Alternate day fasting for weight loss in normal weight and overweight subjects: a randomized controlled trial

V posledním desetiletí získaly značnou popularitu režimy přerušovaného půstu, zejména protokoly střídavého půstu (ADF). Střídavý den půstu zahrnuje „den půstu“, kdy jedinci konzumují 25 % energetické potřeby, střídaný „dnem krmení“, kdy se subjekty stravují ad libitum . Bylo provedeno pouze několik studií, které testovaly účinky ADF na tělesnou hmotnost a snížení rizika ischemické choroby srdeční (ICHS), a téměř všechny tyto studie byly provedeny u obézní populace (BMI 30-39,9 kg/m2) . Výsledky těchto prvních studií naznačují, že ADF je účinný při snižování tělesné hmotnosti (snížení tělesné hmotnosti o 5-6 %) a úbytku viscerálního tuku (snížení obvodu pasu o 5-7 cm) během 8-12 týdnů léčby . Tyto zprávy také naznačují, že ADF může napomáhat udržení svalové hmoty u obézních jedinců . Kromě těchto příznivých změn tělesného složení bylo zaznamenáno také zlepšení rizika CHD . Například při krátkodobé léčbě ADF (8-12 týdnů) je často pozorováno snížení koncentrace LDL cholesterolu (20-25 %), koncentrace triacylglycerolů (15-30 %) a zvětšení velikosti LDL částic . Byly rovněž zaznamenány příznivé změny krevního tlaku a adipokinového profilu (tj. zvýšení adiponektinu a snížení leptinu a rezistinu) . Celkově tyto předběžné práce naznačují, že ADF může být účinná pro snížení hmotnosti a snížení rizika CHD u obézních dospělých osob.

Důležitou otázkou, která zůstává nevyřešena, je, zda lze příznivé účinky ADF pozorovat také u populace s normální hmotností a nadváhou. Pouze dvě studie na lidech testovaly účinek ADF na tělesnou hmotnost a riziko CHD u neobézních osob. Ve studii Heilbronna a kol. se muži a ženy s normální hmotností (BMI 23 kg/m2) účastnili režimu ADF po dobu 3 týdnů. Tělesná hmotnost se oproti výchozímu stavu snížila o 2 %, zatímco koncentrace triacylglycerolů se snížily pouze u mužů . Na rozdíl od těchto zjištění Halberg et al. neprokázali u mužů s nadváhou (BMI 26 kg/m2) po 2 týdnech ADF žádnou změnu tělesné hmotnosti. I když tyto studie vytvářejí určitý základ, jsou omezeny svou krátkou dobou trvání (2-3 týdny) a absencí kontrolní skupiny. Jako taková je opodstatněná dlouhodobější studie (12 týdnů), která by využívala kontrolní skupinu.

Předkládaná studie tedy zkoumala vliv ADF na tělesnou hmotnost, tělesné složení a parametry rizika CHD u dospělých s normální hmotností i nadváhou v rámci 12týdenní randomizované kontrolované studie krmení. Předpokládali jsme, že ADF sníží tělesnou hmotnost a riziko CHD u účastníků s normální hmotností a nadváhou ve srovnání s kontrolami.

Subjekty a metody

Subjekty

Subjekty byly rekrutovány z oblasti Chicaga prostřednictvím inzerátů umístěných v okolí kampusu University of Illinois v Chicagu. Zájem o studii projevilo celkem 107 osob, ale po screeningu prostřednictvím předběžného dotazníku a posouzení BMI bylo k účasti přijato pouze 32 osob (obr. 1). Kritéria pro zařazení do studie byla následující: BMI mezi 20 a 29,9 kg/m2; věk mezi 35 a 65 lety; před menopauzou nebo po menopauze (absence menses po dobu delší než 2 roky); lehce aktivní (< 3 h/týdně cvičení lehké intenzity při 2,5 až 4.0 metabolických ekvivalentů (MET) po dobu 3 měsíců před zahájením studie); stabilní hmotnost po dobu 3 měsíců před zahájením studie (< 4 kg úbytku nebo přírůstku hmotnosti); nediabetici; bez anamnézy kardiovaskulárního onemocnění; nekuřáci; neužívající léky na snížení hmotnosti, lipidů nebo glukózy. Protokol experimentu byl schválen Úřadem pro ochranu subjektů výzkumu Illinoiské univerzity v Chicagu a všichni účastníci výzkumu dali písemný informovaný souhlas s účastí ve studii. Výzkumný protokol byl v souladu s Helsinskou deklarací.

