Dieta versus exercițiu în competiția de slăbire „Cel mai mare pierdut”
Abstract
INTRODUCERE
Milioane de oameni urmăresc programe de televiziune de realitate care descriu o pierdere dramatică în greutate. Cel mai popular este „Cel mai mare ratat”, care a început în 2004 în S.U.A. și de atunci a fost reprodus în întreaga lume, reflectând creșterea pandemiei globale de obezitate (1). Spectacolul înfățișează o mulțime de oameni obezi angajați în exerciții fizice intense și care pierd rapid o cantitate mare de greutate. În timp ce accentul emisiunii de televiziune este componenta de exercițiu a programului de slăbire, contribuția relativă a restricției de dietă este neclară. Aici calculez contribuțiile dietei și exercițiilor fizice la pierderea în greutate observată folosind un model de calcul validat al metabolismului uman (2) pentru a simula compoziția corpului și datele privind cheltuielile de energie măsurate în timpul competiției (3).
METODE ȘI PROCEDURI
Metodele și procedurile utilizate pentru colectarea datelor experimentale au fost descrise anterior (3). Pe scurt, 16 participanți obezi au fost găzduiți într-o fermă din apropiere de Los Angeles, CA, unde 6 zile pe săptămână au participat la 90 de minute pe zi de pregătire directă și/sau antrenament aerobic în circuit vigor și au fost încurajați să exercite până la 3 ore d pe cont propriu. Participanții au rămas la fermă până când au fost „eliminați” la fiecare 6-11 zile. În săptămâna 13, cei 4 participanți rămași la fermă s-au întors acasă. În săptămâna 30, toți participanții s-au întors la Los Angeles pentru testare. Rata metabolică de repaus (RMR), masa de grăsime (FM) și cheltuielile totale de energie (TEE) au fost măsurate la momentul inițial, săptămâna 6 și săptămâna 30 la 11 participanți care au făcut obiectul analizei actuale.
Am folosit un model de calcul validat al metabolismului uman (2) pentru a simula dieta și programul de exerciții fizice necesare pentru a se potrivi cu modificarea greutății corporale medii (BW) și cu datele TEE. Modelul de calcul urmărește cantitativ metabolismul macronutrienților din dietă și simulează modul în care modificările dietei și exercițiile fizice au ca rezultat adaptări ale cheltuielilor de energie ale întregului corp, selectarea combustibilului metabolic și modificări ale fluxurilor majore ale întregului corp care contribuie la echilibrul macronutrienților și la schimbarea compoziției corpului. Modelul simulează atât costul energetic al exercițiului, cât și efectul acestuia asupra mobilizării și utilizării combustibilului. Pentru a simula intervenția celor mai mari pierzători, am specificat că parametrul model care definește aportul mediu de energie a fost o constantă pentru perioada de timp de la fermă, urmată de o altă fază de aport constant de energie după ce participanții au plecat acasă. Parametrul model care reprezintă exercițiul a fost ales pentru a crește la începerea programului și a crește liniar în timp ce în fermă pentru a reprezenta un efect de antrenament. La întoarcerea acasă, parametrul exercițiului a fost presupus a fi constant. Nici un alt parametru de model nu a fost ajustat pentru a se potrivi cu datele.
Valorile celor patru parametri ai modelului care definesc aportul mediu de energie și exercițiile fizice în perioadele de la fermă și acasă au fost singurii parametri ai modelului ajustați pentru a se potrivi cu datele BW și TEE. Cele mai bune valori ale parametrilor de potrivire au fost determinate folosind un algoritm descendent simplex (4) implementat în software-ul Berkeley Madonna (versiunea 8.3; http://www.berkeleymadonna.com) pentru a minimiza pătratele însumate ale reziduurilor ponderate dintre ieșirile de simulare. și datele BW și TEE. Rețineți că măsurătorile RMR și FM nu au fost utilizate în procesul de montare a modelului și compararea predicțiilor modelului cu aceste măsurători oferă un test al modelului. Exercițiul energic a fost definit ca un echivalent metabolic de 6 kcal/kg/h. Consumul mediu de energie calculat și orele de exerciții energice sunt raportate la două cifre semnificative. Pentru a testa sensibilitatea modelului la parametrii calculați, am efectuat 1000 de rulări ale modelului, de fiecare dată eșantionând în mod aleatoriu cele patru valori ale parametrilor din distribuțiile normale centrate pe valorile cele mai potrivite ale parametrilor cu abateri standard de 20%.
REZULTATE
Vârsta participanților, indicele de masă corporală, greutatea și procentul de grăsime corporală la momentul inițial au fost de 33 ± 11 ani, 48,7 ± 10,1 kg/m 2, 144,9 ± 39,4 kg și 49 ± 6% (medie ± SD), respectiv. Figura 1A ilustrează pierderile BW și FM, iar Figura 1B prezintă componentele echilibrului energetic. În timp ce concurenții se aflau la fermă, rata medie a pierderii în greutate a fost de 0,4 ± 0,1 kg/zi, care a scăzut la 0,19 ± 0,1 kg/zi după întoarcerea acasă. Pierderea totală în greutate a fost de 58,2 ± 26 kg, cu 81,6 ± 8,4% din pierderea în greutate provenită din grăsimea corporală. Simulările pe computer s-au potrivit cu modificările observate în BW, FM, RMR și TEE.