物理性使用水過濾紅外線-A(wIRA)減少局部脂肪和體重

物理性使用水過濾紅外線-A(wIRA)減少局部脂肪和體重

 

研究目的:調查在適度的腳踏車健身運動中,比起單獨使用腳踏車鍛鍊,透過水過濾紅外線A(wIRA)的照射是否會對局部減脂和減輕體重產生影響

研究方法:隨機對照研究40名肥胖女性(BMI 30-40(中位數:34.5),體重76-125(中位數:94.9)kg,年齡20-40(中位數:35.5)年,等熱量營養)。

以一組20人分為 wIRA組和對照組。 在兩組中,每個參與者在4週內每週進行3次,持續45分鐘腳踏車耐力運動,以乳酸水平為2 mmol / l持續進行運動消耗。(有氧耐力的負荷量,在開始測驗之前已確定)。

在wIRA組中,身體的大部分(包括腰部,臀部和大腿)在測驗期間的所有測量中都用可見光和主要部分的水過濾紅外線A(wIRA)照射,使用照射 單位“Hydrosun®6000”與10個wIRA ra-diators(Hydrosun®Medizintechnik,Müllheim,德國,散熱器類型500,4 mm水比色皿,黃色濾光片,水過濾光譜500-1400 nm)。

感興趣的主要變量:在干預期間(4週)改變“每個患者的腰部,臀部和兩個大腿的周長之和”。

其他感興趣的變量:體重,體重指數BMI,體脂百分比,脂肪量,無脂肪質量,水質量(通過四極生物阻抗分析分析身體成分),通過血液調查評估動脈硬化風險特徵 脂質代謝(膽固醇,甘油三酯,高密度脂蛋白HDL,低密度脂蛋白LDL,載脂蛋白A1,載脂蛋白B),臨床化學(空腹血糖,丙氨酸 – 氨基轉移酶ALT(=谷氨酰丙酮轉氨酶GPT),γ-谷氨酰轉移酶GGT,肌酐 ,白蛋白),內分泌學(瘦素,脂聯素(= adipo Q),同型半胱氨酸,胰島素)。在干預期之前和之後至少測量所有變量。在干預期之前的測功(心電圖,血壓行為,乳酸曲線,功率為2,3和4 mmol / l)。此外:在干預期之前和期間進行營養培訓,營養方案超過一周,用於評估每日能量攝入量(德國營養學會計劃DGE PC,版本2.9.01);計算基本代謝率(4個公式,包括兩個生物阻抗分析)和總能量需求。評估不良影響。

為了避免參數統計的所有問題 – 例如因為臨床醫學中的變量通常表現出不對稱分佈[14],特別是血液濃度 – 僅使用非參數統計方法,兩者都是描述性的(中位數,百分位數為25和75(=四分位數間距,IQR),最小值,最大值和驗證性(對於未配對樣品的雙側Mann-Whitney U檢驗)。總錯誤概率設置為.05(5%)。由於只定義了一個主要的感興趣變量,因此不需要進行各種誤差校正。關於輟學者,優選使用治療分析ITT的意圖(使用最後觀察到的結轉方法),另外還使用治療分析(OT)[34],[35]。由於只有2個(治療組)和4個(對照組)輟學(主要是由於時間不足),ITT和OT之間只有輕微差異,因此只有ITT(n = 20 + 20 = 40)出現。

本研究根據赫爾辛基/香港1989年宣言的原則,EC-GCP指南以及德國法規進行,包括每位參與者在臨床研究之前的知情同意。

在測驗期之前和之後至少測量所有變量。 在測驗期之前的測得功率(心電圖,血壓行為,乳酸曲線,功率為2,3和4 mmol / l)。 此外:在測驗期之前和期間進行營養培訓,營養方案超過一周,用於評估每日能量攝入量; 計算基本代謝率和總能量需求。 評估不良影響。

僅使用非參數統計方法,包括描述性(中位數,百分位數25和75(=四分位數範圍),最小值,最大值)和確認(雙側Mann-Whitney U檢驗,對於唯一一個主要變量的未配對樣本 出於興趣)。 總誤差概率:.05(5%)。 使用最後觀察到的結轉方法治療分析ITT的意圖優選地使用(呈現的結果)並且另外使用治療分析OT。 僅2例(治療組)和4例(對照組)輟學(大多數在wIRA組比對照組:中位數和四分位數範圍:-8.0 cm(-10.5 cm / -4.1 cm)vs。1.8 cm (-4.4厘米/0.0厘米)。

結果:

WIRA組4週內“每位患者的體重”下降明顯多於對照組:中位數和四分位數:-1.9 kg(-4.0 kg / 0.0 kg)vs. 0.0 kg(-1.5 kg)/

+0.4千克); 體重中位數從99.3千克變為95.6千克(wIRA),而89.9千克變為89.6千克(對照組)。 在BMI身體質量指數上也有類似的效果。

感興趣的血液變量在治療期間保持不變或略有改善,而其餘大多數變量在兩組間並無明顯差異; 胰島素在wIRA組中呈輕微下降趨勢,在對照組中呈上升趨勢。

整體而言沒有看到治療的不良效果。

討論:

