Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Departamente de Studii Umane și Științe Nutriționale, Clădirea Educației din Sala 205, Universitatea din Alabama, Birmingham, AL 35294‐1250. E - mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Școala de Studii privind Mișcarea Umană, Universitatea de Tehnologie Queensland, Brisbane, Australia.

Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Școala de Studii privind Mișcarea Umană, Universitatea de Tehnologie Queensland, Brisbane, Australia.

Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Departamente de Studii Umane și Științe Nutriționale, Clădirea Educației din Sala 205, Universitatea din Alabama, Birmingham, AL 35294‐1250. E - mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Școala de Studii privind Mișcarea Umană, Universitatea de Tehnologie Queensland, Brisbane, Australia.

Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Departamente de studii umane și științe nutriționale, Universitatea din Alabama, Birmingham, Alabama

Școala de Studii privind Mișcarea Umană, Universitatea de Tehnologie Queensland, Brisbane, Australia.

Abstract

Obiectiv: Cheltuielile de energie în repaus (REE) au crescut la 24 de ore după exerciții aerobice de intensitate ridicată, care au durat 60 de minute, în timp ce rezultatele au fost inconsistente după antrenamentele de rezistență și exercițiile aerobice de durată mai scurtă. Obiectivul studiului a fost de a compara efectele a 40 de minute de aerobic de înaltă intensitate vs. exercițiu de rezistență pe REE 19 până la 67 de ore după exercițiu.

Metode și proceduri de cercetare: REE a fost comparat la 19, 43 și 67 de ore după 40 de minute de antrenament aerob (AT; 80% ritm cardiac maxim) sau antrenament de rezistență (RT; 10 repetări la 80% forță maximă, două seturi și opt exerciții). Douăzeci și trei de femei negre și 22 de femei albe au fost repartizate aleatoriu la AT, RT sau fără antrenament (controale). Exerciții antrenați 25 de săptămâni. REE a fost măsurat după un post de 12 ore.

Rezultate: A existat o interacțiune semnificativă de timp × grup pentru REE atunci când s-a ajustat pentru masa fără grăsime și masa de grăsime, testele post hoc relevând că diferența de 50 kcal între 19 și 43 de ore (1310 ± 196 - 1260 ± 161 kcal) și 34 ‐Diferența Kcal între 19 și 67 ore (1310 ± 196 până la 1276 ± 168 kcal) a fost semnificativă pentru AT. Nu s-au găsit alte diferențe, inclusiv RT (19 ore, 1256 ± 160; 43 ore, 1251 ± 160; 67 ore, 1268 ± 188 kcal). Norepinefrina din urină a crescut odată cu antrenamentul numai în AT. După ajustarea pentru masa fără grăsimi, REE Δ între 19 și ambele 43 și 67 de ore a fost semnificativ legat de noradrenalina din urină (r = 0,76, p

Introducere

Cheltuielile de energie, în special din activitatea fizică, sunt promițătoare pentru prevenirea creșterii în greutate ((1), (2)). Cu toate acestea, nu este suficient să înțelegem efectele pe termen scurt ale exercițiilor; este, de asemenea, important să înțelegem impactul pe termen lung al diferitelor regimuri de exerciții asupra cheltuielilor energetice de repaus (REE). 1 1 Abrevieri non-standard: REE, cheltuieli energetice de repaus; RT, antrenament de rezistență; V o 2, absorbția de oxigen; V o 2max, absorbție maximă de oxigen; AT, antrenament aerob; GCRC, Centrul General de Cercetare Clinică; RER, rata de schimb respiratorie; HR, ritm cardiac; RER, raport de schimb respirator; FFM, masă fără grăsimi; FM, masă grasă.
Este bine documentat că creșterea țesutului slab, cum ar fi cele care apar cu antrenamentul de rezistență cronică (RT), sunt asociate cu creșterea REE (3), (4), (5), (6)).

