Ann M Swartz

1 Laborator de cercetare a activității fizice și a sănătății, Departamentul de Științe ale mișcării umane, Universitatea din Wisconsin-Milwaukee, Sala Enderis Hall 453, P.O. Box 413, Milwaukee, WI 53201-0413, SUA

cheltuielile

Leah Squires

1 Laborator de cercetare a activității fizice și a sănătății, Departamentul de științe ale mișcării umane, Universitatea din Wisconsin-Milwaukee, Sala Enderis Hall 453, P.O. Box 413, Milwaukee, WI 53201-0413, SUA

Scott J Strath

1 Laborator de cercetare a activității fizice și a sănătății, Departamentul de Științe ale mișcării umane, Universitatea din Wisconsin-Milwaukee, Sala Enderis Hall 453, P.O. Box 413, Milwaukee, WI 53201-0413, SUA

Abstract

fundal

Progresele în tehnologie, influențe sociale și atribute de mediu au dus la porțiuni substanțiale ale zilei petrecute în activități sedentare. Comportamentul sedentar poate fi cauza multor boli cronice, inclusiv obezitatea, rezistența la insulină, diabetul de tip 2 și sindromul metabolic. Cercetările au demonstrat că ruperea timpului sedentar a fost asociat în mod benefic cu markeri de compoziție corporală, sănătate cardiovasculară și diabet de tip 2. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a cuantifica cheltuiala totală de energie a trei durate diferite de activitate fizică într-o perioadă sedentară de 30 de minute și de a examina beneficiile potențiale ale întreruperii comportamentului sedentar cu activitatea fizică pentru controlul greutății.

Metode

Participanții au finalizat patru crize consecutive de 30 de minute de comportament sedentar (citind, lucrând pe computer sau făcând alte activități de birou) cu și fără întreruperi ale mersului într-un ritm auto-selectat. Bout one nu conținea nicio întrerupere a mersului. Bout doi conținea o perioadă de mers pe jos de 1 minut. Bout trei conținea o perioadă de mers pe jos de 2 minute. Bout patru conținea o perioadă de mers pe jos de 5 minute. Au fost evaluate compoziția corpului și rata metabolică de repaus.

Rezultat

Douăzeci de bărbați și femele (18-39 ani) au finalizat acest studiu. Rezultatele analizei măsurării repetate a varianței cu testarea post-hoc au arătat că s-a consumat mult mai multă energie în timpul fiecărei perioade sedentare de 30 de minute cu o pauză de mers pe jos decât în ​​timpul perioadei sedentare de 30 de minute (sistemul metabolic portabil p 2 în timpul fiecăreia dintre cele patru perioade. Utilizarea și configurarea sistemului au urmat instrucțiunile producătorului. Înainte de fiecare test și după fiecare schimbare a bateriei, COSMED K4b 2 a fost supus calibrării gazului și a debitmetrului conform instrucțiunilor producătorului. cele patru meciuri de 30 de minute. COSMED K4b 2 s-a dovedit a fi o măsură validă a cheltuielilor de energie în comparație cu sacii Douglas [14].

Rata metabolică de repaus

Rata metabolică de repaus (RMR) a fost evaluată utilizând tehnica fluxului prin capotă și analizată utilizând un sistem de măsurare metabolică ParvoMedics TrueOne (Parvomedics, Salt Lake City, UT). Fiecărei persoane i s-a cerut să respecte cu strictețe cerințele de pre-testare, inclusiv lipsa de alimente sau băuturi timp de 8 ore înainte (cu excepția apei) și fără exerciții cu 12 ore înainte. Indivizii au fost evaluați în timp ce erau treji după culcare în decubit dorsal timp de minimum 30 de minute într-un mediu termo-neutru. Minutul cu minutul de consum de oxigen, producția de dioxid de carbon și datele de ventilație au fost analizate pentru a determina RMR într-o perioadă de echilibru de 10 minute sau mai mult. Datele despre ritmul cardiac au fost, de asemenea, colectate folosind o bandă standard pentru ritmul cardiac și un receptor de ceas. Înainte de fiecare test, calibrarea gazului și a ventilației sistemului de măsurare metabolică au fost finalizate pe baza recomandărilor producătorului. Sistemul de măsurare metabolică ParvoMedics TrueOne s-a dovedit a fi o măsură validă a consumului de oxigen, a producției de dioxid de carbon și a ventilației [15].

