Вплив розгортання на показники якості дієти та поживності елітних солдатів сил спеціальних операцій армії США

Анотація

Передумови

Солдати Сил спеціальних операцій (СОФ) часто розгортаються і вимагають високого рівня фізичної та когнітивної працездатності. Харчовий статус пов'язаний з когнітивною та фізичною працездатністю. Досліджень, що оцінюють дієтичне споживання та стан поживності в середовищі, що розгортається, бракує. Отже, це дослідження оцінило вплив бойового розгортання на якість дієти та концентрацію сироваткових маркерів харчового статусу, включаючи залізо, вітамін D, паратгормон (PTH), глюкозу та ліпіди, серед елітних солдатів армії США (США).

Методи

Зміни від базової лінії до розгортання були визначені шляхом повторного вимірювання в межах суб'єктів для оцінки індексу здорового харчування-2010 (HEI-2010), споживання їжі, груп продуктів харчування, ключових поживних речовин та показників харчового стану в сироватці крові. Дієтичне споживання оцінювали за допомогою опитувальника частоти прийому їжі. Визначено зв'язок між 25-гідрокси вітаміном D (25-OH вітамін D) у сироватці крові та ПТГ. Аналіз сироваткових маркерів був проведений на 50 учасників, а аналіз дієтичного споживання на 33 учасника.

Результати

У відповідь на розгортання бали HEI-2010 знизились для загального HEI-2010 (70,3 ± 9,1 проти 62,9 ± 11,1), загального плоду (4,4 ± 1,1 проти 3,7 ± 1,5), цілих плодів (4,6 ± 1,0 проти 4,2 ± 1,4 ), молочні (6,2 ± 2,7 проти 4,8 ± 2,4) та порожні калорії (14,3 ± 3,2 проти 11,1 ± 4,5) (P ≤ 0,05). Середньодобовий прийом їжі та груп продуктів харчування, які зменшились, включав загальний вміст молочних продуктівP

Передумови

Військовий персонал Сполучених Штатів (США) розміщений для підтримки безперервних військових операцій, що проводяться з 2001 року. Зокрема, солдати Сил спеціальних операцій (ССО) часто розгортаються [1] і несуть відповідальність за виконання критичних оборонних можливостей, які розглядаються як спеціальна війна, що включає навчання, консультування та допомогу приймаючим країнам, а також хірургічний страйк, що включає деякі операції з гуманітарними цілями, такими як порятунок заручників [2]. Солдати SOF повинні підтримувати високий рівень фізичної та когнітивної працездатності, щоб ефективно реагувати на вимоги місії постійних та нових конфліктів [2]. Звичайні солдати та солдати SOF зазвичай проводять місії з зарубіжних баз, відомих як передові оперативні бази (FOB), які з часом еволюціонували, щоб забезпечити значне притулок та харчування. Однак навколишнє середовище залишається суворим щодо умов життя в США, і швидкопсувні та непсувні продукти харчування можуть бути важко транспортувати до FOB. Можливість обмеженої доступності харчових продуктів, що вимагають транспорту, може призвести до зниження якості споживання дієти в середовищі, що розгортається.

Методи

Учасники

Блок-схема відбору учасників. Скорочення: FFQ = опитувальник частоти харчування

Тривалість розгортання становила рівномірну тривалість часу від 3 до 6 місяців (усі солдати пройшли однакову тривалість розгортання). Вісімдесят шість відсотків були направлені до Афганістану, а решта учасників були розміщені в інших місцях за межами континентальної частини США. Усі солдати мали доступ до гарячого харчування через їдальні в стилі кафетерію до трьох прийомів на день, залежно від індивідуального розкладу. Деякі солдати могли вимагати чергування в години, коли заклади не працювали, що іноді (але не регулярно) могло обмежити кількість страв, які вони могли отримати. Інші продовольчі товари, що зберігаються на полицях, були доступні солдатам шляхом особистого відправлення, наприклад, пакунків для догляду або постачання підрозділом. Харчування, готовий до вживання (MRE) польовий раціон був доступний, якщо це вимагали умови місії. Це дослідження було схвалено Комітетом з вивчення використання людей при Науково-дослідному інституті екологічної медицини армії США, Натік, Массачусетс Слідчі дотримувались Положення армії США 70–25 та Положення про медичні дослідження армії США та Регламенту матеріалів 70–25 щодо використання добровольців у дослідженнях.

