(L) Představa, že cvičení je důležitější než dieta v boji proti obezitě, je v rozporu s novým výzkumem. (2012)

Hunter sběrače stopu k obezitě

Autor: Helen Briggs BBC News. 25 Červenec 2012 

Hadza žije v lovecké sběratelské existenci, která se za 10,000 let málo změnila

Myšlenka, že cvičení je v boji proti obezitě důležitější než strava, byla novým výzkumem v rozporu.

Studie kmene Hadza, který stále existuje jako lovecký sběrač, naznačuje, že množství kalorií, které potřebujeme, je pevná lidská charakteristika.

To naznačuje, že obyvatelé Západu jsou obézní spíše kvůli nadměrnému jídlu, než aby měli neaktivní životní styl, tvrdí vědci.

Jeden z 10 lidí bude 2015em obézní.

A podle údajů Světové zdravotnické organizace se očekává, že bude mít nadváhu téměř jedna ze tří celosvětové populace.

Předpokládá se, že za „epidemii“ obezity může převážně západní životní styl.

"Denní výdej energie může být rozvinutým znakem, který byl formován evolucí a je běžný u všech lidí, a ne jen jednoduchým odrazem našeho rozmanitého životního stylu."

Jedná se o různé faktory, včetně zpracovaných potravin s vysokým obsahem cukru a tuků, velkých velikostí porcí a sedavého způsobu života, kdy automobily a stroje vykonávají většinu každodenní fyzické práce.

Relativní rovnováha mezi přejídáním a nedostatkem pohybu je však otázkou debaty.

Někteří odborníci navrhli, že od průmyslové revoluce drasticky poklesla naše potřeba kalorií, což je pro obezitu větší rizikový faktor než změny ve stravě.

Studie publikovaná v časopise PLoS ONE otestovala teorii tím, že se zaměřila na energetické výdaje v kmeni Hadza v Tanzanii.

Hadza lidé, kteří stále žijí jako lovci sběračů, se používali jako vzor starověkého lidského životního stylu.

Členové 1,000 XNUMX silné populace loví zvířata a shánějí plody, kořeny a ovoce pěšky pomocí luků, malých seker a kopacích holí. Nepoužívají moderní nástroje ani zbraně.

Rozdílný životní styl

Tým vědců z USA, Tanzanie a Velké Británie měřil energetické výdaje u mužů a žen 30 Hadza ve věku mezi 18 a 75.

Zjistili, že úrovně fyzické aktivity byly u hadzů mužů a žen mnohem vyšší, ale když byly korigovány na velikost a hmotnost, jejich rychlost metabolismu se nelišila od rychlosti u westernů.

Dr. Herman Pontzer z oddělení antropologie na Hunter College v New Yorku řekl, že každý předpokládal, že lovci sbírají denně o stovky kalorií více než dospělí v USA a Evropě.

Data přišla jako překvapení, zdůraznil složitost energetických výdajů.

Zdůraznil však, že pro udržení dobrého zdraví je fyzické cvičení důležité.

"To pro mě říká, že hlavním důvodem, proč lidé ze Západu tlustí, je to, že jíme příliš mnoho - není to proto, že bychom příliš málo cvičili," řekl Dr. Pontzer.

"Být aktivní je pro vaše zdraví opravdu důležité, ale neudrží vás to - k tomu musíme jíst méně."

"Denní výdej energie může být rozvinutým znakem, který byl formován evolucí a je běžný u všech lidí, a ne jen jednoduchým odrazem našeho rozmanitého životního stylu."


STUDIE

Hunter-Gatherer Energetics a Human Obesity.

Herman Pontzer, David A. Raichlen, Brian M. Wood, Audax ZP Mabulla, Susan B. Racette, Frank W. Marlowe. 

PLoS ONE, 2012; 7 (7): e40503 DOI: 10.1371 / journal.pone.0040503

Abstraktní Vrchní část

Západní životní styl se výrazně liší od životů našich předků lovců a sběračů a tyto rozdíly ve stravě a úrovni aktivity se často projevují v pandemii globální obezity. K testování těchto modelů obezity je však k dispozici jen málo fyziologických údajů o populacích lovců a sběračů. V této studii jsme použili dvojnásobně označenou metodu vody k měření celkového denního energetického výdeje (kCal / den) v loveckých sběračích Hadza, abychom testovali, zda foragers každý den vynakládají více energie než jejich západní protějšky. Jak se očekávalo, úroveň fyzické aktivity, PAL, byla vyšší mezi Hadzovými žobráci než mezi Západy. Nicméně průměrné denní energetické výdaje tradičních hadzových řezaček se po kontrole velikosti těla nelišily od výdajů Západních obyvatel. Metabolické náklady na chůzi (kcal kg-1 m-1) a odpočinku (kcal kg-1 s-1) byly také podobné mezi Hadzem a západními skupinami. Podobnost metabolických rychlostí v celé řadě kultur napadá současné modely obezity, což naznačuje, že západní životní styl vede ke sníženým výdajům energie. Předpokládáme, že denní energetické výdaje člověka mohou být vyvinutým fyziologickým znakem do značné míry nezávislým na kulturních odlišnostech.

Úvod Vrchní část

Podle projektu 2015 se předpokládá, že bude mít obézní téměř každý třetí člověk na celém světě a očekává se, že jeden z deseti bude obézní [1]. Zdravotní rizika spojená s nadváhou nebo obezitou, včetně diabetu typu 2, kardiovaskulárních chorob a některých druhů rakoviny, jsou dobře známa [1]. Bezprostřední příčinou přibývání na váze je energetická nerovnováha, přičemž příjem energie v potravě (kCal / den) převyšuje celkové energetické výdaje (kCal / den), ale společenské příčiny pandemie globální obezity zůstávají předmětem debaty [1]-[7]. Obecně platí, že rostoucí výskyt obezity je výsledkem současného západního životního stylu, ve kterém se úroveň aktivity a strava podstatně liší od podmínek, za nichž se vyvinula metabolická fyziologie našeho druhu [2]-[6]. Někteří navrhují, že moderní vymoženosti a mechanizace vedou v průmyslových společnostech ke snížení fyzické aktivity a nižším výdajům energie [1]-[3]. Jiní předpokládají, že jsou odpovědné změny v příjmu potravy a energie, citujíc relativně nedávný nárůst hustých potravin, zejména zpracovaných potravin s vysokým obsahem fruktózy a jiných jednoduchých cukrů, které mohou snižovat výdaje na energii a zvyšovat chuť k jídlu a adipozitě. [4]-[7].

