Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Sănătate și Știința Exercițiului, Universitatea Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Sănătate și Știința Exercițiului, Universitatea Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Radiologie și științe tradiționale, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Laboratorul de epidemiologie, demografie și biometrie, Institutul Național de Îmbătrânire, Bethesda, Maryland, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Sănătate și Știința Exercițiului, Universitatea Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Sănătate și Știința Exercițiului, Universitatea Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Departamentul de Științe ale Sănătății Publice, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston-Salem, Carolina de Nord, SUA

Radiologie și științe tradiționale, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Laboratorul de epidemiologie, demografie și biometrie, Institutul Național de Îmbătrânire, Bethesda, Maryland, SUA

Secțiunea de Gerontologie și Medicină Geriatrică, Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină a Universității Wake Forest, Winston - Salem, Carolina de Nord, SUA

Abstract

Introducere

Pe măsură ce prevalența obezității în rândul adulților în vârstă crește, se preconizează că prevalența handicapului legat de obezitate va crește și ((1), (2), (3)). Adulții în vârstă cu dizabilități au mai multe șanse să necesite asistență medicală pe termen lung, ceea ce duce la o reducere a calității vieții și la o povară economică ridicată (4). Grăsimea se acumulează în și în jurul organelor, cum ar fi mușchiul scheletic (grăsime intermusculară) și inima (grăsime pericardică). Acest lucru este asociat cu un risc mai mare de afectare funcțională și de boli metabolice și cardiovasculare, independent de adipozitatea totală (5), (6), (7)).

Restricția calorică care produce pierderea în greutate ameliorează unele dintre consecințele metabolice ale obezității și este eficientă în reducerea depozitelor de grăsimi ectopice la grupele de vârstă mai mici (8), (9), (10)). În ciuda beneficiilor, pierderea în greutate nu este recomandată în mod obișnuit pentru adulții mai în vârstă, deoarece poate duce la pierderea mușchilor scheletici și poate exacerba afectiunile legate de vârstă ale funcției și mobilității musculare ((11), (12), (13)). O terapie ideală pentru schimbarea compoziției corpului la adulții în vârstă ar viza compartimentele de grăsime ectopice, păstrând în același timp masa musculară, oferind astfel un beneficiu metabolic, reducând în același timp riscul de pierdere a funcției fizice.

Două strategii potențial complementare pentru atingerea acestor obiective de compoziție corporală sunt antrenamentul de rezistență și tratamentul cu agonist PPARγ. S-a demonstrat că antrenamentul progresiv de rezistență păstrează țesutul slab la adulții în vârstă care suferă o pierdere în greutate ((14)). Antrenamentul de forță și antrenamentul de putere sunt raportate la fel de eficiente în creșterea masei slabe totale și îmbunătățirea performanței funcționale la adulții mai în vârstă (> 65 de ani) (15). Măsura în care antrenamentul de rezistență care se concentrează pe îmbunătățirea puterii musculare afectează pierderea țesutului slab la bărbații și femeile în vârstă în timpul pierderii în greutate este mai puțin clară. Mai mult, nu există o sinergie între antrenamentul de rezistență și pierderea în greutate hipocalorică pentru reducerea grăsimii intermusculare.

PPARγ-agoniștii sunt sensibilizatori la insulină utilizați pentru tratarea diabetului de tip 2 care redistribuie țesutul adipos din viscerul abdominal în compartimentul subcutanat, care este considerat un profil mai favorabil din punct de vedere metabolic ((16)). Deși pacienții diabetici tratați cu agoniști PPARγ pierd grăsime viscerală abdominală, aceștia se îngrașă adesea, în absența restricției calorice (17). Cu toate acestea, respectarea concomitentă a unei diete cu conținut scăzut de calorii poate preveni creșterea generală în greutate ((18)). Nu se știe dacă tratamentul cu PPARγ-agonist în timpul scăderii în greutate hipocalorică afectează și depozitele de grăsime, altele decât depozitul abdominal visceral, cum ar fi grăsimea intermusculară sau pericardică. Creșterea grăsimii intermusculare în special este asociată cu o stare funcțională mai slabă la vârste mai înaintate ((7), (19)); prin urmare, s-ar putea ipoteza că îmbunătățirea pierderii de grăsime în mai multe depozite viscerale ar îmbunătăți funcția fizică la adulții în vârstă supraponderali/obezi supuși pierderii în greutate hipocalorică. Deoarece modificările compoziției corporale diferă între bărbați și femei în vârstă după pierderea în greutate (20), (21)), efectele pioglitazonei și ale antrenamentului de rezistență asupra compoziției corpului în contextul pierderii în greutate merită explorarea separată a bărbaților și a femeilor.