Оцінка дієтичного споживання та демографічні характеристики

Дієтичне споживання за попередні 3 місяці оцінювалося на початковому етапі та після повернення із застосування за допомогою паперової та олівцевої версії, що вводила 101 елемент, 2005 Block FFQ (NutritionQuest, Берклі, Каліфорнія) [10, 11]. FFQ був обраний методом оцінки дієти для зменшення навантаження на учасників і тому, що потенціал дослідницьких зусиль для відволікання від військових операцій виключав використання інших методів оцінки дієти під час розгортання. Індекси здорового харчування-2010 (HEI-2010) були розраховані відповідно до максимальних та мінімальних стандартів балів для кожного компонента, які були детально описані в іншому місці [12]. HEI-2010 - це показник якості дієти, який оцінює відповідність федеральним правилам харчування [13,14,15]. Індекс складається з 12 компонентів; 9 компонентів оцінюють відповідність належного споживання (загальна кількість овочів, зелені та квасолі, загальна кількість фруктів, цільних фруктів, цільних зерен, молочних продуктів, загальної білкової їжі, морепродуктів та рослинних білків та співвідношення жирних кислот), а 3 компоненти оцінюють відповідність помірності (натрій, рафіновані зерна та порожні калорії) [16]. Вищі показники для кожного компонента відображають більшу відповідність федеральним правилам. Сума оцінок кожного компонента разом дає загальний бал HEI-2010, який коливається від 0 до 100.

Щоденне споживання продуктів харчування та груп продуктів, дієтичне споживання основних мікроелементів, а також вуглеводів, жирів та білків (виражених у грамах та відсотках калорій), загальне споживання калорій та відсоток калорій із солодощів та десертів отримували з частоти та кількість зареєстрованих харчових продуктів у FFQ та відповідні значення поживних речовин, наведені в базах даних про харчові продукти та поживні речовини USDA [17], як розраховує NutritionQuest. Частоту прийому харчових продуктів, про яку повідомляли самі, оцінювали, пропонуючи учасникам вибрати “Як часто за останні 3 місяці” споживали кожну харчову позицію, зазначену в FFQ. Включені варіанти відповіді: "ніколи", "раз на місяць", "2-3 рази на місяць", "один раз на тиждень", "2 рази на тиждень", "3-4 рази на тиждень", "5-6 разів на тиждень ', або' кожен день '. Потім оцінювали кількість продуктів харчування, про які повідомляли, пропонуючи учасникам вибрати “Скільки в ті дні”. Варіанти відповіді включали розміри порцій, що підходять для кожного продукту харчування, а респонденти отримували стандартизовані зображення розміру порцій.

Демографічна інформація (вік, сімейний стан, рівень освіти, бойова класифікація, ступінь, попереднє розгортання бойових дій та статус куріння) визначалася на основі стандартизованої самостійної демографічної/фонової анкети на початковому рівні. Використання польового раціону MRE визначалося на основі подальшої анкети, яка проводилась після повернення з розгортання. Учасників запитали: «Протягом останніх 6 місяців, за час, коли ви були лише розгорнуті, чи споживали ви який-небудь тип MRE (їжа, готовий до вживання), перелічений нижче? Якщо так, то як часто ви використовували ці продукти? " Продукти включали "Харчування, готове до вживання", "Раціон першого удару", "Перший ударний бар" та "Ерго Напій", а варіанти відповіді частоти використання включали "ніколи", "раз на місяць", "раз на тиждень ',' 2-6 разів на тиждень ',' один раз на день ',' 2 рази на день 'або' 3+ разів на день '.

