1 Divizia de geriatrie și științe nutriționale, 2Center for Human Nutrition, 3Division of Biostatistics, Washington University School of Medicine, St. Louis, Missouri; și 4Division of Food Science, Human Nutrition and Health, Istituto Superiore di Sanitá, Roma, Italia

efectele

Abstract

boala coronariană (CHD) este principala cauză de deces în Statele Unite (25). Riscul relativ al CHD și al factorilor de risc CHD crește odată cu creșterea adipozității (2, 12). Noi (9) am constatat că îndepărtarea chirurgicală a unor cantități mari de grăsime abdominală subcutanată nu îmbunătățește factorii de risc CHD metabolici asociați cu obezitatea. Prin urmare, este probabil ca pierderea de grăsime indusă de echilibrul energetic negativ, care scade masa viscerală a grăsimii și dimensiunea celulelor adipoase, este necesară pentru a obține beneficii metabolice. Echilibrul energetic negativ poate fi realizat prin reducerea aportului de energie sau creșterea cheltuielilor de energie. Nu se știe dacă echilibrul energetic negativ pe termen lung indus doar de exerciții fizice sau numai de restricție calorică este mai benefic în reducerea factorilor de risc CHD. Cu toate acestea, datele din studiile epidemiologice și fiziologice sugerează că exercițiile fizice au beneficii independente de scăderea în greutate asupra riscului de CHD (1, 4, 5, 19, 21).

Am efectuat un studiu randomizat, controlat de 1 an, la bărbați și femei slabe și supraponderale de vârstă mijlocie, pentru a evalua efectul reducerii grăsimii corporale indusă de o creștere cu 20% a cheltuielilor de energie numai sau de o scădere cu 20% a aportului de energie numai pe metabolice. factori de risc pentru CHD. Am emis ipoteza că reducerea grăsimii indusă de efort ar avea efecte benefice mai mari asupra factorilor de risc CHD decât reducerea grăsimii similare indusă de CR.

Participanți.

Patruzeci și opt de bărbați și femei cu vârste cuprinse între 50 și 60 de ani cu un indice de masă corporală (IMC) în intervalul 23,5-29,9 kg/m 2, recrutați din St. Zona metropolitană Louis, a participat la acest studiu. Participanții au fost grei stabili ≥ 3 luni și au fost nefumători; femeile au fost în postmenopauză. Au fost excluși persoanele care au participat la exerciții regulate mai mult de două ori pe săptămână. Acest studiu a fost aprobat de Comitetul de studii umane și de Comitetul consultativ științific al Centrului General de Cercetare Clinică al Școlii de Medicină a Universității Washington. Toți subiecții au dat consimțământul informat înainte de participarea lor. Efectele CR și EX asupra compoziției corpului, sensibilității la insulină și a masei osoase și musculare scheletice la acești subiecți au fost raportate recent (18, 27-29).

Design de studiu.

La momentul inițial, toți participanții au fost supuși unui examen medical cuprinzător, teste de sânge de rutină și o electrocardiogramă. Subiecții potențiali au fost excluși dacă au avut 1) antecedente de diabet sau o valoare a glicemiei la jeun ≥126 mg/dl, 2) un istoric sau dovezi clinice de CHD, accident vascular cerebral sau boli pulmonare, 3) o tensiune arterială în repaus de ≥170 mmHg sistolică și/sau ≥100 mmHg diastolică sau 4) o istorie recentă sau dovezi de malignitate.

Participanții eligibili au fost randomizați, cu stratificare pentru sex, la unul dintre cele trei grupuri într-o secvență 2: 2: 1: restricție calorică (CR), exercițiu (EX) sau stil de viață sănătos (HL) timp de 1 an. Patruzeci și opt de adulți (30 de femei, 18 bărbați) au început intervenția.

Intervenție EX.

Intervenție CR.

Grup HL.

Grupul HL a primit informații generale despre o dietă sănătoasă, li s-au oferit cursuri gratuite de yoga și au servit ca grup de control. Sfaturile privind stilul de viață sănătos au fost furnizate într-o scurtă consultare cu un studiu dietetician și s-au concentrat pe consumul de alimente mai puțin bogate în grăsimi și pe creșterea aportului de fructe, legume și cereale integrale. Au fost, de asemenea, încurajați să crească activitatea fizică în activitățile vieții de zi cu zi, cum ar fi mersul pe jos, dansul și urcarea pe scări. La 6 luni, au primit un buletin informativ care conține teme educaționale similare și rețete cu conținut scăzut de grăsimi. Participanții la HL nu au primit dietă sau prescripție fizică.

Compoziția corpului și TEE.

