Материалы и методы исследования.

Участники исследования

В период с июня 2015 года по март 2016 года для этого интервенционного исследования было набрано шестнадцать участников с использованием рассылки по электронной почте и коротких презентаций в Университете Квебека, Монреаль, Канада.

Участники включались в исследование, если они соответствовали следующим критериям:

1) мужчины;
2) в возрасте от 18 до 30 лет;
3) индекс массы тела (ИМТ) от 18,5 до 29,9 кг / м2;
4) физически активный (> 150 минут физической активности в неделю), без ортопедических ограничений, некурящий;
5) потребители слабоалкогольных напитков (≤ 1 напитка в день).
Критериями исключения были:

1) хронические заболевания, такие как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и рак,
2) соблюдение в настоящее время диеты быстрого приготовления;
3) желудочно-кишечные проблемы, такие как вздутие живота, тошнота, расстройство желудка, запор и диарея.
Все участники жили в Монреале, говорили по-французски, и большинство (87%) были студентами университетов с низким личным годовым доходом (<20 000 долларов США) и не состояли в браке. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией, все процедуры были одобрены этическим комитетом Университета Квебека в Монреале (регистрация исследования: A-140063). Все участники были полностью проинформированы о характере, целях, процедурах и рисках исследования и дали свое согласие в письменной форме.


Процедура

Было проведено телефонное интервью для проверки вышеупомянутых критериев включения / исключения. После просмотра каждый участник был приглашен на факультет науки о физических упражнениях в Университет Квебек в Монреале в состоянии голодания в 8:00 утра на серию тестов.

По прибытии были выполнены забор крови, антропометрические измерения, определение состава тела, артериального давления и расчетное максимальное потребление кислорода. Упражнения и диетическое вмешательство начались через 48 часов после метаболического тестирования. Кроме того, во время вмешательства на участника надевали нарукавную повязку SenseWear для измерения расхода энергии.

Пост-тестирование проводилось через 48 часов после последней тренировки.


Образцы крови

после ночного голодания (12 ч) образцы венозной крови были собраны и проанализированы в день сбора.

Анализ проводили на анализаторе COBAS INTEGRA 400 (Roche Diagnostics, Laval, QC, Канада) на общий холестерин, HDL-холестерин, триглицериды, глюкозу, аспартатаминотрансферазу (AST), аланинаминотрансферазу (ALT) и гамма-глутамилтрансферазу (GGT). ЛПНП-холестерин рассчитывали по уравнению Фридевальда. Уровни инсулина количественно определяли в двух экземплярах с использованием радиоиммуноанализа человеческого инсулина (Linco Research, Inc., Сент-Чарльз, Миссури, США).

Затем была рассчитана оценка модели гомеостаза (HOMA) = инсулин натощак x глюкоза натощак / 22,5. Уровни гликированного гемоглобина (HbA1c) измеряли с помощью ВЭЖХ с использованием анализатора D-100 (Bio-Rad, Монреаль, Квинсленд, Канада). Липопротеин сыворотки (а) (Lp (a)), аполипопротеин B (апоВ) и высокочувствительный (hs) C-реактивный белок (hsCRP) оценивали с помощью иммунонефелометрии на анализаторе IMMAGE (Beckman-Coulter, Villepinte, Франция).


Состав тела

общую массу тела, массу жира, процентное содержание жира в организме и безжировую массу тела измеряли с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (General Electric Lunar Prodigy; стандартный режим; версия программного обеспечения 12.30.008, Мэдисон, Висконсин, США). Калибровка выполнялась ежедневно со стандартным фантомом перед каждым тестом. Кроме того, рост стоя (± 0,1 см) измеряли с помощью настенного ростометра (Perspective Enterprises, Мичиган, США).

Затем рассчитывали ИМТ (индекс массы тела) = вес тела (кг) / рост (м2). Окружность талии измерялась с точностью до 0,5 см, используя неэластичную пластиковую ленту, когда участник стоял вертикально.


