Межі у харчуванні

Методологія харчування

температура

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex

ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Департамент наук про здоров'я навколишнього середовища, Школа громадського здоров'я, Університет Алабами в Бірмінгемі, Бірмінгем, штат Алабама, США
  • 2 Офіс Центру досліджень ожиріння енергетики та харчування, Університет Алабами в Бірмінгемі, Бірмінгем, штат Алабама, США

Передумови: Ми припустили, що вплив температури вище термонейтральної зони (ТНЗ) зменшить споживання їжі молодими людьми в сидячому офісному середовищі протягом 2 годин.

Методи: Учасники, що носять стандартизований одяг, були рандомізовані для виконання звичайних офісних робіт у ТНЗ, що вважалося контролем (19–20 ° C), або вище, ніж ТНЗ, який вважався теплішим (26–27 ° С), використовуючи дизайн паралельної групи (n = 11 та 9 відповідно). Теплові зображення внутрішнього каналу їхнього очного та середнього пальців нігтьового ложа, що представляють прокси центральної та периферичної температур, відповідно, були зроблені на початковій, першій та другій годинах під час цього обіднього дослідження. Тепловіддачу оцінювали з використанням периферійної температури. Були побудовані загальні лінійні моделі для вивчення впливу термічної обробки на споживання калорій та потенційне посередництво при відведенні тепла. Дослідники провели випробування, зареєстроване як NCT02386891, на сайті Clinicaltrials.gov протягом квітня-травня 2014 року.

Результати: Під час 2-годинного перебування при різних температурах навколишнього середовища учасники контрольних умов з’їли на 99,5 ккал більше, ніж ті, хто перебував у більш теплих умовах; однак різниця не була статистично значущою. Жінки-учасниці їли приблизно на 350 ккал менше, ніж чоловіки (стор = 0,024) в обох групах, і не було значного зв’язку між споживанням калорій та індексом маси тіла учасника (ІМТ). Після контролю за термічним лікуванням, статтю та ІМТ периферійна температура учасника була суттєво пов’язана з споживанням калорій (стор = 0,002), що передбачає посередницький ефект. Зокрема, на кожне підвищення периферійної температури на 1 ° C, що свідчить про збільшення тепловіддачі, учасники їли на 85,9 ккал менше їжі.

Висновок: Це пілотне дослідження надало попередні докази впливу теплового середовища на споживання їжі. Це свідчить про те, що зменшення споживання їжі в експериментальному (теплішому) середовищі потенційно опосередковується за допомогою механізмів терморегуляції.

Вступ

Попередні дослідження показують, що збільшення часу перебування на свіжому повітрі пов'язане з нижчим індексом маси тіла (ІМТ) (1, 2). Збільшення використання систем центрального опалення та кондиціонування в поєднанні зі збільшенням часу, проведеного в приміщенні, створило середовище, де люди, ймовірно, витрачають менше енергії для регулювання температури свого тіла (3). Діапазон температур навколишнього середовища, за допомогою якого здорова доросла людина може підтримувати температуру тіла, не витрачаючи енергію, що перевищує нормальну базальну швидкість метаболізму, - це термонейтральна зона (ТНЗ) (4). Поза TNZ організм повинен адаптуватися за допомогою терморегуляції, щоб підтримувати температуру тіла (4). Споживання та витрата енергії регулюються при температурах вище і нижче TNZ (4, 5).

Дослідження на мишах та худобі показують, що споживання їжі та згодом збільшення ваги зменшується при високих температурах навколишнього середовища (6–9). Крім того, у молодих, фізично активних, здорових чоловіків споживання їжі обернено пропорційне температурі вище ТНЗ (10). Проте існує мінімальна інформація про те, як невеликі зміни температури навколишнього середовища впливають на споживання їжі серед широкого загалу. Зокрема, існує обмежена інформація про те, як незначні зміни впливу температури навколишнього середовища над TNZ впливають на споживання їжі. Недавні дослідження показують, що невеликі зміни в дієті та фізичній активності з часом можуть призвести до запобігання подальшому набору ваги (11). Одним із підходів може бути зміна температури навколишнього середовища, що призведе до змін у практиці споживання.

Це пілотне дослідження перевірило методи дослідження та методи вимірювання, оцінило доцільність набору та оцінку дисперсії, пов’язаної з результатами вимірювань (12). Ми припустили, що температура навколишнього середовища вище ТНЗ зменшує споживання їжі малорухливими молодими людьми в офісі. Для проведення цього пілотного дослідження ми використовували рандомізовану схему контрольованого випробування. Учасники були рандомізовані для виконання офісних робіт в імітованих офісних умовах при термонейтральній (контрольній) або більш високій температурі. Щоб оцінити дисперсію параметрів для майбутніх досліджень, ми оцінили зміни в терморегуляції, визначили різницю в споживанні їжі за тепловим станом та оцінили, чи різниця в терморегуляції між двома температурними умовами опосередковує прийом їжі в двох теплових умовах.