S-a dovedit că o singură perioadă de exerciții de rezistență intensă este asociată cu REE crescut timp de 24 sau mai multe ore după efort intens ((7), (8), (9)). Dolezal și colab. ((10)) a raportat chiar o creștere care durează până la 48 de ore. Cu toate acestea, în alte studii, nu s-a constatat nicio creștere în REE 19 (11)) și 21 (12)) ore după ~ 30 minute de RT. În general, sesiunile de exerciții fizice în care a existat o creștere a REE au avut intensitate și volum relativ ridicate în comparație cu cele care nu au. De exemplu, 5 seturi de 10 exerciții la 70% din maxim au indus mai mult de o creștere de 90 kcal/zi în REE 14,5 ore după exercițiu ((8)), în timp ce 2 seturi de 8 exerciții de grup muscular mare la 70% din maxim nu au făcut produce orice creștere semnificativă a REE la 18 ore după exercițiu (12).

Persoanele care participă în mod regulat la exerciții aerobice au o compoziție corporală mai mare - ajustată REE decât cele care sunt sedentare (13), (14), (15), (16), (17)), cel puțin parțial, din cauza tonelor simpatice crescute (15), (16), (18), (19), (20)). În plus, mai mulți anchetatori au raportat creșterea REE până la 24 de ore după o sesiune de exerciții aerobice de intensitate mare (17), (18), (21), (22)). În general, studiile care au arătat o creștere a REE după exerciții au fost de intensitate relativ mare și durată lungă ((21), (23), (24)). De exemplu, nu există diferențe în magnitudinea sau durata absorbției de oxigen post-exercițiu (V o 2) s-au găsit între 40% și 60% absorbție maximă de oxigen (V o 2max) exercițiu la femei active ((25)). Spre deosebire, într-un amestec de femei în formă aerobică și nepotrivite, am arătat o creștere a REE cu peste 100 kcal/zi la 21 de ore după o perioadă de 1 oră de 100% V o exercițiu de interval 2max vs. 50% V o 2max exercițiu continuu (21)). Aceste diferențe în REE au fost observate în ciuda ambelor sesiuni de exerciții care produc rezultate de lucru identice.

Un număr de anchetatori au arătat că tonul simpatic este legat de REE (15), (17), (18)). Fluxul de energie (nivelul absolut al consumului și cheltuielilor de energie în condiții de echilibru energetic) este mai mare la adulții care fac mișcare regulată decât la persoanele sedentare. Când adulții care au exercitat în mod regulat reduc activitatea fizică, aceștia experimentează o scădere a fluxului de energie și a REE (26). Scăderea REE este însoțită de scăderi ale catecolaminelor plasmatice, sugerând implicare simpatică ((26)). Recent Bell și colab. ((20)) au arătat că fluxul ridicat de energie este un factor care contribuie la stimularea crescută a receptorilor β-adrenergici ai REE.

Literatura disponibilă sugerează că exercițiile aerobice și de rezistență cu volum mare/mare pot avea efecte asupra REE timp de 24 de ore după exercițiu. Puține studii au comparat efectele exercițiilor mai puțin solicitante asupra REE. Acest lucru poate fi important, având în vedere interesul reînnoit asupra exercițiului pe care exercițiul îl poate avea asupra menținerii greutății. Și mai puține studii au examinat REE timp de> 24 de ore după exercițiu. Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a determina ce efecte are intensitatea moderată și volumul aerob sau RT asupra REE 19 până la 63 de ore după o sesiune de exerciții.

Metode și proceduri de cercetare

În trei dimineți consecutive, după o noapte în GCRC și un post de 12 ore, REE a fost măsurat imediat după trezire între 6 și 7 dimineața. Subiecților nu li s-a permis să doarmă, iar măsurătorile au fost făcute într-o cameră liniștită, ușor luminată, bine ventilată. Temperatura a fost menținută între 22 ° C și 24 ° C. Măsurătorile au fost făcute cu subiectul în decubit dorsal pe un pat confortabil, cu o cearșaf, dacă se dorește, cu capul închis într-un baldachin de plexiglas. După o odihnă de 15 minute, REE a fost măsurată timp de 30 de minute cu un sistem computerizat, cu circuit deschis, cu calorimetrie indirectă, cu un baldachin ventilat (Delta Trac II; Sensor Medics, Yorba Linda, CA). O arsură de alcool folosind alcool etilic PHARMCO USP deshidratat 200 (PHARMCO Products, Inc., Brookfield, CT) a fost utilizată bilunar pentru a verifica specificațiile producătorului. Înainte de fiecare test, analizorii de gaz au fost calibrați cu gaze certificate cu concentrații standard cunoscute. Ultimele 20 de minute de măsurare au fost utilizate pentru analiză. V o 2 și producția de dioxid de carbon au fost măsurate continuu, iar valorile au fost calculate la intervale de 1 minut. Cheltuielile cu energia și rata de schimb respiratorie (RER) au fost calculate din V o 2 și datele CO2.

