Analyse von Körperzusammensetzung und Grundumsatz postmenopausaler Frauen unter Gewichtsreduktion: Vergleichende Betrachtung von BIA und ADP

Abstract

Einleitung: In dieser Arbeit wurden im Rahmen einer kontrollierten, randomisierten Studie die Auswirkungen einer Gewichtsreduktion auf den Body-Mass-Index (BMI), die Körperzusammensetzung und den Energieverbrauch übergewichtiger, postmenopausaler Frauen untersucht. Methoden: Es wurden 80 Probanden in Kontroll- (n=40) und Interventionsgruppe (n=40) randomisiert. Die Probanden der Interventionsgruppe durchliefen eine zwölfwöchige Gewichtsreduktionsphase mit anschließender vierwöchigen Gewichtsstabilisierungsphase. Zu Beginn der Studie, sowie nach drei und vier Monaten, wurden BMI, Körperzusammensetzung, Ruheenergieumsatz (REE) und postprandiale Thermogenese (ppTh) bestimmt. Die Erfassung der Körperzusammensetzung erfolgte neben der primären Methode der Air-Displacement- Plethysmographie (ADP) auch mittels Bioelektrischer-Impedanzanalyse (BIA). Ergebnisse: In der Interventionsgruppe zeigte sich nach drei Monaten eine signifikante Reduktion des BMIs (-4,7 ± 0,2 kg/m2; p = 3,486 x 10-29), der Fettmasse (FM) (-11,0 ± 0,5 kg; p = 3,413 x 10-28) und der fettfreien Masse (FFM) (-1,4 ± 0,3 kg; p = 0,000007). Diese Veränderungen waren signifikant unterschiedlich vom Verlauf in der Kontrollgruppe, bei der sich während des Studienzeitraums keine signifikanten Veränderungen von Körpermasse und Körperzusammensetzung zeigten. Während der Gewichtsstabilisierungsphase kam es in der Interventionsgruppe zu einer weiteren signifikanten Veränderung der Körperzusammensetzung (FM -1,0 ± 0,3 kg; p=0,035). Weiterhin zeigte sich in der Interventionsgruppe während der Gewichtsreduktion ein Abfall des REE (-144,6 ± 26,8 kcal/d; p = 0,000002) und des Ruheenergieumsatzes pro FFM (REE/FFM-Ratio) (-2,1 ± 0,6 kcal/d/kg; p=0,001). Ebenso kam es zu einer Verringerung der ppTh nach Gewichtsabnahme (-4,2 ± 0,5 %; p = 8,9524 x 10-10). Während der Gewichtsstabilisierungsphase war in der Interventionsgruppe ein signifikanter Wiederanstieg der ppTh zu beobachten (+2,1 ± 0,5 %; p=0,001). Auch in der Kontrollgruppe kam es nach drei Monaten zu einer signifikanten ppTh-Reduktion (-2,2 ± 0,7 %; p=0,006). Diskussion: Die durchgeführte Gewichtsintervention erzielte bezüglich BMI und Körperzusammensetzung die geplanten Effekte. Die Reduktion von REE und REE/FFM-Ratio bestätigen den Einfluss einer Kalorienrestriktion und Gewichtsabnahme auf den Energiehaushalt. Somit könnte die reduzierte REE/FFM- Ratio wesentlich zum häufig ausbleibenden Langzeiterfolg von Gewichtsreduktionsinterventionen beitragen. Dabei scheint die Veränderung der REE/FFM-Ratio vor allem durch die Veränderung des Körpergewichtes und nicht durch die negative Energiebilanz per se getrieben zu werden. Zudem scheint die Phase der negativen Energierestriktion einen Effekt auf die ppTh zu haben. Prinzipiell konnte im Vergleich eine gute Korrelation von BIA und ADP gefunden werden. Jedoch wurde unter Gewichtsreduktion mit BIA eine stärkere FFM-Reduktion gemessen, was dazu führte, dass Veränderungen der REE/FFM-Ratio mit BIA nicht detektierbar waren. Die BIA scheint daher für Analysen der Körperzusammensetzung unter Gewichtsreduktion nur bedingt geeignet zu sein.

Objectives: The aim of this work was to analyse the impact of weight reduction in postmenopausal women on BMI, body composition and energy expenditure, in the process comparing BIA and ADP for measuring body composition. Methods: We performed a weight-loss intervention study over three months with a following four weeks weight maintenance period. Subjects were 80 women (control group n=40; intervention group n=40). To achieve a weight loss of eight percent, the participants of the intervention group went on a formula diet with a daily caloric intake of 800. After three months, the caloric intake was increased on an isocaloric level. We measured BMI, body composition and energy expenditure before the intervention (M0) and after three (M3) and four months (M4). Body composition was measured with BIA and ADP. To evaluate energy expenditure, we measured REE, REE/LBM-Ratio and TEF. Results: Using mixed-linear-models we saw a significant decrease in BMI of -4,7 ± 0,2 kg/m2 (p = 3,486 x 10-29) in the intervention group at M3. FM and LBM decreased significantly (-11,0 ± 0,5 kg; p = 3,413 x 10-28; -1,4 ± 0,3 kg; p = 0,000007). During weight maintenance BMI and LBM remained unchanged, whereas FM further decreased (-1,0 ± 0,3 kg; p=0,035). REE and REE/LBM-Ratio of the intervention group decreased significantly during weight reduction (-144,6 ± 26,8 kcal/d; p = 0,000002; - 2,1 ± 0,6 kcal/d/kg; p=0,001) without further change during weight maintenance. TEF showed a significant decrease at M3 (-4,2 ± 0,5 %; p = 8,9524 x 10-10) with a following significant increase at M4 (+2,1 ± 0,5 %; p=0,001) in the intervention group. The control group showed a significant decrease of TEF at M3 (-2,2 ± 0,7 %; p=0,006). Comparing BIA and ADP showed a good general correlation. During weight reduction BIA slightly overestimated LBM-loss in the intervention group. Conclusions: The intervention led to the intended weight reduction and changes in body composition in the intervention group. The reduction of FM during weight maintenance is a new finding, which should be evaluated in further studies. The changes in REE and REE/LBM-Ratio confirm the connection between caloric restriction, weight loss and energy balance and may have an important impact on longterm weight maintenance. TEF seems to decrease during negative energy balance but needs further investigation to confirm the findings of this study. For measuring body composition during times of weight changes ADP seems to exceed BIA.