Матеріали і методи

Пробний дизайн та огляд

Було застосовано схему досліджень паралельної групи, де приблизно половина учасників отримувала б кожне лікування. Дослідники проводили випробування (зареєстровано як NCT02386891 на сайті Clinicaltrials.gov) з квітня по травень 2014 року згідно з протоколами випробувань, затвердженими Інституційною комісією з контролю UAB (протокол IRB № X140206006). Молоді люди були випадковим чином призначені в термонейтральний або теплий стан для виконання офісних робіт протягом 1 год. Другу годину вони обідали і мали змогу продовжувати свою роботу, коли будуть готові. Після цього вимірювали масу тіла та зріст. Загальний час експозиції становив 2 год.

Учасники

Через відсутність достатньої кількості даних у поточній літературі для обчислення обсягу вибірки, необхідної для того, щоб побачити суттєву різницю між групами, учасники (n = 20) були включені відповідно до можливості протягом квітня – травня 2014 р. Учасники були набрані з центру міста Бірмінгем в університеті Алабами в Бірмінгемі (UAB) за допомогою флаєрів у загальних приміщеннях (паркінги, бібліотеки, академічні класи, зелені площі та комунальні зони прийому їжі). Випробовуваних перевіряли на початкові умови за допомогою телефонної анкети (опис S1 у додатковому матеріалі). Суб'єкти віком від 19 до 35 років як для статі, так і для всіх рас та етнічних груп мали право на участь. Потенційні учасники були виключені на підставі самозвіту про основний стан здоров’я, прийому ліків, які можуть вплинути на їх толерантність до температури, кров’яний тиск або апетит, історії розладів харчування, куріння, вагітності або 5% маси тіла за останні 6 місяців, харчової алергії або дієтичні обмеження та будь-хто з потенційним конфліктом інтересів. Після початку судового розгляду протокол не вносив змін.

Рандомізація

Під час телефонного дзвінка під час скринінгу учасники отримували обмежену інформацію про мету дослідження, щоб не впливати на їх поведінку під час дослідження. Учасникові сказали, що дослідників цікавить вплив теплового середовища на звичайну офісну роботу в діапазоні температур (19–27 ° C, 66–81 ° F), і вони будуть сидіти у закритому кабінеті пізно вранці (10: 30 ранку) виконання сидячих завдань, які вони принесли із собою - читання, письмо або робота на ноутбуці на наданому столі. Вони були повністю проінформовані про цілі дослідження під час проведення брифінгу в кінці своєї участі. Дослідники проводили рандомізацію, реєстрували учасників та призначали учасників на втручання. Дослідники знали про рандомізацію з метою регулювання теплового середовища для досягнення бажаного діапазону температур, але не розкривали учасникам. Після підтвердження свого запланованого візиту за день до участі учасники були рандомізовані на тепліше 26–27 ° C (79–81 ° F) або контрольне середовище 19–20 ° C (66–68 ° F), використовуючи веб-сайт http: //www.random.org/ для генерації випадкових чисел 1 (контрольне середовище) або 2 (тепле середовище). Блокування не проводилось для забезпечення рівних груп.

Експериментальні процедури

Учасники проходили однакові протоколи одночасно на кожному призначеному прийомі, єдина різниця полягає в їх рандомізації до теплового середовища. Теплове середовище контролювали за допомогою термостата та нагрівача приміщення та перевіряли реєстраторами даних температури/освітлення HOBO ® (Onset Corp. UA-002-64) (два в імітованому кабінеті та один за межами будівлі), проводячи вимірювання температури кожні 1 хв. Бернхард та ін. Раніше повідомлялося на основі специфікацій виробника, монітори можуть виявляти температури в діапазоні від -20 до 70 ° C з точністю 0,47 ° C і роздільною здатністю 0,10 ° C при 25 ° C (13). Чотири монітори в одній і тій же контрольованій температурі в приміщенні протягом 5-денного періоду давали середнє значення SD між показаннями 0,04 ° C (13). Під час запланованого візиту учасники пройшли офіційний процес згоди один на один з персоналом та заповнили демографічну анкету. Було зроблено базове теплове зображення. Вони носили стандартизований одяг (довгі штани, взуття із закритим носком, шкарпетки та бавовняну футболку з короткими рукавами) і закликали не залишати кімнату. Якщо їм потрібно було скористатися туалетом, їх проводжали до туалету і реєстрували час.

Через 1 год (середня точка) навчений персонал увійшов до приміщення та зробив друге теплове зображення, що фіксує розрахункову температуру ядра та периферії в середній точці. Після теплового зображення вони подарували учаснику обід об 11:30 - одну велику сирну піцу від національної мережі ресторанів, тарілку, посуд, серветки та воду. Цієї пробної їжі було надано в надлишку, щоб кожен учасник мав залишки піци. Піцу нарізали сіткою, а не типовими скибочками. Учасникам було наказано їсти/пити на дозвіллі, а потім продовжувати працювати над своїми офісними завданнями.

