- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk utprøving NCT03029364
Kroppssammensetning og lipidmetabolisme i hvile og under trening: en tverrsnittsanalyse.
Muligheten til å oppregulere fettoksidasjon på passende tidspunkter som under faste, lav til moderat intensitetstrening og etter et fettrikt måltid, er populært forfektet. Dette skyldes antagelig oppfatningen om at høy kapasitet til å utnytte fett kan forbedre (ultra) utholdenhetsytelsen og hjelpe til med reguleringen av kroppsfett og metabolske sykdommer. I samsvar med dette har nedsatt fettbruk i hvile vært assosiert med fedme og insulinresistens (Kelley et al., 1999). Det er imidlertid inkonklusive og/eller mangel på systematisk bevis, spesielt hos et stort mangfold av voksne, som utforsker:
1) Hvorvidt bruk av hele kroppsfett under trening endres hos personer med overvekt eller fedme sammenlignet med slanke personer
3) Den intra-individuelle variasjonen i bruk av helkroppsfett i hvile og under trening
4) Fysiologiske, metabolske, livsstils- og genetiske egenskaper som er assosiert med bruk av helkroppsfett i hvile og under trening
Derfor er målene for denne studien tredelt:
- For å utforske om bruk av helkroppsfett er assosiert med kroppssammensetning
- Å utforske assosiasjoner mellom bruk av helkroppsfett og fysiologiske, metabolske, livsstils- og genetiske variabler
- For å vurdere den intra-individuelle variasjonen av bruk av helkroppsfett.
Denne studien er en observerende, utforskende tverrsnittsstudie. Et bredt spekter av "friske" og "utsatte for metabolsk sykdom" voksne vil bli rekruttert.
Deltakerne vil bli bedt om å besøke et laboratorium ved University of Bath fire ganger. Besøk 1 er et screening- og studiebesøk. Besøk 2 og 3 skal gjennomføres innen 7-14 dager og involverer livsstilsovervåking (kosthold og fysisk aktivitet), en engangsurin- og blodprøve, vurdering av drivstoffbruk i hvile og under trening (sistnevnte gjennom en inkrementell gradert sykling treningstest til utmattelse). Besøk 4 er å vurdere kroppssammensetningen via en dual-energy x-ray absorptiometri (DEXA) skanning i tillegg til en valgfri skjelettmuskel- og/eller fettvevsbiopsi.
Studieoversikt
Status
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Metabolsk fleksibilitet refererer stort sett til evnen til å utnytte riktig drivstoffkilde for energi (primært enten karbohydrat eller fett) til rett tid (Kelley og Mandarino, 2000). Dette ble først konseptualisert på nivå med skjelettmuskulatur (Kelley og Mandarino, 1990; Andres et al., 1956). En hovedleietaker som opprinnelig ble fanget av 'metabolsk fleksibilitet' er den dominerende utnyttelsen av fett som energikilde under uthvilte post-absorberende forhold hos 'friske' individer (Kelley et al., 1999; Kelley og Mandarino, 1990). Nylig har det vært en oppfordring til å utvide konseptet 'metabolsk fleksibilitet' til å gjelde treningsforhold (Goodpaster og Sparks, 2017; Rynders et al., 2017). På samme måte som i hvile gir fett en viktig energikilde under trening med lav til moderat intensitet (van Loon et al., 2001; Romijn et al., 1993). Hos friske individer på helkropps- og skjelettmuskelnivå er det derfor robust karakterisert og akseptert at fett er en viktig og dominerende drivstoffkilde for energi under slike forhold.
Imidlertid er det ofte foreslått at en lavere avhengighet av fett som drivstoffkilde er tilstede hos individer med fedme og type 2 diabetes og følgelig har vært involvert i patogenesen av slike tilstander (Rynders et al., 2017; Kelley og Mandarino, 2000). Alternativt anbefales en høy kapasitet til å utnytte fett under de nevnte to situasjonene å være en ønskelig egenskap for både idrettsutøvere og ikke-idrettsutøvere, antagelig på grunn av oppfatningen om at høye nivåer av fettutnyttelse kan forbedre utholdenhetsytelsen og/eller hjelpe med reguleringen av kroppsfett og metabolsk helse. Som sådan har det blitt generert mye interesse for å oppregulere fettutnyttelsen på passende tidspunkter, f.eks. under faste og trening med lav til moderat intensitet.