Greutatea corporală a fost măsurată în duplicat dimineața, după un post de 12 ore, subiectul purtând o rochie de spital și fără pantofi. Greutatea corporală inițială a fost calculată ca medie a cinci greutăți săptămânale, îmbrăcate, măsurate în perioada de bază de 4 săptămâni. Greutățile corporale de douăsprezece luni reprezintă media a trei greutăți săptămânale obținute la începutul, mijlocul și sfârșitul perioadelor de evaluare de 2 săptămâni. Înălțimea a fost măsurată fără pantofi la cel mai apropiat 0,1 cm. IMC a fost calculat ca greutate împărțit la pătratul de înălțime (kg/m 2). Masa totală a grăsimii corporale (FM), masa fără grăsimi (FFM) și% FM au fost evaluate prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DEXA, Delphi W; Hologic, Waltham, MA, versiunea software 11.2). Valorile raportate ale compoziției corpului reprezintă media a două până la trei scanări DEXA la momentul inițial și două scanări DEXA la 12 luni. TEE a fost măsurată prin metoda DLW în cele trei grupuri așa cum a fost descris anterior (18).

Analize de sânge.

A fost prelevată o probă de sânge venos pentru a determina concentrațiile de lipide și hormoni după ce subiecții au postit ≥ 12 ore. În grupul EX, probele de sânge au fost obținute ≥48 ore după ultima sesiune de exerciții. Măsurarea concentrațiilor serice de lipide și lipoproteine-colesterol a fost efectuată în laboratorul Barnes-Jewish Hospital. Trigliceridele cu colesterol și glicerol (TG) au fost măsurate prin truse comerciale enzimatice automate (Miles-Technicon, Tarrytown, NY). Colesterolul lipoproteic de înaltă densitate (HDL-C) a fost măsurat în plasmă după precipitarea lipoproteinelor care conțin apolipoproteină B de sulfat de dextran (50.000 MW) și magneziu. Aceste metode sunt continuu standardizate de Programul de standardizare a lipidelor din Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. Au fost efectuate teste de toleranță la glucoză pe cale orală de două ore, 75 g, la momentul inițial și la sfârșitul intervenției. Glucoza plasmatică a fost măsurată prin metoda glucozei oxidazei (YSI Instruments, Fullerton, CA), iar insulina a fost măsurată prin radioimunotest. Rezistența la insulină a fost calculată utilizând modelul homeostaziei de evaluare a rezistenței la insulină (14). Proteina C reactivă (CRP) a fost măsurată folosind un kit ELISA de înaltă sensibilitate (ALPCO Diagnostics, Windham, NH).

Tensiune arteriala.

Tensiunea arterială (TA) a fost măsurată cu un monitor de tensiune oscilometrică (Dinamap Procare 200; GE Healthcare, Waukesha, WI) cu pacientul în poziție culcat în dimineața după un post de 12 ore. În grupul EX, TA a fost măsurată ≥48 ore după ultima sesiune de exerciții. TA a fost măsurată de o asistentă medicală certificată, iar procesul de măsurare a fost monitorizat în mod regulat pentru a asigura respectarea protocolului.

Calculul scorului de risc CHD Framingham pe 10 ani.

Scorul de risc a fost calculat pentru fiecare subiect utilizând scorul de risc CHD de 10 ani al lui Wilson și colab. (27) la momentul inițial și la 1 an. În acest algoritm, subiecții primesc un scor punctual pe baza valorilor categorice de vârstă, colesterol total, HDL-C, TA, fumat și diabet. Foaia de notare este disponibilă în studiul realizat de Wilson și colab. și online la www.nhlbi.nih.gov/about/framingham/riskabs.htm (30).

Analize statistice.

Toți participanții care au furnizat atât date de bază, cât și date de 1 an au fost incluși în analize. Caracteristicile de bază au fost comparate între grupuri utilizând teste χ 2 sau testul exact al lui Fisher pentru variabilele categorice și analiza varianței pentru variabilele continue. Analiza covarianței a fost utilizată pentru comparații între grupuri ale datelor colectate la momentul inițial și la 1 an, cu valoarea de 12 luni ca variabilă dependentă și valoarea de bază ca covariata. Când modelul general a fost semnificativ, au fost efectuate comparații ajustate perechi ale grupurilor de către Tukey. Asociat t-testele au fost utilizate pentru comparații în cadrul grupului. Trei subiecți au schimbat starea de scădere a lipidelor în timpul studiului (2 EX, 1 HL). Acești subiecți nu au fost incluși în analiza lipidelor, lipoproteinelor, CRP (hs) și a riscului de CHD de 10 ani. Toate testele statistice au fost cu două cozi, iar semnificația a fost acceptată la P ≤ 0,05. Datele sunt prezentate ca medii ± SD la fiecare punct de timp și pentru schimbarea între linia de bază și 12 luni. Toate analizele au fost efectuate utilizând software-ul SAS, versiunea 9.1.3, a sistemului SAS pentru Linux (SAS Institute, Cary, NC).