Маркери харчового статусу

Зразки крові відбирали методом середньої кубітальної венопункції після нічного голодування на вихідному рівні та після розгортання. Одразу після забору гепаринізовану цільну кров застосовували для вимірювання гемоглобіну та глюкози за допомогою портативного аналізатора крові iSTAT 1 (Abbott Point of Care Inc., Princeton, NJ). Залишки зразків центрифугували, обробляли для виділення сироватки, заморожували та зберігали при -80 ° C до часу аналізу. Ферритин і ПТГ вимірювали за допомогою імунологічного аналізу за допомогою автоматизованого аналізатора Immulite 2000 XPi (Siemens Medical Solutions, Malvern, PA). Залізо, загальну здатність зв’язувати залізо (TIBC), загальний холестерин, ліпопротеїни високої щільності (HDL), ліпопротеїди низької щільності (LDL) та тригліцериди оцінювали за допомогою аналізатора клінічної хімії UniCel DxC 600 PRO (Beckman Coulter, Brea, CA). Імуноферментні аналізи (ІФА) використовували для вимірювання гепсидину (DRG Hepcidin ELISA, DRG International Inc., Спрингфілд, Нью-Джерсі) та розчинного рецептора трансферину (sTfR) (Quantikine IVD, розчинний в людині рецептор трансферрину ELISA, R&D Systems Inc., Міннеаполіс, MN). Насичення трансферину (TS) розраховували як концентрацію заліза × 100/концентрацію TIBC. Рівні 25-гідрокси вітаміну D (25-OH вітамін D) оцінювали за допомогою радіоімунологічного аналізу (RIA; 25-Hydroxyvitamin D 125 I RIA kit, DiaSorin Inc., Stillwater, MN).

Статистичний аналіз

Для проведення всіх аналізів використовувалося статистичне програмне забезпечення SAS (версія 9.3; Інститут SAS, Кері, Північна Кароліна). Висновки вважалися статистично значущими для всіх аналізів на P ≤ 0,05. Зміна середніх показників від базового рівня до розгортання для оцінок HEI-2010, споживання продуктів харчування та харчових груп, споживання поживних речовин та маркерів харчового стану оцінювали за допомогою парного t-тесту. Парні вимірювання добре встановлені для збільшення потужності. Частка з маркерами статусу заліза нижче порогових граничних показників, що свідчить про залізодефіцитну анемію (феритин 200 нмоль/л), була пропущена до аналізу. Моделі не були скориговані з урахуванням демографічних показників або загальної якості дієти (загальний бал HEI-2010) під час розгортання, оскільки не було одноваріантних асоціацій з PTH (P > 0,05).

Результати

Демографічні характеристики

Демографічні характеристики розгорнутої вибірки були описані раніше [1]. У середньому солдатам було 33,5 ± 4,5 років і вони виконали 6,9 ± 3,9 попередніх бойових розгортань. Більшість солдатів були одруженими (38/50, 76%) та некурящими (47/50, 94%). Тридцять відсотків закінчили ступінь бакалавра (15/50), 52% - аспірантуру або якийсь коледж (26/50), а 9% - середню школу, коли досяг найвищого рівня освіти. Сімдесят вісім відсотків - бойові солдати (39/50), тоді як 22% - бойова підтримка чи солдати бойової служби (11/50). Вісімдесят шість відсотків були унтер-офіцерами, між рівнями оплати праці від E5 до E-9 (43/50), а решта 14% були офіцерами, між рівнями оплати праці O4 до O5 (7/50).

Зміна дієтичного споживання

Оцінки HEI-2010 для загальної кількості фруктів, цільних фруктів, молочних продуктів, порожніх калорій та загальної кількості HEI-2010 суттєво знизились порівняно з вихідним рівнем (Таблиця 1). У показниках HEI-2010 для загальної кількості овочів, зелені та квасолі, цільнозернових продуктів, загальної білкової їжі, морепродуктів та рослинних білків, співвідношення жирних кислот, натрію чи рафінованих зерен не було змін (P > 0,05). Не спостерігалось суттєвих відмінностей у якості дієти між базовою зразком та тими, що мали дані про дієтичне спостереження (базовий загальний ВОІ-2010: 68,8 ± 8,5 проти 70,3 ± 9,1, P > 0,05).