Tilsvarende har lavere bruk av hvile og treningsfett blitt rapportert hos personer med fedme kontra mager (f.eks. Lanzi et al., 2014; Perez-Martin et al., 2001; Kelley et al., 1999). Videre har større fettbruk i hvile blitt assosiert med lavere fremtidig kroppsvekt og fettøkning/-gjenvinne (f. Shook et al., 2016; Seidell et al., 1992), og under trening med redusert kortsiktig energiinntak/balanse etter trening (f. Hopkins et al., 2012), treningsindusert fetttap (Barwell et al., 2008) og vekttap/vedlikehold (Dandadell et al., 2017). Viktigere er imidlertid at dette forholdet ikke alltid er tydelig med lignende (f.eks. Blaize et a., 2014; Croci et al., 2014) eller høyere (f.eks. Ara et al., 2011; Goodpaster et al., 2002; Horowtiz et al., 2000) forekomster av fettbruk i hvile og under trening rapportert hos personer med fedme sammenlignet med magre kolleger. Videre eksisterer det ikke alltid tverrsnitts- og prospektive assosiasjoner mellom lavere fettbruk og større kroppsvekt/fettmasseøkning eller gjenvinning (f. Dandanell et al., 2017; Ellis et al., 2010). Til tross for at det er populært forfektet, er det foreløpig uklart om lavere fettbruk i hvile eller under trening disponerer eller er et kjennetegn på overflødig fett (dvs. fedme).
De inkonsekvente funnene kan delvis skyldes en rekke metodologiske avvik mellom studier som deltakerkarakteristikker, matching av komparative grupper, treningsprotokollen som brukes og/eller vurdering av kroppssammensetning, lipidoksidasjon og kardio-respiratoriske kondisjonsnivåer.
Derfor, gjennom bruk av veletablerte og respekterte teknikker, tar vi sikte på å omfattende og systematisk utforske om bruk av helkroppsfett i hvile og under trening er:
- Endret hos individer med overvekt eller fedme sammenlignet med magre individer
- Ytterligere determinanter/faktorer som kan påvirke fettbruken
- Den intra-individuelle variasjonen i fettbruk som vil bidra til å mer selvsikkert bestemme målene ovenfor.
Studietype
Registrering (Faktiske)
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
-
Bath, Storbritannia, BA2 7AY
- Department for Health, University of Bath
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Prøvetakingsmetode
Studiepopulasjon
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- være mellom 18 - 65 år
- mann eller kvinne
- kroppsmasseindeks mellom 18,9 - 35 kg/m2
- kunne og være villig til å gi informert muntlig og skriftlig samtykke
- fullføre og oppfylle de definerte kriteriene for spørreskjemaer og skjermbilder før studien
Ekskluderingskriterier:
- Har for tiden eller har en tidligere historie med metabolsk, hjerte-lunge- eller muskel- og skjelettsykdom
- BMI under 18,9 eller over 35 kg/m2
- Har planer om å endre livsstil (kosthold og/eller fysisk aktivitet) i løpet av studieperioden (7 - 21 dager)
- Uvilje eller manglende evne til å møte studiekrav i tilstrekkelig grad
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
Kohorter og intervensjoner
Gruppe / Kohort |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Mannlige og kvinnelige voksne
Fullføring av studieprotokoll
|
Deltakerne vil fullføre tre studieprotokoller med 7-28 dagers mellomrom som inkluderer:
Vi observerer biologiske/helseparametere i en gruppe individer som vil bli vurdert under hvile- og treningsforhold. Den nåværende studien innebærer ingen intervensjon. |
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Maksimal hastighet for helkroppsfettoksidasjon (mg/kg FFM/min)
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Fettfri masse (FFM).
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest
|
7 - 14 dager
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Maksimal hastighet for oksidering av helkroppsfett (g/min)
Tidsramme: 7-14 dager
|
Ikke-justert rente.
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest
|
7-14 dager
|
|
FATmax (% av maksimalt oksygenforbruk)
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Treningsintensiteten som den maksimale hastigheten for oksidering av helkroppsfett skjer ved.
Uttrykt som % av VO2peak).
