Effect van intervaltraining met hoge intensiteit op metabolische fitheid bij mannen met overgewicht. (CALIN)

Deelnemers:

Voor deze studie werden 16 volwassen mannen met overgewicht of obesitas (BMI-bereik 28 - 36 kg/m2) geworven en gerandomiseerd in twee experimentele groepen (training met hoge intensiteit (n=8) en continue matig-intensieve aerobe training (n=8). )). Randomisatie gebeurde met de envelopmethode. Deelnemers werden uitgesloten als ze op basis van medische dossiers diabetes (HbA1c>6,5%), ernstige musculoskeletale (bijv. artrose), cardiovasculaire (bijv. chronisch hartfalen) of respiratoire (bijv. chronische obstructieve longziekte (COPD)) problemen hadden. geïnformeerde toestemming werd gegeven door alle deelnemers vóór toelating tot de studie. De studie werd goedgekeurd door de ethische commissie van het Universitair Ziekenhuis Gent (B670201318620).

Interventie:

De interventiegroep deed een high intensity interval training [HIIT]. De HIIT-groep volgde een trainingsprogramma van 10 weken. De deelnemers trainden twee keer per week 40 minuten onder begeleiding van twee fysiotherapeuten. Elke trainingssessie omvatte een opwarming [strekken van de grote spiergroepen en cardiovasculaire oefeningen op 30% van het maximale fietsvermogen gedurende vijf minuten], een sprintintervalblok [10 minuten], continue aerobe oefening [10 minuten], nog een sprintinterval blok [10 minuten] en cooling down [strekken van de grote spiergroepen en cardiovasculaire oefeningen op 30% van piek Watt gedurende 5 minuten]. Gedurende de eerste 5 weken bestond elk sprintintervalblok uit 10 sprints [>100 omw/min] van 15 seconden bij een fietsweerstand passend bij de ventilatiedrempel [VTR], afgewisseld met 45 seconden relatieve rust [50 omw/min bij videorecorder]. Vanaf week 6 tot week 10 werd de intensiteit van sprinten en relatieve rust verhoogd tot 110% van VTR.

vergelijkende groep:

De vergelijkingsgroep trainde 10 weken continu aerobic [CAT], tweemaal per week en 40 minuten per sessie [volume en frequentie is gelijk aan HIIT]. Het protocol van de CAT-groep bestond uit warming-up [strekken van de grote spiergroepen en cardiovasculaire oefeningen op 30% van het maximale fietsvermogen gedurende vijf minuten], continue aerobe training [3 keer 10 minuten] en cooling-down [strekken van de grote spiergroepen en cardiovasculaire oefeningen op 30% van het maximale fietsvermogen gedurende vijf minuten]. Tijdens het continue aërobe protocol [fietsen of steppen] trainden de deelnemers gedurende 10 minuten met een HR die vergelijkbaar was met de HR bij VT [60 r/min], die vanaf week 6 werd verhoogd tot 110% van VT. De training werd begeleid door twee fysiotherapeuten.

Bij beide beweegvormen fietsten de deelnemers in het eerste en derde blok en fietsten of stapten ze in het tweede blok. De opleidingen werden gegeven in de afdeling Kinesitherapie van het Universitair Ziekenhuis Gent.

Uitkomstvariabelen:

De kwantificering van alle onderzochte variabelen werd uitgevoerd door geblindeerde beoordelaars. Alle testen en metingen werden uitgevoerd in het inspanningslaboratorium van de afdeling Kinesitherapie, Universiteit Gent (maximale inspanningstest, metabole flexibiliteit) of op de afdeling Endocrinologie Universitair Ziekenhuis Gent (OGTT en spierbiopsie) of afdeling Pathologische Anatomie (spierhistologie). Voorafgaand aan alle testen en metingen werden de deelnemers goed geïnformeerd en vertrouwd gemaakt met de apparatuur en testprotocollen. Alle deelnemers van elke groep werden voor en na de interventie op hetzelfde moment van de dag getest. Alle deelnemers behielden normale fysieke activiteit en voedingspatronen, en onthielden zich van uitputtende lichaamsbeweging drie dagen voorafgaand aan elke experimentele dag. Antropometrie Hoogte werd gemeten tot op 0,1 cm nauwkeurig met behulp van een stadiometer (Holtain Ltd, Pembrokeshire, VK). Het gewicht werd gemeten tot op 0,1 kg nauwkeurig op een digitale weegschaal (Seca, Duitsland) waarbij de proefpersoon lichtgewicht kleding droeg en geen schoenen. De body mass index (BMI) werd berekend op basis van gewicht en lengte.

