Aerobic tredemølle trening og metabolisme (The A-TEAM)

Forhåndsscreening – potensielle deltakere som er interessert i å delta i den foreslåtte forskningsstudien, vil bli pålagt å utføre en forhåndsscreening for å vurdere kvalifisering. Interesserte deltakere vil sende en e-post til forskerteamet på TheATEAMstudy@gmail.com og vil bli kontaktet av et av forskerteamets medlemmer via telefon for å diskutere det grunnleggende om studien og, hvis deltakeren er interessert, planlegge dem for en orienteringsøkt.

Orientering – etter signatur av det informerte samtykket av både deltakeren og personen som innhentet det informerte samtykket, vil et demografisk spørreskjema og sykehistoriespørreskjema bli administrert for å vurdere generell helse. Etter anskaffelse av deltakerens sykehistorie spørreskjema vil høyde og vekt bli målt, og ut fra dette beregnes BMI. Hvis deltakeren er kvalifisert etter testing og målinger ved orientering, vil de bli planlagt for en rekke baseline-besøk.

Baseline-besøk – baseline-besøkstesting vil bestå av tre besøk.

Ved baseline-besøk 1 vil deltakerne komme inn og få CGM-enheten plassert. For CGM vil en Dexcom G4 Platinum Professional-skjerm (Dexcom Company, San Diego, CA) brukes. Denne spesielle monitoren er godkjent av US Food and Drug Administration for bruk i opptil 7 dager på rad. Denne enheten har et lite implanterbart kateter som skal plasseres ca. 2 cm til deltakerens foretrukne side av navlen, en sender og en mottaker. Denne enheten samler glukosekonsentrasjoner fra interstitiell væske hvert 5. minutt, 24 timer i døgnet, i 7 dager. Ved siden av CGM for overvåking av blodsukker, vil hver deltaker bli pålagt å håndtere et standard glukometer som bruker lansetter for fingerstikker for å få en rask og enkel måling 2 ganger om dagen for å sikre at det ikke er noen drift i CGM-avlesningene. Under dette besøket vil en actigraph-monitor (wGT3X+, Actigraph, LLC, Pensacola, FL) bli plassert på deltakerens ikke-dominante eller foretrukne håndledd. Denne Actigraph wGT3X+-monitoren er en enhet som måler aktivitetsmønstre i en XYZ-retningsvei. Den vil bli brukt i 7 påfølgende dager samtidig med CGM for å hjelpe til med å etablere våknetid. En søvndagbok vil bli brukt for å hjelpe til med å bestemme selvrapportering av søvnvarighet, som vil inkludere tid i sengen, søvntid, våknetid og tid ut av sengen. Ved å bruke en søvndagbok i kombinasjon med actigraph-monitoren, vil den gjøre det lettere å tolke når man analyserer rådata fra actigraph-monitoren ved å gi et estimat for hva søvn-/våknetiden kan være. Selvrapportering av matinntak vil bli fullført via MyFitnessPal (Under Armour™ Connected Fitness, Baltimore, MD), eller en standard matdagbok om nødvendig, for ikke bare typer mat som konsumeres for å vurdere effekten av måltidsinnhold, men også tid for forbruk for å vurdere postprandiale blodsukkerkonsentrasjoner i 7 påfølgende dager. Etter dette vil deltakerne planlegges for baseline-besøk 2.

Ved baseline-besøk 2, ~12-24-timer etter baseline-besøk 1, etter en 12-timers faste, vil en 30-minutters hvilemetabolsk hastighet (RMR)-test etterfulgt av en fastende blodprøve og påfølgende 120-minutters OGTT fullføres. En 30-minutters RMR-test vil bli utført for å måle oksygenforbruk og energiforbruk i hvile. For RMR-testingen vil en Parvo Medics TrueOne 2400-enhet (Parvo Medics TrueOne 2400, Salt Lake City, UT), som vil bli kalibrert hver gang den brukes, brukes. Hver deltaker vil ha en gjennomsiktig plasthette plassert over hodet mens de ligger flatt på ryggen uten å sovne i ~30 minutter i et stille, svakt opplyst rom. Etter 30-minutters RMR vil en fastende blodprøve finne sted og blodprøver vil bli delt ut og frosset i en standard VWR -80oC fryser til alle blodprøver er samlet. Deltakerne vil deretter innta en standard 75 gram glukosedrikk og utføre en 2-timers OGTT. Glukosekonsentrasjonen under OGTT vil bli samlet inn av CGM-enheten og tidspunkt før, og 30-, 60-, 90- og 120 minutter etter forbruk vil bli brukt for analyse. Deltakerne vil bli bedt om å være så stillesittende som mulig i løpet av denne tidsperioden for ikke å forstyrre det naturlige opptaket og/eller clearance av blodsukker som oppstår i hvile. Etter å ha fullført disse testene vil deltakerne bli planlagt for deres baseline-besøk dag 3, ~5-6 dager etter baseline-besøk dag 2. I løpet av denne tidsperioden vil deltakerne bli informert om å opprettholde sine normale daglige livsmønstre og fortsette å overvåke kostholdet og sove frem til baseline besøk 3.

