Harjoituksen intensiteetin optimointi korkean intensiteetin intervalliharjoittelun aikana glukoosin hallintaan prediabetesissa

Rekrytointi Rekrytointi 12 miestä rekrytoidaan Aberystwythissä sijaitsevan Church and Borth GP Surgeriesin kautta. Yleislääkärin vastaanotolla olevilta potilailta, joilla katsotaan olevan riski sairastua diabetekseen, otetaan verinäyte osana normaalia hoitoa, josta analysoidaan HbA1c. Jos HbA1c-arvo on välillä 42-47 mmol·mol-1, potilaan katsotaan olevan prediabeettinen. Tämän ryhmän tavanomainen hoito on ilmoittaa vastadiagnoosoidulle potilaalle kirjeitse testituloksesta ja antaa tietoa ruokavaliosta ja liikunnasta T2DM:n kehittymisen riskin vähentämiseksi. Leikkaus tunnistaa potilaat, joiden HbA1c-arvo on ollut välillä 42–47 mmol·mol-1 edellisten 12 kuukauden aikana, ja ottaa potilaaseen postitse yhteyttä ja kertoo tutkimuksen yksityiskohdista, mukaan lukien tutkimusryhmän yhteystiedot. Tutkimusryhmällä ei ole yhteyttä potilaaseen, elleivät he ota yhteyttä pyytääkseen lisätietoja. Lisäksi julisteita sijoitetaan Aberystwythin yliopiston kampuksella, Aberystwythin kaupungissa, ja sähköposti lähetetään IBERS:lle ja yliopiston henkilökunnalle sekä sosiaalisen median verkostojen, mukaan lukien WARU:n, kautta (https://waru.org.uk/cms/) Facebook- ja Twitter-tilit. Potentiaaliset osallistujat, joita ei ole rekrytoitu yleislääkärin leikkauksen kautta, mutta joilla on diagnosoitu esidiabetes, voivat ottaa yhteyttä tutkimusryhmään ilmaistakseen kiinnostuksensa.

Osallistumiskiinnostuksen osoittaneen yhteydenoton jälkeen tutkimusryhmä toimittaa osallistujalle osallistujatietolomakkeen sähköpostitse tai postitse. Jos henkilö on saanut ja lukenut osallistujatiedot, jotka ovat edelleen kiinnostuneita osallistumaan tutkimukseen, yhteystiedot välitetään myös Bronlaisin yleissairaalan kardiologiaosastolle. Suostumus hankitaan ennen yhteystietojen jakamista. Kardiologin ja osallistujan välillä sovitaan tapaaminen ensimmäiselle käynnille, päätutkija osallistuu myös tälle ensimmäiselle käynnille.

Visit One Saavuttuaan paikalliseen sairaalaan, päätutkija antaa osallistujille yksityiskohtaisen suullisen selvityksen tutkimusprotokollasta, jossa selvitetään tutkimuksen tarkoitus ja kerrotaan selvästi, mitä heiltä vaaditaan. Osallistujalla on myös mahdollisuus esittää kysymyksiä tutkimuksesta ja hänelle kerrotaan peruuttamisoikeudesta ilman selitystä. Tämän jälkeen he antavat kirjallisen tietoisen suostumuksen osallistua tutkimukseen. Kun suostumus on annettu, osallistujia pyydetään täyttämään terveysseulontakysely. Tämän jälkeen osallistuja suorittaa rasitustestin jatkuvalla EKG-seurannalla käyttäen "Bruce-protokollaa", joka tutkitaan sydän- ja verisuonitautien varalta. Jos osallistuja suljetaan pois tutkimuksesta EKG-tulosten perusteella, kardiologi ilmoittaa hänelle, joka ilmoittaa asiasta yleislääkärilleen. Jos osallistujaa ei suljeta pois tässä vaiheessa, sovitaan päivämäärä ja kellonaika toiselle vierailulle.

