppgång efter viktminskning

Logisk grund:

Cirka 66 % av de vuxna i USA är överviktiga eller feta [Ogden 2006]. Flera faktorer är sannolikt inblandade i utvecklingen av denna epidemi, inklusive ökat fett- och kaloriintag i kosten, samt minskade nivåer av fysisk aktivitet. Folkhälsoinsatser har betonat rollen av att förebygga viktökning som ett sätt att förebygga komplikationer av fetma såsom ett antal ogynnsamma medicinska tillstånd [Allison 1999], lägre livskvalitet [Kolotkin 2001] och minskad förväntad livslängd [Allison 1999]. Fetma är resultatet av ett långsiktigt tillstånd av positiv energibalans. Energiförbrukningen är på utmatningssidan av ekvationen medan födointag eller kaloriintag är på ingångssidan av ekvationen.

Total Daily Energy Expenditure (TDEE) består av tre komponenter, Resting Energy Expenditure (REE), den minsta mängd energi som spenderas för att upprätthålla kroppsfunktioner, som i genomsnitt är ansvarig för 60-70 % av TDEE, Thermic Effect of Food (TEF) ), energin som krävs för absorption och smältning av maten vi äter, som tar upp cirka 10 %, och fysisk aktivitetsrelaterad energiförbrukning, som varierar mycket från dag till dag beroende på mängden aktivitet som utförs [de Jonge 1997]. Detta inkluderar non-exercise Activity Thermogenesis (NEAT), energiförbrukningen från att pirra eller flytta (Levine, 2004). En låg REE har visat sig vara en prediktor för viktökning över tid [Ravussin 1993]. Det är välkänt att viktminskning resulterar i en minskning av REE, delvis på grund av en minskning av mager kroppsmassa, den starkaste prediktorn för REE [Tataranni 1995], men också på grund av en metabol anpassning till kalorirestriktionen, vilket resulterar i en högre energieffektivitet som tjänar till att förhindra ytterligare viktminskning och spara energi. Men denna energibesparing är också ansvarig för viktåtervinningen efter viktminskning [Martin 2007]. Många överviktsbehandlingar är därför inriktade på att begränsa minskningen av REE så mycket som möjligt oavsett om det är genom diet, träning, medicinering eller en kombination av de tre för att bromsa processen för viktåtergång. Sökandens forskningsprogram har fokuserat på att förebygga viktåterföring och metabol anpassning till förändringar i kost och energibalans under de senaste 20 åren.

Fysik- och styrkelyftatleter utsätter sig ofta för perioder av kalorirestriktioner veckorna före en tävling eller ett möte för att nå sin önskade magerhet eller viktkategori. Under perioden kort efter upphörandet av den restriktiva dieten kommer kroppsmassan snabbt att återgå till värdena före dieten med en oproportionerlig ökning av fettmassan. För att undvika denna snabba fettökning har "omvänd bantning" blivit populärt bland idrottare. Detta innebär att långsamt öka kaloriintaget på ett långsamt, stegvis sätt. Teorin bakom detta är att den lilla ökningen av kaloriintaget kan hjälpa till att återställa energiförbrukningen mot nivåer före diet och minska chansen att öka fettmassan. Medan anekdotiska rapporter om framgångsrik omvänd bantning har lett till en ökning i popularitet, behövs forskning för att utvärdera dess verkliga effekt. Dessutom är endast rapporter från tränade idrottare tillgängliga för närvarande medan, om metoden skulle fungera på individer som inte är idrottare, kan detta vara en viktig förändring i risken att gå upp i vikt efter en viktminskningsdiet. Men eftersom denna metod har använts i styrketräningspopulationen kommer den föreslagna studien att använda denna population för att testa genomförbarheten och finjustera mätschemat.

Syftet med det föreslagna projektet är därför tvådelat:

1. För att testa genomförbarheten av det omvända bantningsprotokollet för att förhindra viktökning och kroppsfettökning efter en period av kalorirestriktioner hos styrketräningsidrottare.
2. För att finjustera ett mätschema för det omvända bantningsprotokollet.

Metoder Studiepopulation: Ett praktiskt urval av 3 manliga styrketräningsidrottare i åldern 20-25 år från GMU-campus som muntligen har visat intresse för att delta i studien kommer att användas som vår population i denna förstudie.

Studiedesign: Vid registrering och undertecknande av samtyckesformuläret kommer underhållsenergiintaget att uppskattas med hjälp av REE-värden mätt med metabolisk vagn multiplicerat med en uppskattad aktivitetsfaktor som bedöms av Baekes frågeformulär för fysisk aktivitet. Det uppskattade energiintaget kommer att verifieras och justeras under en veckas dagliga invägningar. När underhållsenergiintaget har fastställts kommer baslinje REE, kroppssammansättning och kroppsstyrka att bedömas och en 6 veckors period med dietbegränsning kommer att börja med protokollet som beskrivs nedan. Kroppsvikten kommer att mätas varje vecka, men spåras dagligen av deltagarna.

Efter 6 veckors kaloribegränsning av REE, vilket leder till en uppskattad viktminskning på 4 kg, kommer kroppssammansättning och styrka att bedömas igen och en period på 8 veckors återmatning kommer att börja med protokollet nedan. Under denna period kommer REE att bedömas varannan vecka och kroppsvikten kommer att bedömas varje vecka. Kroppssammansättningen kommer att bedömas efter 4 veckor och 8 veckor och styrkan kommer att utvärderas efter 8 veckors återmatning

Dietrecept:

Begränsningsperiod:

Recept för begränsningsperiod kommer att bestämmas av de evidensbaserade rekommendationerna för förberedelser av naturliga kroppsbyggande tävlingar av Eric Helms och Alan Aragon (Helms, Aragon, & Fitschen).

