John M. de Castro, Aportul zilei anterioare are efecte negative întârziate asupra feedbackului negativ asupra macronutrienților asupra consumului spontan de alimente ale oamenilor care trăiesc liber, Journal of Nutrition, volumul 128, numărul 1, ianuarie 1998, paginile 61-67, https://doi.org/10.1093/jn/128.1.61

feedback

Abstract

O problemă fundamentală în înțelegerea modului în care se realizează echilibrul energetic implică înțelegerea modului în care modificările aportului afectează aportul ulterior. Acest lucru a fost investigat la oameni cu viață liberă prin reanalizarea datelor colectate anterior de la 733 de adulți care au fost plătiți pentru a menține un jurnal de 7 zile cu tot ceea ce au mâncat și când au mâncat-o. S-a constatat că aportul de energie alimentară pe parcursul unei zile afectează ușor aportul în ziua următoare (media r = -0,07, P

Societatea modernă oferă oamenilor posibilitatea de a selecta alimente dintr-o gamă largă de alternative atractive și nutritive cu proprietăți hedonice variate, compoziții nutritive și conținut energetic. Aceste alimente sunt ingerate într-o varietate de situații complexe care conțin influențe socioculturale puternice. Sumele ingerate variază în funcție de ora zilei (de Castro 1987), ziua săptămânii (de Castro 1991b, Tarasuk și Beaton, 1991), săptămâna lunii (de Castro și Pearcey 1994) și luna an (de Castro 1991; Tarasuk și Beaton 1991) și pot fi modificate în mod semnificativ de starea psihologică a unui individ (de Castro și Elmore 1988) și/sau starea fiziologică (de Castro și colab. 1986, de Castro 1993a și 1993b). Cu toate acestea, cumva aportul și cheltuielile sunt adesea echilibrate pentru a produce stabilitate în greutatea corporală. Modul în care se realizează acest lucru a fost studiat intens, totuși rămâne un mister.

O problemă fundamentală în înțelegerea modului în care se realizează echilibrul energetic implică înțelegerea modului în care modificările aportului afectează aportul ulterior. Pentru ca regulamentul să aibă loc, aportul de energie alimentară trebuie într-un fel să limiteze aportul ulterior. Adică trebuie să producă feedback negativ. Pe bază de masă la masă, aportul influențează aportul ulterior, afectând cantitatea de alimente rămase în stomac la începutul următoarei mese. Acest lucru are o influență negativă asupra cantității de energie alimentară ingerată în acea masă (de Castro și colab. 1986). Aportul de energie alimentară tinde, de asemenea, să reducă nivelul foametei subiective la începutul unei mese noi. La rândul său, aceasta reduce cantitatea de energie alimentară ingerată în acea masă (de Castro și Elmore 1988). Cu toate acestea, aceste influențe reprezintă doar ∼6% din varianța mărimii mesei; stimulii mult mai puternici afectează aportul (de Castro și de Castro 1989; de Castro și Brewer 1992), determinând cantitatea zilnică ingerată de a varia foarte mult (Hankin și colab. 1967; Hartman și colab. 1990; Morgan și colab. 1987, Tarasuk și Beaton 1991). În studiile noastre, aportul zilnic a avut o variație medie peste 7 zile de 465 kcal (1,95 MJ) (Pearcey și de Castro 1996).

Contabilizarea varianței aportului zilnic a fost dificilă. Pentru ca regulamentul să aibă loc, aportul de energie alimentară pe parcursul unei zile trebuie într-un fel să limiteze aportul de energie alimentară în zilele următoare. Adică trebuie să producă feedback negativ. Prin urmare, corelația dintre aportul de energie alimentară într-o zi și cea ingerată în ziua următoare, autocorelația, ar trebui să fie negativă. Aporturile zilnice între subiecți sunt corelate pozitiv (Hankin și colab. 1967; Hartman și colab. 1990). Adică, oamenii care mănâncă mult într-o zi tind să fie aceiași oameni care mănâncă mult în ziua următoare. Autocorelațiile subiecților s-au dovedit a fi mici și predominant pozitive (Morgan și colab. 1987, Tarasuk și Beaton 1991). Adică, atunci când o persoană mănâncă mult într-o zi, aceeași persoană poate sau nu poate mânca mult în ziua următoare. „Constatarea contestă convingerea că există un mecanism homeostatic pe termen scurt care face ca consumurile mari de energie să fie urmate de cele mici” (Tarasuk și Beaton 1991). Prin urmare, în prezent există puține înțelegeri cu privire la modul în care aportul afectează aportul ulterior pentru a produce echilibrul energetic.

