Liikunnan vähimmäismäärän määrittäminen glykeemisen hallinnan parantamiseksi (MiniEx)

Taustatiedot ja perustelut Kattava tavoite: Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tunnistaa vähimmäismäärä kaloreita, jotka on kulutettava verensokerin hallinnan parantamiseksi nuorilla ja vanhemmilla ylipainoisilla miehillä sekä tyypin II diabetesta sairastavilla.

Miksi tämä on tärkeää? Vuonna 2015 maailmassa oli 415 miljoonaa tyypin II diabetesta sairastavaa aikuista, ja vuoteen 2040 mennessä tyypin II diabetes vaikuttaa joka kymmenes maailmanlaajuisesti. Jos harjoituksen vähimmäismäärä glykeemisen hallinnan parantamiseksi voidaan määrittää, tämä voi parantaa harjoituksen noudattamista ja väestön terveyttä.

Ajankohtaista tietoa ja alustavia tietoja Akuutti liikunta parantaa glukoositason hallintaa edistämällä glukoosinkuljettajan GLUT-4:n siirtymistä insuliinista riippumattomalla reitillä. Tämä mekanismi on koskematon jopa tyypin II diabetesta sairastavilla potilailla. Akuutti noin 70 minuutin harjoitus 65 % VO2max:lla (energiankulutus 350 kcal) parantaa insuliiniherkkyyttä noin 15 % tunnin kuluttua harjoituksesta ja ~ 30 % seuraavana päivänä liikalihavilla aikuisilla. Tämä parantunut insuliiniherkkyys liittyy myös 17 %:n vähenemiseen kiertävien vapaiden rasvahappojen määrässä, mikä saattaa kroonisesti hyötyä sekä tyypin II diabeteksesta että sydän- ja verisuonisairauksista – tyypin II diabeteksen tärkeimmistä toissijaisista komplikaatioista. Useat tutkimukset ovat tutkineet harjoittelun (aerobisen, vastustuskyvyn tai samanaikaisen) vaikutuksia verensokerin hallintaan ja näiden etujen mekanismeja (8). Insuliiniherkkyyden lisäämiseen ja verensokeritasapainon parantamiseen vaadittavaa harjoituksen vähimmäisannosta ei kuitenkaan ole koskaan vahvistettu. Toiseksi lihasten rakenteen ja toiminnan asteittainen menetys iän myötä, mikä tunnetaan sarkopeniana. Tässä tutkimuksessa selvitetään myös, vaikuttaako biologinen ikä ja lihasmassa minimaaliseen harjoitukseen vertaamalla fysiologisia ja biokemiallisia vasteita BMI-vastaavilla nuorilla ja vanhoilla vapaaehtoisilla. Annos-vaste-suhteen määrittäminen harjoituksen ja sokeritasapainon hallintaan. On tärkeää luoda optimaalinen annos-vaste-suhde harjoitukselle ja verensokeritasolle, jotta voidaan maksimoida harjoittelun terveyshyödyt ja minimoida sivuvaikutukset. Vaikka harjoittelun riskit ovat alhaiset, ellei urheilijatason harjoittelua harjoiteta useiden vuosien ajan, glykeemisen hallinnan edellyttämän vähimmäisharjoittelun määrittäminen parantaisi harjoituksen noudattamista. Itse asiassa pienempiä harjoitusmääriä on helpompi ylläpitää kuin suurempia, ja tämä on johtanut lyhytkestoisten harjoitusstrategioiden, kuten korkean intensiteetin intervalliharjoittelun, käyttöön glukemian hallintaan.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että akuutti pyöräily, jossa kulutetaan 350 kcal, voi lisätä insuliiniherkkyyttä noin 30 % liikunnan jälkeisenä päivänä lihavilla aikuisilla. Tältä pohjalta ehdotetussa tutkimuksessa testataan kolme kcal-kulutustasoa: 1) 350 kcal:n interventio, jonka ennustetaan lisäävän insuliiniherkkyyttä vastaavasti; 2) 700 kcal:n interventio, joka antaa syvän (kaksinkertaistavan) ärsykkeen insuliiniherkkyyden lisäämiseksi; ja 3) 175 kcal interventio, tutkiakseen puolitetun ärsykkeen tehokkuutta insuliiniherkkyyteen. Nämä kolme interventiokohtaa ovat välttämättömiä, jotta voidaan tarkasti mallintaa annosvastesuhde harjoituksen määrän ja insuliiniherkkyyden välillä, jota tällä hetkellä ei tunneta. Tehdään myös ei-harjoittelukoe, jossa kerätään samat tiedot ja lasketaan perustason glykeeminen kontrolli/insuliiniherkkyys, josta voidaan määrittää harjoituksen aiheuttama nousu. Jos harjoituksen vähimmäismäärä glykeemisen hallinnan parantamiseksi voidaan määrittää, tämä voi parantaa harjoituksen noudattamista ja väestön terveyttä. Tämä minimaalinen harjoitusmäärä voi lisääntyä vanhemmilla henkilöillä, joissa lihasmassa ja laatu heikkenevät. Tästä syystä tämä tutkimus tarjoaa pilottitietoja iän vaikutuksesta liikunnan välittämään sokeritasapainoon.

Tutkimuksen tavoitteet Rekrytointi ja testaus tapahtuvat tutkimuksen ensimmäisten 15 kuukauden ajan, jolloin tutkimuksen lopussa on 3 kuukautta aikaa tietojen analysointiin. Tutkijat käyttävät satunnaistettua, ristikkäistä suunnittelututkimusta, jossa kaikki koehenkilöt eivät suorita (i) harjoitusta; (ii) 175 kcal harjoitus; (iii) 350 kcal harjoitus; ja (iv) 700 kcal:n harjoituskokeet suun kautta tapahtuvaa glukoositoleranssitestiä (OGTT) edeltävänä päivänä. Akuutti 350 kcal:n liikunta voi parantaa insuliiniherkkyyttä noin 30 % seuraavana päivänä; ehdotetun tutkimuksen kokeiden on tarkoitus johtaa: (i) perustason glykeemiseen hallintaan; (ii) pieniä parannuksia sokeritasapainossa; (iii) -30 % parannus glukoositasapainossa; ja (iv) suuri >30 % parannus glukoositasapainossa. OGTT:tä, jatkuvaa glukoosivalvontaa (CGM), insuliinin mittausta ja FFA:ta käytetään annosvastekäyrien laskemiseen kussakin näistä yksittäisistä muuttujista, jolloin voidaan määrittää vähimmäisharjoituksen määrä glykeemisen hallinnan parantamiseksi.