該研究的結果表明,wIRA  在腳踏車耐力運動中會使脂肪分解。促進局部脂肪分解與解少在其他營養不良的脂肪組織的局部脂肪(大腿)。

此可能已經證實了wIRA的潛在機制:wIRA既可以通過熱效應也可以通過非熱效應發揮作用。 wIRA的熱效應是隨著組織溫度,組織氧分壓和組織血流的增加以及通過該區域代謝產生的溫暖治療領域。 由於脂肪組織通常代謝緩慢(營養不良和低溫組織),所以脂肪分解率低,因此使用wIRA的特性可以增加脂肪組織中的脂肪分解。並且在腳踏車的耐力運動期間,燃燒運動員肌肉組織中的脂肪。

結論:研究結果表明,在適度的腳踏車耐力運動中,可以使用wIRA照射與適當的營養控制相結合來改善身體成分,特別是局部脂肪的分佈,以及減少肥胖者的脂肪和體重。

導論

如今,從預防的角度來看,歐洲和美國人口中普遍存在的肥胖問題給醫學界帶來了越來越多的問題。在德國各個年齡段,50%的成年人和20%的青少年中,很大一部分男女人口都會被判斷為超重。此外,身體脂肪的不利區域分佈 ,無論是否有全球性肥胖,都代表著額外的審美學和心理問題。如今,對於身體超重的減重措施是健康生活的普遍目標。因此為了達到良好的生活適應,運動、營養調整和行為改變等手段是必要性的。 [1],[2],[3],[4],[5],[6],[ 7],[8],[9],[10],[11],[12],[13]。

由於1千克脂肪相當於約37,300千焦耳,1千克脂肪組織相當於約28,700千焦耳,而脂肪組織如同營養不良和低溫組織的新陳代謝緩慢,不通過藥物控制來達到正常體重管理的手段是值得考慮的。

水過濾紅外線-A(wIRA)照射(圖1中給出的光譜)是經過科學驗證的程序。其將高能量轉移到組織中而不會刺激或灼傷皮膚,類似於在中等氣候區域的太陽熱輻射下,大氣中被過濾的水蒸氣[14]。 wIRA 已經展示了許多功用,例如改善急性和慢性傷口的傷口癒合[15],[16],[17],[18],[19],[20],治療疣[14]和光化性角化病[21],[22] ],促進新生兒的體溫[23],體力活動後的再生[24](對肌肉力和彈性沒有不良影響[25],[26]),並減少各種疾病的疼痛。通過照射WIRA的組織進行區域代謝,能自由而深入地進行組織灌注,增加組織溫度、組織氧分壓。

因此,wIRA適合與生理運動並行使用:在適度的腳踏車耐力運動期間,可以用幾個wIRA輻射器照射身體表面的相關部分。比起未經訓練的肌肉,在脂肪的能量需求上受過耐力訓練的肌肉擁有更大的覆蓋面積。比起單獨的運動刺激,藉由長時間適度的體育鍛鍊(腳踏車耐力運動負)與wIRA促進脂肪分解,使脂肪組織的代謝增加並且有利於局部脂肪分解。

圖1:水過濾紅外A輻射器(Hydrosun®500)的光譜。 計算出的Hydrosun®500配有4 mm水比色杯和標準黃色濾光片,總輻照強度約為385 mW /cm²(= 3.85 x10 3 W / m 2)。

圖2:輻射單元“Hydrosun®6000”,帶有10個wIRA散熱器(Hydrosun®散熱器,500型散熱器,4 mm水比色皿,黃色濾光片,水過濾光譜500-1400 nm),圍繞著獨立於速度的腳踏車測功器。

結果:

在4週內,每個患者的腰圍,臀圍和兩個大腿的周長在wIRA組中顯著增加(p <.001),而在對照組中則顯著增加(由三個方面的同等效果引起)。

體區域中位數和四分位數範圍:-8.0厘米(-10.5厘米/4.1厘米)Vs. -1.8厘米(-4.4厘米/0.0厘米),見圖3。

圖3:4週內每位患者的腰圍,臀圍和兩個大腿的周長之和的變化(給定為最小值,百分位數為25,中位數,百分位數為75,最大值(方框和盒鬚圖) 表示四分位數範圍IQR)的框,n = 20 + 20 = 40

同樣,在4週內,每個患者的體重在wIRA組中顯著低於對照組:-1.9 kg(-4.0 kg /0.0 kg)與0.0 kg(-1.5 kg / + 0.4 kg),見 圖4(因為這不是一個經過驗證的確認變量,一個純粹描述性的p <.047點,以探索的方式對待各組之間的差異); 體重中位數從99.3千克變為95.6千克(wIRA),而從89.9千克變為89.6千克(對照組)。 類似的效果顯示體重指數BMI。 另外,wIRA組的脂肪量減少多於對照組。

