Stärkung der Gesundheit: Kann die erholsame Sitzzeit mit der kontraktilen Aktivität des Oberkörpers unterbrechen und die Stoffwechselgesundheit regulieren. (AYH)

- Kennenlern-Screening-Besuch – (Besuch 1) Vor der Teilnahme an der Studie besuchen alle Teilnehmer das Übungslabor für einen Kennenlern- und Screening-Besuch, bei dem ihnen der ausgewiesene Versuchsbereich gezeigt wird, sie eine schriftliche Einverständniserklärung abgeben und verschiedene Messungen durchführen lassen.

Alle Teilnehmer müssen am Abend vor diesem ersten Besuch ab 22:00 Uhr fasten (Trinken von Wasser ist erlaubt). Den Teilnehmern wird dann bei der Ankunft (nach Einholung der Einwilligung) ein standardisiertes Frühstück serviert. Diese Mahlzeit wird entsprechend der Körpermasse verschrieben und liefert etwa 8 kcal pro kg Körpergewicht, bestehend aus 13–14 % Protein, 51–52 % Kohlenhydraten und 35 % Fett. Typische Zutaten, die hier verwendet werden, sind: Einfache Bagels mit Margarine und einem Proteinpulver gemischt mit Vollmilch.

Alternative Zutaten, die zum Nährstoffgehalt dieser Mahlzeit passen, werden im Lichte spezieller Ernährungspräferenzen (z. B. vegan) oder Nahrungsmittelallergien (d. h. Laktoseintoleranz).

Es ist außerdem wichtig, dass die Teilnehmer in den 48 Stunden (2 Tagen) vor diesem ersten Besuch (und den verbleibenden zwei Besuchen) auf allgemeine körperliche Betätigung und den Konsum von Alkohol oder Kaffee verzichten. Dies wird im Teilnehmerinformationsblatt deutlich gemacht. Sehr anstrengende körperliche Betätigung muss 72 Stunden (3 Tage) vorher vermieden werden.

Die Teilnehmer werden gebeten, alle am Tag vor diesem ersten Besuch konsumierten Speisen und Getränke aufzuzeichnen. Sie werden dann gebeten, diese Diät am Tag vor den verbleibenden Besuchen zu wiederholen und sich dabei an ihren Ernährungsunterlagen zu orientieren. Daher werden alle Mahlzeiten im Vorfeld jedes Besuchs standardisiert und verfälschen die Ergebnisse nicht.

Die während dieses Besuchs durchgeführten Messungen umfassen: Grundlegende Anthropometrie (Körpermasse, Taillenumfang, Körperfettanteil); Blutdruck; biochemische Variablen (HbA1c und Blutfette und CRP); Energieverbrauch (in Ruhe, beim langsamen Laufen auf dem Laufband und bei verschiedenen Intensitäten auf einem Armergometer); und Messungen der objektiv bestimmten freilebenden körperlichen Aktivität, des sitzenden Verhaltens und der Körperhaltung.

Anthropometriemessung bei Besuch 1 Der arterielle Blutdruck wird im Sitzen gemessen. Es werden drei Messungen durchgeführt und der Durchschnitt der letzten beiden Messungen verwendet.

Grundlegende anthropometrische Maße wie Körpermasse und Körperfettanteil (gemessen durch Bioimpedanzanalyse) werden neben Körpergröße und Taillenumfang (Mittelpunkt zwischen dem unteren Rippenrand und dem Beckenkamm) erfasst. Diese werden auf 0,1 kg, 0,5 %, 0,5 cm bzw. 0,5 cm genau aufgezeichnet.

Biochemische Variablen, die bei Besuch 1 gesammelt wurden. Während des ersten Besuchs wird eine Blutprobe entnommen, wobei HbA1c (glykiertes Hämoglobin), CRP (C-reaktives Protein) und das Lipidprofil gemessen werden. Alle Venenpunktionen werden von geschultem medizinischem Fachpersonal durchgeführt und alle biochemischen Analysen werden unabhängig vom Behandlungszustand durchgeführt. Alle Teilnehmer erhalten nach dem Einführungsbesuch ein individuelles Ergebnisschreiben, in dem ihre wichtigsten klinischen Ergebnisse hervorgehoben werden. Mit Zustimmung der Teilnehmer werden alle Ergebnisse an ihren Hausarzt kopiert. Jeder Teilnehmer mit einem Hba1c-Wert von 6,5 % oder mehr erhält ein individuelles Ergebnisschreiben mit der dringenden Empfehlung, schnellstmöglich einen Termin mit seinem Hausarzt zu vereinbaren, um seine Ergebnisse detaillierter zu besprechen, da dies auf Diabetes hinweist. Ebenso erhält jeder Teilnehmer, dessen HbA1c-Wert zwischen 6 und 6,4 % liegt, ein individuelles Ergebnisschreiben mit der Empfehlung, bei Bedenken einen Termin mit seinem Hausarzt zu vereinbaren, da dies auf Prädiabetes hinweist. Mit Zustimmung des Teilnehmers wird auch der Hausarzt über die Situation informiert und erhält ein Ergebnisschreiben

