Die Auswirkungen von Bewegung auf die glykämische Reaktion von Mahlzeiten mit niedrigem oder hohem glykämischen Index

Für die Studie werden 20 junge, gesunde asiatische Männer chinesischer Abstammung rekrutiert. Die Probanden besuchen unser Clinical Nutrition Research Center (CNRC) fünfmal: einmal zur Einwilligung, zum Screening und zur Einarbeitung in die Übungs- und Testgeräte (Screening) und vier weitere Male im Abstand von mindestens drei Tagen, um sich insgesamt zu unterziehen vier Studienbedingungen. Die vier Studienversuche kombinieren SIT oder Ruhe und Diät mit niedrigem oder hohem GI in einem 2 x 2-Design und werden in randomisierter Reihenfolge zugewiesen: (RL) Ruhe und niedriger GI, (SL) SIT und niedriger GI, (RH) Ruhe und hoher GI und (SH) SIT und hoher GI. Die Testbedingungen umfassen vergleichbare Lebensmittel mit RL- und SL-Diäten, die lokale Lebensmittel mit niedrigem glykämischen Index umfassen, und RH- und SH-Diäten, die lokale Lebensmittel mit hohem glykämischen Index umfassen. Die Randomisierung der Studienversuche erfolgt mithilfe eines Online-Randomizers (www.randomizer.org/). In den SL- und SH-Versuchen absolvieren die Probanden einen SIT-Kampf, der aus abwechselnden Perioden mit Radfahren mit geringem Widerstand (4 ½ Minuten) und Radfahren mit maximaler Anstrengung (30-sekündiger Wingate-Test) für insgesamt 30 Minuten (d. h. insgesamt) besteht 6 Wingate-Tests)*, wohingegen die Probanden in den RL- und RH-Tests den entsprechenden Zeitraum ruhen (d. h. 30 Minuten). Zum Screening kommen potenzielle Probanden morgens nach einer Fastennacht über Nacht. Nach Erhalt der Einverständniserklärung wird eine Reihe von Screening-Tests durchgeführt, darunter Fragebögen (allgemeiner Gesundheitszustand, körperliche Aktivität und Essverhalten), Anthropometrie (Größe, Gewicht, Taillen- und Hüftumfang), Blutdruck, Ruheherzfrequenz, Nüchternblutzucker, HbA1c und Körperzusammensetzung mittels Luftverdrängungsplethysmographie (BodPod, Cosmed, Rom, Italien). Nach der Einschreibung werden die Probanden einer 30-minütigen Beurteilung der Stoffwechselrate im Ruhezustand (RMR) unter Verwendung eines belüfteten Haubensystems (Quark CPET, Cosmed, Rom, Italien) unterzogen. RMR wird mit dem Faktor 1,5 multipliziert, um den Gesamtenergiebedarf zur Gewichtserhaltung annähernd zu ermitteln. Dies ermöglicht es, den Kaloriengehalt der Testmahlzeiten an den Energiebedarf jedes Probanden anzupassen. Anschließend essen die Probanden ein kleines standardisiertes Frühstück und führen eine 30-minütige SIT-Sitzung durch, um sich mit der Übung und der Ausrüstung vertraut zu machen. Die Gesamtzeit für das Screening beträgt etwa 2 Stunden. Nach dem Screening erhalten die Probanden ein Ernährungstagebuch zur Aufzeichnung der gesamten Nahrungsaufnahme am ersten Tag und ein Aktivitätstagebuch zur Aufzeichnung aller Aktivitäten an den Tagen 1 und 2 der eigentlichen Studienversuche (siehe unten). Obwohl nur sesshafte Probanden rekrutiert werden (= 60 Minuten mäßig intensives Training pro Woche), werden sie auch angewiesen, während der drei Tage vor jedem Studienversuch und während der gesamten Dauer keine anstrengenden Aktivitäten zu unternehmen. Bei den Besuchen 2 bis 5 (vier experimentelle Versuche in zufälliger Reihenfolge): Jeder der vier Studienbesuche dauert etwa 12 Stunden (über 3 Tage), wobei Folgendes geschieht: Am ersten