Stanovení toho, které aspekty západního životního stylu jsou pro naše druhy skutečně aberantní a představují největší riziko obezity, je komplikováno konfliktními a omezenými údaji o stravě a metabolismu v populacích mimo západ. Například zatímco západní strava je určitě bohatší na cukr a energeticky hustější než tradiční „strava“ a divoká jídla [4], [8], [9], mnoho lovců-sběratelů sezónně konzumuje velkou část jejich denních kalorií jako med [10], [11] (Obr. S2), která má vysoké koncentrace glukózy a fruktózy [12]. Podobně, zatímco u některých populací zemědělských obživy byly hlášeny vysoké úrovně aktivity [13]-[15], nedávná metaanalýza různých populací 98 po celém světě nezjistila žádný vliv socioekonomického vývoje - hrubý index mechanizace a stravy - na denní energetické výdaje nebo úroveň aktivity [16]. Zejména chybí metabolická měření pro společnosti lovců a sběračů, jejichž strava a životní styl poskytují nejlepší modely pro studium vývoje člověka [10].

V této studii jsme zkoumali denní výdaje na energii a úroveň fyzické aktivity v předchůdci Hadzy, abychom otestovali hypotézu, že lovci-sběratelé každý den spotřebují více energie než subjekty v tržních a zemědělských ekonomikách. Hadza je populace lovců-sběračů žijících v prostředí savanských lesů v severní Tanzanii; jejich tradiční pástský životní styl byl rozsáhle zdokumentován v předchozí práci [17]. Přestože žádná živá populace není dokonalým modelem minulosti našich druhů, životní styl Hadzy je v kritických ohledech podobný životům našich předchůdců pleistocénu. Hadza loví a shromažďuje se pěšky s luky, malými sekerami a kopáním hole, bez pomoci moderních nástrojů nebo vybavení (např. Žádná vozidla ani zbraně). Stejně jako v mnoha jiných foragerových společnostech [10], existuje sexuální rozdělení snahy o hledání potravy; Hadza muži loví hru a sbírají med, zatímco Hadza ženy shromažďují rostlinná jídla. Pánské nájezdy jsou obvykle delší než dámské, což se odráží v jejich průměrných denních vzdálenostech (viz níže). Ženy se obvykle krmí ve skupinách, zatímco muži mají sklon lovit sami [17]. Jak je typické u hadza s tradičním životem, více než 95% jejich kalorií během této studie pocházelo z divokých potravin, včetně hlíz, bobulí, drobné a velké zvěře, baobabového ovoce a medu [17] (Obr. S2).

Porovnávali jsme energetický výdej a složení těla mezi hadzou, měřeno metodou dvojnásobně značené vody [18], k podobným údajům z jiných populací převzatých z předchozích studií [19]-[26] a nová měření dospělých dospělých v USA (metody). Vzhledem k jejich tradičnímu, fyzicky aktivnímu životnímu stylu jsme očekávali, že Hadza bude mít nižší tělesný tuk než jedinci v západní populaci. Dále, pokud jsou současné modely obezity správné, Hadza by se svou přirozenou stravou a nedostatkem mechanizace měla utrácet více energie než jednotlivci žijící v tržních ekonomikách se srovnatelně sedavým životním stylem a vysoce zpracovanou stravou bohatou na cukr.

Také jsme měřili denní pěší vzdálenosti (km / den) pomocí přenosných zařízení GPS a náklady na chůzi (kCal kg)-1 m-1) a klidová metabolická rychlost (RMR, kCal kg-1 s-1) pomocí přenosného respirometrického systému (Text S1). Protože nebylo možné měřit bazální metabolickou rychlost (BMR, kCal / den), vypočítali jsme úroveň fyzické aktivity (PAL) jako TEE / odhadovanou BMR (metody). Institucionální souhlas a informovaný souhlas byly získány před sběrem údajů.

Metody Vrchní část

Předměty

Měřili jsme celkový denní energetický výdaj (TEE, kCal / den) během 11-denního období u dospělých 30 Hadza (13 muži ve věku 18 – 65, 17 ženy ve věku 18 – 75; Text S1). Věk, tělesná hmotnost a další statistiky populace jsou uvedeny v Tabulka 1.

thumbnailTabulka 1. Charakteristiky populace, energetické výdaje a složení těla.

dva: 10.1371 / journal.pone.0040503.t001

 

Etické prohlášení

Institucionální schválení, včetně univerzity (Washington University Institutional Review Board) a všech vědomých místních vládních agentur (včetně Tanzanian National Institute for Medical Research a Commission for Science and Technology), byla získána před provedením této studie. Všechny subjekty před účastí daly informovaný, ústní souhlas. Ústní souhlas byl považován za vhodný vzhledem k nízké míře gramotnosti mezi tradičními Hadzami a byl konkrétně schválen univerzitními agenturami IRB a Tanzanian. Datum a čas souhlasu každého subjektu a souhlas výzkumného pracovníka byly zdokumentovány v poznámkách k poli projektu.

Měření TEE pomocí dvojitě značené vody

Celkový denní energetický výdaj (TEE, kCal / den) byl měřen pomocí metody dvojitě značené vody (DLW), která je podrobně popsána jinde [18]. Stručně, subjektům byla podána orální dávka DLW (120 g; 10% H)218O, 6% 2H2Ó); dávkové nádoby byly třikrát propláchnuty balenou vodou, aby bylo zajištěno, že byla spotřebována celá dávka. Před podáním dávky a poté v 12 – 24 h, 4 d, 8 d a 11 d po podání dávky byly vzorky moči odebrány do suchých, čistých plastových kelímků, přeneseny do kryogenů 2 ml (Sarstedt), zmrazeny v tekutém dusíku v pole pro 1 – 5 dny a poté převedeno do mrazničky −5 ° C pro dlouhodobé skladování. Dny sběru moči se u některých subjektů lišily kvůli logistickým omezením. Vzorky moči byly analyzovány na 18O a 2H hojnost na Baylor College of Medicine pomocí plynové izotopové hmotnostní spektrometrie. Pro výpočet ředicího prostoru a beztukové hmoty (FFM) byla použita metoda sklonu-zachycení; rychlost produkce oxidu uhličitého byla vypočtena za použití přístupu dvou fondů [18]. Výroba oxidu uhličitého byla převedena na TEE [18] pomocí respiračního kvocientu (RQ) 0.85, po RQ hodnotách zaznamenaných během měření RMR (Text S1).

