Optimering af træningsintensitet under højintensiv intervaltræning til glukosekontrol ved prædiabetes

Rekruttering Rekruttering 12 mænd vil blive rekrutteret gennem Church and Borth GP Surgeries i Aberystwyth. Patienter, der kommer til lægebesøg, og som anses for at være i risiko for at udvikle diabetes, vil få taget en blodprøve som en del af sædvanlig pleje, denne prøve vil blive analyseret for HbA1c. Hvis HbA1c-værdien er mellem 42 og 47 mmol·mol-1, anses patienten for at være prædiabetisk. Den sædvanlige behandling for denne gruppe vil være at informere den nydiagnosticerede patient pr. brev om testresultatet og give information om kost og motion for at reducere risikoen for at udvikle T2DM. Patienter, der har haft en HbA1c-værdi på mellem 42 og 47 mmol·mol-1 i løbet af de foregående 12 måneder, vil blive identificeret af operationen, som derefter vil kontakte patienten pr. post med detaljer om undersøgelsen, herunder kontaktoplysninger til forskerholdet. Forskerholdet vil ikke have kontakt med patienten, medmindre de tager kontakt for at anmode om mere information. Derudover vil plakater blive placeret rundt omkring på Aberystwyth University campus, Aberystwyth by, og en e-mail vil blive sendt til IBERS og universitetspersonale, samt ved hjælp af sociale medier, herunder WARU (https://waru.org.uk/cms/) Facebook- og Twitter-konti. Potentielle deltagere, som ikke er rekrutteret gennem deres praktiserende læge, men som er blevet diagnosticeret med prædiabetes, kan kontakte forskerholdet for at tilkendegive deres interesse.

Efter kontakt, der udtrykker interesse for deltagelse, vil forskerteamet give den enkelte deltager informationsbladet via e-mail eller post. Hvis personen har modtaget og læst deltagerinformationen, som personen stadig er interesseret i at blive involveret i undersøgelsen, vil kontaktoplysningerne også blive videregivet til Kardiologisk afdeling på Bronglais General Hospital. Samtykke vil blive indhentet før kontaktoplysninger deles. Herefter aftales en tid mellem hjertelægen og deltageren til det første besøg, den første undersøgelsesleder vil også deltage i dette første besøg.

Besøg One Ved ankomsten til det lokale hospital vil deltagerne få en detaljeret mundtlig forklaring af undersøgelsesprotokollen af ​​chefinvestigatoren, som vil forklare formålet med undersøgelsen og udtrykkeligt angive, hvad der kræves af dem. Deltageren vil også have mulighed for at stille spørgsmål om undersøgelsen og vil blive informeret om deres ret til at trække sig tilbage uden behov for en forklaring. De vil derefter give skriftligt informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen. Når samtykke er givet, vil deltagerne blive bedt om at udfylde et spørgeskema til sundhedsscreening. Efter dette vil deltageren gennemføre en træningsstresstest med kontinuerlig elektrokardiogram (EKG) overvågning ved brug af 'Bruce-protokollen', som vil blive undersøgt for en indikation af hjertekarsygdom. Hvis deltageren udelukkes fra undersøgelsen baseret på deres EKG-resultater, vil de blive informeret af kardiologen, som derefter informerer deres praktiserende læge. Hvis deltageren ikke er udelukket på dette tidspunkt, aftales en dato og et tidspunkt for det andet besøg.

