Fitnessdoelen staan ​​voor veel Amerikanen in de voorhoede van de goede voornemens voor het nieuwe jaar. en een recente studie van ASU biedt een nieuwe manier om voeding en lichaamsbeweging op een meer holistische manier te begrijpen, en kan ons helpen die doelen te bereiken.

Geoloog en isotopenchemicus, Gwyneth Gordon van de School of Earth and Space Exploration en het Office of Knowledge Enterprise Development, samen met co-auteur en onderzoeker Amrita Rhoads, heeft onlangs een onderzoek afgerond waarbij adem en haar werden gebruikt om het metabolisme en de toename van het aantal verbrande calorieën tijdens het sporten te bepalen. De verrassende resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Isotopen in milieu- en gezondheidsstudies .

Een interdisciplinaire benadering van metabolismestudies

Gordon, die een achtergrond heeft in geologie en isotopen, werkte samen met onderzoekers van zowel het ASU Biodesign Institute als de ASU School of Human Evolution and Social Change om verschillende methoden te ontwikkelen om de stofwisselingssnelheden voor dit onderzoek te meten.

Om hun studie uit te voeren, Gordon en Rhoads rekruteerden vrouwelijke deelnemers die varieerden in leeftijd, body-mass-index, culturele overtuiging, leeftijd, en oefengeschiedenis. Voor elke deelnemer, de onderzoekers maten de koolstofisotopen van de adem voor en na het sporten om metabolische toenames te documenteren bij matige lichaamsbeweging.

Vervolgens vergeleken ze ademisotoopmetingen van metabole toename met een indirecte calorimeter met smartphone, genaamd Breezing, ontwikkeld door Erica Forzani van ASU van het Biodesign Institute.

De deelnemers hielden ook een logboek bij van wat ze aten, die de onderzoekers vervolgens vergeleken met de analyse van hun haar, het verstrekken van basisgegevens over eetgewoonten in het verleden. Voor de haaranalyse Gordon overlegde met Kelly Knudson, van de School voor Menselijke Evolutie en Sociale Verandering, die werkt aan het begrijpen van het menselijk dieet door middel van haarisotopen. "Haarisotopen worden meestal gebruikt om inzicht te krijgen in de levensstijl van archeologische populaties, " legt Gordon uit. "Maar hetzelfde type analyse kan ook in moderne populaties worden gebruikt."

De resultaten

Met behulp van deze technieken, de onderzoekers ontdekten dat deelnemers vet verbrandden toen ze 's ochtends wakker werden, omdat ze tijdens hun slaap gevast hadden. Vervolgens, tijdens het sporten, ze begonnen meer koolhydraten te verbranden. Dit werd gevonden voor alle deelnemers, ongeacht wat ze hadden gegeten.

"In eerste instantie Ik had aangenomen dat mensen tijdens het sporten vet zouden gaan verbranden, "zegt Gordon. "Echter, de gegevens toonden het tegenovergestelde van wat we hadden verwacht. De oefening die we hen vroegen was matig - ruim binnen de richtlijnen van het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid voor fysieke activiteit - en het was niet genoeg om hun koolhydraatvoorraden te verbranden."

Uiteindelijk, elke deelnemer kreeg directe feedback over de impact van hun oefening op hun metabolisme. "Dit is een manier om metabolismeonderzoek van het academische laboratorium naar het leven van de gemiddelde persoon te verplaatsen, " zegt Gordon.

Volgende stappen

Het is de hoop van Gordon en Rhoads dat de resultaten van dit onderzoek een nieuwe manier zullen bieden om voeding en lichaamsbeweging op een veel holistischere manier te begrijpen. Ze hebben technieken uit de geologie gecombineerd, antropologie, en geavanceerde sensoren zodat mensen de impact van voeding en lichaamsbeweging kunnen begrijpen om hun gewicht te beheersen.

Mensen die het Breezing-apparaat gebruiken, kunnen hun persoonlijke metabolische reactie op inspanning begrijpen, en hoe het verandert afhankelijk van de intensiteit, soort oefening, recent dieet, en gedurende de levensloop.

"Deze studie vertegenwoordigt een visie waarin mensen gedetailleerde informatie kunnen hebben over hoe hun levensstijlkeuzes hen beïnvloeden, persoonlijk, op een objectieve manier, ", zegt Gordon. "Dit kan mensen inspireren om betere keuzes te maken."

De onderzoekers suggereren ook dat de analyses die in deze studie worden gebruikt, kunnen helpen bij het optimaliseren van alle niveaus van atletische prestaties, van een persoon van middelbare leeftijd die zich opwerkt tot het rennen van een 5K tot een legerrekruut die een basisopleiding volgt. "Dit soort onderzoek vereist geen groot laboratorium met een loopband, " zegt Gordon, "gewoon een smartphone en een simpel apparaatje."

Co-auteur Rhodes, die momenteel een major bio-engineering is aan het California Institute of Technology in Pasadena, was een student aan de Peggy Payne Academy aan de McClintock High School in Tempe toen het onderzoek werd uitgevoerd, en was betrokken bij elk aspect van het onderzoek. Ze hielp bij het schrijven van het subsidievoorstel, het onderzoek uitvoeren, de gegevens analyseren, en schrijf het onderzoeksartikel voor publicatie.

De volgende stappen van Gordon zijn het zoeken naar toekomstige financiering om op dit onderzoek voort te bouwen. "Ik denk dat dit het soort gebruiksgeïnspireerd onderzoek is dat de missie en doelen van ASU volgt om samen te werken met deelnemers, om innovatieve wereldwijde gezondheidsoplossingen te ontwikkelen, en om samen te werken met onze lokale gemeenschap."