Tag kommen die Probanden zu sich gegen 16:00 Uhr im Labor, um das kontinuierliche Glukoseüberwachungssystem (CGMS) einsetzen zu lassen. CGMS wird zur Messung der 24-Stunden-Blutzuckerkonzentrationen verwendet. Der Sensor zeichnet alle fünf Minuten die interstitielle Blutzuckerkonzentration auf. Dabei wird ein kleiner Sensor unter der Haut im Bauchraum eingeführt, was mit einem Gerät durchgeführt wird, das minimale Schmerzen und Beschwerden verursacht. Nach dem Einsetzen dauern die Stabilisierungs- und Kalibrierungsvorgänge 2 Stunden. Danach gehen die Probanden gegen 19:00 Uhr mit einem standardisierten Abendessen nach Hause. Die Probanden müssen nach 22:30 Uhr auf das Essen verzichten und am nächsten Morgen (Tag 2) zum CNRC zurückkehren. Am zweiten Tag melden sich die Probanden um 8:15 Uhr im Labor, nachdem sie für die erste der vier Studien über Nacht gefastet haben Bedingungen. Bei der Ankunft wird ein Dauerkatheter in die Fossa antecubitalis oder die Unterarmvene eines Arms eingeführt und offen gehalten. Blutproben werden nach dem Einführen des Katheters um 8:30 Uhr (Zeit = -30 Minuten) entnommen. Zwischen 8:30 und 9:00 Uhr ruhen sich die Probanden entweder 30 Minuten aus oder führen den SIT-Kampf durch, der mit 4 ½ Minuten Radfahren mit geringem Widerstand beginnt, gefolgt von 30 Sekunden maximaler Anstrengung, die insgesamt sechsmal wiederholt wird *. Während des SIT werden die Bewertungen der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) der Probanden regelmäßig anhand der Borg-Skala gemessen. Um 9:00 Uhr werden Blutproben entnommen (Zeit = 0 Minuten), danach wird Frühstück (niedriger oder hoher GI) bereitgestellt. Nach Beendigung des Frühstücks um 9:15 Uhr werden in der ersten halben Stunde alle 10 Minuten und in den restlichen 3 Stunden alle 30 Minuten Blutproben entnommen, und zwar um 15, 25, 35, 45, 75, 105, 135, 165 und 195 Minuten. Bevor das Mittagessen um 12:45 Uhr (Zeit = 225 Minuten) serviert wird, wird Blut entnommen und erneut nach dem Mittagessen um 13:00 Uhr (Zeit = 240 Minuten), gefolgt von der Blutentnahme alle 10 Minuten in der ersten halben Stunde und alle 30 Minuten Minuten für die restlichen 3 Stunden bei 250, 260, 270, 300, 330, 360, 390, 420 und 450 Minuten. Nachdem um 16:30 Uhr die letzte Blutprobe entnommen wurde, wird der Katheter entfernt und die Probanden werden aus dem Labor entlassen. Die Probanden erhalten die letzte Testmahlzeit des Tages (Abendessen), die sie gegen 19:00 Uhr zu Hause essen können. Im Laufe des Tages und zu bestimmten Zeiten absolvieren die Probanden computergestützte visuelle Analogskalen (VAS) zu Hunger und Sättigung. Blutproben werden verwendet, um die nüchternen und postprandialen Konzentrationen von Glukose und wichtigen glukoregulatorischen Hormonen wie Insulin und Glucagon zu messen. C-Peptid-Konzentrationen werden verwendet, um Schätzungen der Insulinsekretion mittels mathematischer Modellierung zu liefern. Vor und nach dem Training wird der Laktatspiegel im Blut bestimmt, um die maximale Trainingsanstrengung zu überprüfen. Am dritten Tag kommen die Probanden um 8:30 Uhr zur endgültigen Kalibrierung und Entfernung des CGMS-Sensors ins Labor. Die Probanden kommen zu den Besuchen 3, 4 und 5 ins Labor, um die anderen drei experimentellen Versuche durchzuführen, wobei zwischen den Besuchen eine Auswaschung von mindestens drei Tagen erfolgen muss.