Dintre cei 379 de voluntari evaluați pentru eligibilitate, procedurile de screening au exclus 212 de femei și 109 de bărbați din cauza istoricului sau a dovezilor clinice de obezitate, diabet, CHD, accident vascular cerebral, hipertensiune sau antecedente de malignitate și 63 au refuzat să participe. Din restul de 58 de subiecți care erau eligibili și interesați, 10 s-au retras înainte de testarea inițială din cauza problemelor legate de studiu (n = 7) și probleme personalen = 3). Dintre cei 48 de participanți care au început intervenția, 46 au finalizat studiul; o femeie a fost abandonată din grupul CR la 6 luni din cauza incapacității sau refuzului subiectului de a programa testele, iar un bărbat a abandonat grupul EX la 9 luni din motive medicale care nu au legătură cu intervenția. Tabelul 1 prezintă datele despre sex, vârstă, rasă și IMC pentru cele trei grupuri. Analiza nu a evidențiat diferențe semnificative între grupuri la momentul inițial, cu excepția vârstei. Participanții CR și HL au fost mai tineri decât participanții EX (P = 0,002; Tabelul 1). Cu toate acestea, includerea vârstei ca covariabilă în analizele rezultatelor nu a afectat rezultatele studiului (datele nu sunt prezentate); prin urmare, vârsta nu a fost inclusă ca o covariabilă în datele raportate.

tabelul 1. Caracteristicile subiectului studiului de bază

Vârsta și înălțimea sunt mijloace ± SD. EX, grup de exerciții; CR, grup de restricție a caloriilor; HL, grup de stil de viață sănătos. P valoarea compară grupurile utilizând testul χ 2 pentru sex, testul exact al lui Fisher pentru rasă și ANOVA pentru vârstă și înălțime.

* P ≤ 0,05 vs. Grupul EX prin testul HSD al lui Tukey.

Aderarea la intervenție.

Informații detaliate despre aderarea la intervenții au fost publicate anterior (18, 29); cu toate acestea, un scurt rezumat al acestor date este furnizat aici pentru a ajuta la interpretarea datelor din prezentul raport. Conform jurnalelor alimentare de 7 zile, aportul de energie a scăzut cu ~ 300 kcal/zi în grupul CR și nu s-a modificat semnificativ în grupurile EX și HL. Pe baza chestionarelor de rechemare a activității fizice de 7 zile, cheltuielile cu energia pentru activitatea fizică au crescut cu ~ 4 MET-h/zi (~ 36%) în grupul EX, dar nu s-au modificat semnificativ în grupurile CR sau HL. Mai mult, pe baza datelor monitorului HR, participanții la grupul de exerciții au exercitat 5,8 zile/săptămână și 62 min/sesiune la 71% din HR maximă și au avut o cheltuială medie brută de energie de exercițiu de 317 kcal/zi.

Greutatea corporală și compoziția.

La momentul inițial, 38 din 46 de participanți erau supraponderali. IMC mediu a fost de 27,3 ± 2,0 kg/m 2 (interval 23,2-29,9 kg/m 2). Grăsimea corporală a fost în medie de 39% la femei și 26% la bărbați. Pierderea în greutate a fost în medie de 6,6 ± 5,5 kg în grupul EX, 8,2 ± 4,8 kg în grupul CR și 1,2 ± 2,1 kg în grupul HL. Efectele intervențiilor asupra compoziției corpului au fost publicate în detaliu anterior (18). Pe scurt, IMC (kg/m 2) a scăzut semnificativ atât în ​​grupul de exerciții (27,1 ± 1,9 până la 24,8 ± 2,6), cât și în grupul CR (27,1 ± 2,5 până la 24,2 ± 2,8). Grăsimea totală corporală a scăzut, de asemenea, semnificativ: 5,6 ± 4,9 kg în grupul EX și 6,3 ± 3,8 kg în grupul CR.

Factori de risc CHD.

masa 2. Lipide și lipoproteine ​​înainte și după intervenție

Exercițiu (n = 16) CRn = 18) HLn = 9) Între grupuri PTChol, mmol/l De bază5,10 ± 0,805,48 ± 0,775,48 ± 0,90 12 luni4,85 ± 0,834,91 ± 0,88 *5,53 ± 1,160,03 Schimbare−0,26 ± 0,65−0,57 ± 0,460,06 ± 0,52 În cadrul grupului P0,12 * P † P ‡ P valoare bazată pe testul lui Wilcoxon.