Наприкінці другої години (кінцева точка) персонал увійшов до приміщення та зробив третє теплове зображення основних та периферійних температур. Вони повідомили учаснику, що основний акцент у дослідженні зроблено на кількості споживаної їжі, та проінформували кожного про деталі дослідження про те, що харчові відходи будуть зважуватися. Учасника супроводжували до лабораторії складу тіла, де вага та зріст вимірювали за каліброваною шкалою та стадіометром відповідно. ІМТ розраховували як кг/м 2. Всі випробування проводив навчений персонал, а все обладнання калібрували щодня перед тестуванням.

Первинний результат споживання енергії вимірювали зважуванням залишку їжі та порівнянням із відомою калорійністю. Калорійність продуктів харчування була перевірена за допомогою калориметрії бомб (14) в середньому з трьох зразків основною лабораторією Центру досліджень ожиріння UAB.

Інфрачервоне зображення

Статистичний аналіз

Базові та постекспозиційні характеристики між групами порівнювали т-тест на неперервні змінні або точний тест Фішера для категоріальних змінних. Вплив температури навколишнього середовища на споживання калорій вивчали за допомогою лінійної регресійної моделі після контролю за статтю та ІМТ учасників. Подальший дослідницький аналіз був проведений для вивчення зв'язку між споживанням калорій та оцінками периферійної температури, використовуючи модель лінійної регресії після контролю за термічною обробкою, статі учасників та ІМТ. Всі аналізи проводились із застосуванням SAS 9.4 (Кері, штат Північна Кароліна, США).

Результати

Діаграма потоку учасників показує кількість набраних осіб, які мають право на участь, призначені на лікування та включені в аналізи (Рисунок S1 та Паспорт даних S2 у Додатковому матеріалі). Не було шкоди для учасників та не було виміряно непередбачених ефектів ні в одній з груп лікування. Випробування закінчилося, коли учасники заповнили протоколи (n = 20).

Демографічна та термічна анкета

У демографічних показниках між термічними процедурами не було значних відмінностей (табл. 1). Усі учасники повідомили, що у них вдома є кондиціонер, і вони проводять дві або більше годин на день в іншому місці, крім свого будинку, з кондиціонером. Усі учасники повідомили, що не палять. П'ятнадцять учасників повідомили, що їли за 3 години до участі. Шістнадцять повідомили, що випили, з них шість з кофеїном та п’ять гарячих напоїв. Шість учасників приймали гарячий душ за 3 години або менше до участі, але жоден з них не повідомив про фізичне напруження. П'ять учасників повідомили, що вони носили або лак для нігтів, або акрилові нігті, а дев'ять повідомили, що вони носять актуальні креми або макіяж на областях рук або очей. Більшість учасників повідомили, що вони неодружені (n = 17).

Таблиця 1. Короткий зміст демографічних показників учасників за тепловим станом.

Теплові зображення

Оцінки серцевинних температур, виміряні на основі теплового зображення внутрішнього окуляра ока, варіювали від стандартних 37 ° C (таблиця S1 у додатковому матеріалі). Для оцінки тепловіддачі на кінцівки використовували периферійні температури від теплових зображень. Через 1 год (в середині термічної обробки та до прийому їжі) середня периферична температура в контрольній групі була значно нижчою, ніж у теплішій групі (24,8 проти 32,2, стор 2 = 0,37, стор = 0,046, Теплий Р. 2 = 0,037, стор = 0,62).

Щоб дослідити, чи різниця в споживанні їжі при термічній обробці була опосередкована зменшенням тепловіддачі, була створена друга лінійна модель. Було вивчено взаємозв’язок термічної обробки, статі та ІМТ між споживанням калорій та тепловіддачею, а результати наведені в таблиці 3. Після контролю за термічною обробкою, статі та ІМТ периферійна температура учасника була суттєво пов’язана з споживанням калорій (стор Ключові слова: ожиріння, теплове середовище, термонейтральна зона, споживання їжі, тепловіддача

Цитата: Bernhard MC, Li P, Allison DB та Gohlke JM (2015) Тепла температура навколишнього середовища зменшує споживання їжі в модельованих офісних умовах: пілотне рандомізоване контрольоване дослідження. Спереду. Nutr. 2:20. doi: 10.3389/fnut.2015.00020

Отримано: 27 березня 2015 р .; Прийнято: 18 червня 2015 р .;
Опубліковано: 24 серпня 2015 року

Дуглас Тарен, Університет Арізони, США

Стівен Уайброу, Університет Абердіна, Великобританія
Меган А. Маккрорі, Університет штату Джорджія, США