Optimalisering av treningsintensitet under høyintensiv intervalltrening for glukosekontroll ved prediabetes

Rekruttering Rekruttering 12 menn vil bli rekruttert gjennom Church and Borth GP Surgeries i Aberystwyth. Pasienter som møter til fastlege som anses å ha risiko for å utvikle diabetes vil få tatt en blodprøve som en del av vanlig pleie, denne prøven vil bli analysert for HbA1c. Hvis HbA1c-verdien er mellom 42 og 47 mmol·mol-1, anses pasienten som prediabetiker. Vanlig omsorg for denne gruppen vil være å informere den nylig diagnostiserte pasienten per brev om testresultatet og gi informasjon om kosthold og trening for å redusere risikoen for å utvikle T2DM. Pasienter som har hatt en HbA1c-verdi på mellom 42 og 47 mmol·mol-1 i løpet av de siste 12 månedene vil bli identifisert av operasjonen som deretter vil kontakte pasienten per post med detaljer om studien, inkludert kontaktinformasjon for forskerteamet. Forskerteamet vil ikke ha kontakt med pasienten med mindre de tar kontakt for å be om mer informasjon. I tillegg vil plakater bli plassert rundt Aberystwyth University campus, Aberystwyth by, og en e-post vil bli sendt til IBERS og universitetsansatte, i tillegg til å bruke sosiale medienettverk inkludert WARU (https://waru.org.uk/cms/) Facebook- og Twitter-kontoer. Potensielle deltakere, som ikke er rekruttert gjennom fastlegeoperasjonen, men som har fått påvist prediabetes kan kontakte forskerteamet for å melde sin interesse.

Etter kontakt som uttrykker interesse for å delta, vil forskerteamet gi den enkelte deltakerinformasjonsarket via e-post eller post. Hvis du har mottatt og lest deltakerinformasjonen som personen fortsatt er interessert i å bli involvert i studien, vil kontaktinformasjonen også bli gitt videre til kardiologisk avdeling ved Bronglais General Hospital. Samtykke vil bli innhentet før kontaktinformasjon deles. Det vil da bli avtalt time mellom kardiolog og deltaker for første besøk, sjefsetterforsker vil også delta på dette første besøket.

Visit One Ved ankomst til det lokale sykehuset vil deltakerne få en detaljert verbal forklaring av studieprotokollen av sjefsetterforskeren, som vil forklare formålet med studien og eksplisitt angi hva som kreves av dem. Deltakeren vil også ha mulighet til å stille spørsmål om studien og vil bli informert om retten til å trekke seg uten behov for forklaring. De vil da gi skriftlig informert samtykke til å delta i studien. Når samtykke er gitt, vil deltakerne bli bedt om å fylle ut et spørreskjema for helsescreening. Etter dette vil deltakeren gjennomføre en treningsstresstest med kontinuerlig elektrokardiogram (EKG) overvåking, ved bruk av 'Bruce-protokollen', som vil bli undersøkt for en indikasjon på hjerte- og karsykdom. Dersom deltakeren ekskluderes fra studien basert på deres EKG-resultater, vil de bli informert av kardiologen som deretter informerer fastlegen. Dersom deltakeren ikke ekskluderes på dette stadiet, vil dato og klokkeslett for det andre besøket bli avtalt.