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest.
|
7 - 14 dager
|
|
FATmax (% av Watt max)
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Treningsintensiteten som den maksimale hastigheten for oksidering av helkroppsfett skjer ved.
Uttrykt som % av watt maks.).
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest.
|
7 - 14 dager
|
|
FATmax (% av maks hjertefrekvens)
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Treningsintensiteten som den maksimale hastigheten for oksidering av helkroppsfett skjer ved.
uttrykt enten som % av maks hjertefrekvens).
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest
|
7 - 14 dager
|
|
Helkroppssubstratoksidasjonshastigheter (karbohydrater og lipider) under trening
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Vurdert under det inkrementelle stadiet maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest via indirekte kalorimetri av utløpte gassprøver.
|
7 - 14 dager
|
|
Helkroppssubstratoksidasjonshastigheter (karbohydrater og lipider) i hvile
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Vurdert i hvile gjennom at deltakeren ligger i halvliggende stilling via indirekte kalorimetri av utløpte gassprøver.
|
7 - 14 dager
|
|
Hvilende stoffskifte
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Vurdert i hvile gjennom at deltakeren ligger i halvliggende stilling via indirekte kalorimetri av utløpte gassprøver.
|
7 - 14 dager
|
|
Kardiorespiratorisk kondisjon (VO2peak)
Tidsramme: 7 - 14 dager
|
Vurdert under den inkrementelle fasen maksimal kardio-respiratorisk kondisjonstest
|
7 - 14 dager
|
|
Vanlig energiinntak
Tidsramme: 7 - 21 dager
|
Deltakerne vil bli bedt om å fylle ut en selvveid mat- og drikkedagbok før hver hovedprøvedag (besøk 2 og 3) slik at gjennomsnittlig daglig kalori- og makronæringsinntak kan beregnes.
Prosedyren vil bli forklart av CI.
Denne diettovervåkingsperioden må omfatte 3 ukedager, minst én 1 helgedag og de umiddelbare 48 timene før begynnelsen av hver hovedforsøk (besøk 2 og 3).
I tillegg vil de foregående 48 timene før besøk 2 bli replikert før besøk 3.
|
7 - 21 dager
|
|
Vanlig energiforbruk / fysisk aktivitet
Tidsramme: 7 - 21 dager
|
Fysisk aktivitet vil bli målt ved akselerometri og hjertefrekvensovervåking i 7 dager før hver hovedprøvedag (besøk 2 og 3).
Denne prosedyren vil bli forklart av CI.
ntak kan beregnes.
Deltakernes fysiske aktivitetsnivåer de umiddelbare 48 timene før begynnelsen av hver hovedforsøk (besøk 2 og 3) vil bli bedt om å replikeres så tett som mulig.
|
7 - 21 dager
|
|
Menstruasjonssyklus (kun kvinner)
Tidsramme: 7 - 21 dager
|
Vurdert gjennom et selvrapportert menstruasjonsskjema
|
7 - 21 dager
|
|
Selvrapportert fysisk aktivitetsnivå
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert av International Physical Activity Questionnaire (lang form)
|
7-21 dager
|
|
Fastende glukosekonsentrasjon
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via plasmaprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Fastende lipidprofiler (triglyserider / kolesterol)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via serumprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Fastende hormonkonsentrasjoner avledet av fettvev (leptin, adiponectin)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via plasmaprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Fastende katekolaminkonsentrasjoner (epinefrin og noradrenalin)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via plasmaprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Fastende kjønnshormonkonsentrasjoner (17 beta-østradiol, testosteron, progesteron)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via serumprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Fastende hormonkonsentrasjoner fra bukspyttkjertelen (insulin og glukagon)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via plasmaprøve ekstrahert fra blodprøven
|
7-21 dager
|
|
Hydreringsstatus (urin egenvekt)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via analyse av urinprøve med refraktometer
|
7-21 dager
|
|
Alder
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Kjønn
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Etnisitet
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Røykestatus
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Bruk av medisiner/tilskudd
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Kostholdsmønster/krav (f.eks. vegetarianer, veganer, cøliaki)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert via et deltakerspørreskjema
|
7-21 dager
|
|
Kroppsmasse (kg)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes via kroppsvekter
|
7-21 dager
|
|
Kroppsmasseindeks (kg/m2)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurderes ved å dele kroppsvekt i kg med høyde i meter i kvadrat.