Startkaloriintaget kommer att beräknas som underhållsenergiintaget, bedömt genom att multiplicera REE med en aktivitetsfaktor, minus 750 kcal, vilket resulterar i en ungefärlig viktminskning på 0,68 kg/vecka. Kalorier kommer att manipuleras genom att endast lägga till eller subtrahera fetter och CHO, proteinintaget kommer att förbli detsamma under hela interventionen. Fetter och kolhydrater kommer att manipuleras med ett förhållande på 1:5; vilket betyder att för varje droppe på 1g fett kommer det att finnas en droppe på 5g i CHO.

• Proteinintag: Bestäms av följande ekvation och kommer att förbli densamma under hela interventionen: (Kroppsvikt i kg * 2) + 30.
• Starta fettintag: 30% av kalorierna kommer från fetter. Kommer att bestämmas av följande ekvation: (kcal * 0,3) / 9.
• CHO-intag: CHO kommer att utgöra de återstående kalorierna. Kommer att bestämmas av följande ekvation:

[kcal - (startande fettintag * 9) - (proteinintag * 4)] / 4.

Protokoll för omvänd diet:

Avslutande kalorier från begränsningsperioden är startpunkten för den omvända dieten som kommer att utföras enligt följande:

• Vecka 1 till 4: Öka 100 kcal (+ 16g CHO, + 4g fett)/vecka
• Vecka 5 till 8: Öka 150 kcal (+ 25g CHO, + 5g fett)/vecka

Specifika metoder:

Antropometri: Kroppsvikten kommer att bedömas vid baslinjen och veckovis därefter med hjälp av en Healthometer 752KL-skala (Perspective Enterprise, Portage MI). Kroppsvikten kommer att spåras av deltagarna på individuell nivå med en hemmavåg.

Kroppssammansättning: Hela kroppens mjukvävnadssammansättning (kroppsfett och mager massa) kommer att mätas med hjälp av dubbelenergi röntgenabsorptiometri (DXA; Hologic). DXA betraktas som kriteriemetoden för kroppssammansättning. Både totalt kroppsfett (uttryckt som kg och %) och bålfett (kg) är tillgängliga från DXA-mjukvaran. Denna åtgärd är snabb, tar totalt 3 minuter röntgentid och den låga strålningen (<10 µSV) kommer inte att överskrida gränserna för röntgenexponering. Som jämförelse utsätts individer för ~6 µSV av naturligt förekommande bakgrundsstrålning dagligen i USA (epa.gov).

Energiförbrukning och substratoxidation: Vilande energiförbrukning kommer att bedömas genom indirekt kalorimetri med hjälp av ett ventilerat huvsystem (Quark RMR, Cosmed Inc., Rom, Italien). Quark RMR mäter syreförbrukning och CO2-produktion via anded by breath-teknik med en paramagnetisk syreanalysator och en infraröd CO2-analysator. Energiförbrukning och substratoxidationer kommer att beräknas från syreförbrukning, CO2-produktion och kväve i urinen genom att använda ekvationerna av Acheson et al [Acheson 1984].

Kostintag: Kostintaget kommer att bedömas varje vecka med hjälp av den webbaserade Automated Self-Administered 24H dietary recall (ASA-24) (Subar 2012). Näringsämnen och matgruppsdata som samlats in från 24-timmars återkallelser kommer att användas för att bedöma deltagarnas förändringar i kostmönster. Deltagarna kommer att få veckovisa e-postpåminnelser för att slutföra 24 timmars återkallelser.

Dessutom kommer deltagarna att spåra kost med Myfitnesspal varje dag. Detta kommer att övervakas av forskargruppen.

Makronärings- och kaloriintag kommer att bedömas varje vecka med hjälp av data från myfitnesspal.

Fysisk aktivitet: Fysisk aktivitet kommer att bedömas med hjälp av Baekes frågeformulär för fysisk aktivitet [Baeke 1982].

Styrkebedömningar: Styrkan kommer att bedömas vid 3 tidpunkter; början av dietbegränsning, slutet av dietrestriktion och i slutet av studien med följande schema:

• 3 försök på knäböj 1 rep max
• 3 försök på bänk 1 rep max
• 3 försök på marklyft 1 rep max De tre lyften kommer sedan att läggas ihop för att bestämma deltagarnas totala totala antal. Denna ordning och mängden av försök efterliknar direkt den i ett styrkelyftmöte.

Etik: Studien kommer att godkännas av GMU Human Subjects Institutional Review Board och informerat samtycke kommer att erhållas före registreringen i studien.

Betydelse och framtida anvisningar Detta arbete kommer att hjälpa till att fastställa genomförbarheten av att genomföra ett återmatningsprotokoll och finjustera mätschemat. Det kommer att vara den första studien som beskriver fysiologin bakom återmatningsmetoden för att förebygga viktökning och kommer att stödja framtida forskningsinsatser och stöd i etableringen av den sökandes forskningsprogram vid GMU. Resultaten kommer att användas för att utveckla en randomiserad klinisk prövning för att testa användbarheten av den omvända bantningsmetoderna för att förhindra viktökning efter viktminskning, i motsats till de konventionella metoderna, i en icke-styrketräningspopulation. Resultaten kommer att användas för att söka externa forskningsfonder för att utveckla denna kliniska prövning som kan leda till en förändring i inställningen till viktminskning och risken att gå upp i vikt.