圖4:4週內“每位患者的體重”(kg)的變化(給定為最小值,25%的中位數,75%的百分位數和最大值(框和表示四分位數範圍IQR的盒鬚圖) ),n = 20 + 20 = 40

wIRA組和對照組在治療期之前和之後感興趣的人體測量變量列於表1中。

在wIRA組和對照組治療期之前和之後感興趣的血液變量列於表2.它們在治療期間保持不變或略有改善,關注大多數變量,兩組之間無明顯差異; 胰島素在wIRA組中呈輕微下降趨勢,在對照組中呈上升趨勢。 在wIRA組和對照組中均未觀察到治療的不良效果(既不通過臨床研究和提問也不通過分析感興趣的變量,包括血液變量)。 另一方面,一部分參與者發現wIRA輻射對於肌肉組織來說是愉快和放鬆的。

表1:在wIRA組和對照組中4周治療期之前和之後感興趣的人體測量變量

表2:在wIRA組和對照組中4周治療期之前和之後感興趣的血液變量

討論:

該研究結果表明,wIRA – 在適度的腳踏車測功器耐力運動中促進脂肪分解,並且增加局部脂肪分解:每位患者的腰部,臀部和兩側大腿的周長減少(特別強調減少 wIRA組大腿的周長和體重的減少以及脂肪量和體脂百分比的減少表明,在局部減少脂肪的意義上,身體成分(大腿)的生理相關局部變化 脂肪組織。

wIRA的推測潛在機制已經由不同的工作組和不同的方法證明[19]:

wIRA通過熱效應和非熱效應起作用[14],[17],[19],[20]。

wIRA的熱效應是溫度的治療領域的產生,以下隨著組織代謝[19]而增加:

  • 組織溫度(通過縫合探針[36],[37]以及植入探針直接測量組織溫度在人體中證實(在手術傷口的2 cm組織深度,顯示大約2.7攝氏度增加) [15]和熱成像[29]以及動物實驗中使用縫合探針達到7厘米的組織深度[38])
  • 組織中的氧分壓(通過在操作傷口中植入探針的組織中的直接氧分壓測量證明在人體中,顯示出大約30%的增加[15],以及通過測量血紅蛋白的氧飽和度來測量帶外部白光測量探頭)
  • 組織血流量/毛細血管血流量(通過血流測量,激光多普勒灌注成像(=掃描激光多普勒成像)[29]並通過兩個深度的血流測量,使用外部激光多普勒測量探針在人體中證實以及在動物實驗中通過彩色微球技術達到7厘米的組織深度[38])

脂肪組織通常代謝較慢(bradytrophic和低溫組織)與脂肪分解率低,WIRA可以提高脂肪組織分解,並且在運動時促進肌肉與脂肪燃燒。

此外,紅外線-A [39],[40],[41],[42],[43]的非熱效應和wIRA對細胞的影響包括細胞保護作用[44],[45],[46]已被描述。在wIRA組中觀察到的效應的大小在生理學上是合理的,並且效果不超過可解釋的量,尤其是在考慮到wIRA導致例如直到輻射結束後組織溫度升高並且可能導致長期持續的代謝和細胞變化(例如每週3次,每次30分鐘wIRA或每天2次,持續20分鐘,wIRA明顯改善了隨機對照研究中的傷口癒合[15] ],[19])。除了已經存在的細胞研究[44],[45],[39],[40],[41],[42],[43],[46]將研究wIRA對線粒體和細胞結構和功能的影響。未來。令人印象深刻的是,在僅僅4週的有限干預期內(在wIRA組中共有12次照射),可以看出兩組之間的明顯差異。

雖然這項隨機對照研究沒有使用盲法(由於技術原因:可以看到可見光輻射,可以感覺到紅外輻射),這項研究的結果可能被解釋為安慰劑效應,但在解釋為無效結果這方面能稍作保留。因為它們與其他研究結果一致,包括使用wIRA進行的隨機對照雙盲研究[14],[15],[19]。

此外,可以假設本研究中有效的輻射部分是wIRA而不是可見光VIS,因為使用wIRA [14],[15],[19]的雙盲研究已經清楚地顯示了輻射的影響。使用VIS + wIRA與僅使用VIS照射(使用僅發射VIS而不使用wIRA的特殊對照組散熱器)。

兩組的計算能量需求相似(約2600千卡)。協議的每日能量攝入量比計算的能量需求少約30%,可能是由參與者的完整協議引起的。

由於wIRA能夠在單次照射期間直接引起急性陽性反應(如減輕疼痛)[15],[19]並且由於測力計運動導致血液濃度立即發生變化[47],因此調查血液變量可能是有益的在進一步研究之前和之後(或在聯合wIRA和測力計運動之後)之前和之後。

結論:

在適度的腳踏車測功器耐力運動中進行wIRA照射(每週3次,持續4週,每次45分鐘),每個患者的腰部,臀部和兩側大腿的周長比在使用期間顯著減少(p <.001)。 沒有輻射的相同運動(對照組)。 與此相對應,在wIRA組中,體重,體重指數BMI和脂肪量顯著低於對照組。

研究結果表明,在適度的體溫計耐力運動中,可以使用wIRA照射 – 與適當的營養相結合 – 來改善肥胖者的身體成分,特別是局部脂肪分佈,減少脂肪和體重。 若使用的時間比調查的4週更長,則效果推估會更好。

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