Ekstrem morfologi og metabolsk helse

Etter å ha signert informert samtykke til å delta i studien, vil deltakerne bli bedt om å fylle ut et spørreskjema for helseinngangskriterier, inkludert et spørreskjema for beredskap for fysisk aktivitet og spørreskjema for spiseforstyrrelser, for å bekrefte kvalifisering. Deltakerne vil også bli pålagt å fylle ut et helsespørreskjema for administrering av anestesi som en del av biopsiprosedyren. Personer som er veldig små eller veldig store (uten skjelettdysplasi) vil bli bedt om å delta på laboratoriet for en forhåndsundersøkelse som et ekstra kvalifikasjonskriterium. Dette vil innebære å måle høyde, kroppsmasse og stå på en spesialskala (bioelektrisk impedansskala) som anslår hvor mye muskler og fett noen har. Hvis det er mistanke om at deltakeren oppfyller de angitte kriteriene for fettfri masse, vil en fullstendig Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) skanning fullføres for å vurdere kroppssammensetning mer nøyaktig. Dette innebærer å ligge flatt på en seng i ~7 minutter og hvile mens skanningen finner sted. Forskerteamet vil deretter informere deltakeren etter å ha analysert skanneresultatene om de er kvalifisert og kan fortsette med studien.

Alle deltakere som anses kvalifisert som er i stand til og villige til å delta, vil bli invitert til å delta på University of Bath Human Physiology Laboratory for hele forsøket.

På dag 1, før de deltar på University of Bath, vil deltakerne bli bedt om å spise et standardisert kosthold bestående av frokostblandinger, og et supermarked kjøpt sandwich, drikke og snacks til lunsj, med selvvalgte mengder. Deltakere vil ideelt sett bli fastet i 4-5 timer før ankomst (~17:00).

Ved ankomst til universitetet vil personer med skjelettdysplasi også bli bedt om å fylle ut spørreskjemaet for helseinngangskriterier og spørreskjemaet om fysisk aktivitetsberedskap for å sikre kvalifisering. Det er viktig at deltakerne gir forskerne beskjed om eventuelle medisinske tilstander eller endringer i omstendighetene siden de ble registrert. All informasjon er strengt konfidensiell.

Forskerteamet vil først ta målinger av høyde, kroppsmasse, midje- og hofteomkrets, magediameter (avstand fra front til bak), sittehøyde og blodtrykk. Tidlig i besøket vil deltakerne også bli orientert om oppsamling av urin i oppgitte beholdere. Personer med skjelettdysplasi vil deretter ha en Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) skanning for å vurdere kroppssammensetning. Alle deltakerne vil også ha en perifer kvantitativ computertomografi (pQCT) skanning som innebærer å plassere ett ben i en rund skanner for å vurdere vevet i beinet ditt, f.eks. bein, muskler og fett (som om bildet var en skive). Skanningen krever at du holder beinet i ro i ~10 minutter.

Deltakerne vil da bli bedt om å hvile i en seng og slappe av. I en sittende stilling vil deltakerne gjennomføre en lungefunksjonstest i hvile som krever at de blåser inn i en spesialisert enhet gjennom et munnstykke. Etter dette, etter å ha lagt seg ned og blitt orientert om prosedyren, vil en opplært medarbeider ta en fettvevsbiopsi fra magen for å analysere gener og proteiner i cellene. Fettbiopsien går ut på å sette inn en nål med sug rett under huden for å trekke ut cellene og vil bli utført under lokalbedøvelse. Denne prosedyren kan forårsake et blåmerke i opptil 7 dager. I etterkant av dette vil det bli tatt en muskelbiopsi fra quadriceps (stor muskel på forsiden av låret) for igjen å måle gener og proteiner samt signalveier involvert i stoffskiftet vårt. Nålen settes inn rett innenfor muskelen og 2/3 stykker av vev samles. Forskerteamet vil gi informasjon og utstyr for etterbehandling av biopsistedene for å forhindre infeksjon etter at deltakerne forlater laboratoriet.

Deltakerne får deretter et varmt måltid til middag. Dette vil være en standard del av Sainsbury's Love Your Veg! Linse Cottage Pai (400 g, serverer 1). Før de slukker lysene kl. 22.00, vil deltakerne bli utstyrt med søvnovervåkingssett kjent som polysomnografi. Utstyret inkluderer et trykkfølende bånd i magen og brystet, en nesekanyle og noen klebrige sensorer plassert direkte på huden.

Om morgenen dag 2 vil en forsker vekke deltakeren klokken 07:00. Ved hjelp av et munnstykke (på samme måte som en snorkel) og neseklemme, vil utåndet luft i hvile samles opp i 20 minutter for å beregne hvor mye energi som forbrennes i hvile. Deltakerne vil også bli bedt om å gi en pusteprøve i et lite glassrør gjennom et sugerør (dette er relatert til en sporingsmetode forklart nedenfor). Kroppsmassen vil bli målt på nytt etter at deltakeren har mulighet til å bruke badet.

