Gli obiettivi di fitness sono in genere in prima linea nelle risoluzioni del nuovo anno per molti americani, e un recente studio dell'ASU fornisce un nuovo modo di comprendere la dieta e l'esercizio in un modo più olistico, e può aiutarci a raggiungere questi obiettivi.

Geologo e chimico isotopico, Gwyneth Gordon della School of Earth and Space Exploration e dell'Office of Knowledge Enterprise Development, insieme alla coautrice e ricercatrice Amrita Rhoads, ha recentemente completato uno studio che utilizza respiro e capelli per determinare il metabolismo e l'aumento delle calorie bruciate durante l'esercizio. I sorprendenti risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista Isotopi negli studi ambientali e sanitari .

Un approccio interdisciplinare agli studi sul metabolismo

Gordon, che ha una formazione in geologia e isotopi, ha lavorato con ricercatori sia dell'ASU Biodesign Institute che della ASU School of Human Evolution and Social Change per sviluppare vari metodi per misurare i tassi di metabolismo per questa ricerca.

Per condurre il loro studio, Gordon e Rhoads hanno reclutato partecipanti di sesso femminile che variavano per età, indice di massa corporea, appartenenza culturale, età, e cronologia degli esercizi. Per ogni partecipante, i ricercatori hanno misurato gli isotopi di carbonio del respiro prima e dopo l'esercizio per documentare gli aumenti metabolici con un esercizio moderato.

Hanno quindi confrontato le misurazioni degli isotopi del respiro dell'aumento metabolico con un calorimetro indiretto abilitato per smartphone, chiamato Brezza, sviluppato da Erica Forzani dell'ASU del Biodesign Institute.

I partecipanti hanno anche tenuto un registro di ciò che stavano mangiando, che i ricercatori hanno poi confrontato con l'analisi dei loro capelli, fornendo dati di base sulle abitudini alimentari passate. Per l'analisi dei capelli, Gordon si consultò con Kelly Knudson, della Scuola di Evoluzione Umana e Cambiamento Sociale, che lavora sulla comprensione della dieta umana attraverso gli isotopi dei capelli. "Gli isotopi dei capelli sono in genere utilizzati per comprendere gli stili di vita delle popolazioni archeologiche, " spiega Gordon. "ma lo stesso tipo di analisi può essere utilizzato anche nelle popolazioni moderne".

I risultati

Utilizzando queste tecniche, i ricercatori hanno scoperto che i partecipanti stavano bruciando grassi quando si svegliavano al mattino, poiché avevano digiunato durante il sonno. Quindi, durante l'esercizio, hanno iniziato a bruciare più carboidrati. Questo è stato trovato per tutti i partecipanti, indipendentemente da ciò che avevano mangiato.

"Inizialmente, Avevo pensato che le persone avrebbero iniziato a bruciare grassi durante l'esercizio, " dice Gordon. "Tuttavia, i dati mostravano l'opposto di quanto ci aspettavamo. L'esercizio che abbiamo chiesto loro di fare era moderato, ben all'interno delle linee guida del Dipartimento della Salute degli Stati Uniti per l'attività fisica, e non era sufficiente per bruciare le loro riserve di carboidrati".

Alla fine, a ogni partecipante è stato fornito un feedback diretto sull'impatto del proprio esercizio sul metabolismo. "Questo è un modo per spostare la ricerca sul metabolismo fuori dal laboratorio accademico nella vita della persona media, "dice Gordon.

Prossimi passi

È la speranza di Gordon e Rhoads che i risultati di questo studio forniscano un nuovo modo di comprendere la dieta e l'esercizio in un modo molto più olistico. Hanno combinato tecniche di geologia, antropologia, e sensori all'avanguardia in modo che le persone possano comprendere l'impatto della dieta e dell'esercizio fisico per gestire il peso.

Le persone che utilizzano il dispositivo Breezing possono comprendere la loro risposta metabolica personale all'esercizio, e come cambia a seconda dell'intensità, tipo di esercizio, dieta recente, e nel corso della vita.

"Questo studio rappresenta una visione in cui le persone possono avere informazioni dettagliate su come le loro scelte di stile di vita influiscono su di loro, personalmente, in modo oggettivo, " dice Gordon. "Questo può ispirare le persone a fare scelte migliori".

I ricercatori suggeriscono anche che le analisi utilizzate in questo studio possono aiutare a ottimizzare tutti i livelli di prestazioni atletiche, da una persona di mezza età che si sta facendo strada fino a gestire un 5K a una recluta dell'esercito che segue un addestramento di base. "Questo tipo di ricerca non richiede un grande laboratorio con un tapis roulant, "dice Gordon, "solo uno smartphone e un semplice dispositivo."

Co-autore Rhoads, che attualmente è laureato in bioingegneria presso il California Institute of Technology di Pasadena, era uno studente della Peggy Payne Academy della McClintock High School di Tempe quando è stata condotta la ricerca, ed è stato coinvolto in ogni aspetto dello studio. Ha contribuito a scrivere la proposta di finanziamento, condurre la ricerca, analizzare i dati, e scrivere l'articolo di ricerca per la pubblicazione.

I prossimi passi di Gordon sono perseguire finanziamenti futuri per costruire su questa ricerca. "Penso che sia il tipo di ricerca ispirata all'uso che segue la missione e gli obiettivi dell'ASU di lavorare in collaborazione con i partecipanti, per sviluppare soluzioni sanitarie globali innovative, e lavorare con la nostra comunità locale".