Arming Health: Kan bryte opp avslappende sittetid med kontraktil aktivitet i overkroppen regulere metabolsk helse. (AYH)

- Bekjent screeningbesøk - (Besøk 1) Før deltakelse i studien vil alle deltakere besøke treningslaboratoriet for et familiariserings- og screeningbesøk hvor de vil bli vist det utpekte forsøksområdet, gi skriftlig informert samtykke og få utført ulike målinger.

Alle deltakere vil bli pålagt å faste fra kl. 22.00 og utover kvelden før dette første besøket (drikkevann er tillatt). Deltakerne vil da få en standardisert frokost ved ankomst (etter samtykke er innhentet). Dette måltidet vil bli foreskrevet i henhold til kroppsmasse og vil gi omtrent 8 kcal per kg kroppsvekt bestående av 13-14 % protein, 51-52 % karbohydrat og 35 % fett. Typiske ingredienser som brukes her vil være; Vanlige bagels med margarin og et proteinpulver blandet med helmelk.

Alternative ingredienser som matcher næringsinnholdet i dette måltidet vil bli utforsket i lys av spesielle kostholdspreferanser (dvs. veganer) eller matallergier (dvs. laktoseintoleranse).

Det er også viktig at deltakerne unngår generell trening og inntak av alkohol eller kaffe i de 48 timene (2 dager) frem til dette første besøket (og de resterende to besøkene), dette vil fremgå av deltakerinformasjonsskjemaet. Svært anstrengende trening må unngås 72 timer (3 dager) før.

Deltakerne vil bli bedt om å registrere all mat og drikke som ble konsumert dagen før dette første besøket. De vil deretter bli bedt om å replikere denne dietten dagen før de gjenværende besøkene ved å bruke kostholdet deres for å veilede dem. Derfor vil alle måltider frem til hvert besøk bli standardiserte og vil ikke forvirre resultatene.

Målingene som ble tatt under dette besøket inkluderer; grunnleggende antropometri (kroppsmasse, midjeomkrets, kroppsfett %); blodtrykk; biokjemiske variabler (HbA1c og blodlipider og CRP); Energiforbruk (i hvile, under sakte steady state-gåing på tredemølle og ved mange intensiteter på en armergometermaskin); og mål på objektivt bestemt frittlevende fysisk aktivitet, stillesittende atferd og holdning.

Antropometrimåling ved besøk 1 Arterielt blodtrykk vil bli målt i sittende stilling. Tre målinger vil bli tatt og gjennomsnittet av de to siste målingene vil bli brukt.

Grunnleggende antropometriske mål som kroppsmasse og kroppsfettprosent (målt gjennom bioimpedansanalyse) vil bli tatt sammen med høyde og midjeomkrets (midtpunkt mellom nedre costal margin og iliaca crest). Disse vil bli registrert til nærmeste 0,1 kg, 0,5 %, 0,5 cm og 0,5 cm.

Biokjemiske variabler samlet inn ved besøk 1 Under besøk 1 vil det bli tatt en blodprøve hvor HbA1c (Glycated Hemoglobin), CRP (C-Reactive Protein) og lipidprofil vil bli målt. All venepunktur vil bli utført av utdannet helsepersonell og alle biokjemiske analyser vil bli utført blindet for behandlingstilstand. Alle deltakere vil få tilsendt et individuelt resultatbrev som fremhever deres viktigste kliniske resultater etter familiariseringsbesøket. Med deltakernes samtykke vil alle resultater bli kopiert til fastlegen. Enhver deltaker med Hba1c-verdi på 6,5 % eller høyere vil få tilsendt et individuelt resultatbrev som anbefaler dem sterkt å gjøre en avtale med fastlegen så snart som mulig for å diskutere resultatene deres mer detaljert, da dette er en indikasjon på diabetes. På samme måte vil alle deltakere med HbA1c-verdier på mellom 6 og 6,4 % også få tilsendt et individuelt resultatbrev som oppfordrer dem til å avtale time hos fastlegen hvis de er bekymret, da dette er en indikasjon på pre-diabetes. Med deltakernes samtykke vil også fastlegen bli varslet om situasjonen og tilsendt resultatbrev

Energiforbrukstesting under besøk 1 Under besøk 1 vil energiforbruket i hvile, mens du går med 3 km/t og mens du utfører armergometri ved forskjellige intensiteter, måles via respirasjonsgass samlet fra deltakerne ved hjelp av Cortex eller GEM pust-for-pust automatisert gassanalysesystem.

