Дієта проти фізичних вправ у змаганнях з втрати ваги «Найбільший невдаха»
Анотація
ВСТУП
Мільйони людей дивляться реалітичні телевізійні програми, що зображують різке схуднення. Найпопулярнішим є "Найбільший невдаха", який розпочався в 2004 році в США, і з тих пір його тиражували по всьому світу, відображаючи зростання глобальної пандемії ожиріння (1). Шоу зображує склад людей з ожирінням, які займаються напруженими фізичними вправами і швидко втрачають велику вагу. Хоча в центрі уваги телевізійного шоу - компонент вправ у програмі схуднення, відносний внесок обмеження дієти неясний. Тут я обчислюю внесок дієти та фізичних вправ у спостережену втрату ваги за допомогою перевіреної обчислювальної моделі метаболізму людини (2) для моделювання складу тіла та даних про витрати енергії, виміряні під час змагань (3).
МЕТОДИ ТА ПРОЦЕДУРИ
Методи та процедури, що використовуються для збору експериментальних даних, були описані раніше (3). Коротко кажучи, 16 учасників ожиріння розмістили на ранчо поблизу Лос-Анджелеса, Каліфорнія, де 6 днів на тиждень вони займалися 90 хвилин на день безпосередньо контрольованими енергійними тренувальними колами та/або аеробними тренуваннями, і їм пропонувалося займатися додатково до 3 годин/d самостійно. Учасники залишались на ранчо, доки їх не проголосували кожні 6–11 днів. На 13 тижні 4 решти учасників ранчо повернулися додому. На 30 тижні всі учасники повернулись до Лос-Анджелеса для тестування. Швидкість метаболізму у спокої (RMR), жирову масу (FM) та загальні витрати енергії (TEE) вимірювали на початковому етапі, 6 та 30 тижнів у 11 учасників, які були предметом поточного аналізу.
Я використовував перевірену обчислювальну модель метаболізму людини (2), щоб імітувати програму дієти та фізичних вправ, необхідну для узгодження змін середньої маси тіла (BW) та даних TEE. Обчислювальна модель кількісно відстежує метаболізм харчових макроелементів та моделює, як зміни дієти та фізичних вправ приводять до адаптації витрат енергії всього тіла, відбору метаболічного палива та змін основних потоків всього тіла, що сприяє балансу макроелементів та зміні складу тіла. Модель імітує як енергетичні витрати на вправи, так і їх вплив на мобілізацію та використання палива. Для імітації втручання Найбільшого Невдахи я зазначив, що параметр моделі, що визначає середнє споживання енергії, був постійним протягом певного періоду часу на ранчо, за яким слідувала чергова фаза постійного споживання енергії після того, як учасники поїхали додому. Параметр моделі, що представляє вправу, був обраний для збільшення після запуску програми та збільшення лінійно під час перебування на ранчо для відображення тренувального ефекту. Після повернення додому параметр вправи вважався постійним. Жодні інші параметри моделі не були скориговані відповідно до даних.
Значення чотирьох параметрів моделі, що визначають середнє споживання енергії та фізичні навантаження протягом періодів на ранчо та вдома, були єдиними параметрами моделі, скоригованими з урахуванням даних BW та TEE. Найбільш відповідні значення параметрів були визначені за допомогою симплексного алгоритму спуску (4), реалізованого в програмному забезпеченні Берклі Мадонна (версія 8.3; http://www.berkeleymadonna.com), щоб мінімізувати підсумовані квадрати зважених залишків між виходами моделювання та Дані BW та TEE. Зверніть увагу, що вимірювання RMR та FM не використовувались у процесі підгонки моделі, і порівняння передбачень моделі з цими вимірами забезпечує перевірку моделі. Енергійні фізичні вправи визначали як метаболічний еквівалент 6 ккал/кг/год. Розраховане середнє споживання енергії та години енергійних фізичних вправ представлені двома значущими цифрами. Щоб перевірити чутливість моделі до розрахованих параметрів, я виконав 1000 прогонів моделі, кожен раз випадковим чином відбираючи чотири значення параметрів із нормальних розподілів, центрованих на значеннях, що найкраще підходять, зі стандартними відхиленнями 20%.
РЕЗУЛЬТАТИ
Вік учасників, індекс маси тіла, вага та відсоток жиру в організмі на початковому рівні становили 33 ± 11 років, 48,7 ± 10,1 кг/м 2, 144,9 ± 39,4 кг та 49 ± 6% (середнє значення ± SD), відповідно. Рисунок 1А ілюструє втрати ЧВ та ЧМ, а малюнок 1В - компоненти енергетичного балансу. Поки учасники змагань були на ранчо, середній показник втрати ваги становив 0,4 ± 0,1 кг/день, що зменшилось до 0,19 ± 0,1 кг/день після повернення додому. Загальна втрата ваги становила 58,2 ± 26 кг, при цьому 81,6 ± 8,4% втрати ваги надходило з жиру в організмі. Комп’ютерне моделювання повністю відповідало спостережуваним змінам BW, FM, RMR та TEE.