Kopenhagen, Boston, Sydney (COBOS)

Die Probanden führen zwei Versuche durch (Versuch A und B).

Versuch A: Während des Versuchs A nimmt die Versuchsperson morgens um 6:00 Uhr eine Mahlzeit zu sich. entspricht 5% des täglichen Energiebedarfs und trifft morgens um 8:00 Uhr im Forschungslabor ein. Es wird erbeten, dass der Studienteilnehmer mit dem Auto oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln anreist. Nach der Ankunft ruht sich die Studienperson 1 Stunde lang aus und zu diesem Zeitpunkt werden Katheter in beide Femoralvenen und die Femoralarterie in einem der Beine eingeführt. Um 9:00 Uhr führen die Studienteilnehmer einbeinige Kniestreckungsübungen für 1 Stunde mit einer Intensität von 80 % der maximalen Arbeitskapazität durch. In dieses Arbeitsprotokoll sind 3 Intervalle von 5 Minuten Dauer eingefügt, in denen die Studienperson mit 100 % der maximalen Intensität arbeitet, um eine vollständige Aktivierung/Rekrutierung aller Muskelfasern sicherzustellen. Muskelbiopsien vom m. Vor (um 8.45 Uhr), unmittelbar nach (um 10.00 Uhr) und 2 Stunden nach Belastungsende (um 12.00 Uhr) wird der M. vastus lateralis in beiden Beinen entnommen (insgesamt 6 Biopsien). Die pulmonale Sauerstoffaufnahme wird mit einem Online-System vor, während und nach der Belastung gemessen und dient zur Bestimmung des Substratstoffwechsels. Vor (um 8:20 Uhr, 8:40 Uhr und 9:00 Uhr), während des Trainings (um 9:20 Uhr, 9:00 Uhr) werden Blutproben aus den Oberschenkelvenen in beiden Beinen und der Oberschenkelarterie in einem der Beine entnommen. 40 Uhr und 10:00 Uhr) und während der Erholungsphase nach dem Training (um 10:10 Uhr, 10:30 Uhr, 11:00 Uhr, 11:30 Uhr und 12:00 Uhr). Gleichzeitig wird der Blutfluss in den Femoralarterien in beiden Beinen mit Hilfe der Doppler-Technik gemessen. Die Bestimmung der arteriovenösen Differenz (AV-Differenz) durch gleichzeitige Messung des Blutflusses ermöglicht uns die Berechnung der Glukoseaufnahme der Skelettmuskulatur und der Aufnahme/Freisetzung relevanter Substanzen (Proteine, Peptide und Metabolite etc.). Der experimentelle Teil von Versuch A ist um 12:00 Uhr beendet. Die Studienteilnehmer erhalten Essen und Trinken und werden eine Stunde lang beobachtet, bevor sie das Forschungslabor verlassen dürfen.

Versuch B: Während des Testversuchs B nehmen die Studiensubjekte morgens um 6:00 Uhr eine Mahlzeit zu sich. entspricht 5% des täglichen Energiebedarfs und trifft morgens um 8:00 Uhr im Forschungslabor ein. Es wird erbeten, dass der Studienteilnehmer mit dem Auto oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln anreist.

Während Versuch B führen die Studienteilnehmer das gleiche Übungsprotokoll zur einbeinigen Kniestreckung wie in Versuch A durch. Um 9:00 Uhr beginnt der Studienteilnehmer mit der Durchführung der einbeinigen Kniestreckungsübung für 1 Stunde bei 80 % der maximalen Arbeitskapazität mit 3 Intervalle von 5 Minuten Dauer, bei denen die Belastung 100 % der maximalen Arbeitskapazität beträgt. Dieses Arbeitsprotokoll gewährleistet die vollständige Aktivierung/Rekrutierung aller Muskelfasern. Nachdem die Trittübung abgeschlossen ist, ruht die Studienperson 6 Stunden lang in Rückenlage. Zu Beginn dieser Ruhephase werden Katheter in die Femoralvenen beider Beine und in die Femoralarterie eines Beins eingeführt. Außerdem werden Katheter in jede Unterarmvene (Antekubitalvene) für die intravenöse Infusion von Insulin, Glukose und stabiler 13C(u)-Glukose eingeführt. 2 Stunden nach Belastungsende wird mit der intravenösen Infusion von 13C(u)-Glukose begonnen, um eine 10%ige Blutzuckeranreicherung zu erreichen. 4 Stunden nach Beendigung der Belastung wird eine hyperinsulinämische euglykämische Klemme von 120 Minuten Dauer gestartet. Dies impliziert eine intravenöse Infusion von Insulin und Glukose für 120 Minuten, um die Insulinsensitivität für die Glukoseaufnahme und den Glukosestoffwechsel zu bestimmen. Die Klemme wird mit einer Bolusinjektion von Insulin (9,0 mU/kg) begonnen, gefolgt von einer konstanten Infusion (1,42 mU/kg/min). Gleichzeitig wird die Glucose-Infusionsrate so angepasst, dass die Euglykämie aufrechterhalten wird. Unmittelbar vor, nach 30 Minuten und nach 120 Minuten Insulininfusion wird eine Muskelbiopsie aus dem M. vastus lateralis in beiden Beinen entnommen (insgesamt 6 Biopsien). Vor (um 12:00 Uhr, 12:30 Uhr, 13:00 Uhr, 13:30 Uhr und 14:00 Uhr) und während (um 14:15 Uhr, 2 :30 Uhr, 14:45 Uhr, 15:00 Uhr, 15:15 Uhr, 15:30 Uhr, 15:45 Uhr und 16:00 Uhr) die hyperinsulinämische euglykämische Klemme. Gleichzeitig wird der Blutfluss in beiden Femoralarterien unter Verwendung der Doppler-Technik gemessen. Die Bestimmung der arteriovenösen Differenz (AV-Differenz) durch gleichzeitige Messung des Blutflusses ermöglicht uns die Berechnung der Glukoseaufnahme und der Aufnahme/Freisetzung relevanter Substanzen (Proteine, Peptide und Metabolite etc.). Begleitend wird die indirekte Kalorimetrie zur Bestimmung des Ganzkörperstoffwechsels gemessen, beginnend 2 Stunden nach Belastungsende. Der experimentelle Teil von Versuch B ist um 16:00 Uhr beendet. Die Probanden erhalten Essen und Trinken und werden eine Stunde lang beobachtet, bevor sie das Forschungslabor verlassen dürfen.

Muskelbiopsien und Blutproben aus Versuch A und B werden in einem verschlossenen Gefrierschrank bei -80 °C gelagert. Muskelproben und Blutproben werden anschließend für verschiedene Analysen verwendet, die unter Hintergrund beschrieben sind.

Die Studien (A und B) werden in randomisierter Reihenfolge durchgeführt und liegen mindestens 14 Tage auseinander.