For å vurdere hvileenergiforbruket vil hver deltaker bli bedt om å sitte stille (avstå fra bevegelse) i 30 minutter mens de har på seg gassmaske/hette. Utløpte gassdata vil da bli samlet inn over siste halvdel av denne 30-minutters perioden når verdiene har stabilisert seg.

Etter dette vil det gå 3 km.t på en tredemølle i 10 minutter (også mens du har på gassmaske), hvorfra utgåtte gassdata vil bli samlet inn i løpet av de siste 5 minuttene.

Lett armergometri mens du sitter, vil deretter bli utført med 5 minutters intervaller (på tvers av mange intensiteter) hvorfra utgåtte gassdata vil bli samlet inn i det 2. 3. og 4. minutt, og forkaster både det første og siste minuttet. Deltakerne vil også fjerne ansiktsmasken i 5 minutter mellom hver 5-minutters kamp for å la deltakerne komme seg og energiforbruket gå tilbake til hvilenivået før neste aktivitetskamp.

Disse dataene vil følgelig diktere intensiteten av armergometri som skal utføres når sittetiden brytes opp, ettersom etterforskere ønsker at energiforbruket til disse sittepausene skal ligne mye på lett gange. Dette gjør det mulig for etterforskere å ytterligere belyse rollen til holdning alene, da energiforbruket vil holdes relativt konsistent med tidligere forskning, slik at direkte sammenligninger kan gjøres.

Objektive mål på fysisk aktivitet ved besøk 1 Deltakerne vil få utstedt et Actigraph-akselerometer for å måle tiden som brukes stillesittende og ved moderat til kraftig fysisk aktivitet under fritt liv. Deltakerne vil bli bedt om å bære dette akselerometeret (plassert på høyre fremre aksillærlinje) i 7 dager etter familiariseringsbesøket, opptil 7 dager frem til behandlingsforholdene og gjennom de eksperimentelle forholdene for å overvåke eventuelle endringer i fysisk aktivitetsnivå og sørg for at deltakerne har unngått trening i dagene frem til behandlingsforholdene. Utdata vil inkludere skritt per dag, total kroppsbevegelse (teller per dag) og tid i stillesittende, lett, moderat og kraftig fysisk aktivitet som bestemt av antall per minutt kuttepunkter foreslått av Freedson et al. (21)

Innsamling av data for holdning og stillesittende tid ved besøk 1 Postural allokering (sittende og stående) og gange vil bli kvantifisert ved hjelp av en activPAL fysisk aktivitetsmonitor (PAL Technologies, Glasgow, Skottland). ActivPAL er en monitor med én enhet basert på et triaksialt akselerometer som bæres midtlinje på den fremre delen av låret og festes direkte på huden ved hjelp av medisinsk bandasje. Monitoren produserer et signal relatert til lårhelling og har vist seg å være et gyldig og pålitelig måleverktøy for å bestemme holdning under dagliglivets aktiviteter i en frisk populasjon (22). Utganger fra denne enheten inkluderer; tid brukt på å sitte, stå, tråkke og sitte-til-stå overganger. Enheten vil bli brukt i 7 dager etter familiariseringsbesøket (ved siden av Actigraph) og under eksperimentelle forhold.

- Eksperimentelle behandlingstilstander (besøk 2 og 3) I ukene etter dette første kjennskapsbesøket vil deltakerne bli tildelt følgende to behandlingstilstander (A: Langvarig sittestilling og B: Lette armergometripauser) i tilfeldig rekkefølge ved å bruke en online randomiseringsverktøy. Hver behandlingstilstand vil bli utført på én enkelt dag. Totalt krever studien tre separate besøk til Leicester Diabetes Centre, Leicester General Hospital, University Hospitals of Leicester; familiariseringsbesøk, første behandlingstilstand og andre behandlingstilstand.

Der deltakerne har begrenset tilgang til motorisert transport, vil drosjer bli gitt for å redusere ambulerende aktivitet involvert i pendlingen til og fra hvert besøk.

For mannlige deltakere vil det gå minimum 7 dager mellom hver behandlingstilstand. For kvinner vil det være et gap på en måned (eller nesten som mulig) på grunn av potensialet for at ulike faser av en kvinners menstruasjonssyklus kan påvirke deres blodsukkerrespons på et måltid (23). Testing på lignende tider i måneden unngår denne potensielle variasjonen. Imidlertid, hvis en kvinnelig deltaker rapporterer å være postmenopausal på spørreskjemaet før screening, vil det brukes minst 7 dager mellom behandlingstilstandene.