Артериальное давление

Систолическое и диастолическое артериальное давление в положении сидя определяли с помощью автоматического сфигмоманометра (Spot Vital Signs® Devices, Welch Allyn, Mississauga, ON, Canada). Соответствующий размер манжеты был выбран для каждого участника в зависимости от окружности руки. Условия были тщательно стандартизированы: молчание, наручники на левой руке и 5 минут отдыха. Было проведено два измерения с 3-х минутным отдыхом между измерениями. Сообщалось среднее значение двух показателей.

Расчетное максимальное потребление кислорода (МПК, VO2 max): Протокол Брюса на беговой дорожке использовался для оценки максимального потребления кислорода (VO2 max). Первый этап начался при скорости беговой дорожки 2,7 км / ч и уклоне с градиентом 10% в течение 3 минут. После этого наблюдалось постепенное увеличение уровня интенсивности (наклона и скорости) каждые 3 минуты до тех пор, пока не было достигнуто произвольное истощение. Максимальный пульс регистрировался при истощении. Расчетное значение VO2 max было рассчитано с использованием следующего утвержденного уравнения прогноза для мужчин: VO2 max (мл / кг / мин) = 14,76 - (1,379 × T) + (0,451 × T2) - (0,012 × T3), где T = максимальное время на беговой дорожке в минутах.


Диетическое вмешательство

В течение 14 дней подряд участники соблюдали эксклюзивную диету быстрого питания из популярной сети ресторанов быстрого питания, расположенной в Монреале.

Добровольцы должны были съедать еду по своему выбору на завтрак, обед и ужин. Все блюда на обед и ужин состояли из сэндвича (например, Big Mac®, McChicken® или Quarter Pounder with Cheese®), средней порции картофеля фри и среднего безалкогольного напитка.

Что касается завтрака, он состоял из бутерброда (например, Egg McMuffin® или Sausage McMuffin®), картофельных оладий и небольшого фруктового напитка или кофе. Кроме того, участники имели возможность съесть кексы по своему выбору в качестве закуски в зависимости от их аппетита. Каждый испытуемый получил подарочную карту на покупку всех блюд.

Участники должны были ежедневно предоставлять исследователям все квитанции о приобретенных обедах. Это позволило точно определить все продукты, которые съел каждый субъект. Затем с использованием веб-сайта популярной сети ресторанов Nutrition Center был проведен диетический анализ для определения общего суточного потребления белков, углеводов, жиров, насыщенных жиров, транс-жиров и уровня натрия, а также общего количества потребляемой энергии. Кроме того, все желудочно-кишечные проблемы, такие как вздутие живота, тошнота, несварение желудка, запор и диарея, регистрировались ежедневно в течение 14-дневного вмешательства.

Каждого участника проинструктировали не употреблять никаких других продуктов во время исследования. Следует также отметить, что двухнедельное диетическое вмешательство или менее оказалось достаточным для того, чтобы вызвать негативные изменения метаболического профиля.


Упражнения:

программа интервальных тренировок высокой интенсивности ВИИТ (HIIT) выполнялась ежедневно в течение 14 дней подряд на беговой дорожке.

Каждая тренировочная сессия состояла из 5-минутной разминки с последующими интервалами спринта 15 × 60 секунд (~ 90% максимальной частоты сердечных сокращений), сменяемых 60-секундным активным восстановлением (ходьба), и завершалась 5-минутной заминкой. Все упражнения проходили под наблюдением кинезиолога и проводились на кафедре физических упражнений Университета Квебека в Монреале.

Программа ВИИТ (HIIT) была адаптирована на основе предыдущего исследования. Следует отметить, что каждому участнику было дано указание не заниматься спортом или другими физическими упражнениями во время исследования.


Расход энергии

общий расход энергии и расход энергии во время физической активности, а также расход энергии во время ВИИТ тренировок (HIIT) оценивались в конце 14-дневного курса с использованием портативных мини-повязок SenseWear (Bodymedia, Pittsburgh, Pittsburgh).

