Ottimizzazione dell'intensità dell'esercizio durante l'allenamento a intervalli ad alta intensità per il controllo del glucosio nel prediabete

Reclutamento Reclutamento 12 uomini saranno reclutati tramite gli ambulatori Church e Borth GP ad Aberystwyth. Ai pazienti che frequentano gli appuntamenti del medico di famiglia che sono considerati a rischio di sviluppare il diabete verrà prelevato un campione di sangue come parte delle cure abituali, questo campione verrà analizzato per HbA1c. Se il valore di HbA1c è compreso tra 42 e 47 mmol·mol-1 il paziente è considerato prediabetico. La cura usuale per questo gruppo sarebbe quella di informare il paziente di nuova diagnosi per lettera del risultato del test e fornire informazioni sulla dieta e l'esercizio fisico per ridurre il rischio di sviluppare T2DM. I pazienti che hanno avuto un valore di HbA1c compreso tra 42 e 47 mmol·mol-1 durante i 12 mesi precedenti saranno identificati dall'ambulatorio che contatterà quindi il paziente per posta con i dettagli dello studio, comprese le informazioni di contatto per il gruppo di ricerca. Il team di ricerca non avrà alcun contatto con il paziente a meno che non lo contatti per richiedere maggiori informazioni. Inoltre, i poster saranno posizionati nel campus della Aberystwyth University, nella città di Aberystwyth, e verrà inviata un'e-mail a IBERS e al personale dell'università, oltre a utilizzare i social network tra cui WARU (https://waru.org.uk/cms/) Account Facebook e Twitter. I potenziali partecipanti, non reclutati attraverso il loro intervento medico di base, ma a cui è stato diagnosticato il prediabete possono contattare il gruppo di ricerca per esprimere il proprio interesse.

A seguito del contatto che esprime interesse alla partecipazione, il gruppo di ricerca fornirà all'individuo la scheda informativa del partecipante via e-mail o posta. Se dopo aver ricevuto e letto le informazioni sui partecipanti, l'individuo è ancora interessato a essere coinvolto nello studio, anche i dettagli di contatto verranno trasmessi al Dipartimento di Cardiologia del Bronglais General Hospital. Il consenso sarà ottenuto prima della condivisione delle informazioni di contatto. Verrà quindi fissato un appuntamento tra il cardiologo e il partecipante per la prima visita, anche il ricercatore capo parteciperà a questa prima visita.

Visita uno All'arrivo presso l'ospedale locale, i partecipanti riceveranno una dettagliata spiegazione verbale del protocollo dello studio da parte del ricercatore capo, che spiegherà lo scopo dello studio e dichiarerà esplicitamente ciò che è loro richiesto. Il partecipante avrà anche l'opportunità di porre domande sullo studio e sarà informato del suo diritto di ritirarsi senza bisogno di spiegazioni. Daranno quindi il consenso informato scritto a partecipare allo studio. Una volta dato il consenso, ai partecipanti verrà quindi chiesto di completare un questionario di screening sanitario. Successivamente, il partecipante completerà un test da sforzo con monitoraggio continuo dell'elettrocardiogramma (ECG), utilizzando il "protocollo Bruce", che verrà esaminato per un'indicazione di malattia cardiovascolare. Se il partecipante viene escluso dallo studio in base ai risultati dell'ECG, verrà informato dal cardiologo che informerà quindi il proprio medico di base. Se il partecipante non è escluso in questa fase, verrà concordata una data e un orario per la seconda visita.