Úroveň fyzické aktivity (PAL) byla vypočtena jako TEE / odhadovaná BMR pro každý subjekt po předchozích studiích [13]-[16]. Pro odhad BMR pro Hadza subjekty jsme zadali tělesnou hmotnost a výšku každého subjektu do věkově specifických predikčních rovnic vyvinutých ve velkém vzorku (n = 10,552) z geograficky široké sady populací, které zahrnují populace v subsaharské Africe [27].

Klidová míra metabolismu a cena chůze

Výdaje na energii během odpočinku a chůze byly měřeny pomocí přenosného, ​​nositelného respirometrického systému (Cosmed, K4b2), který měří produkci oxidu uhličitého a spotřebu kyslíku pomocí analýzy „dech po dechu“. RMR byla měřena u subjektů 19 (ženy 11, muži 8), zatímco tiše seděli po dobu 15 – 20 minut (Text S1). Náklady na chůzi byly měřeny u subjektů 14 (ženy 5, muži 9) během chůze po zemi na rovné trati zřízené poblíž každého tábora na rovině (Text S1). Minimální čisté náklady na dopravu, COTmin (kCal kg-1 m-1), která byla pro všechny kromě jednoho subjektu objevena při nejpomalejší rychlosti chůze, byla průměrována napříč subjekty. Střední COTmin pro Hadza byl vzorek porovnán s průměrem vzorků měřeným u západních populací prezentovaných v nedávné metaanalýze nákladů na chůzi [28].

Pro odhad denních nákladů na chůzi (kCal / den) pro každý subjekt je průměrná COT každého jednotlivcemin byla vynásobena jejich tělesnou hmotností a denní cestovní vzdáleností. Aby bylo možné měřit denní cestovní vzdálenost, nosili hadzí jedinci během globálního hodinového času po celou dobu měření TEE 301 v denním světle malé zařízení GPS (Garmin 11 Forerunner). Selhání baterie nebo jiné problémy (např. Neúmyslné vypnutí jednotky) občas znemožní zařízení zachytit celý den cestovních dat. Aby se zajistilo, že neúplná měření denního cestování nezkrocení odhady cestování dolů, byla měření považována za představující celý den cestování, pokud GPS zařízení zachytilo 10 nebo více hodin v ten den; neúplné záznamy byly vyloučeny z následné analýzy.

Srovnávací údaje

Hadza jsme porovnali s jinými populacemi pomocí dvou sad analýz, z nichž jedna zkoumala rozdíly mezi TEE jednotlivci, a další, které zkoumalo odchylky v průměrném TEE mezi populací. Pro analýzy TEE mezi jednotlivci byly údaje o TEE získány z předchozích DLW studií [16], [19]-[26] a z nových měření TEE u dospělých v USA (n = 68). Pro nová měření byla TEE hodnocena u volně žijících lidských subjektů během období 2 týdnů pomocí metody DLW [18]. Subjekty byly zařazeny do řady studií zahrnujících stravovací a / nebo cvičební intervence, ale do současné analýzy jsou zahrnuty pouze údaje před intervencí během stability hmotnosti. Další TEE data byla získána z publikovaných hodnot pro jednotlivé subjekty v západních (USA a Evropa) zemích [19]-[26]; zde byla do této analýzy zahrnuta pouze data před zásahem nebo kontrolní skupinou. Další srovnávací údaje byly získány z ne-západních tržních ekonomik [29], [30] a samozásobitelská zemědělská populace v Bolívii [13], [31]. Většina subjektů (n = 221) ze srovnávacích datových souborů také změřila dostupná data BMR, což nám umožnilo vypočítat PAL jako TEE / BMR. Jednotlivci byli seskupeni podle životního stylu nebo ekonomiky pro analýzy: „lovec-sběrač“ zahrnuje pouze subjekty Hadza, „western“ zahrnuje jednotlivce žijící v Evropě nebo v USA, „trh“ zahrnuje obyvatele ze Západu a jiné osoby žijící v ne západních tržních ekonomikách (např. Sibiř) a „zemědělství“ zahrnuje bolivijské zemědělce [13], [31].

Pro analýzy na úrovni populace jsme porovnali průměrný TEE pro Hadza muže a ženy s kohorty jediného pohlaví z nedávné metaanalýzy TEE mezi globálním vzorkem populací, které zahrnovaly kohorty jediného pohlaví 198 představující subjekty 4,972. [16]. Obyvatelstvo bylo klasifikováno jako „lovec-sběrač“ (tj. Hadza), „tržní ekonomika“ nebo „hospodaření“ na základě popisů každé populace v primární literatuře. Identifikované zemědělské populace byly umístěny v Nigérii, Gambie a Bolívii (všimněte si, že pro nigerijské a gambijské zemědělce jsou k dispozici pouze kohortové prostředky, takže tyto populace nejsou zahrnuty do analýz na individuální úrovni). FFM nebyl k dispozici pro většinu populací, a proto byla jako tělesná velikost použita celková tělesná hmotnost. V důsledku toho byl v těchto analýzách pohlaví a věk významnými prediktory TEE (Tabulka S1), protože procentuální podíl tělesného tuku u obou.

Statistické analýzy

TEE, tělesná hmotnost a FFM byly logy10 transformováno před analýzou (JMP®); hladina významnosti pro všechny analýzy byla p = 0.05. Testovali jsme rozdíly v TEE a PAL mezi skupinami životního stylu při kontrole FFM, věku a dalších proměnných pomocí zobecněného lineárního modelování (GLM), přístupu doporučeného Tschopem a jeho kolegy [32]. Z velkého západního vzorku (n = 239) test homogenity svahů odhalil, že muži a ženy se liší ve vztahu mezi FFM a TEE (F (238) = 2.68, p <0.001). Heterogenita svahu porušuje předpoklady ANCOVA a dalších srovnání GLM, a proto byli muži a ženy porovnáváni samostatně v multivariačních analýzách TEE. Testy homogenity svahů odhalily, že svahy byly podobné u západních a hadzských žen (F (201) = 0.36, p = 0.55) a u západních a hadzských mužů (F (64) = 0.77, p = 0.38). Samostatná analýza mužů a žen nemá vliv na vzor srovnání populace; výsledky analýz kombinovaného pohlaví byly podobné (viz níže).