Prüfung des Energieverbrauchs während Besuch 1 Während Besuch eins wird der Energieverbrauch im Ruhezustand, beim Gehen mit 3 km/h und bei der Durchführung einer Armergometrie mit unterschiedlichen Intensitäten über Atemgas gemessen, das von den Teilnehmern mithilfe des Cortex oder GEM Atemzug für Atemzug gesammelt wurde automatisiertes Gasanalysesystem.

Um den Energieverbrauch im Ruhezustand zu ermitteln, wird jeder Teilnehmer gebeten, 30 Minuten lang ruhig zu sitzen (sich zu bewegen) und dabei eine Gasmaske/Kapuze zu tragen. In der zweiten Hälfte dieses 30-Minuten-Zeitraums werden dann Daten zu abgelaufenen Gasen erfasst, sobald sich die Werte stabilisiert haben.

Anschließend wird 10 Minuten lang mit 3 km/h auf einem Laufband gelaufen (auch beim Tragen einer Gasmaske), wobei in den letzten 5 Minuten Daten über abgelaufene Gase erfasst werden.

Anschließend wird in 5-Minuten-Intervallen (über zahlreiche Intensitäten) eine leichte Armergometrie im Sitzen durchgeführt, wobei in der 2., 3. und 4. Minute Daten zu ausgeatmeten Gasen erfasst werden, wobei sowohl die erste als auch die letzte Minute verworfen werden. Die Teilnehmer werden außerdem zwischen jedem 5-minütigen Kampf für 5 Minuten die Gesichtsmaske abnehmen, damit sich die Teilnehmer erholen können und der Energieverbrauch vor dem nächsten Aktivitätskampf wieder auf das Ruheniveau zurückkehrt.

Diese Daten bestimmen folglich die Intensität der Armergometrie, die beim Unterbrechen der Sitzzeit durchgeführt werden soll, da die Forscher möchten, dass der Energieverbrauch dieser Sitzpausen dem des leichten Gehens sehr ähnlich ist. Dies ermöglicht es den Forschern, die Rolle allein der Körperhaltung weiter zu verdeutlichen, da der Energieverbrauch relativ im Einklang mit dem früherer Untersuchungen gehalten wird, was direkte Vergleiche ermöglicht.

Objektive Messungen der körperlichen Aktivität bei Besuch 1 Den Teilnehmern wird ein Actigraph-Beschleunigungsmesser ausgehändigt, um die Zeit zu messen, die sie im Sitzen und bei mäßiger bis starker körperlicher Aktivität unter freilebenden Bedingungen verbringen. Die Teilnehmer werden gebeten, diesen Beschleunigungsmesser (auf der rechten vorderen Achsellinie platziert) 7 Tage lang nach dem Eingewöhnungsbesuch, bis zu 7 Tage vor den Behandlungsbedingungen und während der gesamten Versuchsbedingungen zu tragen, um mögliche Veränderungen des körperlichen Aktivitätsniveaus zu überwachen und stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer in den Tagen vor den Behandlungsbedingungen auf körperliche Betätigung verzichtet haben. Zu den Ergebnissen gehören Schritte pro Tag, Gesamtkörperbewegung (Anzahl pro Tag) und Zeit bei sitzender, leichter, mäßiger und intensiver körperlicher Aktivität, bestimmt durch die von Freedson et al. vorgeschlagenen Grenzwerte für die Anzahl pro Minute. (21)

