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Das Potenzial einer sauerstoffarmen Umgebungskammer als Hilfsmittel für das Bewegungstraining zur Verbesserung der Stoffwechselgesundheit

9. Oktober 2022 aktualisiert von: Swinburne University of Technology

Adipositas ist ein großes globales Gesundheitsproblem und ein primärer Risikofaktor für stoffwechselbedingte Erkrankungen. Während körperliche Inaktivität einer der Hauptverursacher von Fettleibigkeit ist, stellt sie einen modifizierbaren Risikofaktor dar, wobei körperliches Training eine etablierte, nicht-pharmakologische Behandlung darstellt, um das Auftreten von stoffwechselbedingten Störungen, einschließlich Fettleibigkeit, zu verhindern. Die Exposition gegenüber Hypoxie über normobare Hypoxie (simulierte Höhe durch reduzierten eingeatmeten Sauerstoffanteil), die als hypoxische Konditionierung bezeichnet wird, in Kombination mit körperlicher Betätigung hat sich in den letzten zehn Jahren zunehmend gezeigt, um die Blutzuckerregulierung zu verbessern und den Body-Mass-Index zu senken, was eine praktikable Strategie zur Behandlung von Fettleibigkeit darstellt .

Nichtsdestotrotz sind die Ergebnisse von Studien, die das Potenzial einer hypoxischen Umgebung zur Verbesserung der Trainingsreaktion und der anschließenden metabolischen Gesundheit untersuchen, nicht eindeutig. Bemerkenswerterweise gibt es einen Mangel an Informationen bezüglich der optimalen Kombination von Trainingsvariablen und hypoxischer Belastung (d. h. Hypoxiegrad), um eine individualisierte und sichere Praxis des Trainings in einer hypoxischen Umgebung zu ermöglichen.

In der vorliegenden randomisierten, einfach verblindeten Cross-Over-Studie werden die Forscher die Wirkungen von Einzelübungen unter Normoxie (FiO2, 20,9 %), moderaten (FiO2, 16,5 %) und hohen normobaren hypoxischen Bedingungen (FiO2, 14,8 %) (60-minütige Radfahrsession bei 90 % LT) auf 2-h-oGTT und 24-h-Glukosespiegel bei Personen mit Übergewicht. Die Forscher vermuten, dass Bewegung in Kombination mit Hypoxie die Glukosehomöostase bei Personen mit Übergewicht verbessert.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

In der vorliegenden randomisierten, einfach verblindeten Crossover-Studie werden die Teilnehmer normobarer 1) Normoxie (Sauerstoffgehalt 20,9 %), 2) mäßiger Hypoxie (Sauerstoffgehalt 16,5 %) und 3) hoher Hypoxie (Sauerstoffgehalt 14,8 %) ausgesetzt. ) 1) während des Trainings (60 Minuten auf einem Fahrradergometer) bei 90 % LT. Die Teilnehmer werden jeder Bedingung nach dem Zufallsprinzip zugewiesen (computergenerierter Randomisierungsplan), getrennt durch eine Auswaschphase (5-7 Tage). Um dies zu erreichen, werden die Teilnehmer in einer Klimakammer trainieren, in der die Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft und damit der Sauerstoffgehalt genau kontrolliert und überwacht werden können. Die Teilnehmer radeln 60 Minuten lang bei einer Laktatschwelle (LT) von 90 %, die durch einen LT-Test bestimmt wird.

Besuch 1 (Screening und Zustimmung):

Vorstellung des Forschungsteams und Besichtigung der Einrichtung. Füllen Sie das Formular für das Pre-Exercise Screening System für Erwachsene aus und unterschreiben Sie es. Füllen Sie das Einwilligungsinformationsformular aus und unterschreiben Sie es.

Besuch 2:

Screening der Körperzusammensetzung mittels Bioimpedanzanalyse (Inbody 770, Cerritos, CA, USA) Blutdruck-Screening. Laktatschwellentest-Teilnehmer fahren auf einem Fahrradergometer Velotron (Racermate, Seattle, USA) mit einer Anfangsbelastung von 50 Watt. Die Belastung wurde schrittweise alle 4 Minuten in 15-Watt-Schritten erhöht, wobei die Teilnehmer eine konstante Trittfrequenz (Trittfrequenz ~90 U/min) beibehielten, bis sie LT erreichten.

Besuch 3:

Oraler Glukosetoleranztest zu Studienbeginn (OGTT) – Den Teilnehmern werden 75 Gramm in Wasser aufgelöste Glukose (Glucolin-Glukosepulver) zu sich genommen, und es werden Blutproben entnommen, um den Glukose- und Insulin-Basiswert zu bestimmen.

