DE ENERGIE HUISHOUDING VOOR, TIJDENS EN NA GEWICHTSVERLIES

DE ENERGIE HUISHOUDING VOOR, TIJDENS EN NA GEWICHTSVERLIES

Lisbeth Mathus-Vliegen Academisch Medisch Centrum Universiteit van Amsterdam [email protected]

TERMEN EN VERTALINGEN 24u energie gebruik

Basale/rust stofwisseling

Thermogenese Lichamelijke door de activiteiten voeding

TEE Total energy expenditure

BMR/RMR Basal/rest metabolic rate BEE/REE Basal/rest energy expenditure SMR/SEE Sleeping MR/EE

TEF/DIT Thermic effect of feeding/dietinduced thermogenesis

Non-REE Non-resting energy expenditure SPA Spontaneous activity NEAT Non-exercise activity thermogenesis

75 50 2 5

unrestricted activity

SPA thermic effect food

arousal

SMR

BMR

Doubly-labelled water

100

Respiratory chamber

% of daily energy expenditure

Ventilated hood/indirect calorimetry

COMPONENTS OF DAILY ENERGY EXPENDITURE

METHODS

DE ENERGIE HUISHOUDING VOOR, TIJDENS EN NA GEWICHTSVERLIES • Vóór gewichtsverlies – Fysiologie – Afwijkingen bij overgewicht en obesitas

• Tijdens gewichtsverlies – Adaptatie?

• Na gewichtsverlies – Post-obese & reduced-obese – Adaptatie?

• Weight cycling/ yoyo-en

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE inkomsten

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE inkomsten Voedsel

-

ENERGIE uitgaven

eiwitten koolhydraten vetten alcohol energiedichtheid schatten energie-inhoud smakelijkheid opname maagdarmstelsel

Hongergevoel Verzadigingsgevoel Stress

= ENERGIE opslag

ENERGIE HUISHOUDING

ENERGIE inkomsten

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag

Basale/ruststofwisseling

± 60-75%

RMR/REE

Lichamelijke activiteiten

± 15-30%

non-REE

Thermogenese – obligaat

± 7-13%

TEF/DIT

leeftijd; geslacht; schildklierfunctie; eiwit turnover; lichaamsoppervlak; vetvrije massa

* bewerken voedsel eiwit koolhydraten oxydatie glycogenese lipogenese vet

± 20% ± 8% ± 5% ± 12% ± 23% ± 5-10%

Thermogenese – facultatief

insuline – sympathisch zenuwstelsel

* thermogene factoren: roken – koffie – kou – stress

BALANCE OF MACRONUTRIENTS UNDER ISO- AND HYPER-ENERGETIC CONDITIONS 6000 5000

fat storage

4000

fat carbohydrates protein

3000 2000 1000 0

intake oxydation intake oxydation Hyper-energetic Iso-energetic

Jéquier et al., Physiol Rev 1999;79:452-80

NON-EXERCISE ACTIVITY THERMOGENESIS (NEAT) Normal weight

Needed for weight maintenance kcal Energy balance kcal Body energy ∆ kcal ∆TEE kcal ∆REE kcal ∆BMR kcal ∆TEF/DIT kcal MISSING kcal

N=7♂♂ ♂♂ Underfeeding 800 kcal < needed 3808 -800 -510 (63%) -296 (37%) -99 (33% of TEE)

-197

N=16 Overfeeding 1000 kcal > needed 2824 +1000 +432 (43%) +552 (55%) +79 (14% of TEE) 39% +137 (25% of TEE) +336

Heyman et al., Am J Physiol 1992;263:R250-257; Levine et al., Science 1999;282:212-214

AANPASSINGEN AAN OVERMAAT OF TEKORT AAN ENERGIE Veranderingen in gewicht

2/3 – 3/4

Veranderingen in TEE Veranderingen in REE

1/3 – 1/4 1/3-1/4 (3-5% absoluut) Veranderingen in non-REE 2/3-3/4

Wat is deze verandering in non-REE (NREE)? NEAT = non-exercise activity thermogenesis