Visita Due All'arrivo il partecipante avrà la possibilità di chiedere chiarimenti su qualsiasi aspetto dello studio e il suo coinvolgimento, inoltre gli sarà ricordato il diritto di ritirarsi dallo studio. Il partecipante siederà per 10 minuti prima della pressione sanguigna (Omron M2 Basic, Automatic Blood Pressure Monitor, Milton Keynes, UK) altezza (Harpenden Stadiometer, Holtain Ltd; Crymych, UK) massa corporea (Tanita, Body Composition Analyzer, DC-430MA, Amsterdam, Paesi Bassi) e la circonferenza della vita (Rollfix, Hoechstmass, Germania Ovest) vengono registrati e viene calcolato l'indice di massa corporea (BMI). Verrà prelevato un campione di sangue dal polpastrello e analizzato per l'emoglobina glicata (HbA1c) e il profilo lipidico del sangue (Alere Afinion AS100, Abbott, Cheshire, Regno Unito). I partecipanti completeranno quindi un test di esercizio massimale che comporterà il completamento di un test di "rampa" eseguito su un cicloergometro (Lode Excaliber sport V2, Lode BV, Gronigen, Paesi Bassi) per determinare VO2peak e Gas Exchange Threshold (GET). L'ergometro verrà regolato in modo che ogni soggetto sia a suo agio e le impostazioni verranno registrate e replicate durante tutti i successivi test da sforzo. Il test comporterà tre minuti di pedalata a 0 W, seguiti da un aumento progressivo continuo della velocità di lavoro di 15 W·min-1. I partecipanti saranno istruiti a mantenere una cadenza di 65 ± 5 r.p.m. durante tutta la prova. Quando il partecipante non riesce più a mantenere ≥ 55 giri/min, nonostante l'incoraggiamento verbale, il test verrà interrotto. Durante il test, la frequenza cardiaca (FC) verrà registrata tramite telemetria a onde corte (Polar, S610i, Kempele, Finlandia). Lo scambio di gas polmonare e la ventilazione saranno misurati respiro per respiro (COSMED Quark CPET, COSMED srl, Roma; Italia). Gli analizzatori di gas saranno calibrati prima di ogni test con gas di concentrazione nota, e il trasduttore di volume della turbina sarà calibrato utilizzando una siringa da tre litri. Il VO2peak sarà determinato come il VO2 più alto misurato in 30 secondi e il GET sarà determinato utilizzando il metodo V-slope (Beaver et al. 1986) come il primo aumento sproporzionato dell'emissione di anidride carbonica (VCO2) rispetto al VO2. Il tasso di lavoro corrispondente al 105% del VO2peak e al 50%∆ del GET, che è il 50% della differenza tra GET e VO2peak, sarà calcolato utilizzando la regressione lineare del VO2 rispetto al tasso di lavoro tenendo conto del ritardo del VO2 relativo al ritmo di lavoro che esiste durante l'esercizio incrementale della rampa (Whipp et al. 1981). Al termine dell'esercizio, ai partecipanti verrà fornito un menu dal quale sceglieranno cinque pasti (due colazioni, un pranzo e due cene) da consumare prima e dopo ciascuna delle tre prove sperimentali.

Infine, ai partecipanti verrà fornito un tracker di attività ActiGraph e istruzioni sul suo utilizzo. Il tracker verrà indossato dal partecipante per un periodo di due giorni e mezzo durante ciascuna delle tre prove sperimentali; il giorno prima di una prova dal risveglio, il giorno della prova fino al momento di andare a letto e il giorno successivo alla prova dal risveglio fino a due ore dopo il secondo carico di carboidrati (CHO).

Visita Tre La visita tre si svolgerà il giorno prima della prima prova sperimentale. Il partecipante arriverà prima delle 14:00 per ritirare i propri pasti. Mentre i partecipanti possono variare il contenuto dei pasti su entrambi i lati di una prova, i pasti saranno duplicati nel contenuto e nel tempo di consumo per ciascuna delle tre prove sperimentali. Per aiutare il partecipante, verrà completato e fornito un programma di pasti e prove con i pasti. Questo programma verrà utilizzato dai partecipanti per registrare qualsiasi ulteriore assunzione di cibo, compresi gli spuntini, che vengono consumati prima e dopo la prima prova sperimentale in modo che possano essere replicati per le prove successive.

Durante questa visita il partecipante sarà inoltre dotato di un sensore FreeStyle Libre (FreeStyle Libre Sensor, Flash Glucose Monitoring System, Abbott Laboratories LTD., Maidenhead; Berkshire) e verrà mostrato come utilizzare il lettore. Il sensore FreeStyle Libre è un sistema di monitoraggio personale continuo del glucosio per 14 giorni che registra i livelli di glucosio interstiziale, il sensore è montato sulla parte superiore del braccio non dominante per la durata dello studio. Il sensore è costituito da un piccolo disco, delle dimensioni di una moneta da £ 2, 5 mm di altezza e 35 mm di diametro (Abbott, 2018), con un adesivo per attaccare il sensore al partecipante, c'è anche un piccolo filamento, circa 0,4 mm di spessore e 5 mm di altezza, che misura i livelli di glucosio interstiziale (FreeStyle, 2016). Ai partecipanti verrà chiesto di scansionare il sensore prima di ogni pasto o ogni otto ore, e anche prima di addormentarsi e non appena si svegliano. Una volta scansionato il sensore, i dati vengono trasferiti sul lettore e mostra l'andamento dei livelli di glucosio interstiziale nelle ultime otto ore e memorizzerà questi dati per un massimo di 90 giorni.