|
7-21 dager
|
|
Midjeomkrets (cm)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert ved bruk av et antropometrisk målebånd
|
7-21 dager
|
|
Hofteomkrets (cm)
Tidsramme: 7-21 dager
|
Vurdert ved bruk av et antropometrisk målebånd
|
7-21 dager
|
|
Kroppsfettprosent
Tidsramme: 1 dag
|
Vurdert via en dual energy xray absorptiometri-skanning ved besøk 4.
|
1 dag
|
|
Lokalisering av kroppsfett
Tidsramme: 1 dag
|
Vurdert via en dual energy xray absorptiometri-skanning ved besøk 4.
|
1 dag
|
|
Slank kroppsmasse
Tidsramme: 1 dag
|
Vurdert via en dual energy xray absorptiometri-skanning ved besøk 4.
|
1 dag
|
|
Kroppsfettprosent
Tidsramme: 7-21 dager
|
Bioelektrisk impedansanalyse fra kroppens vekter
|
7-21 dager
|
|
Genotypingsanalyse
Tidsramme: 7 - 21 dager
|
Genotypingsanalyse vil bli vurdert gjennom ekstraksjon av buffy coat-laget fra blodprøven
|
7 - 21 dager
|
|
Skjelettmuskelprøve (valgfritt)
Tidsramme: 1 dag
|
Den valgfrie muskelprøven vil bli hentet fra quadriceps-muskelen ved å bruke Bergstrom-teknikken på besøk 4.
|
1 dag
|
|
Prøve av fettvev (fett) (valgfritt)
Tidsramme: 1 dag
|
Den valgfrie fettprøven vil bli hentet fra den subkutane abdominalregionen (5 cm lateralt av navlen) via 'lipoaspiration'-teknikken på besøk 4.
|
1 dag
|
|
Fettmasseindeks (kroppsfett i kg/m2)
Tidsramme: 7 - 21 dager
|
Vurdert ved å dele kroppsfett i kg med høyde i meter i kvadrat.
|
7 - 21 dager
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Javier T Gonzalez, PhD, University of Bath
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Kelley DE, Goodpaster B, Wing RR, Simoneau JA. Skeletal muscle fatty acid metabolism in association with insulin resistance, obesity, and weight loss. Am J Physiol. 1999 Dec;277(6):E1130-41. doi: 10.1152/ajpendo.1999.277.6.E1130.
- Goodpaster BH, Sparks LM. Metabolic Flexibility in Health and Disease. Cell Metab. 2017 May 2;25(5):1027-1036. doi: 10.1016/j.cmet.2017.04.015.
- Lanzi S, Codecasa F, Cornacchia M, Maestrini S, Salvadori A, Brunani A, Malatesta D. Fat oxidation, hormonal and plasma metabolite kinetics during a submaximal incremental test in lean and obese adults. PLoS One. 2014 Feb 11;9(2):e88707. doi: 10.1371/journal.pone.0088707. eCollection 2014.
- Rynders CA, Blanc S, DeJong N, Bessesen DH, Bergouignan A. Sedentary behaviour is a key determinant of metabolic inflexibility. J Physiol. 2018 Apr 15;596(8):1319-1330. doi: 10.1113/JP273282. Epub 2017 Jul 4.
- Kelley DE, Mandarino LJ. Fuel selection in human skeletal muscle in insulin resistance: a reexamination. Diabetes. 2000 May;49(5):677-83. doi: 10.2337/diabetes.49.5.677.
- Kelley DE, Mandarino LJ. Hyperglycemia normalizes insulin-stimulated skeletal muscle glucose oxidation and storage in noninsulin-dependent diabetes mellitus. J Clin Invest. 1990 Dec;86(6):1999-2007. doi: 10.1172/JCI114935.
- ANDRES R, CADER G, ZIERLER KL. The quantitatively minor role of carbohydrate in oxidative metabolism by skeletal muscle in intact man in the basal state; measurements of oxygen and glucose uptake and carbon dioxide and lactate production in the forearm. J Clin Invest. 1956 Jun;35(6):671-82. doi: 10.1172/JCI103324. No abstract available.