Podobný přístup byl použit k porovnání populačních průměrů. Test homogenity svahů odhalil podobné svahy mezi TEE a tělesnou hmotností v mužských a ženských kohortách (F (162) = 0.10, p = 0.75). TEE u mužů byla významně vyšší než u ženských populací po kontrole tělesné hmotnosti (F (162) = 86.75, p <0.001, ANCOVA), nejpravděpodobněji kvůli vyššímu průměrnému procentu tělesného tuku u žen.

výsledky Vrchní část

Hadza byl vysoce aktivní a hubený, s procenty tělesného tuku na spodním konci normálního zdravého rozmezí pro západní populace [33] (Tabulka 1). TEE mezi dospělými Hadzami silně souvisí s velikostí těla, konkrétně beztukovou hmotou (FFM) (r2 = 0.66, n = 30, p <0.001; Tabulka S1). Ve vícerozměrných srovnáních kontrolujících hmotnost, výšku, pohlaví a věk byly procenta tělesného tuku u dospělých Hadzy nižší než u jedinců ze západní (americké a evropské) populace (F (228) = 22.72, p <0.001). Procenta tělesného tuku, TEE a další charakteristiky populace jsou uvedeny v Tabulka 1.

Na rozdíl od očekávání byla míra TEE mezi dospělými Hadzy podobná jako u západních (amerických a evropských) populací. Ve vícerozměrném srovnání TEE kontrolujícího FFM a věk byly energetické výdaje Hadzy žen podobné výdajům západních žen (n = 186) a Hadza pánské TEE byly podobné západním mužům (n = 53); životní styl neměl žádný vliv na TEE (ženy: F (139) = 0.18, p = 0.67; muži: F (49) = 0.17, p = 0.68) (Obr. 1, Tabulka S1). Výsledky se nezměnily, když byl Hadza porovnáván se všemi jednotlivci v tržním hospodářství, nebo když byla FFM nahrazena tělesnou hmotou (Tabulka S1), nebo když se pohlaví kombinovala pro analýzy (životní styl: F (189) = 0.25, p = 0.62). Zahrnutí tukové hmoty jako nezávislé proměnné mírně zlepšilo přizpůsobení vícerozměrných modelů pro TEE, ale neovlivnilo strukturu výsledků (Tabulka S1). Zdá se, že neexistence významných rozdílů není výsledkem malých velikostí vzorku pro Hadzu. Výkonové analýzy ukázaly, že velikosti vzorků byly dostatečné k detekci 4.2% rozdílu v průměrném TEE (Hadza vs. Western, a = 0.05) ve srovnání žen (síla 97%) a 7.6% rozdílu mezi muži (výkon 93%).

thumbnailObrázek 1. Individuální srovnání TEE a FFM.

Výdaje na energii pro lovce-sběrače Hadza (červené kruhy) byly podobné výdajům západních obyvatel (šedé) [19]-[26]). Bolivijské ženy farmářky (modré otevřené kruhy [13], [31]) měl vyšší TEE než Hadza nebo západní ženy. Trendlines jsou obyčejné regrese nejmenších čtverců přes západní muže (plná čára) a západní ženy (přerušovaná čára).

dva: 10.1371 / journal.pone.0040503.g001

 

Podobnost v TEE mezi Hadzou a jinými populacemi byla také evidentní, když byly porovnávány prostředky populace. Ve vícerozměrné analýze kontrolující pohlaví, věk a tělesnou hmotnost se TEE mezi lovci-sběrači Hadza nelišili (t (155) = −0.35, p = 0.73) od populací v tržních ekonomikách (Obr. 2, Tabulka S1). Pouze zemědělské populace měly vyšší TEE, než se předpovídalo pro jejich velikost těla. Ve srovnání mezi jednotlivými subjekty, ženami bolivijských zemědělců [13] měli vyšší TEE než ženy ze Západu a Hadzy (p <0.001 obě srovnání, Tabulka 1) a zemědělské skupiny (n = 3) měly trvale vyšší TEE v porovnání populace (t = 2.76, p = 0.006, Tabulka S1) (Obr. 1, 2).

thumbnailObrázek 2. Porovnání populace TEE.

Výdaje na energii mezi lovci sběračů Hadza (červené kruhy) byly podobné populacím v tržních ekonomikách; populace živobytí farmy (Nigérie, Gambie, Bolívie; modré kruhy) měly vyšší TEE než jiné skupiny. Všechna non-Hadza data od [16] (Text S1). Každý symbol znamená průměrnou populaci jediného pohlaví; mužské a ženské prostředky jsou vyneseny samostatně pro studie smíšeného pohlaví. Obyčejné regresní čáry nejmenších čtverců jsou zobrazeny pro všechny muže (plné kruhy, plná čára) a všechny ženy (prázdné kruhy, přerušovaná čára). Při kontrole tělesné hmotnosti měli muži vyšší TEE než ženy (F (162) = 86.75, p <0.001).

dva: 10.1371 / journal.pone.0040503.g002

 

Odhadované úrovně fyzické aktivity (PAL, počítáno jako TEE / odhadovaná BMR) naznačují, že dospělí Hadzové utrácí na BMR menší část TEE než westernové. Hadza muži měli odhadované PAL 2.26 ± 0.48, výrazně vyšší než pozorované PAL u západních mužů (n = 31, PAL = 1.81 ± 0.21) (F (43) = 13.07, p = 0.001), zatímco odhadované pro ženy Hadza ( 1.78 ± 0.30) byl mírně vyšší než u západních žen (n = 145, PAL = 1.68 ± 0.22) (F (162) = 3.80, p = 0.05) při kontrole věku (Tabulka S1). Regresivní TEE na odhadované BMR naznačuje, že skupinové rozdíly v PAL souvisely s rozdíly ve velikosti těla, protože Hadza jsou výrazně menší než jejich západní protějšky (Tabulka 1). Ve vícerozměrné analýze kontrolující věk a pohlaví se vztah mezi TEE a odhadovanou BMR nelišil mezi Hadzou a západními subjekty (F (239) = 0.73, p = 0.39) (Obr. S3). Protože však TEE koreluje s odhadovaným BMR se sklonem <1.0, PAL (poměr TEE / BMR) má tendenci být vyšší u menších jedinců; to je zvláště patrné u mužů v našem vzorku (Obr. S3).