Erfassung von Haltungs- und Sitzzeitdaten bei Besuch 1. Die Haltungsverteilung (Sitzen und Stehen) und das Gehen werden mithilfe eines activPAL-Monitors für körperliche Aktivität (PAL Technologies, Glasgow, Schottland) quantifiziert. Der activPAL ist ein einteiliger Monitor, der auf einem dreiachsigen Beschleunigungsmesser basiert, der in der Mitte der Vorderseite des Oberschenkels getragen und mit einem medizinischen Verband direkt auf der Haut befestigt wird. Der Monitor erzeugt ein Signal in Bezug auf die Oberschenkelneigung und hat sich in einer gesunden Bevölkerung als valides und zuverlässiges Messinstrument zur Bestimmung der Körperhaltung bei Aktivitäten des täglichen Lebens erwiesen (22). Zu den Ausgängen dieses Geräts gehören: Zeit, die mit Sitzen, Stehen, Treten und Übergängen vom Sitzen zum Stehen verbracht wird. Das Gerät wird nach dem Einarbeitungsbesuch 7 Tage lang (zusammen mit dem Actigraph) und während der gesamten Versuchszeit getragen.

- Experimentelle Behandlungsbedingungen (Besuche 2 und 3) In den Wochen nach diesem ersten Einarbeitungsbesuch werden den Teilnehmern zugewiesen, um die folgenden zwei Behandlungsbedingungen (A: Längeres Sitzen und B: Ergometriepausen mit leichtem Arm) in zufälliger Reihenfolge mithilfe eines Online-Programms zu erhalten Randomisierungstool. Jede Behandlungsbedingung wird an einem einzigen Tag durchgeführt. Insgesamt erfordert die Studie drei separate Besuche im Leicester Diabetes Centre, im Leicester General Hospital und in den University Hospitals of Leicester; Kennenlernbesuch, erste Behandlungsbedingung und zweite Behandlungsbedingung.

Wenn Teilnehmer nur begrenzten Zugang zu motorisierten Verkehrsmitteln haben, werden Taxis zur Verfügung gestellt, um die ambulanten Aktivitäten auf dem Weg zu und von jedem Besuch zu reduzieren.

Bei männlichen Teilnehmern liegen zwischen den einzelnen Behandlungsbedingungen mindestens 7 Tage. Bei Frauen wird es eine Lücke von einem Monat (oder fast möglich) geben, da die Möglichkeit besteht, dass verschiedene Phasen des Menstruationszyklus einer Frau ihre Blutzuckerreaktion auf eine Mahlzeit beeinflussen können (23). Durch Tests zu ähnlichen Zeitpunkten im Monat wird diese potenzielle Variabilität vermieden. Wenn jedoch eine Teilnehmerin in ihrem Vorscreening-Fragebogen angibt, dass sie postmenopausal ist, werden zwischen den Behandlungsbedingungen mindestens 7 Tage liegen.

Behandlungszustand A: Längeres Sitzen Während des Zustands des längeren Sitzens ist den Teilnehmern das Gehen und Stehen untersagt. Sie befinden sich in einem dafür vorgesehenen Raum, der mit einem Stuhl/Schreibtisch ausgestattet ist, und haben den ganzen Tag über Zugang zu einem Computer mit Internetdiensten, Büchern und Zeitschriften oder Filmen. Toilettenpausen sind erlaubt und die Teilnehmer werden mit einem Rollstuhl zur Toilette gefahren, um die aufrechte Aktivität zu reduzieren.

Am Tag vor jeder Behandlungserkrankung werden die Teilnehmer gebeten, die gleiche Art und Menge an Nahrungsmitteln und Getränken zu sich zu nehmen, die sie vor ihrem Einarbeitungsbesuch aufgezeichnet haben. Die Teilnehmer werden außerdem gebeten, 2 Tage vor jeder Behandlungsbedingung Alkohol, Koffein und mäßig intensive körperliche Betätigung zu meiden (wie dies vor einem Besuch getan wurde), da Reproduzierbarkeitsdaten gezeigt haben, dass Insulin- und Triglyceridreaktionen auf die Nahrungsaufnahme unter diesen Bedingungen gut sind (24). ). Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass die Wirkung einer einzelnen Trainingseinheit auf die Insulinsensitivität und die Glukosetoleranz bis zu 48 Stunden anhalten kann (25). Anstrengende sportliche Betätigung sollte 3 Tage vor jeder Behandlung vermieden werden, da sich herausgestellt hat, dass dadurch die Insulinsensitivität bis zu 72 Stunden lang erhöht ist (26).