Prin urmare, scopul acestui studiu a fost de a testa ipotezele că tratamentul cu pioglitazonă scade mai multe depozite de grăsime ectopică și antrenamentul de rezistență reduce pierderea de țesut apendicular slab în timpul pierderii în greutate. Pentru a face acest lucru, am evaluat efectele independente ale PPARγ - pioglitazonă agonistă și antrenamentul de rezistență asupra depozitelor de grăsime cu semnificație pentru sănătatea funcțională la bărbații în vârstă (65-79 de ani) neponderici/obezi supraponderali/obezi care suferă pierderea în greutate. Efectul general al pierderii în greutate hipocalorică asupra mai multor depozite de grăsime ectopică și țesut slab a fost, de asemenea, determinat la bărbați și femei separat.

Metode și proceduri

Prezentare generală a designului

Toți participanții au fost supuși unui program de restricție calorică de 16 săptămâni conceput pentru a obține o pierdere în greutate de 7% și au fost randomizați concomitent la unul dintre cele patru grupuri de intervenție după un design factorial 2 × 2: fără antrenament de rezistență/fără pioglitazonă (numai pierderea în greutate hipocalorică), antrenament de rezistență/fără pioglitazonă, fără antrenament de rezistență/pioglitazonă (Actos) sau antrenament de rezistență/pioglitazonă (figura 1).

pioglitazonei

Participarea și randomizarea compoziției corporale optimizate pentru funcționarea studiului adulților vârstnici.

Intervenții

Pioglitazonă (Actos). Participanților randomizați pentru a primi pioglitazonă (donată de Takeda Pharmaceuticals, Deerfield, IL) li s-a administrat o doză inițială de 15 mg/zi. Participanții au fost evaluați pentru efectele secundare după 3 săptămâni, dar niciunul nu a fost raportat. Prin urmare, după 3 săptămâni, doza a fost crescută la 30 mg/zi pentru restul studiului, pentru toți participanții randomizați pentru a primi pioglitazonă. Pentru a înțelege efectele potențiale ale modificărilor compoziției corpului, independent de efectele medicamentelor, o perioadă de spălare de 1 săptămână a precedat evaluarea rezultatului de urmărire.

Antrenament de rezistenta. Scopul programului de formare a rezistenței a fost creșterea forței și a masei musculare în principalele grupe musculare ale corpului, îmbunătățind în același timp puterea musculară la nivelul extremităților inferioare. Participanții au fost randomizați la antrenamentul de rezistență exercitat 3 zile/săptămână la Centrul de cercetare clinică al Departamentului de Sănătate și Științe ale Exercițiului. A existat o perioadă de odihnă de 48 de ore între sesiunile de antrenament de rezistență, în concordanță cu toate ghidurile publicate de antrenament de rezistență la adulții în vârstă. Toate sesiunile de antrenament de rezistență au fost supravegheate de doi intervenționiști instruiți care au lucrat cu participanții la siguranță, formă corectă și progresia rezistenței, precum și asistarea participanților cu înregistrarea jurnalelor individuale ale volumului de antrenament. Participanții s-au încălzit mergând sau mergând cu bicicleta timp de 3-5 minute într-un ritm lent urmat de 5 minute de exerciții mari de flexibilitate musculară care vizează principalele grupe musculare ale corpului. Sesiunile de antrenament s-au încheiat cu o sesiune relaxantă de întindere ușoară.

Rezultate

Compozitia corpului

Antropometrie: Înălțimea (cm) și masa corporală (kg) au fost măsurate cu pantofi și jachete sau îmbrăcăminte exterioară îndepărtate. IMC a fost calculat ca masă corporală în kg împărțit la pătratul înălțimii în metri (kg/m 2).

Absorptiometrie cu raze X cu energie duală: Procentul de grăsime corporală, masa slabă (totală și apendiculară) și masa totală au fost măsurate prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală (Hologic Delphi QDR, Bedford, MA, versiunea software 12.3). Masa slabă apendiculară a fost calculată ca suma masei slabe non-osoase în brațe și picioare. Modificările absolute ale măsurilor de compoziție corporală au fost calculate ca valoare a punctului final (după intervenția de 16 săptămâni) scăzută din valoarea de referință corespunzătoare.

analize statistice

Rezultate

Un total de 81 de participanți (92%, 44 de bărbați și 37 de femei) au finalizat studiulfigura 1). Cinci dintre cei șapte care au renunțat au făcut acest lucru din motive care nu au legătură cu studiul. Unul nu a putut să rămână pe dietă și s-a retras din motive de sănătate care nu au legătură cu intervențiile din studiu. Dintre cei șapte care nu au finalizat studiul, patru participanți nu au finalizat intervenția dietetică, dintre care doi au fost randomizați la antrenament de rezistență și nu au finalizat acea intervenție; cu toate acestea, acești participanți au reușit să finalizeze măsurătorile de închidere de 16 săptămâni. Participarea la ședințele săptămânale de nutriție a fost de 90%, iar participarea la sesiunile de antrenament de rezistență (pentru cei randomizați la antrenament de rezistență) a fost de 84%. Conformitatea cu pioglitazona, pe baza numărului de pilule, a fost de 96%.