Denní vzdálenosti chůze u žen Hadzy (průměr 5.8, standardní odchylka ± 1.7 km / den) a mužů (11.4 ± 2.1 km / den) se významně lišily (p <0.001, t-test), což odpovídá předchozím měřením při lovu a shromažďovací společnosti [10]. Individuální změna v denní vzdálenosti chůze však nevysvětlovala změnu TEE. Odhadované denní energetické výdaje na chůzi (kCal / den) představovaly průměrně 6.7% (± 1.9%) TEE mezi ženami Hadza a 11.0% (± 3.4%) mezi muži Hadza (Text S1), ale TEE nebyla korelována s průměrnou denní cestovní vzdáleností (F (28) = 0.75, p = 0.39) (Tabulka S1). Podobně se TEE Hadza žen, které byly těhotné nebo kojící (n = 8; 1 těhotné, 7 kojící), nelišily od ostatních Hadza žen (n = 9; F (16) = 0.96, p = 0.35) po kontrole na FFM (Tabulka S1).

Zatímco Hadza pravděpodobně plní tradiční úkoly pást (např. Kopat hlízy nebo sekat stromové končetiny na med) efektivněji, než mohou nekultivovaní obyvatelé Západu [34], srovnání aktivit běžných napříč kulturami nenaznačuje, že by Hadzaova svalová a lokomotorická fyziologie byla podstatně účinnější. Náklady na energii chůze (kCal kg-1 m-1) u Hadzy byli dospělí v rozmezí hodnot uváděných u západních subjektů: z populace 20 v USA a Evropě zahrnutých do nedávné metaanalýzy nákladů na chůzi na běžícím pásu [28], 14 měl střední COTmin hodnoty pod průměrem Hadza (podpůrné informace, Obr. S1). RMR pro dospělé Hadzy měřeno při sezení průměrně 11% nad předpokládanou BMR [27], v rozmezí hodnot (7 – 35%) uváděných pro ostatní populace [35].

Diskuse Vrchní část

Měření TEE mezi lovci-sběrači Hadzy zpochybňují názor, že západní životní styl vede k neobvykle nízkým výdajům energie a že snížené výdaje na energii jsou primární příčinou obezity v rozvinutých zemích. I přes vysokou PAL a závislost na divokých potravinách byl Hadza TEE v tržních ekonomikách podobný Západu a ostatním (Obr. 1, 2). Dále, zatímco Hadza se lišila od západních populací v procentech tělesného tuku (F (202) = 44.05, p <0.001), variace adipozity v populacích i mezi nimi nekorelovala s PAL (F (207) = 0.36, p = 0.55) (Obr. 3) ani s TEE (F (209) = 3.02, p = 0.08, β = 12.06; všimněte si, že vliv TEE na adipozitu, i když není statisticky významný, je v tomto vzorku pozitivní). Nedostatek shody mezi TEE, PAL a adipositou v našich Hadza a srovnávacích vzorcích je v souladu s předchozími studiemi DLW u západních populací [36]-[38]. Podobnost v TEE mezi lovci-sběrateli hadzy a westernisty naznačuje, že i dramatické rozdíly v životním stylu mohou mít na TEE zanedbatelný účinek a je v souladu s názorem [4]-[7], [16] že rozdíly v prevalenci obezity mezi populacemi vyplývají především z rozdílů v příjmu energie spíše než ve výdajích. TEE a PAL měření jiných tradičních populací, přednostně lovců-sběračů, jsou potřebná k posouzení, zda je vzorec energetických výdajů mezi Hadzou typický pro lidské fúze.

thumbnailObrázek 3. Procento tělesného tuku vynesené proti úrovni fyzické aktivity, PAL.

Hadra BMR jsou odhadnuty (metody). Trendové čáry zobrazené samostatně pro každou skupinu pohlaví / životního stylu; přerušované čáry označují ženské skupiny. Rozdíly ve skupinovém tělesném tuku jsou významné (p <0.001), ale svahy pro% tělesného tuku oproti PAL nejsou (Tabulka S1).

dva: 10.1371 / journal.pone.0040503.g003

 

Je důležité poznamenat, že se nejednalo o intervenční studii; zkoumali jsme obvyklé složení TEE, PAL a těla u lovců-sběračů a westernů, ale nezkoumali jsme účinky uvalení zvýšené fyzické aktivity na obyvatele Západu. Fyzická aktivita má důležité pozitivní účinky na zdraví [39]a zvýšená fyzická aktivita se ukázala hrát důležitou roli v programech hubnutí a udržování hmotnosti [40]. Některé studie úrovně aktivity uváděné samostatně uváděly, že obvyklá aktivita může pomoci zabránit nezdravému přírůstku na váze, ačkoli důkazy jsou smíšené [40]. Je zapotřebí více práce k integraci výsledků intervenčních studií PAL a TEE s porovnáváním obvyklých energetických výdajů na úrovni populace.

Naše výsledky naznačují, že aktivní „tradiční“ životní styl nemusí chránit před obezitou, pokud se dieta mění tak, aby podporovala zvýšenou kalorickou spotřebu. Snaha o doplnění stravy zdravých populací v rozvojových regionech se proto musí vyhnout zaplavení těchto jedinců vysoce zpracovanými, energeticky hustými, ale výživně chudými potravinami. Vzhledem k tomu, že energetická propustnost v těchto populacích pravděpodobně nespaluje nadbytečné kalorie, může takové úsilí neúmyslně zvýšit výskyt nadměrné adipozity a souvisejících metabolických komplikací, jako je inzulínová rezistence. Zpracované, energeticky bohaté potraviny byly ve skutečnosti spojeny s rezistencí na inzulín a kardiovaskulárními chorobami mezi australskými vousky přecházejícími na vesnický život [41].