Běhový diagram studie. ADF: Alternate day fasting.

Design studie

Experimentální design

Jako prostředek k ověření cílů studie byla realizována 12týdenní, randomizovaná, kontrolovaná, paralelní studie krmení. Subjekty byly randomizovány KAV prostřednictvím stratifikovaného náhodného vzorku. Subjekty byly nejprve rozděleny do vrstev na základě pohlaví (M/F), věku (35-50 let/51-65 let) a BMI (20-24,9 kg/m2/ 25-29,9 kg/m2) a poté byly subjekty z každé vrstvy randomizovány v poměru 1:1 buď do ADF, nebo do kontrolní skupiny (obrázek 1).

Dietní protokol

Během dietní intervence subjekty ADF konzumovaly 25 % své základní energetické potřeby v den půstu (24 h) a poté jedly ad libitum v každém střídavém krmném dni (24 h). Energetická potřeba každého subjektu byla stanovena podle Mifflinovy rovnice . Dny krmení a půstu začínaly každý den o půlnoci a všechna jídla v den půstu byla konzumována mezi 12.00 a 14.00 hodinou, aby bylo zajištěno, že každý subjekt podstupuje stejně dlouhou dobu půstu. Subjekty ADF dostávaly v každý postní den jídlo (v rozmezí 400-600 kcal) a v krmný den jedly doma ad libitum. Všechna jídla ADF v den půstu byla připravována v metabolické kuchyni Výzkumného centra pro lidskou výživu (HNRU) na University of Illinois v Chicagu. Jídla v den půstu byla poskytována jako třídenní rotační menu a byla sestavena na základě doporučení Americké kardiologické asociace (AHA) (30 % kcal z tuků, 15 % kcal z bílkovin, 55 % kcal ze sacharidů) . Všechna jídla byla konzumována mimo výzkumné centrum. Účastníci ADF měli povoleno konzumovat nápoje bez energie, čaj, kávu a žvýkačky bez cukru a byli vyzváni k pití velkého množství vody. Kontrolní subjekty měly povoleno jíst ad libitum každý den a nebyla jim poskytována jídla z výzkumného centra.

Protokol odběru krve

Dvanáctihodinové vzorky krve nalačno byly odebrány mezi 6.00 a 9.00 hodinou ráno na začátku (1. týden) a po ukončení léčby (12. týden). Účastníci byli poučeni, aby se 24 h před každou návštěvou vyhýbali cvičení, alkoholu a kávě. Krev byla odstředěna po dobu 15 min při 520 × g a 4 °C, aby se oddělila plazma od krevních krvinek, a až do analýzy byla uchovávána při -80 °C.

Analýzy

Příjem energie ve dnech krmení a půstu

Během 12týdenní dietní intervence byly subjekty ve skupině ADF instruovány, aby v každý den půstu jedly pouze potraviny, které jim byly poskytnuty. Pro posouzení příjmu energie ve dnech půstu byly subjekty ve skupině ADF požádány, aby nahlásily všechny zkonzumované potraviny navíc (tj. ty, které nebyly poskytnuty) pomocí „Záznamu o potravinách navíc“. Kromě toho byly subjekty instruovány, aby vrátily veškeré zbytky potravin do HNRU ke zvážení. Pro posouzení příjmu energie v krmných dnech byly subjekty ADF a kontrolní subjekty požádány, aby v 1. a 12. týdnu vyplnily třídenní potravinový záznam ve 2 krmných dnech během týdne a v 1 krmném dni během víkendu. Na začátku výzkumu poskytl výzkumný dietolog všem účastníkům 15minutovou instruktáž o tom, jak vyplňovat záznamy o stravě. Tyto instrukce zahrnovaly slovní informace a podrobné referenční příručky o tom, jak odhadnout velikost porcí a zaznamenávat potraviny dostatečně podrobně, aby bylo možné získat přesný odhad příjmu stravy. Všechny informace o stravě z potravinových záznamů/záznamů byly zadány do programu pro analýzu potravin Nutritionist Pro (verze 5, Axxya Systems, Stafford, TX) za účelem vyhodnocení energetického příjmu.