Compoziția corpului și evaluări antropometrice

Masa și înălțimea corpului au fost măsurate cu îmbrăcăminte minimă și fără încălțăminte. Masa corporală a fost măsurată până la cea mai apropiată 0,01 kg utilizând o scară de balansare a unui medic (Continental Scale Corporation, Bridgeview, IL), iar înălțimea a fost măsurată la cel mai apropiat 0,1 cm folosind un stadiometru (Continental Scale Corporation, Bridgeview, IL). Indicele de masă corporală (IMC) a fost calculat conform formulei de masă corporală (kg) împărțită la înălțimea pătrată (m 2). Măsurătorile de circumferință au fost luate la nivelul taliei (cea mai îngustă parte a trunchiului între coasta cea mai inferioară și creasta iliacă) folosind o bandă de plastic prevăzută cu un mâner de tensiune. Toate măsurătorile circumferinței taliei au fost luate în duplicat la cel mai apropiat 0,1 cm la sfârșitul expirației, cu măsurarea medie înregistrată pentru analiză.

Compoziția corpului cu trei compartimente a fost evaluată prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DXA; GE Lunar Prodigy, Madison, WI). DXA s-a dovedit a fi o măsură fiabilă și validă a procentului de grăsime corporală, cu estimări ale compoziției corporale cuprinse între 1 și 3% grăsime corporală din modele cu mai multe componente [16] și valori ale coeficientului de variație comparabile cu cele ale cântăririi hidrostatice și pletismografie cu deplasare a aerului [17].

Analize statistice și de date

Cosmed K4b 2 oferă date de oxigen respirație, dioxid de carbon și date de ventilație și calculează VO2 și VCO2. Datele au fost mediate pe intervale de 1 minut. RMR măsurat a fost scăzut din cheltuielile brute de energie măsurate colectate în timpul luptelor sedentare pentru a determina cheltuielile nete de energie pentru fiecare luptă.

Statisticile descriptive au fost rulate pentru toate variabilele. Normalitatea datelor a fost evaluată folosind histograme și teste de înclinare. Analiza variației măsurilor repetate a fost utilizată pentru a compara cheltuielile totale de energie brute, cheltuielile totale de energie nete, cheltuielile nete de activitate fizică și cheltuielile nete de energie de ședere între cele patru crize sedentare. Testarea post-hoc Tukey a fost efectuată pentru a determina o diferență semnificativă între atacuri. În cele din urmă, s-au efectuat teste T independente pentru a determina dacă diferențele de grup au fost prezente pentru valorile VO2 în perioade.

Statisticile descriptive sunt exprimate ca medie ± deviație standard; toate celelalte date sunt raportate ca medie ± eroare standard. Analizele au fost efectuate folosind SPSS® 16.0 pentru Windows (SPSS Inc., Chicago, IL), iar nivelul alfa a fost stabilit la 0,05.

Rezultate

Caracteristicile participanților

Participanții au inclus douăzeci de bărbați și femei tineri (cu vârsta cuprinsă între 19 și 38 de ani) cu un IMC cuprins între normal și obez și au măsurat procentul de grăsime corporală variind de la nivelurile inferioare recomandate la obezi [18,19]. Optzeci la sută dintre participanți au fost caucazieni, 15% au fost afro-americani, iar 5% au declarat că sunt insulari din Pacific. Ratele metabolice de repaus ale participanților au fost la niveluri care ar fi de așteptat pentru bărbații și femeile tinere (Tabelul 1).

tabelul 1

Caracteristicile descriptive ale participanților (N = 20)

VariableMeanSDMinimumMaximum
Vârsta (y)28.15.719.038.0
Înălțime (cm)172.19.6155,0187,0
Masa corporală (kg)82,722.251,5136,8
IMC (kg/m 2)27,86.619.841.1
WC (cm)95,558.266.4104,9
Raportul W: H0,820,170,680,90
Grăsime corporală (%)24.912.75.646.1
RMR (ml/kg/min)3.10,42.64.0
RMR (kcal/zi)175937512612589

Notă. IMC, indicele de masă corporală; WC, circumferința taliei; Raportul W: H, raportul talie la șold; RMR, rata metabolică de repaus.

Energia consumată în timpul bolilor sedentare cu și fără activitate

În medie, participanții au cheltuit 7,3% sau 3,2 kilocalorii brute suplimentare în timpul luptei 2, 17% sau 7,6 kilocalorii brute suplimentare în timpul luptei 3 și 37% sau 16,6 kilocalorii brute suplimentare în timpul luptei 4 comparativ cu lupta 1 (Tabelul 2).). La luarea în considerare a cheltuielilor energetice de repaus, participanții au cheltuit 40% sau 3,0 kilocalorii nete suplimentare în timpul luptei 2, 99% sau 7,4 kilocalorii nete suplimentare în timpul luptei 3 și 220% sau 16,5 kilocalorii nete suplimentare în timpul luptei 4 comparativ cu lupta 1. În sfârșit, atunci când exprimă cheltuielile de energie nete în raport cu kilogramele de masă corporală slabă, participanții au cheltuit cu 43%, 86% și cu 200% mai multe kilocalorii nete pe kg de masă corporală slabă în timpul luptelor 2, 3 și respectiv 4, decât în ​​timpul luptei 1.

masa 2

Cheltuieli de energie în timpul sedentarismului cu și fără o pauză de activitate (medie ± SE, N = 20).

