Vliv velmi nízkokalorické diety s cvičením a bez cvičení na svalovou syntézu u mužů středního věku s nadváhou. (VLCDex)

V poslední době se objevil zájem o roli hypoenergetických velmi nízkokalorických diet (VLCD) při zvládání nadváhy a obézních lidí s nebo bez diabetu 2. typu. VLCD však vede ke ztrátě 20-30 % hmoty ve formě svalové hmoty (LBM) kromě tukové tkáně. Vzhledem k tomu, že LBM ve formě kosterního svalstva hraje důležitou roli pro udržení metabolického zdraví celého těla a představuje rozsáhlou zásobu bílkovin, je velmi důležité lépe porozumět mechanismům hubnutí vyvolaného VLCD. V nedávném systematickém přehledu vyšetřovatelé zjistili, že informací na toto téma je málo. Časné studie s VLCD s použitím nekvalitních proteinových doplňků ukázaly, že VLCD bylo spojeno se zvýšeným rizikem nepříznivého výsledku mortality, zejména kvůli atrofii srdečního svalu. Přestože jsou současné VLCD bezpečnější, přetrvávají obavy ohledně zachování LBM. Je tomu tak proto, že u lidí středního věku (a starších), kteří již trpí ranými stádii sarkopenie přibližně 0,5-1 % ročně od věku ~40 let, může VLCD vést k dalšímu významnému úbytku svalové hmoty. Nízká svalová hmota, zejména u starších jedinců, je spojena se zvýšenou mortalitou, dynapenií (sníženou svalovou funkcí) a četnými metabolickými stavy. Cvičení zůstává nejúčinnějším prostředkem k udržení a nárůstu svalové hmoty prostřednictvím stimulace syntézy svalových proteinů (MPS). Ačkoli studie ukázaly, že ztráty LBM během VLCD mohou být zmírněny zahrnutím tréninku s odporovým cvičením (RET) [5], mechanismus, kterým VLCD (s cvičením a bez něj) ovlivňuje MPS, je špatně definován. Vyšetřovatelé nyní také vědí, že vysoce intenzivní intervalový trénink (HIIT) zlepšuje LBM, srdeční a metabolické funkce, ale žádná studie neobjasnila výsledek HIIT s VLCD na MPS a LBM. Výzkumníci budou zkoumat různé účinky VLCD s RET, VLCD s HIIT a VLCD samotného na MPS a celkovou metabolickou funkci u mužů středního věku s nadváhou.

Tento projekt si klade za cíl zkoumat dopad VLCD na MPS, citlivost na inzulín, svalovou strukturu a funkci (sílu), kardiopulmonální zdatnost u dospělých středního věku s nadváhou a obezitou s nebo bez RET nebo HIIT. Vyšetřovatelé předpokládali, že VLCD zhorší MPS a mírně sníží tloušťku a funkci svalů a kardiopulmonální zdatnost, zatímco cvičení zlepší MPS a svalovou strukturu a funkci. U všech skupin se projeví celkové zlepšení citlivosti na inzulín.

Tato studie bude zahrnovat 36 mužů s nadváhou (a obezitou) (BMI 27-50 kg/m2) ve věku 30-60 let. Subjekty budou randomizovány do jedné ze 3 skupin (12 každá) po základním vyšetření a před zahájením intervencí: 1) VLCD; 2) VLCD + RET; 3) VLCD + HIIT.

Subjekty budou vyloučeny, pokud budou mít důkazy o:

• Účast na formálním cvičebním režimu
• Aktivní kardiovaskulární onemocnění: nekontrolovaná hypertenze (TK > 180/110), angina pectoris, srdeční selhání (třída III/IV), arytmie, pravo-levý srdeční zkrat, nedávná srdeční příhoda
• Cerebrovaskulární onemocnění: předchozí cévní mozková příhoda, aneuryzma (velké cévy nebo intrakraniální), epilepsie
• Respirační onemocnění včetně: plicní hypertenze, chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN), těžkého nekontrolovaného astmatu,
• Diabetes mellitus.
• Aktivní zánětlivé onemocnění střev nebo ledvin
• Malignita
• Dysfunkce srážení
• Muskuloskeletální nebo neurologické poruchy
• Rodinná anamnéza rané (
• Známá citlivost/alergie na kontrast Sonovue
• Jakýkoli jiný probíhající akutní nebo významný chronický zdravotní stav, který není zmíněn výše.
• Hmotnost > 120 kg - hmotnostní limit pro skenování rentgenovou absorpciometrií s duální energií (DXA) Všechny subjekty projdou před zařazením do studie úplným lékařským vyšetřením. Tento screening bude zahrnovat měření výšky a hmotnosti, anamnézu a fyzikální vyšetření, krevní testy (na lačno FBC, U&E, LFT, TFT, glukózu, HbA1C, lipidové profily a koagulaci) a EKG. Abnormální výsledky screeningu budou prodiskutovány se subjektem a jejich praktický lékař (GP) bude náležitě informován.

