Дієтичний склад та фізіологічні пристосування до обмеження енергії
Анотація
Передумови
Концепція заданого значення маси тіла, що визначається переважно генетичними механізмами, була запропонована для пояснення поганих віддалених результатів звичайних дієт з обмеженим енергоспоживанням при лікуванні ожиріння.
Об’єктивна
Метою цього дослідження було вивчити, чи дієтичний склад впливає на гормональні та метаболічні пристосування до обмеження енергії.
Дизайн
Для порівняння ефектів дієти з обмеженим енергоспоживанням з високим глікемічним індексом та низьким глікемічним індексом (низький ГІ) був використаний рандомізований дизайн кросоверу. Склад макроелементів дієти з високим вмістом ГІ становив (у відсотках до енергії) 67% вуглеводів, 15% білків і 18% жиру, а в дієті з низьким вмістом ГІ 43% вуглеводів, 27% білків і 30% жирів; дієти мали однакову загальну енергію, щільність енергії та вміст клітковини. Випробовуваних, 10 юнаків із середньою вагою, вивчали протягом 9 днів двічі. У дні від -1 до 0 вони споживали самостійно підібрані продукти харчування за бажанням. 1–6 днів вони отримували дієту з високим або низьким вмістом шлунково-кишкового тракту з обмеженим енергоспоживанням. 7–8 днів дієти з високим або низьким рівнем шлунково-кишкового тракту вживались за бажанням.
Результати
Лептин у сироватці крові зменшувався меншою мірою з 0-го по 6-й день при дієті з високим вмістом шлунково-кишкового тракту, ніж при дієті з низьким рівнем шлунково-кишкового тракту. Витрати енергії у стані спокою зменшились на 10,5% під час дієти з високим вмістом шлунково-кишкового тракту, але лише на 4,6% під час дієти з низьким рівнем шлунково-кишкового тракту (7,38 ± 0,39 та 7,78 ± 0,36 МДж/день відповідно, у дні 5–6; P = 0,04). Баланс азоту, як правило, був більш негативним, а споживання енергії від закусок на 7-8 дні було більшим, при дієті з високим вмістом ГІ, ніж з низьким вмістом ГІ.
Висновок
Дієти з однаковим вмістом енергії можуть по-різному впливати на концентрацію лептину, витрати енергії, добровільне споживання їжі та баланс азоту, що припускає, що фізіологічні пристосування до обмеження енергії можуть бути змінені за допомогою дієтичного складу.
ВСТУП
Надмірна маса тіла є одним із найважливіших медичних станів у Сполучених Штатах, із поширеністю ≈25% у дітей (1) та> 50% у дорослих (2). Хоча наслідки для ожиріння для здоров'я та економічні витрати величезні (3), на сьогодні ефективного дієтичного лікування цієї проблеми не існує (4). Одне з пояснень поганих віддалених результатів звичайних дієт включає концепцію заданого значення маси тіла (5).
Результати численних досліджень свідчать про те, що вага тіла регулюється в межах певного діапазону. Коли худих або страждаючих ожирінням пацієнтів не годували, щоб досягти зміни маси тіла на 7,5–10%, загальні витрати енергії (ТЕЕ) зменшились на ≈12–15% (5–8). Інші фізіологічні зміни, викликані обмеженням енергії, включають посилення голоду та зниження регуляції нейроендокринних функцій (9–12). Ці адаптації разом можуть вплинути на подальшу втрату ваги. Відомо, що генетичні фактори впливають на діапазон регулювання маси тіла (13). Однак зростання поширеності ожиріння серед генетично стабільних популяцій (14) вказує на те, що навколишнє середовище також повинно відігравати важливу роль у регулюванні маси тіла.
ПРЕДМЕТИ І МЕТОДИ
Випробовувані були молоді чоловіки із середнім віком 27,9 років (діапазон: –18–34 роки), які мали помірно надмірну вагу [x ̄ ± індекс маси тіла (у кг/м 2): 30,6 ± 1,5, діапазон: 28,7–32,2) . В іншому обстежувані мали гарне самопочуття, як це визначали фізичний огляд та лабораторні дослідження (аналіз крові, глікозильований гемоглобін, функція щитовидної залози та функції печінки). Усі суб'єкти мали стабільну вагу (у межах 5% від поточної маси тіла протягом попередніх 6 місяців, шляхом самозвіту). Ми набирали сюжетів, рекламуючи через місцеві газети, листівки та радіо. Десять випробуваних успішно виконали протокол; один суб’єкт кинув дослідження, і його дані не були включені в результати. Дослідження було проведено в Загальному клінічному дослідницькому центрі (GCRC), Дитяча лікарня, Бостон, за схваленням Комітету з огляду установи та письмовій, інформованій згоді суб'єктів.