Țesutul fără grăsime și țesutul adipos au fost determinate de DXA (DPX-L; Lunar Radiation Corp., Madison, WI). Scanările au fost analizate folosind Software-ul pentru adulți (versiunea 1.33), așa cum s-a descris anterior (27).

V o 2max

Dimineața, după un post peste noapte, V o 2max a fost determinată prin calorimetrie indirectă pe o bandă de alergat folosind un protocol Bruce modificat până la epuizare. Volumele de O2 și CO2 au fost măsurate continuu prin spirometrie în circuit deschis și analizate folosind un sistem de testare metabolică MAX-II (PHYSIO-DYNE, Quogue, NY). Înainte de fiecare test, analizorii de gaz au fost calibrați cu gaze certificate cu concentrații standard cunoscute. Frecvența cardiacă (HR) a fost monitorizată de un monitor Polar Vantage XL HR (Polar Beat, Port Washington, NY). Cel mai inalt V o 2, RER și HR obținute în ultimele 2 minute de exercițiu au fost înregistrate ca V o 2 max, RER max și HR max. Cele trei criterii de realizare a V o 2 max au fost: o nivelare sau platou de V o 2max, RER> 1,1 și HR maximă în decurs de 10 bătăi - maxim prezis.

Norepinefrina

Cromatografia lichidă de înaltă performanță a fost utilizată pentru a furniza măsurători fracționate de catecolamină ale norepinefrinei ((28)). Probele de urină au constat din alicote de 10 ml dintr-o colecție de 24 de ore conservată cu 6 N HCL într-un flacon cu capac din plastic.

AT a presupus mers continuu/jogging pe o bandă de alergat, începând cu o încălzire de 3 minute și de 3 până la 5 minute de întindere. În prima săptămână de antrenament, subiecții au efectuat 20 de minute de exerciții continue la 67% HR maximă. În fiecare săptămână după prima săptămână, durata și intensitatea au crescut, astfel încât la începutul celei de-a 8-a săptămâni, subiecții s-au exercitat continuu la 80% din HR maximă timp de 40 de minute. După sesiunea de exerciții, subiecții s-au răcit timp de 3 până la 5 minute, cu intensitatea exercițiului scăzând treptat.

După o încălzire pe bandă de alergat sau ergometru de bicicletă timp de 5 minute și 3 până la 5 minute de întindere, subiecții au efectuat următoarele exerciții: genuflexiuni, extensie a picioarelor, ondulare a picioarelor, flexia cotului, extensie triceps, tracțiune laterală, presă pe bancă, presă militară, extensie a spatelui inferior și așezări ale picioarelor îndoite. Un set de 10 repetări a fost efectuat în primele 4 săptămâni, după care s-au efectuat două seturi de 10 repetări pentru fiecare exercițiu, cu 2 minute de odihnă între seturi. Antrenamentul a fost progresiv, cu intensitate bazată pe 80% din greutatea maximă pe care o persoană a ridicat-o o dată. Forța a fost evaluată la fiecare 3 săptămâni, iar ajustările rezistenței la antrenament au fost făcute pe baza celui mai actual 80% din greutatea maximă pe care o persoană a ridicat-o o dată.