- van Loon LJ, Greenhaff PL, Constantin-Teodosiu D, Saris WH, Wagenmakers AJ. The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans. J Physiol. 2001 Oct 1;536(Pt 1):295-304. doi: 10.1111/j.1469-7793.2001.00295.x.
- Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Gastaldelli A, Horowitz JF, Endert E, Wolfe RR. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol. 1993 Sep;265(3 Pt 1):E380-91. doi: 10.1152/ajpendo.1993.265.3.E380.
- Perez-Martin A, Dumortier M, Raynaud E, Brun JF, Fedou C, Bringer J, Mercier J. Balance of substrate oxidation during submaximal exercise in lean and obese people. Diabetes Metab. 2001 Sep;27(4 Pt 1):466-74.
- Shook RP, Hand GA, Paluch AE, Wang X, Moran R, Hebert JR, Jakicic JM, Blair SN. High respiratory quotient is associated with increases in body weight and fat mass in young adults. Eur J Clin Nutr. 2016 Oct;70(10):1197-1202. doi: 10.1038/ejcn.2015.198. Epub 2015 Nov 25.
- Seidell JC, Muller DC, Sorkin JD, Andres R. Fasting respiratory exchange ratio and resting metabolic rate as predictors of weight gain: the Baltimore Longitudinal Study on Aging. Int J Obes Relat Metab Disord. 1992 Sep;16(9):667-74.
- Hopkins M, Blundell JE, King NA. Individual variability in compensatory eating following acute exercise in overweight and obese women. Br J Sports Med. 2014 Oct;48(20):1472-6. doi: 10.1136/bjsports-2012-091721. Epub 2013 May 10.
- Barwell ND, Malkova D, Leggate M, Gill JM. Individual responsiveness to exercise-induced fat loss is associated with change in resting substrate utilization. Metabolism. 2009 Sep;58(9):1320-8. doi: 10.1016/j.metabol.2009.04.016. Epub 2009 Jun 18.
- Dandanell S, Husted K, Amdisen S, Vigelso A, Dela F, Larsen S, Helge JW. Influence of maximal fat oxidation on long-term weight loss maintenance in humans. J Appl Physiol (1985). 2017 Jul 1;123(1):267-274. doi: 10.1152/japplphysiol.00270.2017. Epub 2017 May 25.
- Blaize AN, Potteiger JA, Claytor RP, Noe DA. Body fat has no effect on the maximal fat oxidation rate in young, normal, and overweight women. J Strength Cond Res. 2014 Aug;28(8):2121-6. doi: 10.1519/JSC.0000000000000512.
- Croci I, Hickman IJ, Wood RE, Borrani F, Macdonald GA, Byrne NM. Fat oxidation over a range of exercise intensities: fitness versus fatness. Appl Physiol Nutr Metab. 2014 Dec;39(12):1352-9. doi: 10.1139/apnm-2014-0144. Epub 2014 Aug 1.
- Ara I, Larsen S, Stallknecht B, Guerra B, Morales-Alamo D, Andersen JL, Ponce-Gonzalez JG, Guadalupe-Grau A, Galbo H, Calbet JA, Helge JW. Normal mitochondrial function and increased fat oxidation capacity in leg and arm muscles in obese humans. Int J Obes (Lond). 2011 Jan;35(1):99-108. doi: 10.1038/ijo.2010.123. Epub 2010 Jun 15.
- Horowitz JF, Klein S. Oxidation of nonplasma fatty acids during exercise is increased in women with abdominal obesity. J Appl Physiol (1985). 2000 Dec;89(6):2276-82. doi: 10.1152/jappl.2000.89.6.2276.
- Goodpaster BH, Wolfe RR, Kelley DE. Effects of obesity on substrate utilization during exercise. Obes Res. 2002 Jul;10(7):575-84. doi: 10.1038/oby.2002.78.
- Ellis AC, Hyatt TC, Hunter GR, Gower BA. Respiratory quotient predicts fat mass gain in premenopausal women. Obesity (Silver Spring). 2010 Dec;18(12):2255-9. doi: 10.1038/oby.2010.96. Epub 2010 May 6.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Antatt)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Andre studie-ID-numre
- 17/SW/0269
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .