Фізичні вправи та споживання енергії у людей із зайвою вагою, сидячих людей

Крістін Л. Шнайдер

Університет Іллінойсу в Чикаго, кафедра психології (MC 285) 1007 W. Harrison Street, Chicago, IL 60607 USA

Бонні Спрінг

b Північно-Західний університет, кафедра превентивної медицини, 680 N. Lakeshore Drive, Suite 1220, Чикаго, Іллінойс 60611 США

Шеррі Л. Пагото

c Університет штату Массачусетс, медична школа превентивної та поведінкової медицини, 55 Lake Avenue North, Вустер, Массачусетс 01655 США

Анотація

1.1 Вступ

Ожиріння характеризується позитивним енергетичним балансом, станом, при якому споживання енергії перевищує витрати. Хоча спадковість сприяє позитивному енергетичному балансу (Ravussin & Bogardus, 2000), нещодавнє різке зростання поширеності ожиріння в США за відсутності змін у генофонді свідчить про те, що змінні середовища та поведінки відіграють важливу роль (Hill & Melanson, 1999). Хоча це пов'язано з покращеним підтриманням втрати ваги (Cowburn, Hillsdon, & Hankey, 1997; Foreyt & Goodrick, 1994; Pavlou, Krey, & Steffee, 1989; Wing, 1999), фізичні вправи без дієтичного рецепту, як правило, не ефективні для створення клінічно значущих втрата ваги (Garrow & Summerbell, 1995; Prentice & Jebb, 2004; Saris, 1995; Votruba, Horvitz, & Schoeller, 2000). Дефіцит енергії, що створюється вправами, може не призвести до відчутної втрати ваги, якщо люди збільшують споживання калорій після вправ, проте ступінь, в якій така енергетична компенсація відбувається, незрозуміла (Titchenal, 1988).

Дослідження, які не виявили збільшення споживання енергії після фізичних вправ, обстежували регулярних тренажерів (Dionne, Johnson, White, St-Pierre, & Tremblay, 1997; Hubert, King, & Blundell, 1998; King, Lluch, Stubbs, & Blundell, 1997; Lluch, King, & Blundell, 1998), використовували невеликі розміри зразків (Durrant, Royston, & Wloch, 1982; Keim, Canty, Barbieri, & Wu, 1996; Kissileff, Pi-Sunyer, Segal, Meltzer, & Foelsch, 1990; Thompson, Wolfe, & Eikelboom, 1988; Woo, Garrow, & Pi-Sunyer, 1982), або використовували скромні смачні страви протягом періоду після тренування (Dionne et al., 1997; Kissileff et al., 1990; Lluch et al., 1998). І навпаки, дослідження, що вивчали споживання дуже смачної їжі з високим вмістом жиру особами, що рухаються з посиленою вагою, свідчать про зв’язок між фізичними вправами та підвищеним споживанням енергії (George & Morganstein, 2003; Pi-Sunyer, 1985; Stubbs et al., 2002). Чи виникає такий енергетичний дисбаланс, спричинений фізичними вправами, і чому залишається незрозумілим, але вплив вправ на настрій може зіграти свою роль (Blundell & King, 1998). Приємна їжа з високим вмістом жиру може посилити спокусу їсти після фізичних вправ, особливо якщо негативний настрій породжується впливом вправ (Stice, Akutagawa, Gaggar, & Agras, 2000).