Besøk to Ved ankomst vil deltakeren få muligheten til å be om avklaring på alle aspekter av studien og deres involvering, de vil også bli minnet om retten til å trekke seg fra studien. Deltakeren vil sitte i 10 minutter før blodtrykk (Omron M2 Basic, Automatic Blood Pressure Monitor, Milton Keynes, UK) høyde (Harpenden Stadiometer, Holtain Ltd; Crymych, UK) kroppsmasse (Tanita, Body Composition Analyzer, DC-430MA, Amsterdam, Nederland) og midjeomkrets (Rollfix, Hoechstmass, Vest-Tyskland) registreres og kroppsmasseindeks (BMI) beregnes. En blodprøve fra fingertuppene vil bli tatt og analysert for glykert hemoglobin (HbA1c) og blodlipidprofil (Alere Afinion AS100, Abbott, Cheshire, Storbritannia). Deltakerne vil deretter fullføre en maksimal treningstest som vil involvere fullføring av en "rampe"-test utført på et sykkelergometer (Lode Excaliber sport V2, Lode BV, Gronigen, Nederland) for å bestemme VO2peak og Gass Exchange Threshold (GET). Ergometeret vil bli justert slik at hvert motiv er komfortabelt, og innstillingene vil bli registrert og replikert under alle påfølgende treningstester. Testen vil involvere tre minutters tråkk på 0 W, etterfulgt av en kontinuerlig rampeøkning i arbeidshastigheten på 15 W·min-1. Deltakerne vil bli bedt om å opprettholde en tråkkfrekvens på 65 ± 5 r.p.m. gjennom hele testen. Når deltakeren ikke lenger kan holde ≥ 55 r.p.m., til tross for muntlig oppmuntring, vil testen bli avsluttet. Gjennom hele testen vil hjertefrekvensen (HR) registreres via kortbølgetelemetri (Polar, S610i, Kempele, Finland). Pulmonal gassutveksling og ventilasjon vil bli målt pust-for-pust, (COSMED Quark CPET, COSMED srl, Roma; Italia). Gassanalysatorene vil bli kalibrert før hver test med gasser med kjent konsentrasjon, og turbinvolumtransduseren vil bli kalibrert med en tre-liters sprøyte. VO2peak vil bli bestemt som den høyeste VO2 målt over 30 sekunder og GET vil bli bestemt ved hjelp av V-slope-metoden (Beaver et al. 1986) som den første uforholdsmessige økningen i karbondioksidproduksjonen (VCO2) i forhold til VO2. Arbeidsraten som tilsvarer 105 % av VO2peak, og 50 %∆ av GET, som er 50 % av differansen mellom GET og VO2peak, vil bli beregnet ved bruk av lineær regresjon av VO2 kontra arbeidsrate tatt i betraktning etterslepet i VO2 ift. arbeidshastighet som eksisterer under inkrementell rampeøvelse (Whipp et al. 1981). Når treningen er fullført, vil deltakerne få en meny der de vil velge fem måltider (to frokoster, en lunsj og to middager) å spise før og etter hver av de tre eksperimentelle forsøkene.

Til slutt vil deltakerne få en ActiGraph-aktivitetsmåler og instruksjoner om bruken. Trackeren vil bli båret av deltakeren i en periode på to og en halv dag under hver av de tre eksperimentelle forsøkene; dagen før en prøveperiode fra å våkne, dagen for prøven til du legger deg tilbake, og dagen etter prøven fra å våkne til to timer etter andre karbohydratbelastning (CHO).

Besøk tre Besøk tre vil finne sted dagen før den første eksperimentelle utprøvingen. Deltakeren vil ankomme før kl. 14.00 for å hente måltidene sine. Mens deltakerne kan variere innholdet i måltidene på hver side av et forsøk, vil måltidene dupliseres i innhold og forbrukstid for hver av de tre eksperimentelle forsøkene. For å hjelpe deltakeren vil en tidsplan med måltider og forsøk bli fullført og gitt med måltidene. Denne tidsplanen vil bli brukt for deltakerne til å registrere eventuelle ekstra matinntak, inkludert snacks, som konsumeres før og etter den første eksperimentelle prøven, slik at de kan replikeres for de påfølgende forsøkene.

Under dette besøket vil deltakeren også bli utstyrt med en FreeStyle Libre-sensor (FreeStyle Libre-sensor, Flash Glucose Monitoring System, Abbott Laboratories LTD., Maidenhead; Berkshire), og vil bli vist hvordan man bruker leseren. FreeStyle Libre-sensoren er et 14-dagers kontinuerlig personlig glukoseovervåkingssystem som logger interstitielle glukosenivåer, sensoren er montert på den ikke-dominante overarmen så lenge studien varer. Sensoren består av en liten skive, omtrent på størrelse med en £2-mynt, 5 mm i høyden og 35 mm i diameter (Abbott, 2018), med et lim for å feste sensoren til deltakeren, det er også en liten filament, ca. 0,4 mm tykk og 5 mm høy, som måler de interstitielle glukosenivåene (FreeStyle, 2016). Deltakerne vil bli bedt om å skanne sensoren enten før hvert måltid eller hver åttende time, og også før de sovner og så snart de våkner. Når sensoren er skannet, overføres dataene til leseren og viser trenden for de interstitielle glukosenivåene de siste åtte timene, og vil lagre disse dataene i opptil 90 dager.