Acest studiu investighează modul în care și când consumul peste o zi afectează consumul ulterior, reanalizând rapoartele de 7 zile ale jurnalului de consum care au fost colectate în ultimul deceniu. Efectele zilnice ale aportului în ziua următoare au fost investigate cu o analiză autocorelațională, incluzând abordări de modelare structurală univariată și liniară. Ca și în cercetările anterioare, feedback-ul negativ simplu nu a fost detectat. Mai degrabă, feedback-ul negativ întârziat a fost raportat, cu feedback-ul negativ din aportul de energie alimentară întârziat astfel încât aportul de energie alimentară să afecteze aportul de energie alimentară ulterior, nu în ziua următoare, ci 2 și 3 zile mai târziu.

SUBIECTE ȘI METODE

Datele utilizate în acest studiu au fost disponibile în baza de date acumulată în timpul proiectelor de cercetare anterioare (de Castro 1987, 1991a, 1991b, 1993a, 1993b, 1994 și 1995, de Castro și colab. 1986, de Castro și Elmore 1988, de Castro și de Castro 1989, de Castro și Brewer 1992, de Castro și Pearcey 1994). Detalii privind metodele sunt disponibile în aceste publicații. Toate protocoalele au fost aprobate de Consiliul de revizuire instituțională al Universității de Stat din Georgia.

Subiecte.

Datele au fost colectate de la 324 de bărbați și 409 de femei cărora li sa plătit 30 de dolari pentru a participa. De asemenea, au primit o analiză nutrițională detaliată pe baza aportului lor de alimente pentru perioada de raportare 7-d. Subiecții au avut în medie 38,1 y (SD = 13,8), 69,1 kg (SD = 15,4) în greutate, 24,4 kg/m 2 (SD = 4,2) indicele de masă corporală (IMC) și 1,68 m (SD = 0,10) în înălțime. Consimțământul informat a fost obținut de la toți subiecții.

Procedură.

Analiza datelor.

Un dietetician înregistrat cu experiență a primit coduri pentru alimentele raportate în jurnalele dintr-un fișier computerizat de peste 3500 de produse alimentare. Codificatorul nu a fost conștient de ipotezele experimentale și nu a interacționat direct cu subiecții. Mesele au fost apoi identificate, iar compozițiile nutritive ale articolelor individuale care compun masa au fost însumate. Au fost utilizate mai multe definiții ale unei mese pentru a se asigura că rezultatele vor fi generale și nu specifice definiției. Nu s-a încercat separarea meselor și gustărilor. Mesele au fost identificate numai pe baza cantității de energie alimentară ingerată și a timpului de la ultima masă. Pentru ca un aport raportat să fie clasificat ca masă individuală, acesta trebuia să conțină cel puțin 209 kJ, sau mai strict 418 sau 837 kJ. De asemenea, trebuia să fie separat în timp de mesele anterioare și ulterioare cu cel puțin 15 minute; au fost de asemenea utilizate definiții mai stricte de 45 și 90 de minute. Au fost utilizate cinci definiții diferite ale unei mese, combinând aceste criterii minime, 15 min/209 kJ, 45 min/209 kJ, 45 min/418 kJ, 45 min/837 kJ și 90 min/209 kJ.

Mesele au fost caracterizate prin conținutul total de energie, carbohidrați, grăsimi, proteine, apă și alcool. Mesele au fost apoi însumate pentru a obține aportul total și mărimea medie a mesei pentru fiecare zi pentru fiecare subiect. Corelațiile au fost calculate între sumele ingerate într-o zi și în ziua următoare (lag 1) și 2 (lag 2), 3 (lag 3) și 4 (lag 4) d mai târziu. Deoarece au fost implicate 7 d, corelațiile de întârziere 1, 2, 3 și 4 au fost calculate pe asocierea lor respectivă cu d 6, 5, 4 și 3. Au fost calculate apoi mediile de grup și erorile standard pentru autocorelațiile univariate pentru fiecare perioadă de întârziere calculat pentru fiecare subiect individual. Coeficienții de corelație au fost normalizați prin transformarea z înainte de efectuarea analizei statistice (de Castro 1975). Coeficienții medii de corelație au fost apoi comparați cu 0 utilizând testul t. Coeficienții medii de autocorelație au fost comparați pe parcursul celor patru decalaje cu un ANOVA unidirecțional. Coeficienții medii de autocorelație calculați pentru cei trei macronutrienți au fost comparați cu un ANOVA 3 × 4 (macronutrienți × întârziere). Au fost făcute comparații individuale cu testele t.