Visite Quattro - Sei I partecipanti frequenteranno il laboratorio in ciascuna di queste occasioni alla stessa ora del giorno per ridurre al minimo la variazione diurna. I partecipanti avranno consumato la colazione fornita almeno un'ora prima dell'arrivo in laboratorio. All'arrivo i partecipanti saranno seduti per 10 minuti prima che la pressione sanguigna venga registrata e un campione di sangue venoso prelevato dalla vena antecubitale utilizzando un ago di precisione calibro 21 (Becton-Dickinson, Oxford, Regno Unito). Il sangue sarà raccolto in una provetta vacutainer da 6 mL trattata con K2EDTA (BD Vacutainer Systems, Plymouth, UK). 1,5 µl di sangue intero saranno trasferiti direttamente dal vacutainer in una cartuccia per il test dei lipidi e dosati immediatamente sull'analizzatore POC Alere Afinion AS100 (Abbott, Illinois, Stati Uniti). Ulteriori 1.0 µl di sangue intero saranno analizzati immediatamente per glucosio e lattato (2300 Stat Plus, YSI, Yellow Springs, USA). Il sangue rimanente sarà centrifugato a 1500xg per 10 min a 4°C, il plasma sarà pipettato in provette per microcentrifuga in polipropilene (Eppendorf, Amburgo, Germania) prima di essere conservato a -80°C per successive analisi (insulina).

I partecipanti eseguiranno ciascuna delle tre diverse condizioni una volta per tutta la durata dello studio. Le condizioni sperimentali verranno eseguite in ordine casuale, determinato da WinPepi per Windows, con ciascuna delle prove sperimentali separate da cinque giorni. Le tre condizioni sono; completare dieci ripetute a un ritmo di lavoro che equivale al 105% del VO2peak con un rapporto di riposo del lavoro di 1:1, completare dieci ripetute a un ritmo di lavoro che equivale al 50% ∆ GET, con un rapporto di riposo del lavoro di 1:1 e un Controllo (CON) sessione senza esercizio. Il recupero in ciascuna delle prove di esercizio comporterà il ciclismo libero contro nessuna resistenza. La durata dell'intervallo e i periodi di recupero varieranno tra le prove in modo che il lavoro totale svolto durante ogni prova, esclusa CON, sarà lo stesso, la durata degli intervalli sarà determinata dalla prova 50% ∆ che sarà fissata a 60 s per il lavoro e gli intervalli di recupero. Ciascuna delle prove di esercizio sarà preceduta e seguita da cinque minuti di riscaldamento e defaticamento con un carico di lavoro di 30 W. I partecipanti potranno bere acqua del rubinetto ad libitum prima, durante e dopo la prova.

Durante le prove di esercizio, ai partecipanti verrà chiesto di riportare la loro valutazione dello sforzo percepito (RPE) dalla scala RPE di Borg (Borg, 1982) durante ciascuno degli intervalli di recupero. Durante la prova lo scambio di gas polmonare e la ventilazione saranno misurati respiro per respiro e la frequenza cardiaca registrata.

Al termine del defaticamento i partecipanti saranno seduti e la pressione sanguigna registrata. I partecipanti dovranno consumare un carico di CHO di 75 g di CHO sotto forma di glucosio monoidrato in 200 ml di acqua dopo il periodo di recupero di cinque minuti. I partecipanti sono quindi liberi di fare la doccia e cambiarsi prima che venga prelevato un campione di sangue finale e la misurazione della pressione sanguigna, un'ora dopo il completamento dell'esercizio. Ai partecipanti verrà fornito un flacone contenente 75 g di CHO sotto forma di glucosio monoidrato in 200 ml di acqua, verrà chiesto loro di berlo il giorno successivo alla prova, contemporaneamente al primo carico di CHO.

Visite Sette partecipanti si presenteranno al laboratorio per la rimozione del sensore glicemico, e per restituire il lettore di glucosio interstiziale e il tracker di attività.

Effetti avversi Eventuali eventi avversi (AE), eventi avversi gravi (SAE) o sospette reazioni avverse gravi inattese (SUSAR) verranno segnalati allo sponsor dello studio tramite i meccanismi di segnalazione standard dell'Aberystwyth University. Il potenziale AE includerebbe; indolenzimento/danno muscolare, nausea ed eventi cardiovascolari. Il rischio di ciascuno di questi sarà ridotto al minimo da appropriati esercizi di riscaldamento e defaticamento e screening cardiovascolare.