Besøk fire - seks deltakere vil delta på laboratoriet ved hver av disse anledningene til samme tid på dagen for å minimere variasjon i døgnet. Deltakerne vil ha spist frokosten minst en time før de ankommer laboratoriet. Ved ankomst vil deltakerne sitte i 10 minutter før blodtrykket registreres og en venøs blodprøve tas fra den antecubitale venen med en 21-gauge presisjonsnål (Becton-Dickinson, Oxford, Storbritannia). Blod vil bli samlet inn i et 6 mL K2EDTA-behandlet vacutainerrør (BD Vacutainer Systems, Plymouth, Storbritannia). 1,5 µl fullblod overføres direkte fra vacutaineren til en lipidtestkassett og analyseres umiddelbart på Alere Afinion AS100 POC-analysator (Abbott, Illinois, USA). Ytterligere 1,0 µl fullblod vil bli analysert umiddelbart for glukose og laktat (2300 Stat Plus, YSI, Yellow Springs, USA). Det gjenværende blodet vil bli sentrifugert ved 1500xg i 10 minutter ved 4°C, plasmaet vil bli pipettert inn i polypropylen mikrosentrifugerør (Eppendorf, Hamburg, Tyskland) før det lagres ved -80°C for senere analyse (insulin).

Deltakerne vil utføre hver av de tre forskjellige forholdene én gang i løpet av studiens varighet. De eksperimentelle forholdene vil bli utført i tilfeldig rekkefølge, bestemt av WinPepi for Windows, med hver av de eksperimentelle forsøkene atskilt med fem dager. De tre betingelsene er; fullføre ti intervaller med en arbeidshastighet som tilsvarer 105 % av VO2peak med et arbeidshvileforhold på 1:1, fullføre ti intervaller med en arbeidshastighet som tilsvarer 50 % ∆ GET, med et arbeidshvileforhold på 1:1, og en kontroll (CON) økt uten trening. Restitusjon i hver av treningsforsøkene vil innebære fri sykling uten motstand. Varigheten av intervallet og restitusjonsperiodene vil variere mellom forsøkene slik at det totale arbeidet som gjøres under hver prøve, unntatt CON, vil være det samme, varigheten av intervallene vil bli bestemt av 50 % ∆-prøven som vil bli satt til 60 s for arbeid og restitusjonsintervaller. Hver av treningsforsøkene vil bli innledet og etterfulgt av en fem minutters oppvarming og nedkjøling med en arbeidsbelastning på 30 W. Deltakerne vil kunne drikke vann fra springen ad libitum før, under og etter forsøket.

I løpet av treningsforsøkene vil deltakerne bli bedt om å rapportere sin Rating Perceived Exertion (RPE) fra Borgs RPE-skala (Borg, 1982) under hvert av restitusjonsintervallene. Gjennom hele forsøket vil lungegassutveksling og ventilasjon bli målt pust for pust og hørselsfrekvens registrert.

Når nedkjølingen er fullført, vil deltakerne sitte og blodtrykket registreres. Deltakerne vil bli pålagt å innta en CHO-mengde på 75 g CHO i form av glukosemonohydrat i 200 ml vann etter den fem minutter lange restitusjonsperioden. Deltakerne står deretter fritt til å dusje og skifte før en endelig blodprøve og blodtrykksmåling tas, en time etter fullført øvelse. Deltakerne vil få en flaske som inneholder 75 g CHO i form av glukosemonohydrat i 200 mL vann, de vil bli bedt om å drikke dette neste dag av forsøket, samtidig med den første CHO-belastningen.

Besøk Syv Deltakere vil gå på laboratoriet for å fjerne glukosesensoren og returnere den interstitielle glukoseavleseren og aktivitetsmåleren.

Bivirkninger Eventuelle bivirkninger (AE), alvorlige bivirkninger (SAE) eller mistenkte uventede alvorlige bivirkninger (SUSAR) vil bli rapportert til studiesponsoren via standard Aberystwyth University-rapporteringsmekanismer. Potensiell AE vil inkludere; muskelømhet/skader, kvalme og kardiovaskulære hendelser. Risikoen for hver av disse vil bli minimert ved passende oppvarmings- og nedkjølingsøvelser og kardiovaskulær screening.