Modelul autoregresiv LISREL simplex aplicat la predicția aportului zilnic de energie. Numerele reprezintă coeficienți de cale produși de analiză. Liniile solide reprezintă căi semnificative, în timp ce liniile întrerupte reprezintă căi nesemnificative. Îndepărtarea oricărei căi cu linie solidă prezentată în figură produce o degradare semnificativă a potrivirii modelului, după cum a fost evaluat cu un test χ 2 (testul P 2 (P 3 prezintă autocorelațiile medii între cantitățile de macronutrienți ingerate într-o zi și cantitățile ingerate) a fiecăruia dintre macronutrienți în fiecare dintre cele patru zile ulterioare. Un ANOVA de trei (macronutrienți) × 4 (întârziere) asupra acestor date pentru fiecare dintre macronutrienți a relevat efecte principale semnificative pentru macronutrienți (P 3). Aportul de grăsime a avut o corelație negativă majoră decât carbohidrați sau proteine ​​cu cantitatea de grăsime ingerată fie 1 (P 3). În mod similar, aportul de proteine ​​a avut o corelație negativă mai mare decât carbohidrații sau grăsimile cu cantitatea de proteine ​​ingerate fie 1 (P 3). Dar nu au existat nutrienți -efecte specifice pentru aport care apar 3 sau 4 zile mai târziu. Prin urmare, ar părea să existe specificitatea macronutrienților, feedbackul negativ întârziat de 2 până la 3 zile al unui macronutrient având cel mai mare efect asupra ingestiei din acel macronutrient în special.

Relația dintre aportul zilnic de macronutrienți și aportul de macronutrienți în zilele următoare a fost analizată în continuare cu un model structural liniar elaborat. Modelul LISREL autoregresiv simplex a fost aplicat din nou la predicția cantității fiecărui macronutrient ingerat în fiecare dintre cele două zile ulterioare pe baza aporturilor de macronutrienți ale zilelor. Rezultatele sunt prezentate în Figura 4. Rezultatele analizei LISREL sunt paralele cu autocorelațiile. Dintre cele 66 de căi posibile între diferiți macronutrienți, doar 11 sunt semnificative (testul P 2 (testul P 2 (testul P 5.

Modelul LISREL simplex autoregresiv aplicat la predicția mărimilor zilnice și a frecvențelor mesei. Numerele reprezintă coeficienți de cale produși de analiză. Liniile solide reprezintă căi semnificative, în timp ce liniile punctate reprezintă căi nesemnificative. Îndepărtarea oricărei căi solide căptușite prezentată în figură produce o degradare semnificativă a potrivirii modelului, după cum a fost evaluat cu un test χ 2 (testul P 2 (P 6.

Modelul autoregresiv LISREL simplex aplicat la predicția consumului zilnic de energie, mărimea medie a mesei și frecvența. Numerele reprezintă coeficienți de cale produși de analiză. Liniile solide reprezintă căi semnificative, în timp ce liniile punctate reprezintă căi nesemnificative. Îndepărtarea oricărei căi solide căptușite prezentată în figură produce o degradare semnificativă a potrivirii modelului, după cum a fost evaluat cu un test χ 2 (testul P 2 (P 2, când dimensiunea și frecvența mesei pot afecta aportul zilnic în model, autoregresivul) Pe de altă parte, chiar și cu aportul zilnic permis să afecteze dimensiunea și frecvența mesei în model, căile autoregresive de întârziere 2-d pentru mărimea și frecvența mesei rămân puternice și semnificative, așa cum sa întâmplat în modelul descris.

