Effekten af ​​diæt med meget lavt kalorieindhold med og uden træning på muskelsyntese hos midaldrende overvægtige mænd. (VLCDex)

For nylig er der opstået interesse for hypoenergetiske diæter med meget lavt kalorieindhold (VLCD) i håndteringen af ​​overvægtige og fede mennesker med eller uden type 2-diabetes. VLCD resulterer dog i, at 20-30 % af massen tabes som lean body mass (LBM) udover fedtvæv. Da LBM i form af skeletmuskulatur spiller en vigtig rolle for at opretholde hele kroppens metaboliske sundhed og repræsenterer et stort proteinlager, er bedre forståelse af mekanismerne bag VLCD-induceret vægttab meget vigtig. I en nylig systematisk gennemgang observerede efterforskerne, at information om emnet er sparsom. Tidlige undersøgelser med VLCD, ved brug af proteintilskud af dårlig kvalitet, viste, at VLCD var forbundet med en øget risiko for uønsket dødelighed, primært på grund af hjertemuskelatrofi. Selvom nuværende VLCD'er er sikrere, er der fortsat bekymringer vedrørende bevarelse af LBM. Dette skyldes, at hos midaldrende (og ældre) mennesker, der allerede lider af de tidlige stadier af sarkopeni med cirka 0,5-1 %/år fra en alder af ~40 år, kan VLCD resultere i yderligere betydeligt tab af muskelmasse. Lav muskelmasse, især hos ældre individer, er forbundet med øget dødelighed, dynapeni (nedsat muskelfunktion) og talrige metaboliske tilstande. Øvelser er fortsat det mest effektive middel til at opretholde og øge muskelmassen gennem stimulering af muskelproteinsyntese (MPS). Selvom undersøgelser har vist, at tab af LBM under en VLCD kan dæmpes med inklusion af modstandstræning (RET) [5], er mekanismen, hvorved VLCD (med og uden træning) påvirker MPS, dårligt defineret. Forskerne ved også nu, at intervaltræning med høj intensitet (HIIT) forbedrer LBM, hjerte- og metabolisk funktion, men ingen undersøgelse har afklaret resultatet af HIIT med VLCD på MPS og LBM. Efterforskerne vil undersøge de forskellige virkninger af VLCD med RET, VLCD med HIIT og VLCD alene på MPS og overordnet metabolisk funktion hos overvægtige midaldrende mænd.

Dette projekt har til formål at undersøge virkningen af ​​VLCD på MPS, insulinfølsomhed, muskelstruktur og funktion (styrke), kardiopulmonal kondition hos overvægtige og fede midaldrende voksne med eller uden RET eller HIIT. Efterforskerne antog, at VLCD vil forringe MPS og en smule reducere muskeltykkelse og funktion, og hjerte-lunge-kondition, mens øvelser vil forbedre MPS og muskelstruktur og funktion. Alle grupper vil vise en samlet forbedring i insulinfølsomhed.

Denne undersøgelse vil involvere 36 overvægtige (og fede) mandlige (BMI 27-50 kg/m2) forsøgspersoner i alderen 30-60 år. Forsøgspersoner vil blive randomiseret i en af ​​3 grupper (12 hver) efter baseline undersøgelser og før start af interventioner: 1) VLCD; 2) VLCD + RET; 3) VLCD + HIIT.

Emner vil blive udelukket, hvis de har bevis for:

• Deltagelse i et formelt træningsregime
• Aktiv kardiovaskulær sygdom: ukontrolleret hypertension (BP > 180/110), angina, hjertesvigt (klasse III/IV), arytmi, højre til venstre hjerteshunt, nylig hjertebegivenhed
• Cerebrovaskulær sygdom: tidligere slagtilfælde, aneurisme (stort kar eller intrakranielt), epilepsi
• Luftvejssygdom, herunder: pulmonal hypertension, kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL), svær ukontrolleret astma,
• Diabetes mellitus.
• Aktiv inflammatorisk tarm- eller nyresygdom
• Malignitet
• Koagulationsdysfunktion
• Muskuloskeletale eller neurologiske lidelser
• Familiehistorie af tidlig (
• Kendt følsomhed/allergi over for kontrast Sonovue
• Enhver anden igangværende akut eller betydelig kronisk medicinsk tilstand, som ikke er nævnt ovenfor.
• Vægt >120 kg -vægtgrænse for dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DXA) scanning Alle forsøgspersoner vil gennemgå en fuld medicinsk screening, før de bliver tilmeldt undersøgelsen. Denne screening vil involvere mål for højde og vægt, sygehistorie og fysisk undersøgelse, blodprøver (til fastende FBC'er, U&E'er, LFT'er, TFT'er, glucose, HbA1C, lipidprofiler og koagulation) og EKG. Unormale screeningsresultater vil blive drøftet med forsøgspersonen, og deres praktiserende læge (praktiserende læge) vil blive informeret passende.

