Bränsleanvändning, kostsammansättning och träning hos afroamerikanska kvinnor

Afroamerikaner har den högsta åldersjusterade dödsfrekvensen för hjärtsjukdomar och diabetes i USA. Fetma, en betydande riskfaktor för dessa tillstånd, är mycket utbredd hos afroamerikaner, särskilt kvinnor, vilket leder till ökade komorbiditeter. Kardiovaskulär risk och incidens rapporterades vara högre hos afroamerikanska kvinnor än hos både vita kvinnor och afroamerikanska män. Etniska skillnader i livsstilsbeteenden och ekonomiska nackdelar står för en del av denna skillnad, men genetiska/molekylära faktorer kan spela en roll. Studiegruppen har visat att mer pre-menopausala, icke-diabetiker, afroamerikanska kvinnor inte ökar post-absorberande lipidoxidation som svar på en eukalorisk ökning av dietfett än vita kvinnors motsvarigheter. Afroamerikanska kvinnor visades också ha ökade nivåer av låg aerob kapacitet (VO2peak) och insulinresistens.

En brist på ökat bränsleutnyttjande som svar på en ökning av bränsletillgängligheten, särskilt fett, är associerad med fetma och insulinresistens och tillskrivs en minskning av den oxidativa kapaciteten hos skelettmuskeln. En eukalorisk ökning av dietfett leder till ökat post-absorptivt lipidutnyttjande genom hormonella förändringar som påverkar mitokondrierna och en minskning av detta svar antas spegla en minskning av mitokondrierna/oxidativ kapacitet. Lipidutnyttjande som svar på en ökning av dietfett förbättras av akut träning. Aerob träning kan också förbättra aerob kapacitet och insulinresistens och ökar den oxidativa kapaciteten/mitokondriella aktiviteten i skelettmuskeln, mätt in vitro. I vilken grad träning påverkar aerob kapacitet och ämnesomsättning skiljer sig med träningens typ, intensitet och varaktighet och med den studerade populationen. Högintensiva intervallträningsprogram (HIIT) förbättrade aerob kondition och insulinresistens hos hjärt-, stillasittande och överviktiga individer och ökade snabbt markörer för lipidoxidation och mitokondriell aktivitet i skelettmuskulaturen, mätt in vitro. En stor överklagande av HIIT är att mindre tid per vecka som ägnas åt att träna kan behövas för att producera dessa effekter. Det har funnits en brist på effektiva träningsstudier på afroamerikanska kvinnor; ingen har använt HIIT som verkar vara unikt lämpad med tanke på deras metabola profil och ingen har undersökt träningens inverkan på det metaboliska svaret på en ökning av fett i kosten.

Därför är syftet med denna studie att fastställa, hos överviktiga och feta, stillasittande, premenopausala, icke-diabetiska afroamerikanska kvinnor, huruvida en 14-veckors av ett HIIT-träningsprogram kommer att:

I. Öka systemisk post-absorptiv lipidoxidation som svar på en diet med högre fetthalt (50 % fett, 35 % CHO, 15 % protein). Studieteamet antar att de kvinnor som framgångsrikt fullföljer träningen kommer att ha betydligt högre post-absorptiv lipidoxidation som svar på den högre fetthalten jämfört med de stillasittande kontrollerna på en liknande diet.

II. Förbättra aerob uthållighetskapacitet. Studieteamet antar att VO2peak kommer att vara betydligt högre hos de kvinnor som framgångsrikt genomför träningen jämfört med de stillasittande kontrollerna.

III. Förbättra insulinkänsligheten. Studieteamet antar att insulinkänsligheten kommer att vara betydligt högre hos de kvinnor som framgångsrikt genomför träningen jämfört med de stillasittande kontrollerna.

De sekundära målen är att avgöra om: 1) träningsträningen positivt förändrar muskelfettvävnadsfördelning och lipidackumulering och 2) dessa förändringar korrelerar med en förbättring av insulinkänsligheten.

För att testa dessa hypoteser Studieteamet kommer att genomföra en klinisk prövning på 48 pre-menopausala, friska, stillasittande, överviktiga och feta afroamerikanska kvinnor. Alla kvinnor kommer att utmanas med en 10-dagars eukaloririk kost med högre fetthalt. Sedan kommer hälften av kvinnorna att randomiseras till att delta i ett 14-veckors HIIT-program utformat för att avsevärt öka deras aeroba uthållighet och hälften kommer att upprätthålla fysisk aktivitet vid baslinjen. Under hela uppföljningsperioden kommer alla kvinnor att rådas att följa samma, viktupprätthållande, hjärt-hälsosamma kost. Efter 14 veckor kommer de högre fetthaltiga kostutmaningarna att upprepas, med viktstabilitet säkerställd med användning av hela kroppens kalorimeter (metabolisk kammare). Post-absorptiv lipidoxidation, insulinkänslighet och muskelassocierat fett kommer att mätas i slutet av var och en av perioderna med högre fetthalt, före och efter de 14 veckorna av träningsregn, hos stillasittande och tränande kvinnor, 2 dagar efter den sista anfall av akut träning.

HIIT har en större potential för översättning till klinisk praxis eftersom den kortare träningstiden kan förbättra följsamheten, vilket är den största avskräckningen för framgången med träningsprogram. Förebyggande av fetma och reversering av minskad aerob kapacitet och insulinresistens hos yngre individer som afroamerikanska kvinnor i fertil ålder (pre-menopausal) kan vara avgörande för att minska de oroande trenderna för fetmarelaterade sjukdomar hos afroamerikaner.