Хоча численні дослідження обґрунтовують ефекти фізичних вправ, що підвищують настрій (Arent, Lander, & Etnier, 2000; Byrne & Byrne, 1993; Penedo & Dahn, 2005; Yeung, 1996), малорухливі зразки із зайвою вагою вивчені недостатньо добре, і ці люди можуть частіше відчувати фізичні вправи як виснажливі, напружені та важкі (Salmon, 2001). У сидячих осіб виявлено, що гострі напади фізичних вправ як збільшуються (Petruzzello, Jones, & Tate, 1997), так і знижують негативний настрій (Dunn & McAuley, 2000), а також обидва посилюються (Dunn & McAuley, 2000) і зменшують позитивні настрій (Boutcher, McAuley, & Courneya, 1997; Gauvin, Rejeski, Norris, & Lutes, 1997; Lochbaum, Karoly, & Landers, 2004; Petruzzello et al., 1997). Різноманітність інтенсивності та тривалості активності щодо рівня фізичної підготовки людини може передбачити, чи відчуває людина негативний чи позитивний настрій у відповідь на фізичні вправи. Наприклад, худі, активні особи повідомляли про погіршення настрою, коли інтенсивність фізичних вправ перевищувала вентиляційний поріг (Ekkekakis, Hall, & Petruzzello, 2004; Hall, Ekkekakis, & Petruzzello, 2002). Правдоподібно, люди з надмірною вагою, сидячі, можуть відчувати погіршення настрою після тренування при меншій інтенсивності фізичних вправ і меншій тривалості порівняно з сидячими, худорлявими особами, оскільки вони повідомляють про більше проблем із фізичними вправами (Ball, Crawford, & Owen, 2000; Donnelly et al., 1992; Evers Larsson & Mattsson, 2001; Hulens, Vansant, Lysens, Claessens, & Muls, 2001; Mattsson, Larsson, & Rossner, 1997; Wilfley & Brownell, 1994). Деякі докази підтверджують передумову про те, що розпочинання фізичних вправ може спричинити погіршення настрою у осіб із зайвою вагою, що малорухомі (Ekkekakis & Lind, 2006). Ті, хто вважає фізичні вправи неприємними, можуть бути особливо схильні до збільшення споживання їжі після фізичних вправ, намагаючись відновити більш позитивні стани настрою.

У цьому дослідженні були розглянуті дві основні гіпотези. Гіпотеза активності стверджує, що споживання енергії буде більшим після вправ середньої інтенсивності, ніж після сидячої активності. Гіпотеза Настрою передбачає, що погіршення настрою під час фізичних вправ середньої інтенсивності зменшує взаємозв'язок між Станом (фізичні вправи або сидяче проведення часу) та споживанням енергії, так що учасники, які відчувають погіршення настрою під час фізичних вправ, будуть споживати непропорційно більше калорій, ніж ті, хто не повідомляє про погіршення настрою.

2.1 Метод

2.1.1 Набір та перевірка

Дані для цього дослідження були зібрані під час базової сесії батьківського дослідження, яке порівнювало різні рецепти дієти та фізичної активності (наприклад, збільшення фруктів/овочів, збільшення фізичної активності, зменшення насичених жирів та зменшення сидячої активності). Обидва протоколи дослідження були затверджені комісією з огляду інституційних досліджень в Університеті Іллінойсу в Чикаго та Північно-Західному університеті.

Онлайн-показ

Основним способом набору були масові електронні листи, що надсилалися студентам та працівникам. Зацікавлені кандидати перейшли на веб-сайт, який містив інформацію та матеріали для батьківського дослідження. Якщо зацікавились, їм запропонували заповнити анкету про їхні звички діяльності. Щоб мати право на телефонний показ, потенційні учасники повинні були бути сидячими (вводити їх у дію менше 20 хвилин помірної або енергійної активності на день та принаймні 3 години на день наступних сидячих заходів дозвілля: перегляд телевізора, перегляд фільми, гра у відеоігри та розважальний комп'ютер).

Екранування телефону

Після онлайн-показу потенційні учасники завершили телефонний показ. Співбесіда зацікавлених учасників щодо критеріїв включення та виключення з дослідження. Критерії включення вимагали від учасників віком від 18 до 60 років та надмірною вагою або ожирінням [індекс маси тіла (ІМТ) ≥ 25 та 2) × 704,5. На експериментальній сесії для запису ваги та зросту учасників без взуття використовували стандартну вагу променів ваги.