Behandlingstilstand A: Langvarig sitting Under langvarig sittetilstand vil deltakerne være begrenset fra å gå og stå. De vil være i et anvist rom utstyrt med en stol/pult og ha tilgang til en datamaskin med internetttjenester, bøker og magasiner eller filmer hele dagen. Pauser på toalettet vil bli tillatt og rullestol vil bli brukt til å trille deltakerne til toalettet for å redusere oppreist aktivitet.

Dagen før hver behandlingstilstand vil deltakerne bli bedt om å konsumere samme type og mengde mat og drikke som de registrerte før deres familiariseringsbesøk. Deltakerne vil også bli bedt om å unngå alkohol, koffein og moderat intensitetstrening i 2 dager før hver behandlingstilstand (som gjort før besøket) ettersom reproduserbarhetsdata har vist at insulin- og triglyseridresponser på måltidsinntak er gode under disse forholdene (24 ). Videre er det bevis på at effekten av en enkelt treningsøkt på insulinfølsomhet og glukosetoleranse kan vare opptil 48 timer (25). Anstrengende trening bør unngås i 3 dager før hver behandlingstilstand, da dette har vist seg å øke insulinfølsomheten i opptil 72 timer (26).

Deltakerne vil bli bedt om å faste natten før begge behandlingstilstandene (og før familiarisering som diskutert tidligere) fra kl. 22.00 og utover. På morgenen for testen vil deltakerne få en kanyle satt inn i en tilgjengelig vene av en utdannet helsepersonell, og den første av blodprøvene vil bli tatt (dette representerer tidspunktet: -1 time i henhold til figur 1). Blodtrykksmålinger vil bli tatt rett før hver blodprøve sammen med selvrapporterte målinger av positiv affekt, humør og søvnighet (se beskrivelse under sekundære utfall pkt. 3.0). Når kanylen er satt inn og den første blodprøven er tatt, vil deltakerne bli bedt om å sitte stille i 60 minutter for å oppnå en steady state. I løpet av denne tiden vil deltakerne forventes å fullføre et batteri med kognitive funksjonstester som varer i omtrent 25 minutter (se beskrivelse under sekundære utfall avsnitt 4.0).

Etter denne 60-minutters perioden vil deltakerne få en ny blodtrykksmåling, positiv affekt, humør og søvnighetsvurdering og tatt blodprøve, da vil de deretter få en standardisert frokost med blandet måltid (09:00) (tidspunkt: 0h ). Måltidet vil bli foreskrevet i henhold til kroppsmasse og vil gi omtrent 8 kcal per kg kroppsvekt bestående av 13-14 % protein, 51-52 % karbohydrat og 35 % fett. Et blandet måltid av denne arten vil bli brukt for å sikre økologisk gyldighet da fett og karbohydrater vanligvis inntas samtidig i virkelige situasjoner. Blodprøvetaking sammen med positiv effekt, humør, søvnighet og blodtrykksmålinger vil fortsette 30, 60, 120 og 180 minutter etter frokost. Et andre lunsjmåltid (kl. 12.00) (med identisk næringssammensetning som frokost), vil deretter bli inntatt over 15 minutter. Blodtrykk, positiv påvirkning, humør, søvnighet og blodprøvetaking vil fortsette 30, 60, 120 og 180 minutter etter lunsj (Figur 1). Deltakerne vil deretter gjenta batteriet med kognitive funksjonstester etter at deres endelige blodprøve er tatt. Alle deltakere vil bli sittende gjennom hele testperioden mens de utfører typiske stillesittende sysler som å se på TV/DVDer/lesing.

Behandlingstilstand B: Lette armergometripauser Dette vil være identisk med den langvarige sittetilstanden (behandling A), men deltakerne vil bli pålagt å bryte opp sin hvilende sittetid med sittende kontraktil aktivitet i overkroppen. Dette vil bli implementert i form av armergometripauser i 5 minutter hvert 30. minutt etter både frokost og lunsj. Totalt vil individer akkumulere 12 anfall (60 minutter) med lysintensitetsarmergometri.

Hovedårsaken til å bruke 5-minutters kamper hvert 30. minutt var for å oppnå en balanse mellom frekvens og nytte, ettersom det å måtte avbryte sittetiden for regelmessig har mindre bruk i den virkelige verden, spesielt i et kontorbasert miljø der langvarig sitting er mest utbredt. Tidligere forskning har også funnet positive funn ved å avbryte sittetiden på denne måten (38).

Intensiteten (hastighet og motstand) til disse armergometribruddene vil ha blitt utledet fra energiforbrukstestene utført i besøk 1, ettersom etterforskerne tar sikte på å matche intensiteten til armergometrien til den for lett gange ved 3 km/t.