Armare la salute: può rompere il tempo di seduta riposante con l'attività contrattile della parte superiore del corpo regolare la salute metabolica. (AYH)

- Visita di screening di familiarizzazione - (Visita 1) Prima di partecipare allo studio, tutti i partecipanti visiteranno il laboratorio di esercitazione per una visita di familiarizzazione e screening dove verrà loro mostrata l'area sperimentale designata, forniranno il consenso informato scritto e verranno effettuate varie misurazioni.

Tutti i partecipanti dovranno digiunare dalle 22:00 in poi la sera prima di questa prima visita (l'acqua potabile è consentita). Ai partecipanti verrà poi fornita una colazione standardizzata all'arrivo (dopo aver ottenuto il consenso). Questo pasto sarà prescritto in base alla massa corporea e fornirà circa 8 kcal per kg di peso corporeo composto da 13-14% di proteine, 51-52% di carboidrati e 35% di grassi. Gli ingredienti tipici usati qui saranno; Bagel semplici con margarina e una polvere proteica mescolata con latte intero.

Ingredienti alternativi corrispondenti al contenuto nutrizionale di questo pasto saranno esplorati alla luce di particolari preferenze dietetiche (ad es. vegano) o allergie alimentari (es. intolleranza al lattosio).

È anche importante che i partecipanti evitino l'esercizio fisico generale e il consumo di alcol o caffè nelle 48 ore (2 giorni) che precedono questa prima visita (e le restanti due visite), questo sarà chiarito nella scheda informativa del partecipante. L'esercizio molto faticoso deve essere evitato 72 ore (3 giorni) prima.

Ai partecipanti verrà chiesto di registrare tutti i cibi e le bevande consumati il ​​giorno prima di questa prima visita. Verrà quindi chiesto loro di replicare questa dieta il giorno prima delle visite rimanenti utilizzando il loro registro dietetico come guida. Pertanto, tutti i pasti che precedono ogni visita saranno standardizzati e non confonderanno i risultati.

Le misurazioni effettuate durante questa visita includono; antropometria di base (massa corporea, circonferenza vita, % grasso corporeo); pressione sanguigna; variabili biochimiche (HbA1c e lipidi ematici e CRP); Dispendio energetico (a riposo, durante la camminata lenta su tapis roulant in stato stazionario ea numerose intensità su una macchina ergometrica per le braccia); e misure di attività fisica di vita libera oggettivamente determinata, comportamento sedentario e postura.

Misurazione antropometrica alla visita 1 La pressione arteriosa sarà misurata in posizione seduta. Si otterranno tre misurazioni e verrà utilizzata la media delle ultime due misurazioni.

Misure antropometriche di base come la massa corporea e la percentuale di grasso corporeo (misurate attraverso l'analisi della bioimpedenza) saranno prese insieme all'altezza e alla circonferenza della vita (punto medio tra il margine costale inferiore e la cresta iliaca). Questi verranno registrati rispettivamente con l'approssimazione di 0,1 kg, 0,5%, 0,5 cm e 0,5 cm.

Variabili biochimiche raccolte alla visita 1 Durante la visita 1 verrà prelevato un campione di sangue per il quale verranno misurati HbA1c (emoglobina glicata), CRP (proteina C-reattiva) e profilo lipidico. Tutte le venepunture saranno eseguite da professionisti sanitari qualificati e tutte le analisi biochimiche saranno condotte in cieco rispetto alle condizioni di trattamento. A tutti i partecipanti verrà inviata una lettera dei risultati individuali evidenziando i loro principali risultati clinici dopo la visita di familiarizzazione. Con il consenso dei partecipanti, tutti i risultati verranno copiati al proprio medico di famiglia. A tutti i partecipanti il ​​cui Hba1c è pari o superiore al 6,5% verrà inviata una lettera dei risultati individuali in cui si consiglia vivamente di fissare un appuntamento con il proprio medico di famiglia il prima possibile per discutere i propri risultati in modo più dettagliato, poiché ciò è indicativo del diabete. Allo stesso modo, a tutti i partecipanti il ​​cui HbA1c è compreso tra il 6 e il 6,4% verrà inviata anche una lettera dei risultati individuali che li consiglierà di fissare un appuntamento con il proprio medico di famiglia se interessati, poiché ciò è indicativo di pre-diabete. Con il consenso dei partecipanti, anche il medico di base verrà informato della situazione e gli verrà inviata una lettera dei risultati

Test del dispendio energetico durante la visita 1 Durante la prima visita, il dispendio energetico a riposo, mentre si cammina a 3 km/h e durante l'esecuzione dell'ergometria del braccio a diverse intensità sarà misurato tramite il gas respiratorio raccolto dai partecipanti utilizzando il Cortex o il GEM respiro per respiro sistema automatizzato di analisi dei gas.