Når de har lagt seg tilbake i sengen, vil en opplært medarbeider sette inn en kanyle (lite plastrør) i en blodåre på baksiden av deltakerens hånd eller underarm. Dette vil forbli på plass resten av dagen og gjør det mulig å ta gjentatte blodprøver gjennom følgende tester. For deltakere med skjelettdysplasi vil arvestoffet som finnes i celler tas ut av den første blodprøven og senere analyseres for å bekrefte en korrekt diagnose av akondroplasi. Deltakerne vil bli bedt om å legge hånden i en varm boks satt ved 55°C som hjelper blodstrømmen og gjør det lettere å ta prøver for forskerteamet. Alle deltakere vil deretter bli bedt om å fullføre en serie appetittspørsmål, en porsjonsutvelgelsesoppgave og blodtrykk vil bli tatt.

Når hånden er varm og de første appetittoppgavene er fullført, vil deltakerne få en sukkerholdig drink og bedt om å fullføre den innen 5 minutter. Drikken vil også inneholde et sukkersporstoff som er stabilt og trygt å konsumere. Dette lar forskerteamet vurdere hvordan drikken blir behandlet av kroppen i sanntid. For noen få individer fra hver 'undergruppe' (akondroplasi, skjelettdysplasi, ekstremt stor kroppsstørrelse og ekstremt liten kroppsstørrelse), vil et annet sporstoff kalt acetat bli tilsatt drikken som vil hjelpe med noen beregninger av hvordan kroppen behandler sukker. Blodprøver (10 ml) vil bli tatt fra kanylen hvert 15. minutt den første timen, og 30 minutter i de neste to timene. Med de samme intervallene vil deltakeren bli bedt om å blåse inn i et lite rør ved hjelp av et sugerør for å vurdere utseendet til sporstoffet på pusten (en indikator på hvor mye sukker som blir brent fra drikken, i motsetning til kroppens sukkerlagre , derav behovet for en grunnlinjeprøve). Deltakerne vil også bli bedt om å fullføre appetittspørsmålene og porsjonsvalgoppgaven hver gang en blodprøve blir tatt. Ved 60, 120 og 180 minutter vil en 5-minutters luftprøve bli samlet inn akkurat som ved oppvåkning, og blodtrykket vil bli målt på timen. Mellom prøvene kan deltakeren også fylle ut en serie spørreskjemaer om psykisk helse (valgfritt).

Kl. 11.00 vil deltakerne bli presentert for en ny appetittoppgave og deretter et lunsjmåltid (pestopasta med ost og et glass appelsinjuice) som de kan spise innen 20 minutter. Noen få ekstra appetittspørsmål vil bli stilt før og etter måltid. De følgende 3 timene vil være lik før, med vanlige appetittskalaer å fullføre, og blodprøver tatt hvert 15. minutt den første timen og 30 minutter i de neste to timene. Ved 60, 120 og 180 minutter vil en 5-minutters pusteprøve og en mindre tracerpusteprøve gjennom sugerøret bli samlet inn, og blodtrykket registreres.

Deltakerne vil deretter bli bedt om å gjennomføre en kort tredemølletest for å kalibrere aktivitetsmåleren ved å bruke en pulsmåler på en bryststropp mens de går. Fem 3-minutters inkrementelle etapper vil bli beregnet basert på deltakernes "normale" selvvalgte ganghastighet. I løpet av det siste minuttet av hvert trinn vil en ett-minutters pusteprøve bli samlet inn og hjertefrekvensen registrert. En pusteprøve i et tracer-oppsamlingsrør vil også bli tatt på slutten av hvert treningstrinn. Mens de er på tredemøllen, vil deltakerne bli bedt om å beskrive hvor vanskelig treningsstadiene føles. Hvis den raskeste hastigheten ikke har overskredet "hard" trening, vil forskeren spørre om deltakeren føler seg i stand til å fullføre et siste stadium med høyere intensitet (ikke over en vurdering av opplevd anstrengelse på 15) for å hjelpe til med kalibrering av aktivitetsmonitoren. Innen 30 sekunder etter ferdigstillelse på tredemøllen vil en siste blodprøve bli tatt fra kanylen før den fjernes.

Når de forlater laboratoriet, vil deltakerne bli utstyrt med en aktivitetsmonitor, en bevegelsesklokke, en matdagbok (enten på en mobilapp eller papirkopi), og mat- og kroppsvektvekter. En liten enhet for kontinuerlig måling av blodsukkernivået vil også være montert på baksiden av armen. Enheten settes inn med en veldig liten nål som deretter fjernes, og etterlater bare lappen med en liten sonde i armen. Forskerteamet vil instruere deltakerne om hvordan de skal bære aktivitetsmonitoren på brystet og be om at deltakeren bruker denne til enhver tid annet enn når de svømmer eller bader, og registrerer matinntak i 14 dager. I løpet av denne tiden vil deltakerne bli bedt om å veie seg først om morgenen og det siste om natten, samt registrere søvntider og kvalitet.