NEAT NON-EXERCISE ACTIVITY THERMOGENESIS HOEVEELHEID • Beroep • Stad/platteland • Genetica • Leeftijd • Geslacht • Lichaamssamenstelling • Opleiding • Seizoen

ENERGIEKOSTEN/WERK EFFICIËNTIE • Lichamelijke activiteit • Lichaamsgewicht • Veranderingen in lichaamsgewicht • Skeletspier metabolisme • Genetica • Leeftijd • Geslacht • Training

Maximaal tot 700 kcal/dag Levine et al., Science 1999;282:212-214

ROL VAN NEAT IN DE FYSIOLOGIE Veranderingen in NEAT bij positieve energie balans Geforceerd overvoeden met 1000 kcal in tweelingen 4-voudige variantie in gewichtstoename, niet door verschillen in REE maar door verschillen in toename van NEAT Geforceerd overvoeden met 1000 kcal in 16 vrijwilligers 10-voudige variantie in vettoename en 8-voudige in NEAT toename. Individuen met de hoogste toename in NEAT hadden de laagste vet toename, die met de laagste toename in NEAT de hoogste vet toename Veranderingen in NEAT bij negatieve energie balans Levine, Best Pract Res 2002;16:679-702

ROL VAN NEAT IN DE FYSIOLOGIE Veranderingen in NEAT bij negatieve energie balans Ondervoeding Deficit 500-600 kcal

afgenomen lichamelijke activiteit en NEAT BMR afnemend met 10% (200 kcal) TEF afnemend met 0-50 kcal Lichamelijke activiteit en NEAT moeten afnemen met 200-300 kcal

Deficit 800 kcal

NEAT neemt af met 33% bij normaal gewicht 46% bij obese mensen met 10% en 51% bij obese mensen met 20% gewichtsverlies

Niet bekend of de hoeveelheid activiteiten afgenomen of de energie efficiëntie toegenomen is

Levine, Best Pract Res 2002;16:679-702

ENERGIE HUISHOUDING ENERGIE inkomsten

-

ENERGIE uitgaven

= ENERGIE opslag * glycogeen * reserve vet * hormonen - insuline - progesteron - catecholamines

* autonome zenuwstelsel

ENERGIE HUISHOUDING in ✚ INTAKE

=

DYNAMISCHE FASE A. ↑ = B. ↑ = STATISCHE FASE = INTAKE✚

GEBRUIK

+

OPSLAG

(EE = REE + TEF + non-REE)

↑ ≈

GEBRUIK✚

+ +

≈ ↑

+

OPSLAG✚

REE DURING DYNAMIC (D) AND STATIC PHASES (S) OF WEIGHT CHANGE Weight kg

REE kcal/d

Respiratory quotient

D. Weight gain n=14 136.2 S. Weight gain 10% 136.5 maintenance

2391*** 0.92* ∆ 12% 2102 0.86

D. Weight loss n=8 S. Weight loss 10% maintenance

127.9 129.1

1704** ∆ 17% 0.78* 2059 0.85

D. Weight loss n=9 S. Weight loss 20% maintenance

112.8 114.2

1598*∆ 9% 1747

* p <0.05, ** p < 0.01; *** p < 0.001

0.73* 0.83

Leibel et al., NEJM 1995;332:621-628





VERHOOGDE REE IN OBESITAS James et al., Lancet 1978;i:1122-1125

REE MJ/24u 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11

REE kcal/24u 956-1195 1195-1434 1434-1673 1673-1912 1912-2151 2151-2390 2390-2629

N=69 5 13 22 12 12 4 1

REE/m2 (% standaard) <80 81-85 86-90 91-95 96-100 101-105 106-110

N=64 3 6 12 13 13 9 8

< 4,2 MJ (1000 kcal) = 0 RMR < normaal = 9 < 6,3 MJ (1500 kcal) = 23 RMR normaal = 55 Slechts 5 van de 69 REE beneden verwachte waarde voor geslacht, leeftijd, lengte en normaal gewicht

