Les objectifs de remise en forme sont généralement au premier plan des résolutions du nouvel an pour de nombreux Américains, et une étude récente de l'ASU fournit une nouvelle façon de comprendre l'alimentation et l'exercice d'une manière plus holistique, et peut nous aider à atteindre ces objectifs.

Géologue et chimiste isotopique, Gwyneth Gordon de la School of Earth and Space Exploration et du Office of Knowledge Enterprise Development, avec la co-auteur et chercheuse Amrita Rhoads, a récemment terminé une étude utilisant la respiration et les cheveux pour déterminer le métabolisme et l'augmentation des calories brûlées pendant l'exercice. Les résultats surprenants de leur étude ont été publiés dans la revue Isotopes dans les études environnementales et sanitaires .

Une approche interdisciplinaire des études du métabolisme

Gordon, qui a une formation en géologie et en isotopes, a travaillé avec des chercheurs de l'ASU Biodesign Institute et de l'ASU School of Human Evolution and Social Change pour développer diverses méthodes de mesure des taux de métabolisme pour cette recherche.

Pour mener leur étude, Gordon et Rhoads ont recruté des participantes d'âge variable, indice de masse corporelle, appartenance culturelle, âge, et l'historique de l'exercice. Pour chaque participant, les chercheurs ont mesuré les isotopes du carbone respiratoire avant et après l'exercice pour documenter les augmentations métaboliques avec un exercice modéré.

Ils ont ensuite comparé les mesures des isotopes respiratoires de l'augmentation métabolique avec un calorimètre indirect compatible avec les smartphones, appelé Breezing, développé par Erica Forzani de l'ASU du Biodesign Institute.

Les participants ont également tenu un journal de ce qu'ils mangeaient, que les chercheurs ont ensuite comparés à l'analyse de leurs cheveux, fournir des données de base sur les habitudes alimentaires passées. Pour l'analyse des cheveux, Gordon a consulté Kelly Knudson, de l'École de l'évolution humaine et du changement social, qui travaille sur la compréhension de l'alimentation humaine grâce aux isotopes capillaires. « Les isotopes capillaires sont généralement utilisés pour comprendre les modes de vie des populations archéologiques, " explique Gordon. " Mais le même type d'analyse peut également être utilisé dans les populations modernes. "

Les résultats

En utilisant ces techniques, les chercheurs ont découvert que les participants brûlaient des graisses lorsqu'ils se réveillaient le matin, puisqu'ils avaient jeûné pendant le sommeil. Puis, pendant l'exercice, ils ont commencé à brûler plus de glucides. Cela a été trouvé pour tous les participants, indépendamment de ce qu'ils avaient mangé.

"Initialement, J'avais supposé que les gens commenceraient à brûler les graisses pendant l'exercice, " dit Gordon. " Cependant, les données montraient le contraire de ce que nous avions prévu. L'exercice que nous leur avons demandé de faire était modéré - tout à fait conforme aux directives du département américain de la Santé pour l'activité physique - et ce n'était pas suffisant pour brûler leurs réserves de glucides."

À la fin, chaque participant a reçu une rétroaction directe sur l'impact de son exercice sur son métabolisme. « C'est un moyen de faire passer la recherche sur le métabolisme du laboratoire universitaire à la vie de la personne moyenne, " dit Gordon.

Prochaines étapes

Gordon et Rhoads espèrent que les résultats de cette étude fourniront une nouvelle façon de comprendre l'alimentation et l'exercice d'une manière beaucoup plus holistique. Ils ont combiné des techniques issues de la géologie, anthropologie, et des capteurs de pointe afin que les gens puissent comprendre l'impact de l'alimentation et de l'exercice sur la gestion du poids.

Les personnes utilisant l'appareil Breezing peuvent comprendre leur réponse métabolique personnelle à l'exercice, et comment il change en fonction de l'intensité, type d'exercice, régime récent, et au cours de la vie.

"Cette étude représente une vision où les gens peuvent avoir des informations détaillées sur l'impact de leurs choix de vie sur eux, personnellement, de manière objective, ", dit Gordon. "Cela peut inciter les gens à faire de meilleurs choix."

Les chercheurs suggèrent également que les analyses utilisées dans cette étude peuvent aider à optimiser tous les niveaux de performance sportive, d'une personne d'âge moyen qui se prépare à courir un 5K à une recrue de l'armée passant par une formation de base. "Ce genre de recherche ne nécessite pas un grand laboratoire avec un tapis roulant, " dit Gordon, "juste un smartphone et un appareil simple."

Co-auteur Rhoads, qui est actuellement une majeure en bio-ingénierie au California Institute of Technology à Pasadena, était étudiant à la Peggy Payne Academy du lycée McClintock à Tempe lorsque la recherche a été menée, et a participé à tous les aspects de l'étude. Elle a aidé à rédiger la proposition de subvention, mener la recherche, analyser les données, et rédiger l'article de recherche pour publication.

Les prochaines étapes de Gordon consistent à rechercher un financement futur pour tirer parti de cette recherche. "Je pense que c'est le type de recherche inspirée par l'utilisation qui suit la mission et les objectifs de l'ASU de travailler en collaboration avec les participants, développer des solutions de santé globales innovantes, et de travailler avec notre communauté locale.