Vierailu kaksi Saapuessaan osallistujalle annetaan mahdollisuus pyytää selvennystä mistä tahansa tutkimuksen näkökulmasta ja osallistumisestaan, ja häntä muistutetaan myös oikeudesta vetäytyä tutkimuksesta. Osallistuja istuu 10 minuuttia ennen verenpaineen (Omron M2 Basic, automaattinen verenpainemittari, Milton Keynes, UK) korkeutta (Harpenden Stadiometer, Holtain Ltd; Crymych, UK) kehon massaa (Tanita, Body Composition Analyzer, DC-430MA, Amsterdam, Alankomaat) ja vyötärön ympärysmitta (Rollfix, Hoechstmass, Länsi-Saksa) kirjataan ja painoindeksi (BMI) lasketaan. Sormenpäästä otetaan verinäyte, josta analysoidaan glykoitu hemoglobiini (HbA1c) ja veren lipidiprofiili (Alere Afinion AS100, Abbott, Cheshire, UK). Osallistujat suorittavat sitten maksimaalisen rasitustestin, joka sisältää pyöräergometrillä suoritetun ramppitestin (Lode Excaliber sport V2, Lode BV, Gronigen, Alankomaat) VO2-huipun ja kaasunvaihtokynnyksen (GET) määrittämiseksi. Ergometri säädetään siten, että jokainen kohde tuntee olonsa mukavaksi, ja asetukset tallennetaan ja toistetaan kaikkien myöhempien rasitustestien aikana. Testi sisältää kolme minuuttia polkemista 0 W:lla, jota seuraa jatkuva nopeutettu työnopeus 15 W·min-1. Osallistujia neuvotaan säilyttämään 65 ± 5 rpm:n poljinnopeus. koko testin ajan. Kun osallistuja ei enää pysty ylläpitämään nopeutta ≥ 55 rpm suullisesta rohkaisusta huolimatta, testi keskeytetään. Koko testin ajan sykettä (HR) tallennetaan lyhytaaltotelemetrialla (Polar, S610i, Kempele, Suomi). Keuhkojen kaasunvaihtoa ja ventilaatiota mitataan hengitys kerrallaan (COSMED Quark CPET, COSMED srl, Rooma, Italia). Kaasuanalysaattorit kalibroidaan ennen jokaista testiä tunnetun pitoisuuden omaavilla kaasuilla, ja turbiinin tilavuusanturi kalibroidaan kolmen litran ruiskulla. VO2peak määritetään korkeimmaksi VO2:ksi, joka mitataan 30 sekunnin aikana, ja GET määritetään käyttämällä V-slope-menetelmää (Beaver et al. 1986) ensimmäisenä suhteettomana lisäyksenä hiilidioksidin tuotannossa (VCO2) suhteessa VO2:een. Työnopeus, joka vastaa 105 % VO2-huipusta ja 50 %∆ GET:stä, joka on 50 % GET:n ja VO2piikin erosta, lasketaan käyttämällä VO2:n lineaarista regressiota työnopeuden funktiona ottaen huomioon VO2:n viive suhteessa työnopeus, joka on olemassa rampin lisäharjoituksen aikana (Whipp et al. 1981). Harjoittelun päätyttyä osallistujille tarjotaan ruokalista, josta he valitsevat viisi ateriaa (kaksi aamiaista, yksi lounas ja kaksi illallista) syötäväksi ennen jokaista kolmesta kokeesta ja sen jälkeen.

Lopuksi osallistujat saavat ActiGraph-aktiivisuusmittarin ja ohjeet sen käyttöön. Osallistuja käyttää seurantalaitetta kahden ja puolen päivän ajan kunkin kolmen kokeen aikana; koetta edeltävänä päivänä heräämisestä, koepäivänä nukkumaan menoon ja koetta seuraavana päivänä heräämisestä kahden tunnin jälkeiseen hiilihydraattikuormitukseen (CHO).

Kolmas käynti Kolmas käynti järjestetään päivää ennen ensimmäistä koetutkimusta. Osallistuja saapuu ennen klo 14.00 noutamaan ateriansa. Vaikka osallistujat voivat vaihdella aterioiden sisältöä kokeen kummallakin puolella, aterioiden sisältö ja käyttöaika toistetaan jokaisessa kolmessa kokeessa. Osallistujan auttamiseksi laaditaan aterioiden ja kokeiden aikataulu, joka toimitetaan aterioiden mukana. Tämän aikataulun avulla osallistujat kirjaavat kaikki ylimääräiset ruuat, mukaan lukien välipalat, jotka nautitaan ennen ensimmäistä koetutkimusta ja sen jälkeen, jotta ne voidaan toistaa myöhempiä kokeita varten.

Tämän vierailun aikana osallistuja varustetaan myös FreeStyle Libre -sensorilla (FreeStyle Libre Sensor, Flash Glucose Monitoring System, Abbott Laboratories LTD., Maidenhead; Berkshire), ja hänelle näytetään, kuinka lukijaa käytetään. FreeStyle Libre -sensori on 14 päivän jatkuva henkilökohtainen glukoosin seurantajärjestelmä, joka kirjaa interstitiaaliset glukoositasot. Anturi kiinnitetään ei-dominoivaan olkavarteen tutkimuksen ajaksi. Anturi koostuu pienestä, noin 2 punnan kolikon kokoisesta levystä, jonka korkeus on 5 mm ja halkaisija 35 mm (Abbott, 2018), jossa on liima anturin kiinnittämiseksi osallistujaan, mukana on myös pieni filamentti, noin 0,4 mm paksu ja 5 mm korkea, mikä mittaa interstitiaalista glukoositasoa (FreeStyle, 2016). Osallistujia ohjeistetaan skannaamaan anturi joko ennen jokaista ateriaa tai kahdeksan tunnin välein sekä ennen nukahtamista ja heti heräämisen jälkeen. Kun anturi on skannattu, tiedot siirretään lukijalle, ja ne näyttävät interstitiaalisen glukoositasojen trendin viimeisten kahdeksan tunnin ajalta. Nämä tiedot säilyvät jopa 90 päivää.