Podobnost v TEE mezi hadzou a západní populací je kontraintuitivní vzhledem k Hadzově fyzicky aktivnímu životnímu stylu a zvýšené PAL. TEE mezi Hadzou a westernem bylo nerozeznatelné při kontrole chudé a tukové hmoty (běžné proxy pro neaktivní metabolické náklady) navzdory rozdílům v životním stylu a odhadované PAL. Tyto výsledky a možná interakce mezi PAL a velikostí těla (Obr. S3), uveďte, že je nezbytně nutné více práce na fyziologii tradičních populací. Navíc neexistence korelace mezi TEE a denní pěší vzdáleností (velká složka denní aktivity Hadza) nebo mezi TEE a mateřským stavem (těhotná / kojící či ne) spolu s dalšími výzkumy fyziologie foragerů naznačuje, že interakce mezi metabolickou fyziologií , fyzická aktivita a životní prostředí jsou složitější, než se často myslelo. Například práce s Ache foragers v Paraguay ukázala, že hladiny leptinu, kritické při odbourávání tuků a testosteronu, anabolického hormonu, jsou podstatně nižší než hladiny pozorované u dospělých v USA [42], [43]. Studie těhotných a kojících žen v tradičních kulturách ukázaly, že změny v chování (např. Pracovní zátěž) a fyziologii (např. BMR) jim umožňují udržovat TEE na úrovních podobných těm jejich západních protějšků. [44], [45]. Studie, jako jsou tyto, jakož i výsledky zde naznačují, že fyzická aktivita může být pouze součástí dynamické metabolické strategie, která neustále reaguje na změny v dostupnosti energie a poptávce. Nedávná práce zkoumající komplexní fyziologické reakce těla na dietu a hubnutí [46] podporuje toto zobrazení.

Údaje o lovci-sběrači TEE poskytují další pohledy na paleolitické lidi a na původ zemědělství. Zatímco životní styl pozdních pleistocénních lovců-sběračů nebyl bezpochyby vysoce aktivní, jak je vidět u skautů dnes, naše výsledky naznačují, že jejich denní energetické potřeby se pravděpodobně neliší od současných západních populací. A namísto snižování práce potřebné k nalezení potravy může rané zemědělství odrážet úsilí o zlepšení bezpečnosti potravin a předvídatelnosti, a to i za cenu mírně vyšších energetických požadavků. V této studii jsou patrné vyšší energetické nároky tradičního zemědělského životního stylu (Obr. 1, 2) naznačují, že adopce zemědělství s sebou přinesla zvýšenou pracovní zátěž neolitických sklízečů. Tento pohled je v souladu s Sahlinsovými [47] tvrzení, že lovci sběračů pleistocénu si užívali „původní blahobyt“, strávili každý den jen malou část času prací na živobytí, a také nedávnou studii, která naznačovala, že neolitičtí vousci nebyli méně produktivní než dříví zemědělci při získávání potravin [48].

Stejně jako jiné složité, nepřetržité rysy (např. Postava) může prostředí jasně ovlivňovat TEE, jak je patrné ve zvýšených výdajích energie tradičních zemědělců (Tabulka 1). TEE je nicméně pozoruhodně podobný napříč širokým, globálním vzorkem obyvatel, které pokrývají celou řadu ekonomik, podnebí a životního stylu (Obr. 1, 2). Nejen, že je TEE statisticky nerozeznatelný mezi západními obyvateli a Hadzovými foragery, ale rozsah TEE v západní, potravní a zemědělské populaci se do značné míry překrývá, a to jak na úrovni jednotlivce, tak populace (Tabulka 1, Obr. 1, 2). Předpokládáme, že TEE může být pro lidský druh relativně stabilním, omezeným fyziologickým znakem, spíše produktem naší společné genetické dědičnosti než našich rozmanitých životních stylů. Rostoucí práce na metabolismu savců odhaluje, že metabolické rychlosti tohoto druhu odrážejí jejich evoluční historii, protože TEE reaguje v průběhu evolučního času na ekologické tlaky, jako je dostupnost potravy a riziko predace. [49], [50]. V tomto světle je zajímavé považovat lidský TEE za vyvinutou vlastnost ve tvaru přirozeného výběru. Je známo, že lidé mají větší TEE než orangutani [50], úzce příbuzný lidoop, ale ve srovnání s jinými eutherskými savci mají nízký TEE [50], [51]. Údaje z jiných druhů primátů jsou potřebné k tomu, aby se lidská metabolická strategie hodila do komplexního evolučního kontextu.

Podpůrné informace Vrchní část

Obrázek S1.

Náklady na chůzi u dospělých v Hadze ve srovnání s jinými populacemi. Střední COTmin hodnoty Hadzy (n = 14) jsou v rozmezí dvaceti západních populací uváděných v nedávné metaanalýze [28]. Chybové sloupce označují standardní odchylky. Všimněte si, že Hadza sloupec představuje průměr jednotlivých subjektů, zatímco západní sloupec představuje průměr prostředků 20 [28].

(TIF)

Obrázek S2.

Klíčové potraviny ve stravě Hadza během této studie jako procento z celkového množství kalorií přivedených zpět do tábora.

(TIF)

Obrázek S3.

Vliv velikosti těla na PAL v aktuálním datovém souboru. A. TEE versus odhadovaná BMR pro Hadzu a západní dospělé. Symboly jako v Obrázek 1. B. PAL versus tělesná hmotnost.

(TIF)

Tabulka S1.

Výsledky vícerozměrných analýz.

(PDF)

Text S1.

Popisuje další podrobnosti o metodách používaných ke sběru a analýze dat, jakož i další informace týkající se populace Hadza.

(PDF)

Poděkování Vrchní část

Děkujeme Hadze za jejich účast, spolupráci a pohostinnost. Herieth Cleophas, Fides Kirei, Lieve Lynen, Nathaniel Makoni, Carla Mallol, Ruth Mathias, Elena Mauriki, Daudi Peterson a Christopher a Nani Schmelling poskytli v této oblasti neocenitelnou pomoc. Sarah Daley, Janice Wang a William Wong pomáhali se vzorky v USA Děkujeme Tanzanskému národnímu ústavu pro lékařský výzkum a COSTECH za povolení k provedení této studie.