Caracteristicile de bază ale bărbaților și femeilor în funcție de grupul de intervenție sunt descrise în tabelul 1. Deoarece analiza noastră a determinat efectele principale ale antrenamentului de rezistență și ale tratamentului cu pioglitazonă, am inclus caracteristicile de bază ale bărbaților și femeilor în funcție de principalele brațe de intervenție. La momentul inițial, bărbații randomizați la antrenamentul de rezistență au cântărit mai mult decât cei care nu au fost randomizați la antrenamentul de rezistență (P = 0,03, pe baza eșantioanelor independente tTest). În caz contrar, nu au existat diferențe între grupuri în caracteristicile inițiale (tabelul 1). De asemenea, nu au existat diferențe în caracteristicile de bază între grupuri, în rândul participanților care au finalizat studiul (n = 44 bărbați, 37 femei). În medie, bărbații (vârsta = 69,8 ± 3,7 ani) și femeile (vârsta = 70,0 ± 3,3 ani) erau obezi la momentul inițial, cu o medie ± s.d. IMC de 32,3 ± 3,8 kg/m 2 la bărbați și 33,3 ± 4,9 kg/m 2 la femei. În general, 54% dintre bărbați și 73% dintre femei au raportat unele dificultăți în îndeplinirea sarcinilor zilnice.

La toate grupurile de tratament, bărbații au pierdut 6,6%, iar femeile au pierdut 6,5% din greutatea corporală inițială, în decurs de 16 săptămâni. Atât la bărbați, cât și la femei, a existat o pierdere semnificativă a ambelor mase de grăsime (-13,9% la bărbați, -9,7% la femei, P 3; P = 0,026). La femei, nu a existat un efect semnificativ al pioglitazonei asupra modificării TVA abdominală (P = 0,223) și niciun efect al antrenamentului de rezistență asupra schimbării masei slabe apendiculare (P = 0,829). Femeile care au primit pioglitazonă au pierdut mai puțină grăsime subcutanată în coapsă comparativ cu femeile cărora nu li s-a administrat pioglitazonă (-104 față de -298 cm 3; P = 0,002). Cu toate acestea, nu a existat niciun efect al pioglitazonei asupra oricărei alte măsuri a compoziției corpului la femei. Bărbații și femeile randomizate la antrenament de rezistență au pierdut un volum mai mic al mușchilor coapsei comparativ cu cei care nu au antrenat rezistența (bărbați, −43 vs. -88 cm 3, P = 0,005; femei, −34 vs. −59 cm 3, P = 0,040). Valorile inițiale și de urmărire (ajustate pentru valoarea inițială) pentru toate măsurile de compoziție corporală la bărbați și femei și ajustarea diferențelor de grup pentru efectele principale sunt prezentate în masa 2.

Media ajustată (de exemplu) schimbare de 16 săptămâni înA) țesutul adipos abdominal visceral a și (b) țesutul adipos intermuscular al coapsei, în funcție de randomizare la tratamentul cu pioglitazonă a; și (c) masa slabă apendiculară în funcție de randomizarea la antrenamentul de rezistență. b a Ajustat pentru antrenament de rezistență și măsură de referință. b Ajustat pentru tratamentul cu pioglitazonă și măsura inițială.

Discuţie

La bărbații și femeile în vârstă, supraponderali și obezi, fără diabet, participarea la un program de scădere în greutate hipocalorică a redus masa totală de grăsime, precum și volumele de țesut adipos în mai multe compartimente de grăsime. Procentul pierderii de grăsime a fost cel mai mare din compartimentul visceral abdominal la bărbați și femei, dar am observat și pierderi semnificative, deși proporțional mai mici, din compartimentele abdominale subcutanate, intermusculare ale coapsei, coapsei subcutanate și pericardice.

