Валідаційне дослідження витрат та споживання енергії під час обмеження калорій за допомогою подвійно міченої води та змін у складі тіла 1 - 3

Анотація

Передумови

Клінічні випробування, що включають обмеження калорій (CR), вимагають оцінки дотримання призначеної CR з використанням об'єктивного показника споживання енергії (EI).

Об’єктивна

Метою було перевірити використання витрат енергії (ЕЕ), виміряних подвійно міченою водою (ДМВ), у поєднанні з точними вимірами складу тіла, для розрахунку ЕІ людини протягом 30% CR.

Дизайн

Десять учасників пройшли 30% CR протягом 3 тижнів. Протягом останнього тижня (7 днів) 24-годинний ЕЕ вимірювали в дихальній камері та одночасно за допомогою DLW (EEDLW). ЕІ розраховували на основі 7-денної ЕЕ, виміряної за допомогою DLW, та на основі змін запасів енергії (ES) (ваги та складу тіла). Потім розрахований EI порівнювали з фактичним EI, виміряним у камері, використовуючи наступні рівняння: розрахований EI (ккал/д) = EEDLW + ΔES, де ΔESFM/FFM (ккал/d) = (9,3 × ΔFM, г/д) + (1,1 × ΔFFM, г/д), FM - жирова маса, а FFM - нежирна маса.

Результати

Ми виявили тісну згоду (R = 0,88) між ЕЕ, виміряною в метаболічній камері, та EEDLW під час CR. Використовуючи виміряний коефіцієнт дихання, ми виявили, що середнє значення (± SD) EEDLW становило 1934 ± 377 ккал/добу, а ЕЕ, виміряне в метаболічній камері, становило 1906 ± 327 ккал/добу, тобто перевищення на 1,3 ± 8,9%. EI, розрахований на основі EEDLW та на основі змін ES, на 8,7 ± 36,7% перевищував фактичний EI, наданий під час перебування в камері (1596 ± 656 ккал/д).

Висновки

Методи DLW можуть точно оцінювати 24-годинну ЕЕ під час CR. Незважаючи на те, що середня різниця між фактичними та розрахунковими показниками EI для групи була невеликою, ми дійшли висновку, що міжособистісна мінливість була занадто великою, щоб надати оцінку прихильності КР на індивідуальній основі.

ВСТУП

Епідеміологічні дослідження дієти та захворювань покладаються на точне визначення дієтичного споживання. Незважаючи на те, що в даний час використовується широкий спектр ретельно розроблених інструментів оцінки споживання, загальновизнано, що споживання їжі за власним бажанням за всіма методами має великі похибки вимірювання; таким чином, необхідні більш об'єктивні заходи. Потреби в енергії у людини можна оцінити з достатньою надійністю та точністю, коли маса тіла стабільна (1-3); однак, за своєю суттю важче отримати точні оцінки в періоди позитивного або негативного енергетичного балансу, коли вага тіла і, отже, запаси енергії коливаються.

Перший закон термодинаміки стверджує, що енергія зберігається. З точки зору людського метаболізму, споживання енергії (ЕІ) дорівнює витратам енергії (ЕЕ) плюс зміни в запасах енергетичного тіла. Використання води з подвійною міткою (DLW) для оцінки загальної добової ЕЕ (TDEE) у вільноживучих людей добре відоме і підтверджене кількома іншими методами, включаючи метаболічні камери, з точністю 1–2% та точність ≈5–7% (4-7). Щоб оцінити ЕІ від TDEE, можна припустити, що людина перебуває в балансі енергії та макроелементів. Існує мало інформації про використання TDEE під час дисбалансу енергії. Наприклад, TDEE, виміряний за допомогою DLW, не змінився у відповідь на перегодовування у дорослих із недостатньою вагою, але не робилося спроб обчислити EI (8). В іншому дослідженні, в якому одночасно вимірювали TDEE (за DLW) та EI (за записами дієти) (9), більшість учасників втрачали вагу, але EI, оцінений на основі вільноживучих EE та змін маси тіла, становив 221 ± 550 ккал/добу більший, ніж розрахований на основі даних про харчування, що підтверджує концепцію, що записи про їжу занижують справжнє споживання.

У рамках першого довгострокового дослідження обмеження калорій (CR) у людей, які не страждають на глубоку смерть, з об’єктивними визначеннями ЕЕ та споживання - CALERIE (Всебічна оцінка довгострокових ефектів зменшення споживання енергії) - ми провели 7-денну дослідження кімнатного калориметра протягом 30% CR для підтвердження 1) використання DLW для розрахунку TDEE протягом періоду CR; 2) здатність маси тіла, двоенергетична рентгенівська абсорбціометрія (DXA) або обидва вимірювання на початку та в кінці дослідження DLW для оцінки змін у запасах енергії тіла; та 3) точність та точність визначення ЕІ людини, розрахована за DLW (TDEE) та DXA (запаси енергії) у порівнянні з фактичною ЕІ, наданою протягом короткого періоду CR.

ПРЕДМЕТИ І МЕТОДИ

Учасники дослідження

Учасників набирали відповідно до тих самих критеріїв включення та виключення, які використовувались для зарахування до дослідження Пеннінгтонського центру біомедичних досліджень (PBRC) CALERIE, тобто обстежувані мали бути віком 25–50 років (чоловіки) або 25–45 років (жінки)., мають індекс маси тіла (ІМТ; у кг/м 2) 25–30, не палити і не брати участі в аеробних вправах> 10 год/тиждень (10). У дослідженні брали участь десять випробовуваних (4 чоловіки та 6 жінок). Усі учасники пройшли всебічну історію хвороби та фізичний огляд та надали письмову інформовану згоду. Організаційна комісія з перевірки PBRC затвердила як протокол дослідження, так і форму згоди.

Вивчати дизайн

Після скринінгу кожен учасник брав участь у дослідженні протягом 4 тижнів (рис. 1). Протягом першого тижня було проведено базове тестування (DXA та 24-годинна ЕЕ в метаболічній камері), в той час як учасникам була надана дієта, що підтримує вагу. Потім учасники споживали CR-дієту протягом 3 тижнів. Протягом перших 2 тижнів обстежувані були амбулаторними хворими, а протягом останніх 7 днів дослідження учасники перебували в метаболічній камері. Склад тіла вимірювали в двох примірниках за допомогою DXA, як до, так і після перебування в 7-й камері, а масу тіла вимірювали щодня після того, як випробовувані скасували та перед тим, як вони вживали сніданок, коли учасники носили лікарняну сукню (метаболічна вага). TDEE вимірювали одночасно за допомогою дихального газообміну та DLW протягом цього періоду часу.