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Balance of substrate oxidation during submaximal exercise in lean and obese people - 17/02/08

Doi : DM-09-2001-27-4-1262-3636-101019-ART6 

A. Pérez-Martin [1],

M. Dumortier [1],

E. Raynaud [1],

J.F. Brun [1],

C. Fédou [1],

J. Bringer [2],

J. Mercier [1]

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Abstract

Objectives

To compare fat and carbohydrate oxidation at different exercise intensities between overweight and normal-weight subjects, in order to analyze the influence of muscular metabolic abnormalities in obese people on substrate utilization during exercise.

Material and methods

32 healthy sedentary overweight subjects (Body Mass Index (BMI): 30.8 ± 0.8 kg/m 2 ; body fat: 37.4 ± 1.1 %; mean ± SEM) and 26 controls (BMI: 23 ± 0.4 kg/m 2 ; body fat: 22.7 ± 1.1 %) matched for age and sex were examined. The test consisted in four six-min. submaximal steady-state workloads with calculation of substrate oxidation rates and derived quantitative parameters, i.e., crossover point (defined as the power at which carbohydrate-derived energy becomes predominant) and maximal fat oxidation rate point. In addition, the accuracy of the test was analyzed and was found to be satisfactory.

Results

While exercise intensities were similar in both group, fat oxidation rates were significantly lower in overweight group (p < 0.05). The crossover and the maximal fat oxidation rate points were significantly lower in overweight subjects than in controls: 33.3 ± 2 vs 50.1 ± 3.4 % and 30.5 ± 2.3 vs 44.6 ± 3.3 % of maximal aerobic power, respectively (p < 0.001).

Conclusion

Sedentary overweight subjects, compared to controls at the same exercise intensities, exhibited an alteration of the balance of substrate oxidation, reflected by lower rates of fat oxidation and a shift of quantitative parameters to lower intensities. The test appeared to be reliable and could be of interest to advise an individualized exercise prescription in obese people.

Abstract

Balance de l'oxydation des substrats lors d'un exercice sous-maximal chez des sujets minces et obèses.

Objectifs

Comparer les débits d'oxydation lipidique et glucidique à différentes intensités d'exercice chez des sujets en surpoids et des sujets de poids normal, afin de déterminer l'influence des anomalies métaboliques musculaires des sujets obèses sur la balance des substrats énergétiques à l'effort.

Matériel et méthodes

32 sujets sédentaires en surpoids sans pathologie associée (Index de Masse Corporelle (IMC): 30,8 ± 0,8 kg/m 2 ; masse grasse: 37,4 ± 1,1 %; moyenne ± SEM) et 26 sujets témoins (IMC: 23 ± 0,4 kg/m 2 ; masse grasse: 22,7 ± 1,1 %) appariés pour l'âge et le sexe ont réalisé un test d'effort sous-maximal comportant quatre paliers de six min. Les débits d'oxydation lipidique et glucidique ont été mesurés à chaque palier par calorimétrie indirecte et ont permis la détermination de paramètres quantitatifs reflétant la balance glucido-lipidique à l'effort: le point de croisement de l'utilisation des substrats (défini comme étant la puissance pour laquelle l'énergie provient majoritairement des glucides) et le point d'oxydation lipidique maximale. De plus, la fiabilité du test a été analysée et était satisfaisante.

Résultats

A l'effort et à intensité d'exercice équivalente, les taux d'oxydation lipidique étaient significativement plus bas tout au long du test chez les sujets obèses que chez les sujets témoins (p < 0,05). Les paramètres quantitatifs de la balance de l'utilisation des substrats énergatiques étaient significativement abaissés chez les sujets obèses comparés aux témoins: point de croisement 33,3 ± 2 vs 50,1 ± 3,4 % et point d'oxydation lipidique maximale 30,5 ± 2,3 vs 44,6 ± 3,3 % de la puissance maximale (p < 0,001).

Conclusion

Cette étude montre une altération de la balance glucido-lipidique à l'effort chez les sujets obèses sédentaires, caractérisée par une moindre oxydation lipidique par rapport aux témoins à même intensité relative d'exercice et par l'abaissement des paramètres quantifiant cette balance. Le test sous-maximal utilisé est simple et reproductible. Il pourrait constituer un moyen d'évaluation simple des altérations métaboliques musculaires et de leurs conséquences sur l'utilisation des substrats énergétiques à l'effort ainsi qu'un outil guidant la prescription individualisée de l'exercice dans cette population.


Mots clés : oxydation lipidique. , calorimétrie indirecte. , exercice. , obésité. , point de croisement.

Keywords: fat oxidation. , indirect calorimetry. , exercise. , overweight. , crossover concept.


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Vol 27 - N° 4

P. 466 - septembre 2001 Retour au numéro
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