HIGH ENERGY EXPENDITURE IN OBESITY Body weight kg BMI kg/m2 FFM kg Indirect calorimetry BMR MJ BMR/kg FFM kJ 24-h EE MJ Doubly-labelled water BMR MJ 24-h EE MJ

Obese N=9

Lean N=13

87.9 32.9 49.1

57.5 22.1 41.3

6.71*** (19% more) 137 8.97*** (21% more)

5.65 138 7.42

3.45** (53% more) 10.22*** (28% more)

2.26 7.99

Prentice et al., BMJ 1986;i:983-987

METABOLIC PREDICTORS OF WEIGHT GAIN • Low metabolic rate – Children and adults

• Low levels of physical activity • Low rate of fat oxidation – Food composition, energy balance, gender, adiposity, familial trait, postobesity

• Insulin sensitivity (high rates of CHO oxidation) – Children and adults

• Low sympathetic nervous system activity • Low plasma leptin concentrations

Ravussin & Gautier, IJO 1999;23 suppl 1:37-41

BEWEGEN Lichamelijke activiteit bij mensen met een normaal gewicht verhoogt de basale postabsorptieve vetoxidatie de vetoxidatie na lichamelijke inspanning en na sympathische/catecholamine stimulatie

Bij obese mensen niet: het gebruik van vet als energiebron is gestoord in de postabsorptieve situatie tijdens β-adrenerge stimulatie en ook tijdens lichamelijke inspanning

LEERPUNTEN “VÓÓR GEWICHTSVERLIES” Substraat/ Macronutriënt balansen: hoogste hiërarchie ten aanzien van oxidatie en opslag in volgorde: alcohol, eiwitten, koolhydraten en vetten Overmaat koolhydraten leidt tot vetopslag, niet via lipogenese in de lever, maar door voorkeur voor koolhydraat oxidatie en remming van vet oxidatie Obesitas gaat gepaard met een verhoogde ruststofwisseling en totaal 24u energie gebruik en behoefte Bij de energie balans moet men onderscheid maken naar de dynamische en statische fase





ENERGIE HUISHOUDING IN ▬ INTAKE

=

DYNAMISCHE FASE A. ↓ = B. ↓ = STATISCHE FASE = INTAKE▬

GEBRUIK

+

OPSLAG

(EE = REE + TEF+ non-REE)

↓ ≈

+ +

GEBRUIK▬

+

≈ ↓

OPSLAG▬

EFFECTS OF WEIGHT LOSS ON RMR Author

N

BW kg

Diet d

∆ kg

∆ kg/d

∆% BW ∆RMR %

Grande ’58 Grande ’58 Bray ’69

12 13 6

71.6 69.1 172

13 19 21

6.2 6.7 10.6

0.478 0.355 0.505

8.6 9.8 6.2

21.4 17.1 15.0

Dauncey ’80 Garby ’88

8 12

60 69.4

1 84

2.9

0.035

4.2

6.0 0

Dore ‘82 Finer ’86

19 11

104.5 132.6

400 170

30.8 34.5

0.077 0.203

29.4 26.0

19.3 25.0

Garrow ’89

17

114.4

Garrow ‘89

103 100.4

21 180 7 21

4.6 16.9 1.9 4.9

5.6 16.1 6.1 8.8

Garrow & Webster, Lancet 1989;i:1429-1431

Change in BMR (%)

DEGREE OF SUPPRESSION OF BMR AT DIFFERENT LEVELS OF ENERGY RESTRICTION 0

1.7 MJ 3 MJ

5 MJ

diet

-2 -4 -6

1.7 MJ/ 400 kcal 3 MJ/ 700 kcal 5 MJ/ 1200 kcal

-8 -10 -12

7-15%

-14 -16

Prentice et al., 1991

2.2

1.8

1.3

weight loss %/wk

RESTING METABOLIC RATE AFTER WEIGHT LOSS

Miller & Parsonage ‘75 Shetty et al ’81 Dore et al ’81 Besards et al ’83 Welle ’84 obese Welle ’84 overweight Welle ’84 lean