Bout 1Bout 2Bout 3Bout 4
EE brută (kcal/30 min)43,9 ± 2,09 b, c, d 47,13 ± 2,2 a, c, d 51,49 ± 3,02 a, b, d 60,45 ± 3,51 a, b, c
EE net (kcal/30 min)7,49 ± 1,23 b, c, d 10,49 ± 1,38 a, c, d 14,85 ± 1,61 a, b, d 23,96 ± 2,04 a, b, c
EE net relativ (kcal/30 min/kg masă corporală slabă)0,14 ± 0,03 b, c, d 0,20 ± 0,03 a, c, d 0,26 ± 0,03 a, b, d 0,42 ± 0,05 a, b, c

un semnificativ diferit de episodul 1 (pb semnificativ diferit de episodul 2 (pc semnificativ diferit de episodul 3 (pd semnificativ diferit de episodul 4 (p (Tabelul 3). 3). Când se extrapolează pentru o zi de lucru completă de opt ore, dacă un individ se ridicau și mergeau 1 minut în fiecare oră, teoretic consumau 24 de kilocalorii pe zi sau 120 de kilocalorii în plus pe săptămână, comparativ cu șederea timp de 8 ore. Mai mult, în picioare și mergeau într-un ritm normal, două până la cinci minute o dată pe oră pe parcursul unei zile de lucru de opt ore ar avea ca rezultat teoretic o cantitate suplimentară de 59 până la 132 kilocalorii, respectiv cheltuite pe parcursul unei zile de lucru de opt ore sau 296 până la 660 kilocalorii suplimentare pe săptămână, comparativ cu ședința.

Tabelul 3

Extrapolări de cheltuieli energetice pentru perturbarea timpului sedentar cu pauze de mers pe jos.

Perioada de timp 1 minut de mers pe jos/30 de minute 2 minute de mers pe jos/30 de minute 5 minute de mers pe jos/30 de minute
1 oră (kcals)6.07.416.5
8 ore lucrătoare (kcals)2459.2132
1 săptămână de 8 ore lucrătoare (kcals)120296660
1 lună de 8 ore lucrătoare (kcals)48011842640
6 luni de 8 ore lucrătoare (kcals)2880710415840
12 luni de 8 ore lucrătoare (kcals)57601420831680

Ședința a reprezentat 100% din cheltuielile energetice nete în prima etapă, 83% din cheltuielile energetice nete în treapta 2, 65% din cheltuielile energetice nete în treapta 3 și 38% din cheltuielile energetice nete în treapta 4. Valorile VO2 stabilite în timpul atacurilor 2 (p = .01) și 3 (p = .026) pentru toți participanții, atacul 2 pentru femei (p = .005) și a atacului 3 pentru bărbați (p = .028) au fost semnificativ mai mari decât atacul 1. În plus, atacul 3 a fost semnificativ mai mare decât atacul 2 doar pentru bărbați (p = .014).

Pauza de mers a reprezentat 17%, 32% și 62% din VO2 net în perioadele 2, 3 și 4 (Tabel (Tabelul 4). 4). Valorile VO2 nete totale și ale activității fizice nete VO2 au fost semnificativ mai mari de la 1 la 2 la 3 la 4 la toți participanții, participanții de sex feminin și participanții de sex masculin. În timp ce activitatea fizică netă VO2 a crescut continuu odată cu creșterea duratei mersului, creșterea cheltuielilor cu energia nu a fost o creștere proporțională a timpului petrecut pe jos. În timpul luptei 3, timpul petrecut pe jos s-a dublat (de la 1 minut la 2 minute), însă activitatea fizică netă VO2 a crescut cu 154%. În plus, în timpul atacului 4, participanții au petrecut 5 minute de mers pe jos, în comparație cu cele 2 minute petrecute mergând în timpul atacului 3 și activitatea fizică netă VO2 a crescut cu 217%. Nu au existat diferențe semnificative între sexe pentru VO2 net total, VO2 net de ședere sau VO2 de activitate fizică netă pentru oricare dintre atacuri.

Tabelul 4

Consumul de oxigen al comportamentelor de mers pe jos și de ședere în timpul atacurilor de șezut cu și fără pauză de mers (medie ± SE).