DISCUŢIE

Acest studiu a descoperit foarte puține efecte ale aportului asupra consumului de a doua zi, iar amploarea celor câteva efecte semnificative este neglijabilă. Acest lucru corespunde concluziilor altora că aportul zilnic de autocorelații este mic și în general pozitiv (Hankin și colab. 1967; Hartman și colab. 1990; Morgan și colab. 1987; Tarasuk și Beaton 1991). Pe de altă parte, rezultatele acestui studiu indică faptul că există o întârziere de 2 până la 3 zile înainte ca aportul să se alimenteze înapoi pentru a afecta aportul ulterior. Edholm și colab. (1995) au monitorizat cadetele militare pentru o perioadă de 2 săptămâni și nu au găsit nicio corelație între admisie și cheltuială în ziua următoare, dar au găsit o corelație semnificativă între cheltuieli și admisie 2 zile mai târziu. Din păcate, nu au calculat autocorelațiile zilnice ale aportului. Cu toate acestea, într-un studiu ulterior (Edholm și colab. 1970) au raportat, dar nu au remarcat sau discutat, autocorelațiile de admisie într-un tabel care arată o autocorelație negativă semnificativă după un decalaj de 2 zile și nu pentru 0, 1 sau 3 zile. Prin urmare, se pare că atât aportul, cât și cheltuielile produc feedback negativ la aportul ulterior, dar nu până la două sau mai multe zile mai târziu.

Este posibil ca compensarea consumului de energie alimentară să aibă loc printr-un pas intermediar prin afectarea sau afectarea cheltuielilor de energie. Cu toate acestea, monitorizarea simultană a activității și a aportului alimentar nu a dezvăluit nicio legătură între cele două perioade de timp între 1 și 4 zile (de Castro, observații nepublicate). Acest lucru sugerează că feedback-ul negativ al aportului de energie la aportul de energie ulterior are loc independent de cheltuieli.

Feedbackul negativ întârziat a fost găsit nu numai pentru aportul zilnic de energie, ci și pentru macronutrienții individuali. Cu toate acestea, în mod interesant, a existat specificitatea feedback-ului, în sensul că fiecare macronutrienți a avut cel mai mare efect de feedback negativ asupra sa și o influență redusă asupra aportului ulterior al celorlalți macronutrienți. Aceste rezultate ar putea explica eșecul cercetărilor anterioare de a detecta feedback-ul negativ specific nutrienților. Foltin și colab. (1992) au manipulat conținutul de grăsimi și carbohidrați din mesele pe care subiecții trebuie să le mănânce. Deși subiecții au compensat schimbarea energiei alimentare, nu a existat nicio compensare specifică macronutrienților. Cu toate acestea, a fost investigată doar compensația care a avut loc în ziua manipulării. Constatările actuale sugerează că compensarea ar trebui să aibă loc două sau mai multe zile mai târziu.

Feedbackul negativ întârziat a fost găsit nu numai pentru consumul zilnic de energie și macronutrienți, ci și pentru mărimea și frecvența medie a meselor. În plus, acest feedback negativ întârziat pare a fi specific, cu dimensiunea medie a mesei care afectează dimensiunile medii ale mesei 2 și 3 zile mai târziu, dar nu afectează frecvența mesei și, invers, cu frecvența mesei care afectează frecvența mesei 2 și 3 zile mai târziu, dar nu afectează dimensiunea mesei . Mărimea și frecvența meselor se influențează reciproc numai într-o singură zi. Aportul zilnic total este determinat de mărimea și frecvența mesei. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că modelele LISREL sugerează că feedback-ul negativ întârziat observat cu aportul zilnic de energie este determinat de feedback-urile negative întârziate separate pentru mărimea și frecvența mesei.

Ce mecanisme fiziologice pot sta la baza acestor fenomene este un mister. Faptul că atât aportul anterior, cât și cheltuielile au efecte negative de întârziere similare sugerează posibilitatea ca acestea să utilizeze aceeași cale comună finală. Nu poate fi cunoscută natura acestei căi. Cu toate acestea, întârzierea îndelungată implicată elimină factorii gastro-intestinali, plasmatici și hepatici ca intermediari. Mai degrabă, sugerează că poate fi implicat feedback-ul de la un depozit de stocare a energiei pe termen lung (grăsime). Cu toate acestea, specificitatea macronutrienților feedback-ului și dimensiunea mesei și specificitatea frecvenței sugerează că mecanismul real nu este simplu și poate nu unitar.

Deși au fost raportate efecte semnificative în acest studiu, dimensiunile efectului sunt mici. Cea mai mare autocorelație univariată raportată a fost -0,19, ceea ce reprezintă