N Weight Body weight loss kg kg after weight loss 29 23 72

RMR (range) kcal/d

5 19 5 6 8 19

1353 1430 (1170-1760) 1423 (1317-1542) 1328 (1110-1578) 1335 (1064-1533) 1241 (938-1450)

18 31 12 11 -

64 74 73 80 No WL 73 kg No WL 56 kg

1210 (900-1540)

Welle et al., J Clin Endocrin Metab 1984;59:41-44

ENERGY EXPENDITURE DURING ENERGY RESTRICTION IN OBESITY Ravussin et al., AJCN 1985;41:753-759

Intake MJ Body weight kg BMI kg/m2 Fat mass kg Fat-free mass kg RMR MJ RMR/kg FFM kJ RMR RQ 24-h EE MJ 24-h EE/kg FFM 24-h RQ DIT kJ

Start N=7

During E-

Change

10.4 95.4 34.6 36.3 59.6 7.3 123 0.799 9.8 168 0.804 940

3.4 82.8 30.0 27.1 56.2 6.6 118 0.755 8.2 148 0.750 300

67.9% 12.6 kg (13%) 4.6 kg/m2 (13%) 9.2 kg (72% WL) 3.4 kg (28% WL) 9%* ns * 16%*** 12%*** ** 640 kJ

ENERGY EXPENDITURE DURING ENERGY RESTRICTION IN OBESITY • • • •

∆ 24-h EE with 1590 kJ/d (380 kcal/d) ∆ RMR with 671 kJ/d (160 kcal/d) (42% of ∆ 24-h EE) ∆ DIT with 640 kJ/d (150 kcal/d) (40% of ∆ 24-h EE) Calculated ∆ physical activity 280 kJ/d (18% of ∆ 24-h EE)

• ∆ EE per kg weight loss = 126 kJ (30 kcal)/kg/d • No role for adaptive mechanisms • No role for decreased sympathetic nervous system activity • No role for decreased thyroid function Ravussin et al., AJCN 1985;41:753-759





ADAPTIVE THERMOGENESIS Decrease in energy expenditure beyond what could be predicted from changes in fat mass or fat-free mass under conditions of standardized physical activity in response to a decreased intake

Fat mass and fat-free mass explain 82% of the variance in energy expenditure

Major et al., IJO 2007;31:204-212

TEMPORAL CHANGES IN BMR IN EXPERIMENTAL SEMISTARVATION FOR 24 WEEKS

Reduction in BMR, adjusted for loss in FFM and FM, represents an adaptive suppression of thermogenesis corresponding to a 10% (wk 4), 20% (wk 20) and 25% (wk 24) of prestarvation BMR ≈ 350-400 kcal Dulloo et al., IJO 2002;26 suppl 2:546-557

ADAPTIVE THERMOGENESIS DURING PROLONGED STARVATION AND REFEEDING

Non-specific control of thermogenesis mediated by the SNS as a direct function of food supply Adipose-specific control of thermogenesis in skeletal muscle tissue, independent of SNS, as a direct function of the state of depletion/repletion of the fat stores Dulloo et al., IJO 2002;26 suppl 2:546-557

ADAPTIVE THERMOGENESIS Greater than predicted variations in EE beyond those explained by body composition and body weight Leptin, insulin, thyroid hormones Sympathetic nervous system activity Fat deposition per se Mitochondrial ATP synthesis efficiency Uncoupling proteins Muscle efficiency Major et al., IJO 2007;31:204-212

ADAPTIVE THERMOGENESIS Leibel et al. 1995 Dulloo & Jacquet 1998 (Minnesota) Doucet et al. 2001 Weyer et al. 2000 (Biosphere) Deviation in REE kJ/d (kcal) from predicted changes 2 weeks 8 weeks 17-18 weeks