Lichamelijke conditie Maximale cardiopulmonale inspanningstest. De deelnemers werden getest op een computergestuurde cyclo-ergometer (Marquette Case, Marquette Electronics, Milwaukee, WI, VS) met behulp van een oplopend protocol (20 W/min) beginnend bij 40 W. Twaalfafleidingen elektrocardiogram en hartslag (HR ) werden continu geregistreerd tijdens de test, terwijl de bloeddruk elke twee minuten werd gemeten met een manuele bloeddrukmeter. De proefpersonen werden vertrouwd gemaakt met de testprocedure vóór de baselinetest. Proefpersonen werd gevraagd en aangemoedigd om inspanningstests uit te voeren tot fysieke uitputting of totdat de arts de test stopte vanwege ernstige bijwerkingen, zoals toenemende pijn op de borst, duizeligheid, mogelijk levensbedreigende aritmieën, klinisch belangrijke ST-segmentafwijkingen, duidelijke systolische hypotensie of hypertensie . Tests werden geclassificeerd als maximaal wanneer de respiratoire uitwisselingsratio (RER) hoger was dan 1,1. Ademhalingsgasmetingen werden verkregen met behulp van een Metalyzer 3B (Cortex, Leipzig, Duitsland). Zuurstofverbruik (VO2), kooldioxideproductie (VCO2), minuutventilatie (VE), ademvolume, ademhalingsfrequentie en gemengde expiratoire kooldioxideconcentratie werden continu gemeten met gemengde kameranalyse. Piek VO2 werd uitgedrukt als de hoogst bereikte VO2 tijdens de laatste 30 seconden van de training volgens de richtlijnen van de American Thoracic Society. De beademingsdrempel (VT) werd bepaald op basis van de metabole equivalenten van O2 en CO2 (VE/VO2 en VE/VCO2). Het punt waarop de VE/VO2 toenam zonder een toename in VE/VCO2 werd geïdentificeerd als de VT.

Basale respiratoire uitwisselingsratio Deelnemers moesten 30 minuten op hun rug liggen na een nacht vasten in een rustige en thermoneutrale omgeving. Basaal zuurstofverbruik en kooldioxideproductie werden gemeten met een geautomatiseerde ademhalingsgasanalysator met behulp van een masker (Metalyzer 3B; Cortex, Leipzig, Duitsland). Het gasanalysesysteem werd vóór elk experiment gekalibreerd. RER werd berekend als VCO2/VO2. Deze verhouding ligt in een interval tussen 0,7 en 1,0 wat duidt op dominante vetoxidatie ten opzichte van dominante koolhydraatoxidatie.

Orale glucosetolerantietest (OGTT) Om 8:00 uur , na een vasten van 10 tot 12 uur 's nachts, kregen de proefpersonen een OGTT van 75 g. Bloedmonsters werden genomen bij -30, -15, 0, 30, 60, 90 en 120 min voor de meting van plasmaglucose- en insulineconcentraties. Insulineniveaus werden bepaald met behulp van de immunoanalysator COBAS e411 (Roche). Glucose werd geanalyseerd met de hexokinasemethode (COBAS, Roche).

Om de insulinegevoeligheid te evalueren werd een OGTT-samengestelde score berekend op basis van de referentie van Matsudoa et al.. Deze score is samengesteld als 10.000/vierkantswortel van (nuchtere glucose x nuchtere insuline) x (gemiddelde glucose x gemiddelde insuline tijdens OGTT). Hoe hoger de score, hoe beter de insulinegevoeligheid.

Spierbiopsie Na een rustperiode van 1 uur werd een percutaan naaldbiopsiemonster genomen uit de rechter vastus lateralis-spier met een biopsiepistool (naald 14G) onder plaatselijke verdoving door een incisie van 2 mm in de huid (2-3 ml lidocaïne). onder begeleiding van echografie. Twee spiermonsters van 15 mg werden genomen en geïncubeerd in PG (Paraformaldehyde en Glutaaraldehyde) voor transmissie-elektronenmicroscopie (TEM).

Transmissie-elektronenmicroscopie TEM werd gebruikt om IMCL en mitochondriale kenmerken te bepalen. Monsters werden bekeken op 6.500 × met behulp van een JEOL 1200EX TEM. Zestien microfoto's werden verkregen van 8 willekeurig bemonsterde longitudinale secties van spiervezels (2 microfoto's/vezel) van elke individuele spier - één microfoto genomen nabij het celoppervlak dat het subsarcolemmale (SS) gebied vertegenwoordigt en de andere verkregen van parallelle bundels myofibrillen die de intramyofibrillaire regio vertegenwoordigen. (IMF) regio. Lipidedruppeltjes en mitochondriale fragmenten werden omcirkeld en omgezet naar werkelijke grootte met behulp van een kalibratieraster. Voor elke set van 16 afbeeldingen werden de gemiddelde IMCL- of mitochondriale grootte (µm2), het totale aantal IMCL-druppeltjes of mitochondria per vierkante micrometer weefsel (#/µm2) berekend in de IMF- en SS-compartimenten door digitale beeldvormingssoftware (Image Pro Plus, ver. 4.0; Media Cybernetica, Silver Springs, MD). De referentie voor SS-ruimtekwantificering was de cytoplasmatische ruimte tussen het sarcolemma en de eerste laag myofibrillen.

Statistische analyses Alle gegevens werden geanalyseerd met een in de handel verkrijgbaar statistisch softwareprogramma (Statistical Package for the Social Sciences, SPSS 20.0, SPSS Chicago, IL, VS). Gegevens worden uitgedrukt als gemiddelde en standaarddeviatie (SD). Vanwege de kleine steekproefomvang had een niet-parametrische statistische evaluatie de voorkeur. Om pre-post verschillen binnen groepen te evalueren, werd een Wilcoxon-test uitgevoerd. Om pre-post verschillen tussen groepen te evalueren, werden verschillen tussen pre- en post-evaluatie berekend (pre minus post) en vergeleken met een Mann Withney U-test. Significantieniveaus werden vastgesteld op P