Споживання продуктів харчування та груп продуктів харчування (у середньому за день), що зменшилося порівняно з вихідним рівнем, включало загальний вміст молочних продуктів 1,78 ± 1,22 проти 1,20 ± 0,78 еквівалента чашки, P 0,05).

Харчове споживання основних поживних речовин (на добу), яке зменшилось порівняно з вихідним рівнем, включало кальцій (959 ± 432 проти 831 ± 394 мг, P = 0,05) та вітаміну D (184 ± 113 проти 147 ± 107 МО, P = 0,03). Не було змін у вживанні в їжу заліза, цинку, натрію, магнію, вітаміну А, бета-каротину, вітаміну В12, вітаміну С, довголанцюгових омега-3 жирних кислот, клітковини, загальної кількості калорій або вуглеводів, жиру або білка виражається в грамах або відсотках калорій (P > 0,05). Відсоток калорій із солодощів та десертів дещо збільшився з початку до під час розгортання (9,6 ± 5,1% проти 13,4 ± 9,1%, P 0,05). Жоден учасник не відповідав критеріям залізодефіцитної анемії ні на початковому етапі, ні після розгортання. Зміни глюкози, загального холестерину, ЛПВЩ, ЛПНЩ або тригліцеридів не спостерігались (P > 0,05).

Сироватка 25-ОН вітаміну D після розгортання була обернено асоційована з ПТГ після розгортання (рис. 2). Загальне споживання вітаміну D під час розгортання також було обернено пов'язане з ПТГ після розгортання (р = −0,35, оцінка параметра = −0,002, P = 0,05). Зв'язок між загальним споживанням кальцію під час розгортання та ПТГ після розгортання також був у зворотному напрямку (р = −0,30, оцінка параметра = −0,001, P = 0,09), але не досягли значущості.

Асоціація між концентраціями 25-ОН вітаміну D та сироватки ПТГ у сироватці після розгортання серед солдатів SOF армії США. Скорочення: SOF = Сили спеціальних операцій; ПТГ = паратиреоїдний гормон; 25-OH вітамін D = 25-гідрокси вітамін D

Використання польових пайок

Пропорція використання польових раціонів МРЕ під час розгортання становила 3/33 (один раз на місяць), 2/33 (один раз на тиждень) та 2/33 (2–6 разів на тиждень). Використання раціону First Strike було зареєстровано 2/33 (раз на місяць) та 1/33 (раз на тиждень), використання First Strike - 2/33 (один раз на місяць) та 1/33 (раз на тиждень), та споживання напою Ergo повідомили 1/33 (раз на місяць).

Розбіжності в розташуванні

Результати не були стратифіковані за місцем розташування, оскільки занадто мало учасників було розміщено в інших місцях, крім Афганістану, і не було істотних відмінностей у важливих результатах за місцем розташування Афганістану в порівнянні з іншими (зміна загальної ВУЗ-2010: -7,6 ± 8,9 проти - 5,2 ± 2,9, зміна 25-ОН вітаміну D: 1,9 ± 23,8 проти 2,6 ± 22,6 нмоль/л, зміна ПТГ: 3,4 ± 12,6 проти 6,5 ± 15,5 нг/л, зміна феритину: -23,4 ± 104,9 проти -78,2 ± 59,2 пмоль/л, і зміна sTfR: 0,8 ± 2,4 проти 1,0 ± 0,8 нмоль/л, P > 0,05).