Subjekt, který splňuje kritéria pro zařazení, bude zařazen a randomizován do jedné ze 3 skupin (nastíněných výše) a pozván k účasti na základním vyšetření (před intervencí). Subjekty budou požádány, aby se postily od půlnoci (kromě čisté vody), než se zúčastní prvního dne vyšetřování: DEN (-4). V tento den budou základní vyšetření zahrnovat sken DXA, odběr vzorku nalačno (glukóza v krvi, sliny, svaly a tuk), ultrazvukové vyšetření cév (průtokem zprostředkovaná dilatace (FMD), průtok krve v nohách (LBF)) a orální glukózovou toleranci test (OGTT) s infuzí indikátoru 2-deoxyglukózy (2DOG) k posouzení vychytávání glukózy a citlivosti na inzulín. Svalová biopsie se zopakuje po infuzi 2DOG, po které následuje ultrazvukové vyšetření nohou k posouzení svalové struktury. Odpoledne bude zajištěn standardní oběd. Srdeční echokardiogram (ECHO) bude proveden za účelem posouzení srdeční funkce, po kterém následuje ultrazvukové vyšetření (USS) dominantních stehenních svalů (pro pennační úhel, tloušťku, délku fasciku) a kardiopulmonální zátěžový test (CPET) ke stanovení maximální aerobní kapacity a nastavení zátěže. pro HIIT trénink (Watt Max, kde je to relevantní). Poté bude podána nasycovací dávka oxidu deuteria (D2O) a roztoků indikátoru kreatinu D3. Před odjezdem bude subjektům poskytnut roztok indikátoru 3-methylhistidin (3MH), který se má užít o 2 dny později DAY(-2), plus denní „doplňování“ D2O (všechna množství indikátoru na základě tělesné hmotnosti). Lahvičky na sliny pro denní odběr slin (3 hodiny po každodenním doplnění D2O, uchovávejte v lednici) a nádobky na odběr moči pro hodnocení kreatinu D3 (denní odběr vzorku moči po dobu 3 dnů do nádob začíná 24hodinovým sběrem moči, poté bude také poskytnuta okamžitá moč ve 30, 48 a 72 h) pro posouzení svalové hmoty. Po konzumaci 3MH v DEN(-2) budou subjekty navštěvovat naši jednotku následující den (DEN(-1)) ráno, nalačno od půlnoci (kromě čisté vody). Hodinové vzorky krve po dobu 6 hodin pro měření hladin 3MH (první vzorek se odebere 20-24 hodin po požití 3MH) a ultrazvuk se zvýšeným kontrastem (CEUS). Následně bude posouzena základní svalová síla/funkce; 1 hodnocení maxima opakování (1-RM) na 6 cvicích (3 horní část těla, 3 spodní část těla) a maximální dobrovolná kontrakce (MVC) extenze nohou. Po této návštěvě zahájí subjekty intervenční období (DEN 1) podle své skupiny. Všechny skupiny budou mít 6týdenní intervenční období nutriční intervence ve formě diet nahrazujících jídlo LighterLife VLCD: 4 jídla/den poskytující 600 kcal/den se 100% doporučenou denní dávkou (RDA) vitamínů a minerálů. Pro skupinu RET budou formátem cvičení 2 sady po 12 opakováních při 70% 1-RM pro každou svalovou skupinu s 1-2 minutami odpočinku mezi sériemi po předepsaném zahřátí 3 sezení/týden. Cvičení budou zahrnovat cvičení horní a dolní části těla a budou mít progresivní povahu se svalovou silou hodnocenou každých ~14 dní, aby se zajistilo, že intenzita tréninku zůstane po celou dobu konstantní. Ve skupině HIIT to budou 3 sezení/týden, zahrnující 60 s vysokou intenzitou cyklování při 95-125 % Watt Max, s obnovou 90 s, po 5 cyklů, s 2 minutami zahřátí a ochlazení. Všem subjektům budou každé 3 týdny odebírány vzorky krve (včetně 3MH indikátoru) a biopsie svalů/tuk. Před a po 6týdenním intervenčním období bude provedeno DXA sken, ultrazvuková měření (cévní a svalová), hodnocení kreatinu D3, 2DOG infuze, OGTT (jak je vysvětleno výše), CPET, MVC, svalové síly. Subjekty budou denně sbírat sliny do lahviček na sliny. Sbírky budou uchovávány v lednici a budou zasílány na naši jednotku 3krát týdně pro cvičební skupinu (během cvičení) a jednou týdně pro skupinu pouze s VLCD. Bude také sledován dietní deník a fyzická aktivita (Actiheart Monitor) (po dobu 4-5 dnů) před a během intervencí, které by měly zahrnovat víkendové měření.