Hlad, spokojenost a sytost

K měření hladu, sytosti a spokojenosti s dietou ADF byla použita validovaná vizuální analogová škála (VAS) . Škála byla vyplněna ve 3 postních dnech (před spaním) v 1. a 12. týdnu. Stručně řečeno, VAS se skládala ze 100mm čar a subjekty byly požádány, aby udělaly svislou značku přes čáru odpovídající jejich pocitům od 0 (vůbec ne) do 100 (extrémně) pro hlad, spokojenost nebo plnost. Kvantifikace se prováděla měřením vzdálenosti od levého konce čáry ke svislé značce.

Úbytek hmotnosti a složení těla

Tělesná hmotnost byla hodnocena s přesností na 0,25 kg na začátku každého týdne bez obuvi a v lehkém oblečení pomocí váhy na HNRU (HealthOMeter, Sunbeam Products, Boca Raton, FL). BMI byl hodnocen jako kg/m2. Složení těla (hmotnost tuku a hmotnost bez tuku) bylo měřeno pomocí duální rentgenové absorpciometrie (DXA) (Hologic QDR 4500 W, Hologic Inc., Waltham, MA).

Lipidové rizikové faktory ischemické choroby srdeční

Koncentrace celkového cholesterolu, HDL-cholesterolu a triacylglycerolů v plazmě byly měřeny duplicitně pomocí enzymatických souprav (Biovision Inc., Moutainview, CA) v 1. a 12. týdnu. Koncentrace LDL-cholesterolu byla vypočtena pomocí Friedewaldovy, Levyho a Fredricksonovy rovnice. Velikost částic LDL byla měřena pomocí lineární polyakrylamidové gelové elektroforézy (Quantimetrix Lipoprint System, Redondo Beach, CA, USA) v 1. a 12. týdnu . Pro elektroforézu byly použity zkumavky s 3 % polyakrylamidovým gelem s vysokým rozlišením. Krátce, 25 μl vzorku bylo smícháno s 200 μl tekutého nakládacího gelu obsahujícího Sudan black a přidáno do gelových zkumavek. Po fotopolymeraci při pokojové teplotě po dobu 30 min byly vzorky elektroforetizovány po dobu 1 h (3 mA/gelovou zkumavku). Počítačový software Lipoware (Quantimetrix, Redondo Beach, CA, USA) byl poté použit k rozdělení LDL na malé (<255 Å), střední (255-260 Å) a velké (>260 Å) částice a k vyhodnocení průměrné velikosti částic LDL . Vnitřní variační koeficienty (CV) pro celkový cholesterol, HDL cholesterol, triacylglycerol a velikost LDL částic byly 3,6 %, 4,8 %, 2,5 %, resp. 4,1 %.

Nelipidové rizikové faktory ischemické choroby srdeční

Všechna měření byla provedena v 1. a 12. týdnu. Krevní tlak byl měřen ve třech opakováních u subjektu v sedě po 10minutovém odpočinku. C-reaktivní protein (CRP) byl měřen ve dvou opakováních pomocí souprav Immulite 1000 High Sensitivity CRP (Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA). Měření plazmatického homocysteinu bylo provedeno duplicitně pomocí HPLC s fluorometrickou detekcí. Adiponektin, leptin a rezistin byly měřeny metodou ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN). Vnitřní variační koeficienty (CV) pro CRP, homocystein, adiponektin, leptin a rezistin byly 5,0 %, 4,3 %, 3,3 %, 3,0 % a 4,7 %.

Statistiky

Výsledky jsou prezentovány jako střední hodnoty ± standardní chyba průměru (SEM). Do modelu byly zahrnuty testy normality. Žádná proměnná nebyla shledána jako nenormální. Rozdíly mezi skupinami na počátku byly testovány t-testem nezávislých vzorků. Změny uvnitř skupiny od 1. do 12. týdne byly testovány párovým t-testem. Rozdíly mezi skupinami byly testovány t-testem nezávislých vzorků. Velikost vzorku byla vypočtena za předpokladu 10% změny koncentrace LDL-cholesterolu ve skupině ADF, při síle 80 % a riziku alfa 5 %. Hodnoty P < 0,05 byly považovány za významné. Data byla analyzována pomocí softwaru SPSS (verze 21.0 pro Mac OS X; SPSS Inc, Chicago, IL).

.