Statistici

Rezultate

Nu s-au găsit interacțiuni rasă × grup sau rasă × grup × timp pentru variabila principală de interes, REE (grup × rasă, p = 0,77; grup × cursă × timp, p = 0,94). Prin urmare, datele din cele două curse au fost reunite pentru toate analizele. Nu s-au găsit efecte de grup pentru nicio variabilă, arătând că nu s-a produs nici o prejudecată sistematică de eșantionare între grupuri pentru vârstă, compoziție corporală și fitness aerob. Caracteristicile descriptive ale subiecților sunt prezentate în Tabelul 1.

Exerciți aerobici (n = 16) Antrenori de rezistențăn = 14) Comenzin = 15)
Vârsta (ani) 33,8 ± 6,6 34,8 ± 6,9 33,7 ± 5,5
Greutate (kg) 63,4 ± 6,4 66,4 ± 6,9 66,4 ± 6,2
IMC (kg/m 2) 23,9 ± 1,0 23,9 ± 0,8 23,9 ± 1,2
Gras (%) 33,9 ± 5,1 31,6 ± 5,4 32,9 ± 4,8
V o 2max (mL/m) 2087 ± 333 2160 ± 371 2034 ± 330
V o 2max (mL/kg greutate corporală pe minut) 33,7 ± 6,6 32,6 ± 4,9 30,8 ± 5,0
V o 2max (mL/kg ln pe minut) 48,0 ± 8,1 44,5 ± 4,6 43,3 ± 5,7
  • V o 2max, absorbție maximă de oxigen.
  • Nu există diferențe semnificative între grup, p Tabelul 2. Cheltuieli energetice de repaus și coeficienți respiratori pe parcursul celor 3 zile în GCRC (medie ± deviație standard)

creșterea

Modificarea REE ajustată pentru FM și FFM după exercițiu.

Deși femeile au fost instruite să meargă/să alerge pe banda de alergat la 80% din HR maximă în timpul sesiunilor AT, iar antrenamentul mediu HR a fost foarte apropiat de HR țintă (medie, 81,9 ± 7,5%), s-au produs unele variații în HR medie (maxim de 94% și minim de 65%). Pentru a determina dacă intensitatea relativă a exercițiului ar putea fi legată de creșterea REE după exercițiu, a fost utilizată regresia multiplă pentru a determina relația diferenței REE între 19 și 43 de ore cu procentul de HR maximă realizată de exerciții aerobi. După ajustarea pentru V o 2max în mililitri pe kilogram de FFM pe minut, procentul din FC maxim a fost independent legat de diferența de REE între 19 și 33 de ore după exercițiu (parțial r = 0,61, p o Valorile norepinefrinei în urină de 2 max (în mililitri pe minut) și 24 de ore au fost în mod independent și semnificativ legate de REE 19 ore după exercițiu, dar valorile de epinefrină în urină de 24 de ore nu au fost legate independent de REE 43 sau 67 de ore după exercițiu). V o Valorile 2max au fost corelate cu REE în toate cele trei puncte de timp, independent de FFM, FM și norepinefrină de urină.

Discuţie

În concordanță cu rezultatele din sesiunile de exerciții relativ mai stresante decât cele utilizate în prezentul studiu, rezultatele acestui studiu arată că la femeile aflate în premenopauză, REE a fost crescută la 19 ore după exerciții aerobice de intensitate și volum moderate. Nu s-au observat diferențe între femeile albe și cele negre în ceea ce privește amploarea elevației. Creșterea nu a fost prezentă la 43 de ore după exercițiu și nu a avut loc în niciun moment - puncte de timp pentru femeile care au efectuat RT de intensitate și volum moderate. Intensitatea relativă a exercițiului (procent din HR maximă) la exerciții aerobici a fost legată de creșterea REE la 19 ore după exercițiu, susținând ipoteza că creșterea REE după o sesiune de exerciții aerobice poate fi îmbunătățită atunci când intensitatea efortului este mare.