Обговорення

Причини зменшення споживання молока (і, як наслідок, зменшення споживання кальцію та вітаміну D в їжі) під час розгортання невідомі. Однак, якщо це пов'язано з доступністю та/або низькою якістю, покращення доступності та/або смаку молочних продуктів, що надаються солдатам під час розгортання, може допомогти у забезпеченні достатнього споживання кальцію та вітаміну D. Якщо це неможливо через логістичні проблеми, пов’язані з придбанням та підтримкою якісних швидкопсувних продуктів харчування, додаткові кальцій та вітамін D слід розглянути для подальшого вивчення. Наприклад, було показано, що додаткові кальцій і вітамін D підтримують ПТГ та покращують показники мінеральної щільності кісткової тканини та вмісту мінеральних речовин у кістках серед новобранців чоловічої та жіночої статі під час базової бойової підготовки [24].

Подібно до нашого дослідження, у попередньому дослідженні чоловіків Королівських морських піхотинців також спостерігалося зменшення ферритину після 3- та 6-місячного перебування в Афганістані [7]. Послідовність цих висновків свідчить про те, що загальні умови під час розгортання можуть сприяти деградації запасів заліза. Збільшення фізичної активності, яка може виникнути або через вимоги місії, добровільна фізична активність або і те, і інше, може бути фактором, що сприяє цьому. Раніше було показано, що військова підготовка, що характеризується тривалими субмаксимальними фізичними вправами, погіршує статус заліза у чоловіків [4, 29] і жінок [4]. Зокрема, жінки-новобранці можуть піддаватися підвищеному ризику розвитку залізодефіцитної анемії [30, 31] та доповнення залізом жінок-новобранців під час базової бойової підготовки, що призвело до ослаблення деградованого статусу заліза [32, 33] та прискорення часу роботи у анемічних новобранців. [32]. Оскільки поганий статус заліза може вирішитись з добавками, наступні дослідження можуть, таким чином, мати на меті оцінити вплив розгортання на статус заліза фізично активних жінок-військових.

Обмеження цього дослідження полягає в тому, що учасниками були елітні солдати SOF з відносно високим рівнем якості дієти на початковому рівні, як вказують оцінки HEI-2010. Ці висновки можуть бути не узагальненими для солдатів із нижчою якістю дієти на початковому рівні, оскільки зниження якості дієти, що відбувається при розгортанні, може бути не таким вираженим. Незважаючи на це обмеження, солдати SOF часто розгортаються, і результати застосовуються до цих солдатів, які, ймовірно, знову розгорнуться в майбутньому. Іншим обмеженням є те, що протягом періоду реінтеграції були зібрані дані подальшого спостереження за маркерами харчового статусу, і маркери могли змінюватися протягом цього часу. Однак це може бути не дійсним обмеженням, оскільки наш висновок про зниження рівня сироваткового феритину повторює той самий висновок, який спостерігався в попередньому дослідженні чоловічих королівських морських піхотинців, в якому були зібрані дані під час розгортання [7]. Слід також зазначити, що загальний обсяг вибірки у цьому дослідженні був невеликим, що відображає невелику чисельність елітних солдатів SOF порівняно з популяцією звичайних солдатів в армії США. Для виявлення менших ефектів, ніж ті, що спостерігаються у цьому дослідженні, можуть знадобитися великі дослідження з більшою кількістю учасників.

Висновки

Загалом, під час оперативного розгортання спостерігалося зниження якості дієти (HEI-2010) та зменшення споживання їжі та груп продуктів (загальна кількість соків, що не містять соків, загальна кількість молочних продуктів та молока). Одночасно спостерігали зменшення споживання кальцію та вітаміну D в їжі, а також підвищення рівня ПТГ у сироватці крові. Запаси заліза постраждали, оскільки феритин знижувався, а sTfR збільшувався. Ці висновки важливі, оскільки умова розгортання є хронічним для солдатів SOF, які часто розгортаються. Слід продовжувати заохочувати військовослужбовців, які часто розгортаються, споживати фрукти та овочі, а також достатні джерела їжі кальцію та вітаміну D (наприклад, молочні продукти) та заліза (наприклад, м'яса та птиці), коли вони перебувають у США та під час розміщення в послаблюють потенційні зниження харчового статусу.