Coût métabolique de la position assise, debout et des transitions

Introduction Une activité physique (AP) régulière influence positivement la plupart des processus physiologiques du corps humain. Inversement, le comportement sédentaire (SB) - trop assis par opposition à trop peu d'activité physique - contribue négativement aux résultats de santé cardio-métabolique et à la mortalité prématurée [1-3]. L'obésité résulte d'un excès à long terme d'énergie consommée par rapport à l'énergie dépensée, un bilan énergétique positif [4]. Alors que la suralimentation contribue certainement à un bilan énergétique positif, l'épidémie d'obésité et les troubles métaboliques associés sont également entraînés par des réductions de l'énergie dépensée [5]. Les environnements humains modernes sont très différents de ceux de nos ancêtres. Les développements technologiques dans les transports, les communications, les lieux de travail et les divertissements à domicile confèrent une richesse de confort, mais augmentent le temps passé en SB, ce qui représente des coûts pour la santé humaine [6]. Avec l'utilisation accrue des ordinateurs, les employés de bureau peuvent rester assis pendant de longues périodes pendant lesquelles le coût métabolique (CM) est minime, ce qui rend de nombreux lieux de travail des environnements obésogènes [7]. Le temps passé assis contribue non seulement à un bilan énergétique positif, mais est également un facteur de risque indépendant d'excès d'adiposité [8,9] et d'obésité [10] même chez les personnes participant à des niveaux élevés d'activité physique modérée à vigoureuse (MVPA) [11, 12]. Même sans faire d'exercice, les gens peuvent avoir des niveaux d'activité physique de faible intensité (LIPA) très variables, qui à leur tour varient considérablement la dépense énergétique PA (PAEE) jusqu'à 2000 kcal/jour [13]. De nouvelles preuves soutiennent la faisabilité d'augmenter le MC quotidien en remplaçant le SB lié au travail de bureau par LIPA via des alternatives de poste de travail aux combinaisons traditionnelles de chaise de bureau et d'ordinateur de bureau [14].

Indépendamment du temps total assis, les preuves se sont multipliées sur les avantages métaboliques d'interrompre le temps assis plus souvent [15-17], avec moins d'attention sur MC à la suite de ces pauses. Il existe des bases scientifiques sur les différences de MC associées à « assis » et « debout », mais les résultats sont contradictoires [14,18]. De plus, d'autres alternatives ont été étudiées [14,19] et il semble qu'en termes de MC, s'asseoir sur un ballon de stabilité ou utiliser des bureaux assis-debout sont comparables à la condition assise traditionnelle EE (≅1,2 kcal min(-1 )). Les tapis roulants et les bureaux à pédales (alternatives aux postes de travail actifs) se sont révélés les plus prometteurs en termes d'EE (≅2-4 kcal min(-1)) [14]. Une autre stratégie consiste à introduire des pauses de marche dans un temps sédentaire prolongé qui, selon une étude récente [20], peut rapporter 24, 59 ou 132 kcal supplémentaires par jour, s'ils se levaient et marchaient à un rythme normal, auto-sélectionné pour un, deux ou cinq minutes par rapport à la position assise pendant la période de travail de 8 heures. À partir de cette intervention, la fréquence cardiaque (FC) a également été examinée pour évaluer les différences entre les conditions sans différences significatives entre les conditions pour la fréquence cardiaque. Par conséquent, prendre des pauses en position assise est un exutoire potentiel pour prévenir l'obésité et l'augmentation de l'obésité, mais la véritable contribution de la simple action de se lever d'une position assise et de revenir à la position assise (transition assis/debout) sur MC et HR est encore à investiguer. Pour surmonter ces limites, un essai contrôlé randomisé sera mené pour examiner le MC et le HR associés à la position assise, debout et aux transitions entre les comportements précédents en laboratoire et à l'aide de méthodes précises (calorimétrie indirecte). En incluant cette approche méthodologique, nous serons en mesure d'estimer la contribution supplémentaire d'une « pause » par rapport à la simple position debout lors de l'accumulation de temps sédentaire sur MC et HR [18].

Hypothèse

1. Le pourcentage d'augmentation du MC et de la fréquence cardiaque (FC) au-dessus du repos associé aux transitions assise, debout et assise/debout sera différent, indépendamment du sexe, de la composition corporelle et de l'âge.
2. Le MC, soit par kg de poids corporel, soit par kg de masse sans graisse, associé à la position assise et debout sera similaire, mais un coût plus élevé est attendu pour les transitions de la position assise à la position debout, quels que soient le sexe, l'âge et la FFM.

Objectifs

1. Déterminer les différences de MC entre les conditions assises, debout et de transition, en ajustant les effets du sexe, de la composition corporelle et de l'âge.
2. Déterminer les différences de fréquence cardiaque entre la position assise, debout et les transitions, en ajustant les effets du sexe, de la composition corporelle et de l'âge.

Participants Analyse de puissance d'échantillon Pour les calculs d'échantillon et de puissance, nous avons utilisé le (logiciel GPower, version 3.1.9.2) et avons considéré MC comme la variable de réponse continue. Sur la base d'une étude pilote avec un échantillon de petite taille qui visait à tester les différences de MC entre les trois conditions évaluées par calorimétrie indirecte, nous avons une taille d'effet d'environ 0,385 en utilisant des mesures répétées ANCOVA. Par conséquent, nous devrons étudier 50 participants pour pouvoir rejeter l'hypothèse nulle selon laquelle les moyennes de population des trois conditions expérimentales sont égales avec une probabilité (puissance) de 0,8. La probabilité d'erreur de type I associée à ce test de cette hypothèse nulle est de 0,05. Considérant qu'un taux d'abandon de 10 % peut survenir en raison de données non valides, nous recruterons 60 participants en utilisant une conception croisée dans laquelle les participants seront affectés au hasard pour effectuer les 3 conditions dans des ordres différents.