Ved baseline-besøk 3 vil en gradert maksimal treningstest gjennomføres. En rampet tredemølletest vil bli utført for å vurdere maksimalt oksygenforbruk (VO2peak) gjennom pust-for-pust-analyse. Den rampede tredemølletestprotokollen vil øke hastigheten og stige hvert 30. sekund til hver deltaker har nådd frivillig tretthet samtidig som de oppnår VO2peak. Den samme Parvo Medics TrueOne 2400-enheten som ble brukt til RMR-testing vil bli brukt for maksimal gradert treningstesting; men i stedet for en hette over deltakerens hode, vil en tilpasset munnstykke bli brukt. Under den maksimalt graderte treningstesten vil deltakerne også bli overvåket av 12-avlednings-EKG som vil bli registrert av et Quinton Q-Stress System (Mortara Instrument, Milwaukee, WI) og analysert primært av PI (Joshua R. Sparks) som har blitt opplært og jobbet i medisinske situasjoner der dette var hans hovedansvar. Graderte maksimale treningstester vil bli utført på Quinton Q-Stress TM65 tredemølle. Annet opplært personell vil være på stedet for å hjelpe til med å overvåke hver deltaker utøver blodtrykk og vurdering av opplevd anstrengelse (RPE) og vil bli registrert hvert annet minutt i hvert trinn for å sikre at ingen uønskede hendelser kan oppstå. VO2peak ble etablert gjennom observasjon av minst to av følgende kriterier: høyeste oksygenforbruk oppnådd før platå i oksygenopptak og hjertefrekvens med økt arbeidsfrekvens, et respirasjonsutvekslingsforhold ≥ 1,15, en vurdering av opplevd anstrengelse ≥ 17, eller oppnåelse av alder predikert maksimal hjertefrekvens ved hjelp av ligningen: 220-alder. Etter fullføring av de graderte maksimale treningstestene, vil deltakerne bli instruert om neste trinn i studien. Halvparten av de 20 deltakerne (n=10) vil bli randomisert til en 12-ukers observasjonskontrollperiode som går forut for aerobic treningsintervensjonen, mens resten umiddelbart vil begynne sin aerobic treningsintervensjon.

Deltakerne som er randomisert inn i kontrollperioden vil bli bedt om å opprettholde normale daglige aktiviteter og vil bli bedt om å delta på en økt en gang i uken for ukentlig innveiing for å observere eventuelle svingninger i vekt som kan oppstå i løpet av den 12-ukers kontrollperioden . Etter fullføring av den 12-ukers kontrollperioden, vil deltakere som er randomisert inn i kontrollgruppen, gjennomgå pre-intervensjonstesting, som vil bli utformet på samme måte som baseline-testing. Etter å ha fullført pre-intervensjonstesten, vil deltakerne begynne sin 12-ukers aerobic treningsintervensjon.

Den 12-ukers aerobic treningsintervensjonen er designet for å fremkalle fysiologiske endringer som oppstår når stillesittende, overvektige eller overvektige voksne begynner å bli mer fysisk aktive. Deltakerne vil etter planen komme til CERC 3 ikke-sammenhengende dager per uke og trene for å fremkalle et energiforbruk på 10-12 kcal per kilo kroppsvekt per uke mens de går med 50-55 % hjertefrekvensreserve (HRR). Deltakerne vil bli tilbudt enten en morgen- eller ettermiddagstrening. Hvilke treningsøkter de velger (morgen/ettermiddag) blir registrert. Ved hver treningsøkt, før økten begynner, vil kroppsvekt, samt hvilepuls og blodtrykk bli registrert. Hver økt vil bli overvåket av opplært personell. Under treningsøkten registreres hjertefrekvens hvert femte minutt og blodtrykk midtveis i økten. Umiddelbart etter trening vil hjertefrekvens og blodtrykk, samt etter en 2-minutters hvileperiode bli registrert for å bekrefte at hver deltaker kommer seg uten noen komplikasjoner.

Etter fullføring av den 12-ukers aerobe treningsintervensjonen, vil testing etter intervensjon finne sted i samme design som baseline og pre-intervensjonstesting.