Соціальна бажаність

Шкала соціальної бажаності Марлоу-Кроуна була використана для контролю можливості того, що учасники можуть відповісти таким чином, що відображає їх бажання дати соціально бажані відповіді (Crowne & Marlowe, 1960). Розроблена як засіб оцінки соціальної бажаності, незалежно від психопатології, Шкала соціальної бажаності Марлоу-Кроуна складається з 33 істинних/хибних питань. Повідомляється про високу внутрішню надійність та обґрунтованість конструкції (Crowne & Marlowe, 1960). Учасники заповнили цю шкалу в кінці сесії. У цьому дослідженні α = .65.

Анкета тяги

Учасники заповнили анкету, яка вимагала учасників оцінити ступінь бажання брати участь у різноманітних фізичних та сидячих діях (наприклад, підйом по сходах, їжа). У цьому дослідженні α = .89.

Моніторинг серцевого ритму

Під час кожного заняття учасники носили на грудях пояс для контролю пульсу (Ecko E10). Вимірювання частоти серцевих скорочень проводили перед кожним заняттям, на півдорозі та після завершення діяльності.

Сприймаються навантаження

На півдорозі через кроковий тест учасники пройшли шкалу рейтингу сприйнятих навантажень Борга (Borg, 1998). Оцінки від 12 до 14 свідчать про помірну активність (Borg, 1998). Після кожного заняття учасники ретроспективно оцінювали свої сприйняті зусилля для порівнянності між умовами.

Голод

Учасники оцінювали свій голод за допомогою візуальної аналогової шкали (VAS), де 0 представляло зовсім не голодних, а 100 - надзвичайно голодних. Заходи VAS продемонстрували задовільну надійність (Flint, Raben, Blundell, & Astrup, 2000).

Міра настрою

Вживання калорій

Основним результатом є споживання калорій. Перед подачею їжі та після 15-хвилинного періоду споживання їжу зважували за допомогою цифрової ваги для розрахунку споживання енергії. Вага харчового контейнера віднімалася із загальної ваги, а маса їжі до споживання та вага після споживання перетворювались з грамів у кілокалорії. Споживання енергії розраховували шляхом віднімання ваги їжі після споживання від ваги до споживання.

2.1.3 Попередній аналіз

Можливі коваріати, модераторні змінні та залежні змінні були досліджені, щоб визначити, чи не порушували вони припущення про нормальність. За винятком споживання енергії, всі змінні первинного дослідження продемонстрували прийнятний перекіс та ерготичність. Споживання енергії в осілих та активних умовах показало підвищені значення ексцесу, які покращились із перетворенням квадратного кореня (діапазон ерготозу: 0,63-0,86). Таким чином, у всіх аналізах використовували змінну споживання енергії квадратного кореня.

Щоб переконатись, що активний стан викликав більшу активність середньої інтенсивності порівняно із сидячим, проводили t-тести парних зразків за оцінками Борга та частотою серцевих скорочень. Спарені зразки t-тестів виявили суттєві відмінності в оцінках Борга, t (63) = 24,01, р 2, такі, що учасники повідомляли про вищі показники Борга під час активного стану (М = 11,61, СД = 1,72) і мали вищі частоти серцевих скорочень (М = 91,25, SD = 25,44), порівняно з періодом сидячого стану (M = 6,19, SD = 0,69 та M = 75,29, SD = 11,78 відповідно).

Оскільки симпатія учасника до представленої їжі та голод могли вплинути на споживання енергії, були проведені t-тести парних зразків, щоб визначити, чи суттєво відрізняються ці два умови щодо смаку та рейтингу голоду. Перед аналізом даних про смакові якості, рейтинг смакових якостей та файлів cookie підсумовували, щоб створити один рейтинг смакових якостей. Спарені зразки t-тестів показали, що смакові якості, t (62) = 0,11, p = 0,92 та голод, t (62) = 0,54, p = 0,59, були рівними між двома умовами.