Autorské příspěvky Vrchní část

Koncipovány a navrženy experimenty: HP DAR BMW AZPM SBR FWM. Provedené experimenty: HP DAR BMW SBR. Analyzovaná data: HP DAR BMW SBR. Napsal článek: HP DAR BMW AZPM SBR FWM.

Reference Vrchní část

  1. Světová zdravotnická organizace (2011) Obezita a nadváha. Přístup do 2011 Leden 20.
  2. Popkin BM (2005) Využití výzkumu pandemie obezity jako vodítka pro jednotnou vizi výživy. Nutr pro veřejné zdraví 8: 724 – 729. Najít tento článek online
  3. Prentice AM, Jebb SA (1995) Obezita v Británii: obžerství nebo lenost? BMJ 311: 437 – 439. Najít tento článek online
  4. Prentice AM, Jebb SA (2003) Rychlé občerstvení, hustota energie a obezita: možné mechanistické spojení Recenze obezity 4: 187 – 194. Najít tento článek online
  5. Isganaitida E, Lustig RH (2005) Rychlé občerstvení, rezistence na inzulín v centrální nervové soustavě a obezita. Arterioscler Thromb Vasc Biol 25: 2451 – 2462. Najít tento článek online
  6. Stanhope KL, Havel PJ (2008) Endokrinní a metabolické účinky konzumních nápojů sladených fruktózou, glukózou, sacharózou nebo kukuřičným sirupem s vysokým obsahem fruktózy. Am J Clin Nutr 88: (suppl) 1733S – 1737S. Najít tento článek online
  7. Swinburn BA, Sacks G, Hall KD, McPherson K, Finegood DT, et al. (2011) Pandemie globální obezity: formovaná globálními ovladači a místním prostředím. Lancet 378: 804 – 14. Najít tento článek online
  8. Schoeninger MJ, Murray S, Bunn HT, Marlett JA (2001) Složení hlíz používaných Hadzovými řezáky Tanzanie. J Food Comp Analysis 14: 15 – 25. Najít tento článek online
  9. Murray S, Schoeninger MJ, Bunn HT, Pickering TR, Marlett JA (2001) Nutriční složení některých druhů divokých rostlin a medu, které Hadza použil v Tanzanii. J Food Comp Analysis 14: 3 – 13. Najít tento článek online
  10. Marlowe FW (2005) Lovecké sběrače a evoluce člověka. Evol Anth 14: 54 – 67. Najít tento článek online
  11. Marlowe FW, Berbesque JC (2009) Hlízy jako nouzová jídla a jejich dopad na lovce sběračů Hadza. Am J Phys Anth 140: 751 – 758. Najít tento článek online
  12. Ischayek JI, Kern M (2006) Americké medy s různým obsahem glukózy a fruktózy vyvolávají podobné glykemické indexy. J Am Diet Assoc 106: 1260 – 1262. Najít tento článek online
  13. Kashiwazaki H, Dejima Y, Orias-Rivera J, Coward WA (1995) Výdaje na energii určené dvojnásobně označenou metodou vody v bolívijské Aymara žijící ve vysokohorské agropastorální komunitě. Am J Clin Nutr 62: 901 – 910. Najít tento článek online
  14. Esparza J, Fox C, Harper IT, Bennett PH, Schulz LO, et al. (2000) Denní výdaje na energii v mexických a USA indických indech Pima: nízká fyzická aktivita jako možná příčina obezity. Int J Obes Relat Metab Disord 24: 55 – 59. Najít tento článek online
  15. Dufour DL, Piperata BA (2008) Výdaje na energii mezi zemědělci v rozvojových zemích: co víme? Am J Hum Biol 20: 249 – 258. Najít tento článek online
  16. Dugas LR, Harders R, Merrill S, Ebersole K, Shoham DA, et al. (2011) Výdaje na energii u dospělých žijících v rozvojových zemích ve srovnání s průmyslovými zeměmi: metaanalýza dvojitě označených studií o vodě. Am J Clin Nutr 93: 427 – 441. Najít tento článek online
  17. Marlowe FW (2010) Hadza: Hunter-Gatherers of Tanzania. Univ. Kalifornie Berkeley. 336 str.
  18. „Posouzení složení těla, celkových energetických výdajů u lidí pomocí stabilních izotopových technik“ (2009) IAEA Human Health Series 3. (IAEA, Vídeň).
  19. Davidson L, McNeill G, Haggarty P, Smith JS, Franklin MF (1997) Osvobozující energetický výdaj dospělých mužů stanovený kontinuálním monitorováním srdeční frekvence a dvojnásobně značenou vodou. Br J Nutr 78: 695 – 708. Najít tento článek online
  20. Prentice AM, Black AE, Coward WA, Davies HL, Goldberg GR, et al. (1986) Vysoké energetické výdaje u obézních žen. Br Med J (Clin Res Ed) 292: 983 – 987. Najít tento článek online
  21. Racette SB, Schoeller DA, Kushner RF, Neil KM, Herling-Iaffaldano K (1995) Účinky aerobního cvičení a dietních uhlohydrátů na spotřebu energie a složení těla při snižování hmotnosti u obézních žen. Am J Clin Nutr 61: 486 – 94. Najít tento článek online
  22. Racette SB, Schoeller DA, Kushner RF, Neil KM (1995) Cvičení zvyšuje dodržování stravovacích návyků při mírném energetickém omezení obézních žen. Am J Clin Nutr 62: 345 – 349. Najít tento článek online
  23. Racette SB, Weiss EP, Villareal DT, Arif H, Steger-May K, et al. (2006) Jeden rok kalorického omezení u lidí: proveditelnost a účinky na složení těla a tukové tkáně břicha. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 61: 943 – 50. Najít tento článek online
  24. Schulz S, Westerterp KR, Bruck K (1989) Porovnání energetické náročnosti dvojnásobně označenou vodní technikou s příjmem energie, srdeční frekvencí a zaznamenáváním aktivity u člověka. Am J Clin Nutr 491146 – 1154.
  25. Seale JL, Rumpler WV, Conway JM, Miles CW (1990) Porovnání dvojitě značené vody, bilance příjmu a metody přímé a nepřímé kalorimetrie pro měření energetické náročnosti u dospělých mužů. Am J Clin Nutr 52: 66 – 71. Najít tento článek online