Al fine di valutare il dispendio energetico a riposo, a ciascun partecipante verrà chiesto di sedersi in silenzio (astenendosi dal movimento) per 30 minuti mentre indossa una maschera antigas/cappuccio. I dati sui gas scaduti verranno quindi raccolti nella seconda metà di questo periodo di 30 minuti una volta che i valori si saranno stabilizzati.

Successivamente, verrà eseguita una camminata di 3 km orari su un tapis roulant per 10 minuti (anche indossando una maschera antigas), da cui verranno raccolti i dati del gas espirato negli ultimi 5 minuti.

L'ergometria del braccio leggero mentre si è seduti verrà quindi eseguita a intervalli di 5 minuti (attraverso numerose intensità) da cui verranno raccolti i dati sui gas espirati nel 2°, 3° e 4° minuto, scartando sia il primo che l'ultimo minuto. I partecipanti rimuoveranno anche la maschera facciale per 5 minuti tra ogni incontro di 5 minuti per consentire ai partecipanti di recuperare e affinché le uscite di spesa energetica tornino al loro livello di riposo prima del prossimo incontro di attività.

Questi dati determineranno di conseguenza l'intensità dell'ergometria del braccio da eseguire quando si interrompe il tempo di seduta, poiché i ricercatori vorrebbero che il dispendio energetico di queste interruzioni da seduti assomigli molto a quello della camminata leggera. Ciò consente ai ricercatori di chiarire ulteriormente il ruolo della sola postura poiché il dispendio energetico sarà mantenuto relativamente coerente con quello della ricerca precedente, consentendo di effettuare confronti diretti.

Misure oggettive dell'attività fisica alla visita 1 Ai partecipanti verrà fornito un accelerometro Actigraph per misurare il tempo trascorso in sedentarietà e in attività fisica da moderata a vigorosa in condizioni di vita libera. Ai partecipanti verrà chiesto di indossare questo accelerometro (posizionato sulla linea ascellare anteriore destra) per 7 giorni dopo la visita di familiarizzazione, fino a 7 giorni prima delle condizioni di trattamento e durante le condizioni sperimentali al fine di monitorare eventuali cambiamenti nei livelli di attività fisica e assicurarsi che i partecipanti abbiano evitato l'esercizio nei giorni precedenti alle condizioni di trattamento. Gli output includeranno passi al giorno, movimento totale del corpo (conteggi al giorno) e tempo in attività fisica sedentaria, leggera, moderata e di intensità vigorosa come determinato dai conteggi al minuto proposti da Freedson et al. (21)

Raccolta dei dati sulla postura e sul tempo sedentario alla visita 1 L'allocazione posturale (seduto e in piedi) e la deambulazione saranno quantificate utilizzando un monitor dell'attività fisica activPAL (PAL Technologies, Glasgow, Scozia). activPAL è un monitor a unità singola basato su un accelerometro triassiale che viene indossato sulla linea mediana sull'aspetto anteriore della coscia e fissato direttamente sulla pelle mediante medicazione. Il monitor produce un segnale relativo all'inclinazione della coscia e si è dimostrato uno strumento di misurazione valido e affidabile per determinare la postura durante le attività della vita quotidiana in una popolazione sana (22). Le uscite di questo dispositivo includono; tempo trascorso seduto, in piedi, facendo passi e transizioni da seduto a in piedi. Il dispositivo verrà indossato per 7 giorni dopo la visita di familiarizzazione, (insieme all'Actigraph) e durante le condizioni sperimentali.

- Condizioni sperimentali di trattamento (visite 2 e 3) Nelle settimane successive a questa visita di familiarizzazione iniziale, i partecipanti verranno assegnati a ricevere le seguenti due condizioni di trattamento (A: seduta prolungata e B: pause leggere dell'ergometria del braccio) in un ordine casuale utilizzando un servizio online strumento di randomizzazione. Ogni condizione di trattamento sarà effettuata in un solo giorno. In totale, lo studio richiede tre visite separate al Leicester Diabetes Centre, Leicester General Hospital, University Hospitals of Leicester; visita di familiarizzazione, condizione di primo trattamento e condizione di secondo trattamento.

Laddove i partecipanti abbiano un accesso limitato al trasporto motorizzato, verranno forniti taxi per ridurre l'attività ambulatoriale coinvolta nel tragitto da e verso ogni visita.

Per i partecipanti di sesso maschile, ci sarà un minimo di 7 giorni tra ogni condizione di trattamento. Per le donne, ci sarà un intervallo di un mese (o il più vicino possibile) a causa del potenziale che diverse fasi del ciclo mestruale di una donna possono influenzare la loro risposta glicemica a un pasto (23). Testare in periodi simili del mese evita questa potenziale variabilità. Tuttavia, se una partecipante di sesso femminile riferisce di essere in post-menopausa nel questionario pre-screening, verrà utilizzato un minimo di 7 giorni tra le condizioni di trattamento.