Експериментальний протокол слідував рандомізованій схемі кросоверу, що включала два 9-денних прийому до GCRC, розділених періодом змиву 2–6 тижнів. Протягом перших 2 днів кожного прийому (день -1 та день 0), суб'єкти споживали самостійно підібрану дієту за бажанням та отримували базові вимірювання. Протягом наступних 6 днів (дні 1–6) суб’єкти споживали або дієту з високим або низьким, і з низьким вмістом ГІ. У 7 та 8 дні випробовувані продовжували їсти дієти з високим або низьким вмістом шлунково-кишкового тракту, але їм дозволялося їсти додаткові страви за бажанням із приватного бару. Дослідження було завершено в обідній день на 8 день, що дозволило в цілому 34 години для споживання їжі ad libitum. Випробовувані повинні були робити щоденні вправи на біговій доріжці, поки не буде досягнуто 10% TEE. TEE визначали для кожного суб'єкта за рівнянням Гарріса-Бенедикта, помноженим на коефіцієнт активності 1,4 (28). До прийому до GCRC та між ними суб’єктам було доручено дотримуватися звичного режиму харчування та фізичних вправ, а також уникати кофеїну, алкоголю та тютюнових виробів.
Витрати енергії у спокої (РЗЕ) вимірювали за допомогою непрямої калориметрії натще (Vmax 29; SensorMedics Corporation, Yorba Linda, CA) загальною тривалістю 20–30 хв, поки випробовувані відпочивали в ліжку. Зразки крові отримували після вимірювання РЗЕ та перед сніданком. Крім того, зразки крові отримували 1-го дня кожні 30 хв за допомогою постійного венозного катетера для вимірювання реакцій глюкози та сироватки на інсулін у плазмі крові на сніданок, обід та вечерю для перевірки передбачуваних відмінностей у ШКТ (див. Нижче).
Таблиця 1
Одне з 2 змінних меню для дієт з високим глікемічним індексом (високий ГІ) та низьким глікемічним індексом (низький ГІ)
| Вуглеводи (% енергії) | 67 | 43 |
| Білок (% енергії) | 15 | 27 |
| Жир (% енергії) | 18 | 30 |
| Сніданок | Вівсяна каша (вівсяна каша швидкого приготування, 2% -жирне молоко з додаванням лактази, половинка вершків, декстроза, пшеничні висівки) Банан | Омлет (1 ціле яйце, 1 яєчний білок, шпинат, помідор, нежирний сир чеддер) Яблуко, з шкіркою Хліб з пумпернікелю Дієтичне желе |
| Обід | Сендвіч із запеченої яловичини (ростбіф, верхній круглий; пшеничний хліб; майонез; салат айсберг; помідор) Ізюм Курага Нежирний заморожений йогурт | Сендвіч з грудкою з індичкою (цільнозерновий 3-ядерний хліб, індичка без шкіри, майонез, салат айсберг) Салат (салат айсберг, селера, огірок, італійська заправка) Тушковані помідори Яблуко, з шкіркою Желатин без цукру |
| Вечеря | Куряча Джамбалая (довгозерний білий рис, варений; куряча грудка; масло; солодкий зелений солодкий перець; томатний соус; подрібнена цибуля) Кабачки з метеликів, варені Ангельський харчовий торт Знежирене молоко з доданою лактазою | Філе лосося Квасоля Солодкий червоний солодкий перець Вершкове масло Салат (салат айсберг, огірок, помідор, нежирна французька заправка) Хліб з пумпернікелю Грейпфрут |
| Перекус | Сендвіч з половиною індички (пшеничний хліб, копчена індича грудка, майонез, нежирний американський сир) Яблучний пюре, підсолоджений | Консервовані персики в легкому сиропі Сир з цільного молока Пів-пів вершків |