Forsøgsperson, der opfylder inklusionskriterierne, vil blive tilmeldt og randomiseret til en af ​​de 3 grupper (skisseret ovenfor) og inviteret til at deltage i baseline undersøgelser (før intervention). Forsøgspersoner vil blive bedt om at faste fra midnat (undtagen klart vand) inden de deltager i deres første undersøgelsesdag: DAG(-4). På denne dag vil baseline undersøgelser omfatte en DXA-scanning, fasteprøve (blodsukker, spyt, muskler og fedt), vaskulære ultralydsscanninger (flowmedieret udvidelse (FMD), blodgennemstrømning i benene (LBF)) og en oral glucosetolerance test (OGTT) med 2-Deoxyglucose (2DOG) sporstofinfusion for at vurdere glukoseoptagelse og insulinfølsomhed. Muskelbiopsien vil blive gentaget efter 2DOG-infusionen, efterfulgt af ben-ultralydsscanninger for at vurdere muskelstrukturen. Der vil blive serveret en standard frokost om eftermiddagen. Et hjerteekkokardiogram (ECHO) vil blive udført for at vurdere hjertefunktionen efterfulgt af ultralydsskanning (USS) af dominerende lårmuskler (for pennationsvinkel, tykkelse, fascikellængde) og kardiopulmonal træningstest (CPET) for at bestemme maksimal aerob kapacitet og indstille belastningen til HIIT-uddannelsen (Watt Max, hvor relevant). En ladningsdosis af deuteriumoxid (D2O) og D3 kreatinsporopløsninger vil derefter blive givet. Inden de tager afsted, vil forsøgspersonerne blive forsynet med 3-methylhistidin (3MH) sporstofopløsning, der skal tages 2 dage senere DAG(-2), plus daglige "top-ups" af D2O (alle sporstofmængder baseret på kropsvægt). Spytflasker til daglig spytopsamling (3 timer efter daglig D2O-påfyldning, skal opbevares i køleskabet) og beholdere til urinopsamling til D3-kreatinvurdering (daglig urinprøvetagning i 3 dage i beholdere begynder med 24-timers urinopsamling, derefter spot urin ved 30h, 48h og 72h) til muskelmassevurdering vil også blive leveret. Efter at have indtaget 3MH på DAG(-2), vil forsøgspersonerne deltage i vores afdeling næste dag (DAG(-1)) om morgenen, fastende fra midnat (undtagen klart vand). Blodprøver pr. time i 6 timer for at måle 3MH-niveauer (den første prøve, der skal tages 20-24 timer efter 3MH-indtagelse) og kontrastforstærket ultralyd (CEUS) vil blive udført. Herefter vil baseline muskelstyrke/funktion blive vurderet; 1 gentagelse maksimum (1-RM) vurdering på 6 (3 overkrop, 3 underkrop) øvelser og maksimal frivillig kontraktion (MVC) af benudvidelse. Efter dette besøg begynder forsøgspersonerne deres interventionsperiode (DAG 1) i henhold til deres gruppe. Alle grupper vil have en 6-ugers interventionsperiode med ernæringsintervention i form af LighterLife VLCD måltidserstatningsdiæter: 4 måltider/dag, der giver 600 kcal/d med 100 % anbefalet daglig tilførsel (RDA) vitaminer og mineraler. For RET-gruppe vil træningsformatet være 2 sæt af 12 gentagelser ved 70% 1-RM for hver muskelgruppe med 1-2 minutters hvile mellem sættene efter en foreskrevet opvarmning 3 sessioner/uge. Øvelserne vil involvere over- og underkropsøvelser og vil være progressive med muskelstyrke vurderet hver ~14 dag for at sikre, at træningsintensiteten forbliver konstant hele vejen igennem. I HIIT-gruppen vil det være 3 sessioner/uge, der involverer 60'er højintensitetscykling ved 95-125% Watt Max, med 90'er restitution, i 5 cyklusser, med 2 minutters opvarmning og nedkøling. Alle forsøgspersoner vil få blodprøver (inklusive 3MH sporstof) og muskel-/fedtbiopsier hver 3. uge. DXA-scanning, ultralydsmålinger (vaskulær og muskel), D3-kreatinvurdering, 2DOG-infusion, OGTT (som forklaret ovenfor), CPET, MVC, muskelstyrkevurdering vil blive udført før og efter den 6-ugers interventionsperiode. Forsøgspersonerne vil dagligt samle spyt i spytflasker. Samlingerne vil blive opbevaret i køleskabet og vil blive sendt til vores enhed 3 gange om ugen for træningsgruppe (under træningssessioner), og en gang om ugen for VLCD kun gruppe. Kostdagbog og fysisk aktivitet (Actiheart Monitor) vil også blive overvåget (i 4-5 dage) før og under interventioner, som bør omfatte weekendmåling.