Details ∆BMR/FFM+FM kcal/d after 10% WL 244 after 10% WL ♂ 137 after 20% WL 301 after 20 wks 355 after 24 wks 405 Obese after 8 wks ♂ 226 ∆ 200 ± 73 after 8 wks ♀ 146 after 10% WL ♂ 148 after 15% WL 95 after 18 mo 1 man at maximal deviation 1119 (266) 2606 (620) 1764 (420)

1 woman at maximal deviation 1765 (420) 2696 (642) 1922 (457)

Doucet et al., Brit J Nutr 2001;85:715-723; Major et al., IJO 2007;31:204-212

ADAPTATIE IN ENERGIEKOSTEN/ WERK EFFICIËNTIE BIJ GEWICHTSVERLIES Foster Geissler De Boer Leibel Froidevaux Poole Weigle

energiekosten na controle voor lichaamsgewicht na 20% verlies afgenomen met 427 kJ/u wandelen energiekosten in postobesen 15% lager vergeleken met controles TEE meer afgenomen dan verwacht voor de verandering in FFM; SMR proportioneel met FFM afgenomen verhoogde werk efficiëntie verantwoordelijk voor aankomen TEE afname verklaard door gewichtsverlies zonder verandering in werkefficiëntie bij wandelen geen verandering in efficiëntie van fietsen na gewichtsverlies 50% afname in werk efficiëntie door gewichtsverlies te elimeren door het dragen van gewichten in vest

TEE neemt af met gewichtsverlies Mate van bijdrage van werk efficiëntie is controversieel

SUPPRESSED THERMOGENESIS A CAUSE FOR SLIMMING RESISTANCE AND OBESITY REBOUND? Dulloo, IJO 2007; 31:201-203

∆ 20 kg (75% fat, 25% FFM) Energy costs 15-20 kcal/kg/day, so overall minus 300-400 kcal/d

↓ OBLIGATORY ECONOMY due to ↓ EE for BMR, thermic effect of food, activity ↓ FACULTATIVE ECONOMY due to ↓ thermogenesis (adaptive thermogenesis) in * resting compartment of EE BMR, thermic response to food, sleeping metabolic rate

* non-resting compartment of EE walking, cycling, spontaneous activity

EFFECT OF CALORIE RESTRICTION +/- EXERCISE ON ENERGY EXPENDITURE Redman et al., PLoS One 2009:4e4377 aerobic exercise 5 days/wk 403 kcal (53 min.) ♀ 569 kcal (45 min.) ♂

♂ N=21 BW 89.2 kg BMI 27.9

♀ N=27 76.1 kg 27.7

Redman et al., Plos One 2009;4:e4377

Control

CR + EX

CR

LCD

CR/LCD

Weight loss Total EE kg (TEE) kcal/d 2879 Baseline 2753 Month 3 - 0.7 2940 Month 6 - 0.8 Baseline Month 3 Month 6 Baseline Month 3 Month 6 Baseline Month 3 Month 6 Baseline Month 3 Month 6

- 4.9 - 8.3 - 6.2 - 8.4 - 11.2 - 11.2 - 8.6 - 9.8

2653 2603 2686 2842 2388 2531 2812 2179 2373 2828 2288 2456

Change in TEE not explained by FFM and FM -134 -13 -2 +129 -371*** -209 -496*** -275 -431*** -240**

EFFECT OF CALORIE RESTRICTION ON ACTIVITYRELATED ENERGY EXPENDITURE

TEE corrected for sleeping/sedentary energy expenditure lower Redman et al., PLoS One 2009:4e4377

EFFECT OF CALORIE RESTRICTION ON ALL COMPONENTS OF DAILY ENERGY EXPENDITURE TEE measured by doubly labeled water 24h EE measured in respiration chamber (sedentary)