  26. Welle S, Forbes GB, Statt M, Barnard RR, Amatruda JM (1992) Výdaje na energii v podmínkách volného života u žen s normální hmotností a nadváhou. Am J Clin Nutr 55: 14 – 21. Najít tento článek online
  27. Henry CJ (2005) Studie bazálního metabolismu u lidí: měření a vývoj nových rovnic. Nutr pro veřejné zdraví 8: 1133 – 1152. Najít tento článek online
  28. Rubenson J, Heliams DB, Maloney SK, Withers PC, Lloyd DG, et al. (2007) Opakování srovnávacích nákladů na lokomoce člověka pomocí allometrických analýz specifických pro chůze. J Exp Biol 210: 3513 – 3524. Najít tento článek online
  29. Snodgrass JJ, Leonard WR, Tarskaia LA, Schoeller DA (2006) Celkové energetické výdaje v Jakutu (Sakha) na Sibiři, měřeno dvojnásobně označenou metodou vody. Am J Clin Nutr 84: 798 – 806. Najít tento článek online
  30. Stein TP, Johnston FE, Greiner L (1988) Výdaje na energii a socioekonomický stav v Guatemale, měřeno dvojnásobně označenou metodou vody. Am J Clin Nutr 47: 196 – 200. Najít tento článek online
  31. Kashiwazaki H, Uenishi K, Kobayashi T, Rivera JO, Coward WA, et al. (2009) Celoročně vysoká úroveň fyzické aktivity v agropastoralistech bolivijských And: výsledky opakovaných měření metody DLW v období vrcholů a ochablých zemědělských činností. Am J Hum Biol. 21: 337 – 45. Najít tento článek online
  32. Tschöp MH, Speakman JR, Arch JR, Auwerx J, Brüning JC, et al. (2011) Průvodce analýzou metabolismu energie myší. Metody Nat 9: 57 – 63. Najít tento článek online
  33. Gallagher D, Heymsfield SB, Heo M, Jebb SA, Murgatroyd PR, et al. (2000) Zdravý procentuální obsah tělesného tuku: přístup pro vypracování pokynů založených na indexu tělesné hmotnosti. Am J Clin Nutr 72: 694 – 701. Najít tento článek online
  34. Kaplan HS, Hill KR, Lancaster JB, Hurtado AM (2000) Teorie vývoje dějin lidského života: strava, inteligence a dlouhověkost. Evol Anth 9: 156 – 185. Najít tento článek online
  35. Kanade AN, Gokhale MK, Rao S (2001) Náklady na energii při běžných činnostech mezi indickými dospělými. Eur J Clin Nutr 55: 708 – 713. Najít tento článek online
  36. Speaker JR, Westerterp KR (2010) Souvislosti mezi energetickou náročností, fyzickou aktivitou a tělesným složením dospělých lidí ve věku 18 a 96 y. Am J Clin Nutr. 92: 826 – 34. Najít tento článek online
  37. Goran MI, Hunter G, Nagy TR, Johnson R (1997) Výdaje na energii související s fyzickou aktivitou a hmotnost tuku u malých dětí. Int J Obes Relat Metab Disord. 21: 171 – 8. Najít tento článek online
  38. Westerterp KR (2010) Fyzická aktivita, příjem potravy a regulace tělesné hmotnosti: poznatky z dvojitě označených studií vody. Nutr Rev. 68: 148 – 54. Najít tento článek online
  39. Světová zdravotnická organizace (2010) Globální doporučení týkající se fyzické aktivity pro zdraví. Světová zdravotnická organizace, Ženeva. 60 str.
  40. Chaput JP, Klingenberg L, Rosenkilde M, Gilbert JA, Tremblay A, et al. (2011) Fyzická aktivita hraje důležitou roli v regulaci tělesné hmotnosti. J Obes. 2011. pii. 360257 str.
  41. O'Dea K (1991) westernizace a na inzulínu nezávislý diabetes u australských domorodců. Ethn Dis 1: 171 – 87. Najít tento článek online
  42. Bribiescas RG (2001) Hladiny leptinu v séru a antropometrické korelace v Ache Amerindians východního Paraguaye. Am J Phys Anth 115: 297 – 303. Najít tento článek online
  43. Ellison PT, Bribiescas RG, Bentley GR, Campbell BC, Lipson SF (2002) Populační variace v závislosti na věku u mužského slinného testosteronu. Hum Reprod 17: 3251 – 3253. Najít tento článek online
  44. Butte NF, King JC (2005) Energetické požadavky během těhotenství a kojení. Nutr pro veřejné zdraví 8: 1010 – 1027. Najít tento článek online
  45. Dufour DL, Sauther ML (2002) Srovnávací a evoluční dimenze energie lidského těhotenství a laktace. Am J Hum Biol 14: 584 – 602. Najít tento článek online
  46. Sumithran P, Prendergast LA, Delbridge E, Purcell K, Shulkes A (2011) Dlouhodobé přetrvávání hormonálních adaptací na hubnutí. Nový Eng J Med 365: 1597 – 1604. Najít tento článek online
  47. Sahlins M (1972) Stone Age Economics. Aldine, Chicago. 348 str.
  48. Bowles S (2011) Pěstování obilovin prvními zemědělci nebylo produktivnější než pást. Proc Natl Acad Sci USA 108: 4760 – 4765. Najít tento článek online
  49. Pontzer H, Kamilar JM (2009) Velké rozmezí spojené s větší reprodukční investicí do savců. Proc Natl Acad Sci USA 106: 192 – 196. Najít tento článek online
  50. Pontzer H, Raichlen DA, Shumaker RW, Ocobock C, Wich SA (2010) Metabolická adaptace pro nízkou propustnost energie v orangutanech. Proc Natl Acad Sci USA 107: 14048 – 14052. Najít tento článek online
  51. Hayes M, Chustek M, Heshka S, Wang Z, Pietrobelli A, et al. (2005) Nízká úroveň fyzické aktivity moderních Homo sapiens mezi volně žijícími savci. Int J Obes 29: 151 – 156. Najít tento článek online