Condizione di trattamento A: seduta prolungata Durante la condizione di seduta prolungata, ai partecipanti sarà impedito di camminare e stare in piedi. Saranno in una stanza designata dotata di una sedia/scrivania e avranno accesso a un computer con servizi internet, libri e riviste o film per tutto il giorno. Saranno consentite pause per il bagno e verrà utilizzata una sedia a rotelle per portare i partecipanti in bagno per ridurre l'attività in posizione eretta.

Il giorno prima di ogni condizione di trattamento, ai partecipanti verrà chiesto di consumare lo stesso tipo e quantità di cibo e bevande che hanno registrato prima della loro visita di familiarizzazione. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di evitare alcol, caffeina ed esercizio di intensità moderata per 2 giorni prima di ciascuna condizione di trattamento (come fatto prima della visita uno) poiché i dati di riproducibilità hanno dimostrato che le risposte di insulina e trigliceridi all'ingestione di pasti sono buone in queste condizioni (24 ). Inoltre, ci sono prove che l'effetto di una singola sessione di esercizio sulla sensibilità all'insulina e sulla tolleranza al glucosio può durare fino a 48 ore (25). L'esercizio fisico intenso dovrebbe essere evitato per 3 giorni prima di ogni condizione di trattamento, poiché è stato riscontrato che questo aumenta la sensibilità all'insulina fino a 72 ore (26).

Ai partecipanti verrà chiesto di digiunare la notte prima di entrambe le condizioni di trattamento (e prima della familiarizzazione come discusso in precedenza) dalle 22:00 in poi. La mattina del test, ai partecipanti verrà inserita una cannula in una vena accessibile da un operatore sanitario qualificato e verrà prelevato il primo dei campioni di sangue (questo rappresenta il punto temporale: -1 ora secondo la figura 1). Le misurazioni della pressione sanguigna verranno effettuate immediatamente prima di ogni campione di sangue insieme a misure autodichiarate di affetto positivo, umore e sonnolenza (vedere la descrizione nella sezione 3.0 degli esiti secondari). Una volta inserita la cannula e prelevato il primo campione di sangue, ai partecipanti verrà quindi chiesto di sedersi in silenzio per 60 minuti per raggiungere uno stato stazionario. Durante questo periodo, i partecipanti dovranno completare una batteria di test di funzionalità cognitiva della durata di circa 25 minuti (vedere la descrizione nella sezione 4.0 dei risultati secondari).

Dopo questo periodo di 60 minuti, i partecipanti riceveranno un'altra misurazione della pressione sanguigna, valutazione dell'affetto positivo, dell'umore e della sonnolenza e prelievo di campioni di sangue, a quel punto verrà loro fornita una colazione standardizzata con pasti misti (09:00) (orario: 0h ). Il pasto sarà prescritto in base alla massa corporea e fornirà circa 8kcal per kg di peso corporeo composto da 13-14% di proteine, 51-52% di carboidrati e 35% di grassi. Un pasto misto di questa natura verrà utilizzato per garantire la validità ecologica poiché grassi e carboidrati sono solitamente co-ingeriti in situazioni di vita reale. Il prelievo di sangue insieme alle misurazioni di affetti positivi, umore, sonnolenza e pressione sanguigna continuerà a 30, 60, 120 e 180 minuti dopo la colazione. Un secondo pasto a pranzo (12:00) (con la stessa composizione nutritiva della colazione) verrà quindi consumato in 15 minuti. La pressione sanguigna, l'affetto positivo, l'umore, la sonnolenza e il prelievo di sangue continueranno a 30, 60, 120 e 180 minuti dopo il pranzo (Figura 1). I partecipanti ripeteranno quindi la batteria dei test delle funzioni cognitive dopo aver prelevato il loro campione di sangue finale. Tutti i partecipanti rimarranno seduti per tutto il periodo del test mentre intraprendono tipiche attività sedentarie come guardare la TV/DVD/leggere.

Condizione di trattamento B: interruzioni dell'ergometria del braccio leggero Questo sarà identico alla condizione di seduta prolungata (trattamento A), ma ai partecipanti sarà richiesto di interrompere il tempo di seduta riposante con l'attività contrattile della parte superiore del corpo da seduti. Questo sarà implementato sotto forma di pause di ergometria del braccio per 5 minuti ogni 30 minuti dopo la colazione e il pranzo. In totale, gli individui accumuleranno 12 periodi (60 minuti) di ergometria del braccio a intensità luminosa.

Il motivo principale per utilizzare periodi di 5 minuti ogni 30 minuti era raggiungere un equilibrio tra frequenza e utilità, poiché dover interrompere il tempo di seduta troppo regolarmente ha meno applicazioni nel mondo reale, specialmente in un ambiente d'ufficio in cui la seduta prolungata è prevalente. Ricerche precedenti hanno anche trovato risultati positivi durante l'interruzione del tempo di seduta in questo modo (38).

L'intensità (velocità e resistenza) di queste interruzioni dell'ergometria del braccio sarà stata derivata dai test di dispendio energetico condotti nella visita 1, poiché i ricercatori mirano ad abbinare l'intensità dell'ergometria del braccio a quella della camminata leggera a 3 km/h.