Besøg to Ved ankomsten vil deltageren få mulighed for at bede om afklaring om ethvert aspekt af undersøgelsen og deres involvering, de vil også blive mindet om retten til at trække sig fra undersøgelsen. Deltageren vil sidde i 10 minutter før blodtryk (Omron M2 Basic, Automatic Blood Pressure Monitor, Milton Keynes, UK) højde (Harpenden Stadiometer, Holtain Ltd; Crymych, UK) kropsmasse (Tanita, Body Composition Analyzer, DC-430MA, Amsterdam, Holland) og taljeomkreds (Rollfix, Hoechstmass, Vesttyskland) registreres og Body Mass Index (BMI) beregnes. En blodprøve fra fingerspidserne vil blive taget og analyseret for glykeret hæmoglobin (HbA1c) og blodlipidprofil (Alere Afinion AS100, Abbott, Cheshire, UK). Deltagerne vil derefter gennemføre en maksimal træningstest, som vil involvere fuldførelse af en 'rampe' test udført på et cykelergometer (Lode Excaliber sport V2, Lode BV, Gronigen, Holland) for at bestemme VO2peak og Gas Exchange Threshold (GET). Ergometeret vil blive justeret, så hvert emne er behageligt, og indstillingerne vil blive registreret og replikeret under alle efterfølgende træningstests. Testen vil involvere tre minutters pedalkørsel ved 0 W, efterfulgt af en kontinuerlig stigning i arbejdshastigheden på 15 W·min-1. Deltagerne vil blive instrueret i at opretholde en kadence på 65 ± 5 r.p.m. gennem hele testen. Når deltageren ikke længere kan holde ≥ 55 r.p.m. trods mundtlig opmuntring, afsluttes testen. Under hele testen vil puls (HR) blive optaget via kortbølgetelemetri (Polar, S610i, Kempele, Finland). Pulmonal gasudveksling og ventilation vil blive målt åndedræt for åndedrag (COSMED Quark CPET, COSMED srl, Rom; Italien). Gasanalysatorerne vil blive kalibreret før hver test med gasser af kendt koncentration, og turbinevolumentransduceren vil blive kalibreret ved hjælp af en tre-liters sprøjte. VO2peak vil blive bestemt som den højeste VO2 målt over 30 sekunder og GET vil blive bestemt ved hjælp af V-slope metoden (Beaver et al. 1986) som den første uforholdsmæssige stigning i kuldioxid output (VCO2) i forhold til VO2. Arbejdshastigheden svarende til 105% af VO2peak, og 50%∆ af GET, som er 50% af forskellen mellem GET og VO2peak, vil blive beregnet ved hjælp af lineær regression af VO2 versus arbejdsrate under hensyntagen til forsinkelsen i VO2 ift. arbejdshastighed, der eksisterer under rampe inkrementel træning (Whipp et al. 1981). Efter afslutningen af ​​træningen vil deltagerne få en menu, hvorfra de vil vælge fem måltider (to morgenmad, en frokost og to middage) at spise før og efter hvert af de tre eksperimentelle forsøg.

Til sidst vil deltagerne få udleveret en ActiGraph aktivitetsmåler og instruktioner om dens brug. Trackeren vil blive båret af deltageren i en periode på to og en halv dag under hvert af de tre eksperimentelle forsøg; dagen før et forsøg fra at vågne, dagen for forsøget, indtil man går på pension i seng, og dagen efter forsøget fra vågent til to timer efter anden kulhydrat (CHO) belastning.

Besøg tre Besøg tre finder sted dagen før det første eksperimentelle forsøg. Deltageren ankommer før kl. 14.00 for at hente deres måltider. Mens deltagerne kan variere indholdet af måltiderne på begge sider af et forsøg, vil måltiderne blive duplikeret i indhold og forbrugstid for hver af de tre eksperimentelle forsøg. For at hjælpe deltageren vil en tidsplan for måltider og forsøg blive gennemført og forsynet med måltiderne. Denne tidsplan vil blive brugt til deltagerne til at registrere yderligere fødeindtagelse, inklusive snacks, der indtages før og efter det første eksperimentelle forsøg, så de kan replikeres til de efterfølgende forsøg.

Under dette besøg vil deltageren også blive udstyret med en FreeStyle Libre sensor (FreeStyle Libre Sensor, Flash Glucose Monitoring System, Abbott Laboratories LTD., Maidenhead; Berkshire), og vil blive vist, hvordan man bruger læseren. FreeStyle Libre-sensoren er et 14-dages kontinuerligt personligt glukosemonitoreringssystem, som logger interstitielle glukoseniveauer, sensoren er monteret på den ikke-dominante overarm i hele undersøgelsens varighed. Sensoren består af en lille skive, cirka på størrelse med en £2 mønt, 5 mm i højden og 35 mm i diameter (Abbott, 2018), med et klæbemiddel til at fastgøre sensoren til deltageren, der er også en lille filament, cirka 0,4 mm tyk og 5 mm i højden, hvilket måler de interstitielle glukoseniveauer (FreeStyle, 2016). Deltagerne vil blive instrueret i at scanne sensoren enten før hvert måltid eller hver ottende time, og også før de falder i søvn, og så snart de vågner. Når sensoren er scannet, overføres dataene til læseren og viser tendensen for de interstitielle glukoseniveauer i de sidste otte timer og vil gemme disse data i op til 90 dage.