Recrutement et sélection de l'échantillon Au total, 60 participants en bonne santé, hommes et femmes, seront sélectionnés. Les participants seront recrutés par le biais d'annonces placées à proximité de l'institution et se porteront volontaires pour participer à cette étude. Si les critères d'inclusion sont présents, les participants seront assignés au hasard à l'un des ordres de conditions et participeront à l'étude.

Évaluations Anthropométrie Les sujets seront pesés à 0,1 kg près avec un minimum de vêtements et sans chaussures et la taille sera mesurée à 0,1 cm près dans une balance numérique avec stadiomètre intégré (Seca, Hambourg, Allemagne) selon les procédures standardisées décrites ailleurs [21 ]. L'IMC sera calculé à l'aide de la formule [poids (Kg)/taille2 (m2)].

Composition corporelle Pour estimer la masse grasse totale et la FFM, on utilisera l'absorptiométrie à rayons X à double énergie (Hologic Explorer-W, Waltham, USA). Un balayage du corps entier sera effectué et l'atténuation des rayons X pulsés entre 70 et 140 kV de manière synchrone avec la fréquence de ligne pour chaque pixel de l'image scannée sera mesurée.

Dépense énergétique au repos (REE) La REE sera estimée à l'aide d'un système de spirométrie en circuit ouvert (MedGraphics Corporation, Breezeex Software). Les sujets seront allongés sur le dos pendant environ 45 minutes. Le dispositif calorimètre est fixé au masque et les VO2 et VCO2 respiration par respiration sont mesurés pendant une période de 30 minutes. Les données seront analysées selon les procédures décrites ailleurs [22].

Mesure du MC dans chaque condition de test Le MC sera estimé à l'aide d'un système de spirométrie en circuit ouvert (MedGraphics Corporation, Breezeex Software). Chaque participant devra effectuer 4 périodes (conditions) de 10 minutes au cours desquelles l'appareil calorimètre est fixé au masque et la VO2 et la VCO2 respiration par respiration sont mesurées pendant 40 minutes. La première condition est de rester assis sur une chaise, les mains posées sur les cuisses pendant 10 minutes, en restant immobile. La deuxième condition est identique à la première mais le participant est en position debout (debout). Enfin, dans la troisième condition, le participant effectuera une transition assis-debout suivie d'une transition debout-assis, toutes les minutes. L'ordre des trois conditions sera attribué au hasard. La fréquence cardiaque sera mesurée en continu à l'aide d'un oxymètre de pouls relié au système MedGraphics. Il s'agit d'un dispositif médical qui surveille indirectement la saturation en oxygène du sang d'un patient (par opposition à la mesure de la saturation en oxygène directement à travers un échantillon de sang). Les données de fréquence cardiaque et de consommation d'oxygène seront analysées minute par minute.

Analyse statistique L'analyse statistique sera effectuée à l'aide de SPSS Statistics version 22.0, 2013 (SPSS Inc., Chicago, IL). Des statistiques descriptives (moyenne ± ET) seront calculées pour toutes les mesures de résultats. La normalité sera vérifiée à l'aide du test de Kolmogorov-Smirnov. Une ANCOVA à mesures répétées avec analyse post hoc sera utilisée pour comparer les différences entre les conditions, en ajustant les covariables potentielles (FFM et âge) et en considérant l'ordre de randomisation des conditions comme un effet inter-sujet. Pour tester la sphéricité ou l'homogénéité des variances, le test statistique de Mauchly sera réalisé. La signification statistique sera fixée à (p<0,05)

Analyse risques/bénéfices Le premier objectif de l'étude est d'évaluer le MC associé à la position assise, debout et aux transitions assise-debout. En faisant cela, nous serons en mesure d'estimer la contribution supplémentaire de la transition réelle vers MC par rapport à la position assise ou debout pendant de plus longues périodes. Les preuves ont montré que les SB avaient des effets délétères sur l'état de santé général, spécifiquement associés à un bilan énergétique positif qui conduit à l'adiposité et à la prise de poids, augmentant ainsi le risque d'obésité et les facteurs de risque métaboliques associés. Par conséquent, les participants ne bénéficieront que de cette intervention [23]. Aucun risque ne sera ajouté pour participer à l'étude car aucun risque ne sera associé à l'intervention elle-même. Des techniques reconnues et sûres seront utilisées pour évaluer la MC et la composition corporelle.

Vie privée et confidentialité des données Cette recherche n'aura lieu que si elle est approuvée par le comité d'éthique de la Faculdade de Motricidade Humana de l'Universidade de Lisboa et sera menée conformément à la déclaration d'Helsinki pour les études humaines. Tous les participants seront informés des risques éventuels de l'enquête avant de donner leur consentement éclairé écrit à participer. Les données collectées seront traitées et analysées, mais la confidentialité et la confidentialité seront toujours conservées. Par conséquent, toutes les données sont collectées et traitées sans aucun identifiant personnel et nous ne fournirons jamais le code. Les données sont conservées dans un fichier Excel et SPSS sur le serveur de la faculté connecté au Laboratoire d'exercice et de santé. Plus tard, les documents reçus avec les données de chaque participant seront détruits après la construction de la base de données.

Rémunération et assurance des participants Il n'y a pas de frais ni de coûts associés à la participation à cette étude, les participants n'auront donc pas besoin d'assurance. Cependant, comme décrit dans le consentement éclairé, le transport vers le laboratoire sera pris en charge par les participants.

Qui contacter en cas d'émergence ? Pedro Judice.

Conflits d'intérêts Les auteurs déclarent qu'il n'y a pas de conflits d'intérêts dans cette étude.