Vierailut neljä - kuusi Osallistujaa osallistuu laboratorioon jokaisessa näistä tilaisuuksista samaan aikaan vuorokaudesta vuorokausivaihtelun minimoimiseksi. Osallistujat ovat nauttineet tarjotun aamiaisen vähintään tuntia ennen laboratorioon saapumistaan. Saapuessaan osallistujat istuvat 10 minuuttia ennen kuin verenpaine mitataan ja laskimoverinäyte otetaan kyynärpäälaskimosta 21 gaugen tarkkuusneulalla (Becton-Dickinson, Oxford, UK). Veri kerätään 6 ml:n K2EDTA-käsiteltyyn vacutainer-putkeen (BD Vacutainer Systems, Plymouth, UK). 1,5 µl kokoverta siirretään suoraan vacutainerista lipiditestipatruunaan ja analysoidaan välittömästi Alere Afinion AS100 POC-analysaattorilla (Abbott, Illinois, Yhdysvallat). Lisäksi 1,0 µl:sta kokoverta määritetään välittömästi glukoosi ja laktaatti (2300 Stat Plus, YSI, Yellow Springs, USA). Jäljelle jäänyt veri sentrifugoidaan 1500 x g 10 minuuttia 4 °C:ssa, plasma pipetoidaan polypropyleenimikrosentrifugiputkiin (Eppendorf, Hampuri, Saksa) ennen kuin se säilytetään -80 °C:ssa myöhempää analyysiä varten (insuliini).

Osallistujat suorittavat kukin kolmesta eri ehdosta kerran tutkimuksen keston aikana. Kokeelliset olosuhteet suoritetaan satunnaisessa järjestyksessä, jonka määrittää WinPepi for Windows, ja jokaisessa kokeellisessa tutkimuksessa on viisi päivää. Kolme ehtoa ovat; kymmenen intervallin suorittaminen työtaajuudella, joka vastaa 105 % VO2-huipusta työleposuhteella 1:1, kymmenen intervallin suorittaminen työtaajuudella, joka vastaa 50 % ∆ GET, työleposuhteella 1:1, ja Control (CON) istunto ilman harjoitusta. Palautuminen jokaisessa harjoituskokeessa sisältää ilmaisen pyöräilyn ilman vastustusta. Intervallin kesto ja palautumisjaksot vaihtelevat kokeiden välillä siten, että jokaisen kokeen aikana tehty kokonaistyö, CON pois lukien, on sama, välien kesto määräytyy 50 % ∆ -kokeella, joka asetetaan 60 s. työ- ja palautumisvälejä varten. Jokaista harjoituskoetta edeltää ja seuraa viiden minuutin lämmittely ja jäähdytys 30 W:n työkuormalla. Osallistujat voivat juoda vesijohtovettä ad libitum ennen koetta, sen aikana ja sen jälkeen.

Harjoituskokeiden aikana osallistujia pyydetään raportoimaan RPE (Rating Perceived Exertion) Borgin RPE-asteikolta (Borg, 1982) jokaisen palautumisjakson aikana. Koko kokeen ajan keuhkojen kaasunvaihtoa ja ventilaatiota mitataan hengityksestä ja kuulotaajuus tallennetaan.

Jäähdytyksen päätyttyä osallistujat istuutuvat ja verenpaine mitataan. Osallistujien tulee kuluttaa 75 g CHO:ta glukoosimonohydraatin muodossa 200 ml:ssa vettä viiden minuutin palautumisjakson jälkeen. Osallistujat voivat sitten vapaasti käydä suihkussa ja vaihtaa vaatteita ennen kuin lopullinen verinäyte ja verenpainemittaus otetaan tunnin kuluttua harjoituksen päättymisestä. Osallistujat saavat pullon, joka sisältää 75 g CHO:ta glukoosimonohydraattina 200 ml:ssa vettä, ja heitä pyydetään juomaan tämä seuraavana koepäivänä, samaan aikaan kuin ensimmäinen CHO-lataus.

Vierailut Seitsemän osallistujaa osallistuu laboratorioon glukoosisensorin poistamiseksi ja interstitiaalisen glukoosilukijan ja aktiivisuusmittarin palauttamiseksi.

Haittavaikutukset Kaikki haittatapahtumat (AE), vakavat haittatapahtumat (SAE) tai epäillyt odottamattomat vakavat haittavaikutukset (SUSAR) raportoidaan tutkimuksen sponsorille Aberystwythin yliopiston standardien raportointimekanismien kautta. Mahdollinen AE sisältää; lihaskipu/vaurio, pahoinvointi ja sydän- ja verisuonitapahtumat. Näiden jokaisen riski minimoidaan sopivilla lämmittely- ja jäähdytysharjoituksilla sekä sydän- ja verisuonitutkimuksella.