Die Teilnehmer werden gebeten, am Abend vor beiden Behandlungsbedingungen (und vor der Eingewöhnung, wie zuvor besprochen) ab 22:00 Uhr zu fasten. Am Morgen des Tests wird den Teilnehmern von einer ausgebildeten medizinischen Fachkraft eine Kanüle in eine zugängliche Vene eingeführt und die erste Blutprobe entnommen (dies stellt den Zeitpunkt dar: -1 Stunde gemäß Abbildung 1). Unmittelbar vor jeder Blutentnahme werden Blutdruckmessungen durchgeführt, zusammen mit selbst berichteten Messungen des positiven Affekts, der Stimmung und der Schläfrigkeit (siehe Beschreibung im Abschnitt 3.0 zu sekundären Ergebnissen). Sobald die Kanüle eingeführt und die erste Blutprobe entnommen wurde, werden die Teilnehmer gebeten, 60 Minuten lang ruhig zu sitzen, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Während dieser Zeit wird von den Teilnehmern erwartet, dass sie eine Reihe kognitiver Funktionstests absolvieren, die etwa 25 Minuten dauern (siehe Beschreibung im Abschnitt 4.0 zu sekundären Ergebnissen).

Im Anschluss an diesen 60-minütigen Zeitraum wird bei den Teilnehmern erneut der Blutdruck gemessen, ein positiver Affekt gemessen, die Stimmung und Schläfrigkeit beurteilt und eine Blutprobe entnommen. Zu diesem Zeitpunkt erhalten sie dann ein standardisiertes Frühstück mit gemischten Mahlzeiten (09:00 Uhr) (Zeitpunkt: 0:00 Uhr). ). Die Mahlzeit wird entsprechend der Körpermasse verordnet und liefert etwa 8 kcal pro kg Körpergewicht, bestehend aus 13–14 % Protein, 51–52 % Kohlenhydraten und 35 % Fett. Eine gemischte Mahlzeit dieser Art wird verwendet, um die ökologische Validität sicherzustellen, da Fett und Kohlenhydrate in der Praxis normalerweise gleichzeitig aufgenommen werden. 30, 60, 120 und 180 Minuten nach dem Frühstück werden weiterhin Blutproben entnommen und positive Emotionen, Stimmung, Schläfrigkeit und Blutdruck gemessen. Eine zweite Mittagsmahlzeit (12:00 Uhr) (mit identischer Nährstoffzusammensetzung wie das Frühstück) wird dann über 15 Minuten verzehrt. Blutdruck, positiver Affekt, Stimmung, Schläfrigkeit und Blutentnahme bleiben 30, 60, 120 und 180 Minuten nach dem Mittagessen bestehen (Abbildung 1). Die Teilnehmer wiederholen dann die Reihe kognitiver Funktionstests, nachdem ihre letzte Blutprobe entnommen wurde. Alle Teilnehmer bleiben während des gesamten Testzeitraums sitzen und gehen typischen sitzenden Tätigkeiten wie Fernsehen/DVDs schauen/Lesen nach.

Behandlungsbedingung B: Leichte Armergometrie-Pausen. Dies ist identisch mit der verlängerten Sitzbedingung (Behandlung A), aber die Teilnehmer müssen ihre erholsame Sitzzeit durch kontraktile Aktivität des Oberkörpers im Sitzen unterbrechen. Dies wird in Form von Armergometriepausen von 5 Minuten alle 30 Minuten nach dem Frühstück und Mittagessen umgesetzt. Insgesamt werden die Teilnehmer 12 Runden (60 Minuten) Armergometrie mit Lichtintensität absolvieren.

Der Hauptgrund für die Verwendung von 5-Minuten-Übungen alle 30 Minuten bestand darin, ein Gleichgewicht zwischen Häufigkeit und Nutzen zu erreichen, da die Notwendigkeit, die Sitzzeit zu regelmäßig zu unterbrechen, in der Praxis weniger sinnvoll ist, insbesondere in einer Büroumgebung, in der längeres Sitzen am häufigsten vorkommt. Frühere Untersuchungen haben auch positive Ergebnisse bei einer solchen Unterbrechung der Sitzzeit ergeben (38).

Die Intensität (Geschwindigkeit und Widerstand) dieser Armergometriepausen wurde aus den bei Besuch 1 durchgeführten Energieverbrauchstests abgeleitet, da die Forscher darauf abzielen, die Intensität der Armergometrie an die des leichten Gehens mit 3 km/h anzupassen.