2.1.4 Статистичний аналіз

Гіпотеза активності стверджувала, що учасники будуть споживати більше калорій після активного стану порівняно з сидячим станом. Моделювання регресії зі змішаними ефектами, реалізоване за допомогою SAS PROC MIXED, було використано для вивчення впливу стану (активного проти сидячого) на споживання енергії. Модель включала тенденцію випадкового перехоплення. Стать, порядок діяльності, голод (різний у часі) та ІМТ були включені як коваріати.

Гіпотеза настрою передбачала, що зміна настрою з до- та післяактивної діяльності буде взаємодіяти із умовою для прогнозування споживання енергії. Регресія зі змішаними ефектами була використана для того, щоб дослідити, чи передбачала взаємодія Condition by Mood Change споживання енергії, з окремими аналізами на позитивний настрій (PM) та негативний настрій (NM). Основні ефекти Condition and Mood Change були включені в модель разом із терміном взаємодії (Condition * Mood Change). Стать, порядок активності, ІМТ, соціальна бажаність та голод (різний у часі) були включені як коваріати. Для значущих ефектів використовувались середні та стандартні відхилення для розрахунку розміру ефекту, такий що 0,2 вказує на невеликий ефект, 0,5 на середній ефект і 0,8 на великий ефект (Cohen, 1992).

3.1 Результати

На відміну від гіпотези про діяльність, стан не передбачав споживання енергії, t (61) = - 0,49, p = .63. Ніяких відмінностей у споживанні енергії між активними та сидячими умовами не спостерігалося. Голод був єдиним коваріатом, який суттєво прогнозував споживання енергії, t (61) = 3,64, p Таблиця 1]. Для вивчення простих ефектів були створені два рівні для НМ, такі, що учасники, чия НМ збільшилася на 2 і більше під час активного стану, були класифіковані як «збільшені НМ» (n = 24), а решта учасників були класифіковані як «без змін/зменшення НМ »(n = 41). Регресію зі змішаними ефектами проводили для кожного рівня НМ, порівнюючи середнє споживання калорій за двома умовами та включаючи ті самі коваріати, що і загальна модель. Як припускають, збільшені учасники НМ споживали більше калорій в активному стані порівняно із сидячим станом, t (20) = - 2,44, p = 0,02 [Таблиця 2]. Коефіцієнт д Коена для різниці в споживанні енергії дорівнював 0,43. Підвищена група НМ споживала в середньому на 68,75 кілокалорій більше (0,29 мдж) під час активного стану порівняно з групою НМ без змін/зменшення [Рисунок 1]. Споживання без змін/зменшення кількості учасників НМ не суттєво відрізнялося між двома умовами, t (38) = 1,22, p = .23.

Стан × Негативна зміна настрою, взаємодія передбачає споживання енергії (N = 65).

Примітка. Для полегшення інтерпретації замість перетвореної змінної квадратного кореня використовувались фактичні значення кілокалорій.

Таблиця 1

Стан × Негативний ефект зміни настрою на споживання енергії (N = 65).

EstimateStandard errortp

Перехопити

17.51

4.03

4.35

2 Одному учаснику бракувало рейтингу Борга, а 7 учасникам - рейтинги пульсу, що пояснює різні рівні свободи. Подібним чином, у двох учасників відсутній смак та оцінка голоду.

Заява видавця: Це PDF-файл нередагованого рукопису, який прийнято до друку. Як послуга для наших клієнтів ми надаємо цю ранню версію рукопису. Рукопис пройде копіювання, набір версій та перегляд отриманого доказу, перш ніж він буде опублікований у остаточній формі. Зверніть увагу, що під час виробничого процесу можуть бути виявлені помилки, які можуть вплинути на вміст, і всі юридичні застереження, що стосуються журналу, стосуються.