В переносной повязке используются 3-осевой акселерометр, датчик теплового потока, датчик кожно-гальванической реакции, датчик температуры кожи и датчик температуры для сбора данных. Эти данные, а также масса тела, рост, руки и статус курения (курильщик или курильщик) используются для расчета потребления энергии. Повязку накладывали на верхнюю левую руку (на трицепс посередине плечевой кости) каждого добровольца. Всем участникам посоветовали носить повязку только перед купанием или любыми водными видами спорта. Чистый выпуск - это показатель расхода энергии (килокалорий), использованный участником с течением времени. Они были извлечены с помощью профессионального программного обеспечения от SenseWear 8.1 (Bodymedia, Питтсбург, Пенсильвания, США). Этот метод измерения энергопотребления подтвержден несколькими исследованиями.


Статистический анализ

Расчет размера выборки проводился на основе индекса HOMA с расчетом возможных изменений 0,3 ± 0,3.

В конце исследования требовалось четырнадцать участников для степени 80% и альфа-ошибки 0,05. Пока ученые оценили 15% группы, в начале исследования было собрано 16 человек. Результаты представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение. Сначала исследователи проверили нормальность распределения переменных с помощью теста на асимметрию и обнаружили, что все вариации были нормально распределены. Чтобы выявить различия до и после вмешательства, исследователи провели дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) с временным фактором внутри субъектов. Использовалась поправка Бонферронни. 

Ученые также рассчитали размер эффекта (средняя разница между помехами / стандартным отклонением) для всех переменных. Статистический анализ был выполнен с использованием IBM SPSS Statistics для Windows, версия 22 (IBM Corp., Армонк, Нью-Йорк, США). Статистическое значение было установлено на уровне p ≤ 0,05.

Полученные результаты

В исследовании приняли участие шестнадцать (16) участников.

Однако один испытуемый бросил тренировки из-за дискомфорта в коленях. Таким образом, всего 15 участников завершили исследование и были включены в анализ. Средняя посещаемость тренировок составила 100%, а среднее соблюдение диеты быстрого приготовления составило 99% участников, завершивших исследование. 

Кроме того, 13 субъектов не сообщили о каких-либо желудочно-кишечных инцидентах в течение 14-дневного вмешательства, тогда как один участник сообщил о трех случаях, а еще один сообщил об одном случае. Все желудочно-кишечные эпизоды были незначительными.

Вкратце, среднее потребление энергии и энергетические затраты участников составили 3441 ± 337 ккал / день и 3503 ± 373 ккал / день, соответственно.



Ученые обнаружили значительное улучшение процентного содержания жира в организме (размер эффекта (ES): 0,70), жировой массы (ES: 0,54), безжировой массы тела (ES: 0,59) и расчетного значения VO2 max (ES: 0,67) после вмешательства (p ≤ 0,05). ). Никаких существенных различий по общей массе тела, ИМТ и окружности талии не наблюдалось.

Ученые отметили значительное улучшение показателей глюкозы натощак (ES: 0,81), Lp (a) (ES: 0,63) и вчСРБ (ES: 0,59) после вмешательства (p . ≤ 0,05). Однако после вмешательства уровень холестерина ЛПВП значительно снизился (ES: 0,96) (p <0,01).

Исследователи также обнаружили более низкую тенденцию для уровней общего холестерина (p = 0,06) и AST (p = 0,08). По всем остальным кардиометаболическим переменным изменений не наблюдалось.


Обсуждение.

В документальном фильме «Super Size Me» главный герой фильма набирает 11 кг веса и ухудшает свое здоровье после того, как ел фастфуд из популярной сети ресторанов быстрого питания три раза в день в течение 30 дней, и это без физических упражнений.

Настоящие результаты показали, что аналогичная диета быстрого питания в течение 14 дней подряд в сочетании с программой ВИИТ тренировок (HIIT) в значительной степени не ухудшала кардиометаболический профиль.

Фактически, мы отметили улучшения в составе тела, расчетном уровне VO2 max, уровне глюкозы натощак, Lp (a) и hsCRP. Величина этих улучшений была средней (величина эффекта: 0,54–0,70), за исключением глюкозы натощак, которая была большой (величина эффекта: 0,81). Однако после вмешательства уровень холестерина ЛПВП значительно снизился (большая величина эффекта: 0,96).

Механизм, который мог бы объяснить это явление, неясен.