Besøg fire - seks deltagere vil deltage i laboratoriet ved hver af disse lejligheder på samme tidspunkt på dagen for at minimere variationen i døgnet. Deltagerne vil have indtaget den leverede morgenmad mindst en time før ankomst til laboratoriet. Ved ankomsten vil deltagerne sidde i 10 minutter, før blodtrykket registreres, og en venøs blodprøve udtages fra den antecubitale vene ved hjælp af en 21-gauge præcisionsnål (Becton-Dickinson, Oxford, UK). Blod vil blive opsamlet i et 6 mL K2EDTA-behandlet vacutainerrør (BD Vacutainer Systems, Plymouth, UK). 1,5 µl fuldblod overføres direkte fra vacutaineren til en lipidtestpatron og analyseres straks på Alere Afinion AS100 POC-analysatoren (Abbott, Illinois, USA). Yderligere 1,0 µl fuldblod vil straks blive analyseret for glukose og laktat (2300 Stat Plus, YSI, Yellow Springs, USA). Det resterende blod vil blive centrifugeret ved 1500xg i 10 minutter ved 4°C, plasmaet vil blive pipetteret i polypropylen mikrocentrifugerør (Eppendorf, Hamborg, Tyskland), før det opbevares ved -80°C til senere analyse (insulin).

Deltagerne vil udføre hver af de tre forskellige betingelser én gang i løbet af undersøgelsens varighed. De eksperimentelle betingelser vil blive udført i tilfældig rækkefølge, bestemt af WinPepi til Windows, med hver af de eksperimentelle forsøg adskilt af fem dage. De tre betingelser er; udfylde ti intervaller med en arbejdshastighed, der svarer til 105 % af VO2peak med et arbejdshvileforhold på 1:1, udfylde ti intervaller med en arbejdshastighed, der svarer til 50 % ∆ GET, med et arbejdshvileforhold på 1:1, og en kontrol (CON) session uden træning. Restitution i hver af træningsforsøgene vil involvere fri cykling uden modstand. Varigheden af ​​intervallet og restitutionsperioderne vil variere mellem forsøgene, så det samlede arbejde udført under hvert forsøg, eksklusive CON, vil være det samme, varigheden af ​​intervallerne vil blive bestemt af 50 % ∆ forsøget, som vil blive sat til 60 s. til arbejds- og restitutionsintervaller. Hvert af træningsforsøgene vil blive forud for og efterfulgt af en fem minutters opvarmning og nedkøling ved en arbejdsbelastning på 30 W. Deltagerne vil kunne drikke postevand ad libitum før, under og efter forsøget.

Under træningsforsøgene vil deltagerne blive bedt om at rapportere deres Rating Perceived Exertion (RPE) fra Borgs RPE-skala (Borg, 1982) under hvert af restitutionsintervallerne. Gennem hele forsøget vil lungegasudveksling og ventilation blive målt åndedrag for åndedrag og hørefrekvens registreret.

Efter afslutningen af ​​nedkølingen vil deltagerne blive siddende og blodtrykket registreret. Deltagerne skal indtage en CHO-belastning på 75 g CHO i form af glucosemonohydrat i 200 ml vand efter den fem minutter lange restitutionsperiode. Deltagerne kan derefter frit tage bad og omklædning, før der tages en endelig blodprøve og blodtryksmåling, en time efter endt træning. Deltagerne vil blive forsynet med en flaske indeholdende 75 g CHO i form af glucosemonohydrat i 200 ml vand, de vil blive bedt om at drikke dette den følgende dag af forsøget, samtidig med den første CHO-belastning.

Besøg Syv deltagere vil deltage i laboratoriet for at fjerne glukosesensoren og returnere den interstitielle glukoselæser og aktivitetsmåleren.

Bivirkninger Alle uønskede hændelser (AE), alvorlige bivirkninger (SAE) eller formodede uventede alvorlige bivirkninger (SUSAR) vil blive rapporteret til studiesponsoren via standard Aberystwyth University-rapporteringsmekanismer. Potentielle AE vil omfatte; muskelømhed/skader, kvalme og kardiovaskulære hændelser. Risikoen for hver af disse vil blive minimeret ved passende opvarmnings- og afkølingsøvelser og kardiovaskulær screening.