Datele noastre sugerează că la bărbații în vârstă supraponderali, o pierdere în greutate de 6,6% corespunde unei pierderi de 18,8% a grăsimii abdominale viscerale și o pierdere de 6,8% a grăsimii pericardice, în timp ce la femei o pierdere în greutate totală de 6,5% corespunde unei pierderi de 16,3% grăsime abdominală viscerală și o pierdere de 6,4% a grăsimii pericardice. La adulții în vârstă, s-a demonstrat că o pierdere de 10-25% a grăsimii abdominale viscerale îmbunătățește rezultatele metabolice și cardiovasculare ((30), (31), (32)). La bărbații de vârstă mijlocie cu obezitate moderată, o pierdere de 8-17% a grăsimii epicardice a fost asociată cu îmbunătățirea sensibilității la insulină și a tensiunii arteriale sistolice ((8), (33)). În general, grăsimea viscerală abdominală se pierde preferențial în timpul pierderii în greutate, în comparație cu depozitele abdominale subcutanate și epicardice ((8), (30)). La bărbații și femeile în vârstă, chiar și o scădere modestă în greutate poate reduce adipozitatea abdominală viscerală într-un grad care a fost asociat cu rezultate îmbunătățite ale sănătății cardiometabolice. Este posibil să fie necesară o scădere mai mare în greutate pentru a reduce grăsimea epicardică la cantitatea asociată cu rezultate clinice îmbunătățite. Cu toate acestea, semnificația terapeutică a reducerii grăsimii pericardice sau epicardice rămâne neclară ((34)).

În procesul lor de intervenție pentru slăbire Santanasto și colab. a raportat, de asemenea, o pierdere semnificativă a masei musculare a coapsei și a forței extensorului genunchiului în rândul participanților randomizați la intervenția lor de scădere în greutate (împreună cu un program combinat de activitate fizică), care nu părea să afecteze performanța fizică măsurată de bateria scurtă de performanță fizică ( ((29)). Frimel și colab. (2008) au raportat pierderi musculare apendiculare și musculare totale mai mici la adulții vârstnici supuși pierderii în greutate care au participat la un program de antrenament de rezistență care a progresat până la 85% dintr-un RM (14)). Participarea la programul nostru de formare a rezistenței, care a progresat la 70% dintr-un RM, a redus pierderea volumului mușchilor coapsei la bărbați și femei, iar bărbații care au fost antrenați în rezistență au păstrat o masă mai slabă apendiculară și o masă totală slabă în timpul pierderii în greutate. Luate împreună, aceste rezultate sugerează că antrenamentul de rezistență este important pentru a reduce pierderea țesutului slab și că antrenamentul de rezistență mai puțin intensiv, care se concentrează pe îmbunătățirea puterii extremităților inferioare, este o strategie eficientă de conservare a țesutului slab în timpul pierderii în greutate la adulții în vârstă.

Proiectarea factorială 2 × 2 controlată randomizat și măsurarea simultană a volumelor de țesut adipos abdominal, pericardic și intermuscular și a mușchilor coapsei folosind CT a permis examinarea eficientă a influențelor unui PPARγ - agonist și antrenament de rezistență asupra regiunii - modificări specifice în regiune compoziția corpului în timpul pierderii în greutate la bărbați și femei în vârstă, ceea ce reprezintă un punct important al studiului nostru. Este plauzibil ca antrenamentul PPARγ - agonist și rezistență să lucreze sinergic pentru a reduce adipozitatea abdominală viscerală și pentru a reduce pierderea musculară. Studiul nostru a fost conceput pentru a testa efectele principale și am fi fost capabili să detectăm interacțiunile numai dacă dimensiunea efectului de interacțiune era foarte mare.

Examinarea noastră a efectului general al pierderii în greutate asupra pierderii țesutului adipos specific regiunii a fost analizată prin utilizarea unui studiu conceput pentru a determina efectul a două intervenții, după un design factorial 2 × 2. Ne-am ajustat analizele pentru intervenție și am demonstrat că pierderea în greutate hipocalorică reduce volumul țesutului adipos în mai multe depozite ectopice, folosind CT pentru a cuantifica pierderea de grăsime. Acest studiu nu a fost conceput pentru a evalua asocierile dintre pierderea de grăsime și rezultatele metabolice sau funcționale, astfel încât asocierea dintre pierderea de grăsime specifică regiunii și aceste rezultate merită o investigație suplimentară în viitoarele studii de intervenție privind pierderea în greutate. Atenuarea musculară a fost utilizată pentru a indica infiltrarea grăsimii la nivelul coapsei și a mușchiului abdominal și nu au fost utilizate măsuri directe ale conținutului de lipide musculare pentru aceste analize. Cu toate acestea, s-a demonstrat că atenuarea CT se corelează cu conținutul de lipide miocelulare măsurat din probele de biopsie (40). În cele din urmă, datorită criteriilor noastre de excludere medicală, aplicabilitatea acestor descoperiri la populațiile mai puțin sănătoase este limitată.

MATERIAL SUPLIMENTAR

Materialul suplimentar este legat de versiunea online a lucrării la http: www.nature.comoby

DEZVĂLUIRE

Această lucrare a fost susținută de Universitatea Wake Forest, Claude D. Pepper Older Americans Independence Center (P30 - AG21332) și Takeda Pharmaceuticals America de Nord. Autorii nu au declarat niciun conflict de interese.