Deoarece stresul de antrenament a fost relativ moderat și ușor tolerat de femeile supraponderale anterior sedentare, aceste rezultate arată promițătoare pentru creșterea cheltuielilor de energie și, astfel, a rezistenței la creșterea în greutate. Chiar dacă creșterea REE a dispărut cu 33 de ore, este probabil ca creșterea REE după exercițiu să reapară după fiecare luptă de antrenament, deoarece antrenorii aerobi s-au antrenat de 3 ori/săptămână timp de 21 de săptămâni, deci au fost bine adaptați la antrenament înainte de testul de efort. Prin urmare, antrenamentul de exerciții fizice cu intensitate/durată moderată la 3 sau 4 zile în fiecare săptămână poate duce la o creștere constantă a REE.

Creșterea tonusului sistemului nervos simpatic a fost legată de creșterea REE după exerciții de intensitate ridicată (15), (16), (17), (18), (19), (20)). Deși mecanismul din spatele creșterii activității sistemului nervos simpatic tonic este necunoscut, Bell și colab. ((20)) au arătat recent că fluxul mare de energie cauzat de creșterea cheltuielilor calorice în timpul efortului a crescut activitatea receptorilor β-adrenergici, stimulând o creștere a REE. În concordanță cu ipoteza că REE crește după efort poate fi mediată de un tonus al sistemului nervos simpatic crescut, am constatat că norepinefrina de urină 24 de ore a fost semnificativ legată de REE chiar și după ajustarea pentru fitness aerobic și compoziția corpului. Sprijinind în continuare legătura dintre activarea sistemului nervos simpatic și REE după exercițiu, am constatat, de asemenea, că noradrenalina din urină a fost semnificativ legată de diferența dintre REE după 19 și 43 de ore după exercițiu.

Contrar creșterii constatate la antrenorii aerobici, nu a fost găsită nicio creștere la antrenorii de rezistență. Aceste rezultate sunt în concordanță cu unele studii, în special cu cele care implică rezistență relativ scăzută și/sau volum redus de antrenament ((11), (12), (29)). Interesant, creșterea REE după RT poate fi mai mult legată de necesarul de energie pentru repararea mușchilor decât de stimularea sistemului nervos simpatic din cauza fluxului de energie crescut. S-a demonstrat că exercițiul rezistiv intens a produs creșteri mai mari în REE 14,5 ore după exercițiu decât intensitatea moderată (∼51% V o 2max) exercițiu aerob, chiar și atunci când cele două sesiuni de exerciții au fost potrivite pentru costul net al energiei ((8)). În plus, REE a crescut la 24 și 48 de ore după un atac intens de RT la indivizii neantrenați în comparație cu același atac relativ relativ la RT la persoanele instruite ((10)). Creșterea REE la subiecții neantrenați a fost însoțită de niveluri semnificativ mai ridicate ale creatin kinazei serice la 24, 48 și 72 de ore după exercițiu, sugerând că au avut loc leziuni musculare semnificative ca urmare a antrenamentului.

Costul energetic relativ scăzut al RT susține, de asemenea, noțiunea că reparația musculară poate fi un factor mai puternic decât creșterea fluxului de energie la creșterea temporară a REE după exerciții de rezistență. Cheltuielile nete de energie pentru RT au fost mici în acest studiu (89 kcal/sesiune). În plus, subiecții au fost bine adaptați la antrenament (după ce s-au antrenat de 3 ori/săptămână timp de peste 4 luni), scăzând posibilitatea de afectare musculară semnificativă. Este probabil ca cele două seturi de stres RT cu 10 repetări utilizate în acest studiu să fie insuficiente pentru a produce o creștere a fluxului de energie capabil să crească tonusul sistemului nervos simpatic sau suficientă deteriorare musculară pentru a crește REE la niveluri măsurabile. Este cel puțin posibil, dacă nu probabil, să se fi observat o creștere a REE după RT dacă cheltuielile calorice au fost corelate cu cheltuielile calorice din timpul exercițiului aerob. Acest lucru ar fi presupus o creștere a timpului de antrenament la ± 120 de minute, deoarece costul energetic al celor 40 de minute de AT a fost de ± 3 ori mai mare decât costul energetic al celor 40 de minute de RT (273 vs. 86 kcal). Scopul studiului a fost totuși de a evalua două rețete de exerciții comune date publicului ca parte a unui program de slăbire sau de menținere a greutății.