Действительно, есть данные, позволяющие предположить, что соотношение триглицериды / ЛПВП-холестерин может быть лучшим клиническим инструментом для определения кардиометаболических факторов риска, таких как чувствительность к инсулину, вместо триглицеридов или холестерина ЛПВП. В настоящем исследовании соотношение триглицеридов / ЛПВП-холестерин не изменилось после вмешательства. Кроме того, недавнее исследование поставило под вопрос, может ли холестерин ЛПВП быть независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Кроме того, не наблюдалось значительных изменений для всех других кардиометаболических параметров, таких как артериальное давление, печеночные ферменты, апоВ и инсулинорезистентность. Следует отметить, что первичный результат (индекс HOMA) в нашем исследовании не изменился после вмешательства. Только некоторые вторичные исходы были значимыми и, следовательно, должны рассматриваться как исследовательские. Таким образом, необходимы будущие исследования для дальнейшей проверки этих вторичных результатов.


В совокупности результаты настоящего исследования предполагают, что Высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT) могут быть многообещающей стратегией для защиты от увеличения веса и кардиометаболических аномалий при употреблении фастфудов.


Аналогичные результаты были получены в исследованиях на животных, которые также наблюдали защитный эффект тренировок ВИИТ от нездорового режима питания.

Например, восемь недель диеты с высоким содержанием жиров (40% ккал) в сочетании с тренировками на беговой дорожке (пять раз в неделю) полностью предотвратили накопление жира в печени крыс.

Та же группа в другом исследовании показала, что введение физических упражнений во время диеты с высоким содержанием жиров значительно снижает содержание висцерального и подкожного жира, свободных жирных кислот в плазме и уровни лептина. Более того, группа Pimenta отметили, что восемь недель ВИИТ тренировок (HIIT) (плавание) минимизировали пагубное влияние диеты с высоким содержанием жиров на кардиометаболические факторы риска у мышей с удаленными яичниками.

Наконец, недавнее исследование показало, что один сеанс аэробных упражнений защищает от воспалительной реакции на пищу с высоким содержанием жиров у молодых мужчин.


Это исследование имеет несколько ограничений.

Во-первых, небольшая выборка состояла только из здоровых физически активных молодых людей. Таким образом, выводы исследователей ограничены этой группой.

Во-вторых, не было контрольной группы по этическим причинам, а также есть данные, позволяющие предположить, что диета быстрого питания связана с негативными последствиями для здоровья, такими как увеличение веса, увеличение окружности талии, инсулинорезистентность, триглицериды и снижение уровня ЛПВП. холестерин. Также следует отметить, что участники не хотели находиться в контрольной группе (без упражнений), поскольку их целью не было ухудшение своего здоровья.

В-третьих, продолжительность вмешательства была непродолжительной.

Эффективность ВИИТ (HIIT) для защиты населения в целом (например, женщин, менее активных людей и пожилых людей) от диеты быстрого питания следует проверять на более крупной выборке в рандомизированном контролируемом исследовании с более длительными вмешательствами.

Действительно, потенциальная гипотеза заключается в том, что ВИИТ (HIIT) может противодействовать пагубному влиянию фастфуда на кардиометаболический профиль в долгосрочных исследованиях из-за его сильного влияния на улучшение чувствительности к инсулину, артериального давления и липидного профиля.

Выводы.

Таким образом, высокоинтенсивные интервальные тренировки ВИИТ, по-видимому, в значительной степени защищают кардиометаболический профиль от потенциальных негативных эффектов фастфуда у молодых здоровых мужчин.

Эти результаты противоречат широко распространенному мнению населения. Действительно, результаты исследования могут быть полезны для клинических и практических целей.

Важно информировать медицинских работников и спортсменов / тренеров о потенциальных защитных эффектах тренировок высокой интенсивности ВИИТ (HIIT) против диеты быстрого питания.

Тем не менее, эти результаты следует рассматривать как предварительные, но они могут стимулировать интерес к дополнительным исследованиям влияния диет быстрого питания в сочетании с ВИИТ на метаболические заболевания в различных группах населения.