Redman et al., PLoS One 2009;4:e4377

LEERPUNTEN “TIJDENS GEWICHTSVERLIES” De ruststofwisseling daalt bij acute energiebeperking met 7-15%, afhankelijk van de mate en het tempo van energiebeperking Het totale energiegebruik daalt door daling ruststofwisseling, daling thermogenese door voeding en daling energiekosten van bewegen Verminderd vetoxiderend vermogen blijft; schijnbare verbetering is het gevolg van negatieve energiebalans en/of uitputting van glycogeenvoorraden Adaptatie in REE (daling meer dan aan ∆ FFM en FM toe te schrijven) lijkt aanwezig en is geschat ≈ 200 kcal, adaptatie in (energiekosten van) lichamelijke activiteit blijft controversieel Ondanks aanpassingen in energiegebruik blijft afvallen bij obesitas mogelijk





METHODOLOGISCHE TEKORTKOMINGEN Geen metingen van TEE en REE vóór gewichtsverlies Patiënten groepen niet vergelijkbaar Stabiliteit van gewicht over welke periode? Zin van gewichtsreductie van obesitas tot normaal gewicht en dan vergelijken? • Retrospectief versus longitudinaal prospectief • • • •

META-ANALYSIS OF RMR Astrup et al.,Am J Clin Nutr 1999;69:1117-22 Traditional meta-analysis 12 studies (125 formerly obese, 119 controls) 4.1% (0.6/7.8) lower RMR adjusted for FM and FFM RMR adjusted and weighted 5.1% (1.7/8.6) lower Individual subject data meta-analysis 15 studies (124 formerly obese 66.5 kg, 121 controls 62.9 kg) RMR adjusted for FM and FFM 2.9% (NS) lower (43 kcal) RMR/ kg FFM 4.1% (0.2/8.1) lower

Low RMR adjusted for FM and FFM (1 SD below group mean) Controls 3.3% ) ** Formerly obese 15.3% ) Explanation low RMR:

genetically determined phenotype, excessive loss of LBM in formerly obese subjects, adaptive response to weight loss

EE IN OBESE REDUCED TO IBW

33 obese subjects: 420-800 kcal until 120% above IBW, 800-1200 kcal until 110% above IBW (32-48 wk), 2 mo weight maintenance

Weight kg BMI kg/m2 LBM kg Fat %

control(14) obese(18) reduced obese(18) 58.2 83.7* 61.7# 21.1 31.1* 22.9# 45.5 52.3* 46.8# 25 41* 27#

TEE kcal/24h 2259 RMR kcal/24h 1341 Adj. TEE kcal/24h 2333 Adj. RMR kcal/24h 1371 TEE – RMR 918

2704* 1496* 1208*

2473 1317# 2416 1295 1156*

*p<0.05 vs control; #p<0.001 vs obese Amatruda et al., J Clin Invest 1993;92:1236-42

ENERGY METABOLISM AFTER WEIGHT LOSS POSTOBESE

CONTROL

n=11 80.6 kg

n=110 79.5 kg

Energy intake kJ/d 24h EE kJ/d

8615 8895

8678 8632

24h RQ

0.883**

0.863

Sleeping MR kJ/d Sleeping RQ

6230 0.894**

6406 0.845

Larson et al., AJCN 1995;62:735-739

∆ 57 kg/14 mo, weight stable 2 mo

Spontaneous physical activity% 8.8 Lipid balance +251*** Carbohydrate balance -661***

8.2 -322 +130

Fasting glucose 2h glucose

5.22 6.61

** p<0.01; *** p < 0.001

4.61*** 5.32*

THEORETICAL FAT BALANCES IN DIETS WITH VARIOUS FAT CONTENTS 40 30 20 30% fat 35% fat 40% fat

10 0 -10 -20 Controls

Postobese Larson et al., AJCN 1995;62:735-739

CHANGES IN EE BY ALTERED BODY WEIGHT Stable weight Maintenance of body weight at ≥ 10% weight loss N ∆TEE kcal/kg FFM ∆ REE kcal/kg FFM ∆ Non-REE kcal/kg FFM Maintenance of body weight at ≥ 10% weight gain N ∆ TEE kcal/kg FFM ∆ TEF kcal/kg FFM ∆ Non-REE kcal/kg FFM