Besuch 4:

Die Befestigung des kontinuierlichen Glukosemonitors (CGM) (FreeStyle Libre, Abbott Diabetes Care, Witney, UK) wird wie vom Hersteller empfohlen auf der Rückseite des Oberarms angebracht.

Besuch 5:

Blutentnahme vor dem Training zur Bestimmung von Plasmaglukose, Insulin und Kreislauffaktoren.

Die Teilnehmer werden 60 Minuten Radrennen bei 90 % der LT unter simulierter Höhenexposition (Normoxie oder zwei hypoxische Bedingungen) in der Klimakammer absolvieren.

Eine Blutentnahme nach dem Training – 2 Stunden OGTT – wird unmittelbar nach jedem experimentellen Versuch durchgeführt, um die Glukosehomöostase und Kreislauffaktoren zu bestimmen.

Besuch 6:

24-Stunden-Blutentnahme nach dem Training zur Bestimmung der Glukosehomöostase und der Kreislauffaktoren.

Entfernung von CGM

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

14

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Malaysia
      • Kuala Lumpur, Malaysia, 57000
        • National Sports Institute of Malaysia

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

20 Jahre bis 40 Jahre (ERWACHSENE)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Studienberechtigte Geschlechter

Männlich

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Der BMI liegt zwischen 25-29 kg/m²
  • Bewegungsmangel (körperliche Aktivität <150 min/Woche)
  • Keine bekannten Herz- oder Stoffwechselerkrankungen (z. B. Typ-2-Diabetes)
  • Nehmen Sie derzeit keine verschriebenen Medikamente ein
  • In letzter Zeit wurden keine Muskel-Skelett-Verletzungen gemeldet
  • Vor der Studie keiner Hypoxie > 1000 m ausgesetzt

Ausschlusskriterien:

  • Eingeschränkte Glukosetoleranz (2 Stunden Glukose: >7,8 - 11,1 mmol/L)
  • Typ 2 Diabetes mellitus
  • Obstruktive Schlafapnoe
  • Chronisch obstruktive Lungenerkrankung

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: GRUNDWISSENSCHAFT
  • Zuteilung: ZUFÄLLIG
  • Interventionsmodell: ÜBERQUERUNG
  • Maskierung: EINZEL

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
PLACEBO_COMPARATOR: Moderates Training unter Normoxie
Die Teilnehmer führen 60 Minuten lang auf einem Fahrradergometer ein Fahrradtraining mit niedriger bis mittlerer Intensität bei 90 % Laktatschwelle (LT) (bestimmt während des LT-Tests) unter Normoxie (FiO2: 20,9 %) durch. Unmittelbar nach dem Training wird ein oraler Glukosetoleranztest (OGTT) bestimmt, wobei die 24-Stunden-Glukosekonzentration kontinuierlich überwacht wird. Kreislauffaktoren werden vor, unmittelbar nach dem Training und 24 Stunden nach dem Training bestimmt.
Sonstiges: Übung mit geringer bis mittlerer Intensität unter Normoxie
Der Teilnehmer führt die Übungsinterventionen durch, die aus Radfahren bei der 90-%-Laktatschwelle bei Normoxie (Sauerstoffanteil: 20,9 %) für 60 Minuten an verschiedenen Tagen (5-7 Tage) bestehen. Unmittelbar nach dem Training werden der orale Glukosetoleranztest (OGTT) und die 24-Stunden-Glukosekonzentration kontinuierlich überwacht. Kreislaufmarker vor, nach und nach 24 h werden bestimmt.
EXPERIMENTAL: Mäßige Intensitätsübungen unter Hypoxie
Die Teilnehmer führen unter Hypoxie (FiO2: 16,5–14,8 %) Radsportübungen mit niedriger bis mittlerer Intensität bei 90 % Laktatschwelle (LT) (bestimmt während des LT-Tests) durch. 60 Minuten auf einem Fahrradergometer. Unmittelbar nach dem Training wird ein oraler Glukosetoleranztest (OGTT) bestimmt, wobei die 24-Stunden-Glukosekonzentration kontinuierlich überwacht wird. Kreislauffaktoren werden vor, unmittelbar nach dem Training und 24 Stunden nach dem Training bestimmt.
Sonstiges: Übung mit geringer bis mittlerer Intensität unter mäßiger Hypoxie
Der Teilnehmer führt die Übungsinterventionen durch, die aus Radfahren bei der 90-%-Laktatschwelle bei Normoxie (Sauerstoffanteil: 16,5 %) für 60 Minuten an verschiedenen Tagen (5-7 Tage) bestehen. Unmittelbar nach dem Training werden der orale Glukosetoleranztest (OGTT) und die 24-Stunden-Glukosekonzentration kontinuierlich überwacht. Kreislaufmarker vor, nach und nach 24 h werden bestimmt.
Sonstiges: Übung mit geringer bis mittlerer Intensität unter hoher Hypoxie
Der Teilnehmer führt die Übungsinterventionen durch, die aus Radfahren bei der 90-%-Laktatschwelle bei Normoxie (Sauerstoffanteil: 14,8 %) für 60 Minuten an verschiedenen Tagen (5-7 Tage) bestehen. Unmittelbar nach dem Training werden der orale Glukosetoleranztest (OGTT) und die 24-Stunden-Glukosekonzentration kontinuierlich überwacht. Kreislaufmarker vor, nach und nach 24 h werden bestimmt.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Nüchtern und postprandiale Plasmaglukosekonzentration
Zeitfenster: Veränderung der nüchternen und postprandialen Plasmaglukosekonzentrationen (mmol/l) im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach der Belastung (2-stündiger oraler Glukosetoleranztest).
Veränderung der Plasmaglukosekonzentration unmittelbar nach dem Training unter Hypoxie (14,8–16,5 % Sauerstoff) im Vergleich zu Normoxie.
Veränderung der nüchternen und postprandialen Plasmaglukosekonzentrationen (mmol/l) im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach der Belastung (2-stündiger oraler Glukosetoleranztest).
Fasten und postprandiale Plasmainsulinkonzentration
Zeitfenster: Veränderung der nüchternen und postprandialen Plasmainsulinkonzentrationen (mU/l) im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach der Belastung (2-stündiger oraler Glukosetoleranztest).
Veränderung der Plasmainsulinkonzentration unmittelbar nach dem Training unter Hypoxie (14,8–16,5 % Sauerstoff) im Vergleich zu Normoxie.
Veränderung der nüchternen und postprandialen Plasmainsulinkonzentrationen (mU/l) im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach der Belastung (2-stündiger oraler Glukosetoleranztest).

