Inspirerer folk til at træffe bedre livsstilsvalg – gennem isotoper

Fitnessmål er typisk på forkant med nytårsforsæt for mange amerikanere, og en nylig undersøgelse fra ASU giver en ny måde at forstå kost og motion på en mere holistisk måde, og kan hjælpe os med at nå disse mål.

Geolog og isotopkemiker, Gwyneth Gordon fra School of Earth and Space Exploration og Office of Knowledge Enterprise Development, sammen med medforfatter og forsker Amrita Rhoads, for nylig afsluttet en undersøgelse med åndedræt og hår til at bestemme metabolisme og stigning i kalorier forbrændt under træning. De overraskende resultater af deres undersøgelse er blevet offentliggjort i tidsskriftet Isotoper i miljø- og sundhedsstudier .

En tværfaglig tilgang til stofskiftestudier

Gordon, som har en baggrund i geologi og isotoper, arbejdet sammen med forskere fra både ASU Biodesign Institute og ASU School of Human Evolution and Social Change for at udvikle forskellige metoder til at måle stofskiftehastigheder for denne forskning.

For at gennemføre deres undersøgelse, Gordon og Rhoads rekrutterede kvindelige deltagere, der varierede i alder, BMI, kulturelt tilhørsforhold, alder, og træningshistorie. For hver deltager, forskerne målte vejrtrækningens kulstofisotoper før og efter træning for at dokumentere metaboliske stigninger ved moderat træning.

De sammenlignede derefter åndedrætsisotopmålinger af metabolisk stigning med et smartphone-aktiveret indirekte kalorimeter, kaldet Breezing, udviklet af ASU's Erica Forzani fra Biodesign Institute.

Deltagerne førte også en log over, hvad de spiste, som forskerne så sammenlignede med analysen af ​​deres hår, leverer basisdata om tidligere spisevaner. Til håranalysen, Gordon rådførte sig med Kelly Knudson, fra School of Human Evolution and Social Change, der arbejder på at forstå menneskets kost gennem hårisotoper. "Hårisotoper bruges typisk til at få en forståelse af livsstil hos arkæologiske befolkninger, " forklarer Gordon. "men den samme type analyse kan også bruges i moderne befolkninger."

Resultaterne

Ved at bruge disse teknikker, forskerne fandt ud af, at deltagerne forbrændte fedt, da de vågnede om morgenen, da de havde fastet under søvnen. Derefter, under træning, de begyndte at forbrænde flere kulhydrater. Dette blev fundet for alle deltagere, uanset hvad de havde spist.

"I første omgang, Jeg havde antaget, at folk ville begynde at forbrænde fedt under træning, " siger Gordon. "Men dataene viste det modsatte af, hvad vi havde forventet. Den øvelse, vi bad dem om at gøre, var moderat - godt inden for det amerikanske sundhedsministeriums retningslinjer for fysisk aktivitet - og det var ikke nok til at brænde gennem deres kulhydratlagre."

Til sidst, hver deltager fik direkte feedback om virkningen af ​​deres træning på deres stofskifte. "Dette er en måde at flytte stofskifteforskning ud af det akademiske laboratorium og ind i den gennemsnitlige persons liv, " siger Gordon.

Næste skridt

Det er Gordons og Rhoads' håb, at resultaterne af denne undersøgelse vil give en ny måde at forstå kost og motion på en meget mere holistisk måde. De har kombineret teknikker fra geologi, antropologi, og banebrydende sensorer, så folk kan forstå virkningen af ​​kost og motion for at styre vægten.

Folk, der bruger Breezing-enheden, kan forstå deres personlige metaboliske reaktion på træning, og hvordan det ændrer sig afhængigt af intensitet, form for træning, nylig kost, og over livsforløbet.

"Denne undersøgelse repræsenterer en vision, hvor folk kan få detaljerede oplysninger om, hvordan deres livsstilsvalg påvirker dem, personligt, på en objektiv måde, " siger Gordon. "Dette kan inspirere folk til at træffe bedre valg."

Forskerne foreslår også, at analyserne i denne undersøgelse kan hjælpe med at optimere alle niveauer af atletisk præstation, fra en midaldrende person, der arbejder sig op til at køre en 5K til en hærrekrut, der gennemgår grundlæggende træning. "Denne form for forskning kræver ikke et stort laboratorium med et løbebånd, " siger Gordon, "bare en smartphone og en simpel enhed."

Medforfatter Rhoads, som i øjeblikket er bioingeniør ved California Institute of Technology i Pasadena, var elev på Peggy Payne Academy på McClintock High School i Tempe, da forskningen blev udført, og var involveret i alle aspekter af undersøgelsen. Hun hjalp med at skrive bevillingsforslaget, udføre undersøgelsen, analysere data, og skrive forskningsartiklen til offentliggørelse.

Gordons næste skridt er at søge fremtidig finansiering for at bygge videre på denne forskning. "Jeg tror, ​​det er den type brugsinspirerede forskning, der følger ASU's mission og mål at arbejde i samarbejde med deltagere, at udvikle innovative globale sundhedsløsninger, og at arbejde med vores lokalsamfund."