Tabelul 3. Factori de risc majori ai BCV înainte și după intervenție

Datele sunt mijloace ± SD. HOMA-IR, evaluarea modelului de homeostazie a rezistenței la insulină; CRP, proteină C-reactivă; SBP și DBP, tensiunea arterială sistolică și diastolică. Între grupuri P valorile compară grupurile utilizând ANCOVA cu valoarea de 12 luni ca variabilă dependentă și valoarea de bază ca covariabilă. În cadrul grupului P testele valorilor pentru schimbarea între linia de bază și 12 luni în cadrul grupului și se bazează pe pereche t-teste dacă nu se specifică altfel. Analiza riscului hsCRP și CHD de 10 ani exclude 3 subiecți care au modificat starea medicamentului hipolipemiant în timpul studiului (2 EX, 1 HL).

* P ‡ Jurnal de date transformat pentru analiza datelor.

§ P valoare bazată pe testul lui Wilcoxon.

În acest studiu randomizat de 1 an, am comparat efectele pierderii de grăsime induse de aportul redus de energie sau de creșterea cheltuielilor de energie asupra mai multor factori de risc CHD la bărbați și femei cu vârstă mijlocie sănătoși și cu greutate normală. Rezultatele noastre oferă dovezi că echilibrul energetic negativ indus de CR și EX îmbunătățește profilul de risc CHD într-o măsură similară. Douăsprezece luni ale programelor de intervenție CR și EX au dus la o reducere similară (~ 25%) a masei grase corporale în ambele grupuri. Deficiențele energetice induse de CR și EX au fost însoțite de reduceri ale majorității factorilor majori de risc CHD, inclusiv concentrația plasmatică LDL-C, raportul colesterol total/HDL-C, concentrațiile CRP și indicele HOMA-IR, care au fost similare în cele două grupuri.

În ciuda valorilor de bază relativ scăzute pentru majoritatea variabilelor măsurate, constatările noastre oferă dovezi că un bilanț energetic negativ de 12 luni realizat prin CR sau EX are ca rezultat reduceri majore ale multor factori de risc CHD. De exemplu, pe baza datelor generate din studiile clinice care au implicat statine, atât picăturile de LDL-C induse de EX, cât și CR obținute în acest studiu ar fi trebuit să aibă ca rezultat o reducere de ~ 15% a riscului relativ de CHD (16 ). Mai mult, pe baza indicelui HOMA-IR, mulți dintre voluntarii noștri cu toleranță la glucoză afectată la momentul inițial au fost normali după 12 luni de intervenție (17). Credem că rezultatele noastre au relevanță pentru sănătatea publică pentru scăderea riscului de viață pentru CHD. Într-un studiu recent, s-a raportat că persoanele fără factori de risc CHD la vârsta de 50 de ani au un risc de viață foarte scăzut pe durata vieții pentru CHD și o supraviețuire semnificativ mai lungă, în timp ce persoanele cu mai mult de doi factori de risc majori au un risc ridicat pe parcursul vieții și o supraviețuire substanțial mai scurtă 13). Mai mult decât atât, constatările noastre susțin ideea că schimbările de stil de viață susținute și ieftine pot avea efecte benefice marcate asupra multor factori de risc CHD.

În concluzie, rezultatele acestui studiu controlat randomizat oferă dovezi că soldurile de energie negative induse de CR și EX au ca rezultat îmbunătățiri substanțiale și similare ale factorilor de risc majori pentru CHD. Aceste date susțin concluzia că schimbările susținute ale stilului de viață pot avea efecte benefice marcate asupra riscului de CHD.

Această lucrare a fost susținută de acordul de cooperare Institutul Național de Sănătate (NIH) AG-20487, Centrul general de cercetare clinică NIH RR-00036, Centrul de instruire în cercetarea diabetului DK-20579 și Unitatea de cercetare a nutriției clinice NIH DK-56341 E. P. Weiss a fost susținut de NIH Grant AG-00078.

NOTĂ DE PICIOASĂ

Costurile de publicare a acestui articol au fost suportate parțial prin plata taxelor de pagină. Prin urmare, articolul trebuie marcat prin prezenta „publicitate”În conformitate cu 18 U.S.C. Secțiunea 1734 doar pentru a indica acest fapt.

Suntem recunoscători participanților la studiu pentru cooperarea lor și personalului Laboratorului de fiziologie aplicată și asistenților medicali ai Centrului General de Cercetare Clinică de la Școala de Medicină a Universității Washington pentru asistența lor calificată.

Adresa actuală pentru E. P. Weiss: Departamentul de Nutriție și Dietetică, St. Universitatea St. Louis, St. Louis, MO.