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Durchschnittliche 24-Stunden-Glukosekonzentration
Zeitfenster: Veränderung der durchschnittlichen Glukosekonzentration im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) bis zu 24 Stunden nach Belastung.
Die Glukosekonzentration wird in der interstitiellen Flüssigkeit des subkutanen Fettgewebes alle 15 Minuten mit einem Glukosesensor (FreeStyle Libre, Abbott Diabetes Care, Witney, UK) gemessen, der subkutan unter der Haut am Arm eingeführt und angeschlossen wird zu einem kontinuierlichen Glukosemonitor (Abbott FreeStyle Libre™). Die kumulativen Wirkungen der akuten Einzelbelastung werden unter Verwendung der durchschnittlichen 24-Stunden-Glukosespiegel bestimmt, die nach 24 Stunden gesammelt wurden.
Veränderung der durchschnittlichen Glukosekonzentration im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) bis zu 24 Stunden nach Belastung.
Zirkulierende Konzentration des Fibroblasten-Wachstumsfaktors 21 (FGF-21)
Zeitfenster: Veränderung der Konzentrationen von FGF-21 im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach Belastung und 24 Stunden nach Belastung.
Bewegung mit moderater Intensität unter moderater bis hoher Hypoxie im Vergleich zu Normoxie. Vor, unmittelbar nach und nach 24 Stunden wird Blut entnommen und mittels ELISA auf zirkulierende Marker analysiert
Veränderung der Konzentrationen von FGF-21 im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach Belastung und 24 Stunden nach Belastung.
Zirkulierende Konzentration von Apelin
Zeitfenster: Veränderung der Konzentrationen von Apelin im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach Belastung und 24 Stunden nach Belastung.
Bewegung mit moderater Intensität unter moderater bis hoher Hypoxie im Vergleich zu Normoxie. Vor, unmittelbar nach und nach 24 Stunden wird Blut entnommen und mittels ELISA auf zirkulierende Marker analysiert
Veränderung der Konzentrationen von Apelin im Vergleich zu mäßig intensiver Belastung unter Normoxie (20,9 % Sauerstoff) unmittelbar nach Belastung und 24 Stunden nach Belastung.

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Swinburne University of Technology

Mitarbeiter

National Sports Institute of Malaysia

Ermittler

  • Hauptermittler: Donny Camera, PhD, Swinburne University of Technology

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (TATSÄCHLICH)

3. Juni 2021

Primärer Abschluss (TATSÄCHLICH)

17. März 2022

Studienabschluss (TATSÄCHLICH)

17. März 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

29. September 2022

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

9. Oktober 2022

Zuerst gepostet (TATSÄCHLICH)

13. Oktober 2022

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (TATSÄCHLICH)

13. Oktober 2022

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

9. Oktober 2022

Zuletzt verifiziert

1. September 2022

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 20225950-9155
  • ISNRG003/2020 (OTHER_GRANT: National Sports Institute of Malaysia)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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