Never obese

Obese

9 –6±3 – 3-4 – 3-4

11 –8±5 – 3-4 – 3-4

11 +9±7 + 1-2 + 8-9

13 +8±4 + 1-2 + 8-9

Changes not related to the degree of obesity or sex TEE = REE + TEF + non-REE

Leibel et al., NEJM 1995;332:621-628

WEIGHT REDUCTION, REE AND TEF

Phase 1 N=24

Body FFM Fat weight kg mass kg kg 43.8 30.2 74.0

Phase 2

71.8

42.4

Phase 3

61.4

Phase 4

Control N=24

Obese, weight mainten. Obese, 3347 kJ diet

Postobese 3347 kJ diet Postobese weight mainten.

REE TEF TEF kJ/24h % kJ %REE 5481*** 8.22*

17.4**

29.4

5088

7.46*

17.4**

40.3

21.0

4640

8.49

18.7**

61.3

40.9

20.4

4858

8.73

19.1

58.2

39.6

18.5

4866*** 9.76*

22.0**

* p < 0.05; ** p 0.01; *** p < 0.001 different from control values Nelson et al., AJCN 1992;55:924-933

RMR PER % WEIGHT LOSS in 35 subjects with -18.3 kg in 15 mo, 3 mo stable; 24-h RMR decreased with 156 kcal PERCENT WEIGHT LOSS 6-8%

6-<16%

16-<25%

≥ 25%

N

8

8

9

10

RMR kcal/24h Initial Retest

1269 1221

1476 1408

1348 1164

1713 1421

RMR adjusted for FFM kcal/24h Initial Retest

1281 1268

1416 1434

1400 1345

1542) ** 1367)

FFM explains 53-58% of the variance in RMR ∆ FFM explains 14% of the variance in ∆ RMR ∆ FFM and ∆ fat explain 35% of the variance in ∆ RMR Heshka et al., AJCN 1990;52:981-986





PREDICTED (▲) AND MEASURED (●) CHANGES IN RMR FROM BASELINE EXTRAPOLATED OVER 24H Obese men

∆ Weight

Obese women

-1.5

-7.5

-10.4

-0.9

-5.1

-8.1

Predicted -57

-312

-403

-36

-190

-327

Measured -526

-1265*

-1022

-671**

-804**

-274

Adaptive (Kcal)

-469

-963

-622

-635

-614

-53

(-112)

(-229)

(-148)

(-151)

(-146)

(-13)

* p < 0.05; ** p < 0.01

Doucet et al., Brit J Nutr 2001;85:715-723

ADAPTIVE THERMOGENESIS Deviation of measured from predicted REE explained by * measured REE at the start for 20% * measured REE and FFM at the start for 48% * measured REE, FFM and sex for 59% People at risk for adaptive thermogenesis are subjects with a high REE, a low FFM and females

EXERCISE-RELATED ADAPTIVE THERMOGENESIS Net exercise kcal/min Measured Predicted Leptin

Obese before 11.9 11.9 11.3

Obese after 1.92) ∆ 4.2** 6.15) 6.8**

Doucet et al., Brit J Nutr 2001;85:715-723; Doucet et al., Clin Sci 2003;105:89-95

LEERPUNTEN “NA GEWICHTSVERLIES” In een meta-analyse is de ruststofwisseling bij “reduced obese” 3-5 % lager dan bij controles In prospective longitudinale studies zijn de TEE en REE niet verschillend tussen controles en reduced-obesen, het verminderd vetoxiderend vermogen van reduced-obesen blijft aanwezig Mensen met een hoge REE bij de start, een lage FFM bij de start en vrouwen en mensen met een vroegtijdige en sterke daling van het leptine hebben meer kans op adaptieve thermogenese Het handhaven van het gewichtsverlies is mogelijk, maar vereist het reduceren van vet in de voeding en het verhogen van de vetoxidatie





WEIGHT CYCLING REPEATED PERIODS OF DIETING WEIGHT CYCLING / YOYO DIETING Repeated loss and regain of weight

Permanent and cumulative reduction in metabolic rate

Loss of fat and lean tissue

Resistance to slimming

Regain of higher proportion of body fat

“Dieting makes you fat”

Jebb et al., IJO 1991;15:367-374

CHANGES DURING INTENTIONAL WEIGHT CYCLING IN 5 NON-OBESE SUBJECTS (BMI 20.3 kg/m2, diet 5 MJ (1200 kcal) Days

Weight kg

Body fat Weight change in kg % and proportion of FM vs LBM/FFM

0 (baseline value) 30 (first diet) 44 (free living) 74 (second diet) 180 (free living)

52.1 47.7 53.3 48.7 51.7

23.6 19.1 22.9 19.5 23.8

- 4.4 (72% vs 28%) + 5.6 (55% vs 45%) - 4.6 (59% vs 41%) + 2.9 (95% vs 5%)

Kajioka et al., Metabolism 2002;52:149-154

INTENTIONAL WEIGHT CYCLING IN NON-OBESE WOMEN (BMI 20.3 kg/m2, diet 5 MJ (1200 kcal) Change in FM (○) and LBM (●)

Change in REE controlled for baseline REE, weight and ∆ weight

↓LBM ↓15.8%

First Free Second Free diet living diet living Kajioka et al., Metabolism 2002;51:149-154

First diet

Free Second Free living diet living

Start

wk 2

VCLD

WEIGHT CYCLING IN OBESITY wk 6

ad libitum

wk 8

VLCD

wk 12

ad libitum

wk 14

VLCD

wk 18

ad libitum

wk 2

wk 6

wk 8

wk 12

wk 14

wk 18 -5.9 kg

∆ kg -4.44 Regain % of WL

+0.86 19.4

-3.29

+2.17 66.0

-2.98

+1.76 59.1

∆ BMR kJ (BMR 6321 kJ/d)

-545

+448

-285

↑

-286

↑

BMR kJ/kg BMR kJ/kg FFM

-3.5 -8.1

+5.0 +9.1

= =

= =

= =

+4.2 =

Start 82.0 kg

All changes significant, except for = and ↑

Jebb et al., IJO 1991;15:367-374

No change in EE (kJ/min or kJ/kg/h) on treadmill and no change in net work effciency Froidevaux et al., AJCN 1993;57:35-42

DIETARY ENERGY INTAKE CALCULATED FROM DLW EE AND CHANGE IN BW IN PREVIOUSLY OBESE Schoeller, AJCN 1998;68 suppl:956-961S

0-3 mo FU TEE MJ/d Weight gain kg 9-12 mo FU TEE MJ/d Weight gain kg 12-15 mo FU TEE MJ/d Weight change kg

TEE > 1.75 RMR N=9

TEE ≤ 1.75 RMR N=18

TEE ≤ 1.75 RMR N=6 + at

10.3a 0.7a

8.9b 1.8a,b

9.0c 3.5b

10.1a 0.8a

10.0a 2.3a

9.6a 1.5a

NA 1.5a,b

NA 2.8b

10.3 -0.1a

Values with different superscripts in rows are significantly different

12 mo starting exercise for 3 mo

LEERPUNTEN “WEIGHT CYCLING/YOYO-EN” Elke volgende poging tot gewichtsverlies niet moeilijker door lagere ruststofwisseling, wel door dieetmoeheid en minder compliance Geen verandering werk efficiëntie bij bewegen Geen veranderde lichaamssamenstelling met meer (intra-abdominaal) vet en minder spiermasssa Bij lage TEE:REE ratio geeft bewuste verhoging van activiteiten zelfs na 1 jaar yoyo-en nog steeds gewichtsverlies en gewichtsstabilisatie Yoyo-en bij normaal gewicht is schadelijk

DE ENERGIE HUISHOUDING VOOR, TIJDENS EN NA GEWICHTSVERLIES

Recommend Documents