Zdrowie uzbrojenia: może przerwać spokojny czas siedzenia z aktywnością skurczową górnej części ciała, regulować zdrowie metaboliczne. (AYH)

- Wizyta zapoznawcza - (Wizyta 1) Przed wzięciem udziału w badaniu wszyscy uczestnicy odwiedzą laboratorium ćwiczeń w celu zapoznania się i wizyty przesiewowej, podczas której zostanie im pokazany wyznaczony obszar doświadczalny, wyrażą pisemną świadomą zgodę i zostaną wykonane różne pomiary.

Wszyscy uczestnicy będą zobowiązani do poszczenia od godziny 22:00 wieczorem poprzedzającego pierwszą wizytę (dozwolone jest picie wody). W dniu przyjazdu (po uzyskaniu zgody) uczestnicy otrzymają standardowe śniadanie. Ten posiłek zostanie przepisany zgodnie z masą ciała i zapewni około 8 kcal na kg masy ciała, w tym 13-14% białka, 51-52% węglowodanów i 35% tłuszczu. Typowymi składnikami użytymi tutaj będą; Zwykłe bajgle z margaryną i odżywką białkową zmieszaną z pełnym mlekiem.

Alternatywne składniki pasujące do wartości odżywczej tego posiłku zostaną zbadane w świetle specjalnych preferencji żywieniowych (tj. wegańskie) lub alergie pokarmowe (np. Nietolerancja laktozy).

Ważne jest również, aby uczestnicy unikali ogólnych ćwiczeń i picia alkoholu lub kawy w ciągu 48 godzin (2 dni) poprzedzających pierwszą wizytę (i pozostałe dwie wizyty), co zostanie wyraźnie zaznaczone w karcie informacyjnej dla uczestnika. Należy unikać bardzo forsownych ćwiczeń na 72 godziny (3 dni) przed.

Uczestnicy zostaną poproszeni o zapisanie wszystkich posiłków i napojów spożytych na dzień przed pierwszą wizytą. Następnie zostaną poproszeni o powtórzenie tej diety na dzień przed pozostałymi wizytami, korzystając z ich dokumentacji żywieniowej jako przewodnika. Dlatego wszystkie posiłki poprzedzające każdą wizytę będą ustandaryzowane i nie zakłócą wyników.

Pomiary wykonane podczas tej wizyty obejmują; podstawowa antropometria (masa ciała, obwód pasa, % tkanki tłuszczowej); ciśnienie krwi; zmienne biochemiczne (HbA1c i lipidy we krwi oraz CRP); Wydatek energetyczny (w spoczynku, podczas powolnego marszu na bieżni stacjonarnej i przy różnych intensywnościach na ergometrze naramiennym); oraz miary obiektywnie określonej aktywności fizycznej w warunkach swobodnego życia, siedzącego trybu życia i postawy.

Pomiar antropometryczny na wizycie 1. Pomiar ciśnienia tętniczego zostanie wykonany w pozycji siedzącej. Otrzymane zostaną trzy pomiary i wykorzystana zostanie średnia z ostatnich dwóch pomiarów.

Podstawowe pomiary antropometryczne, takie jak masa ciała i procent tkanki tłuszczowej (mierzone za pomocą analizy impedancji biologicznej) zostaną wykonane wraz ze wzrostem i obwodem talii (punkt środkowy między dolnym marginesem żebrowym a grzebieniem biodrowym). Zostaną one zapisane odpowiednio z dokładnością do 0,1 kg, 0,5%, 0,5 cm i 0,5 cm.

Zmienne biochemiczne zebrane podczas wizyty 1 Podczas wizyty pierwszej zostanie pobrana próbka krwi, na podstawie której zostanie zmierzony HbA1c (hemoglobina glikowana), CRP (białko C-reaktywne) i profil lipidowy. Wszystkie wkłucia dożylne będą wykonywane przez przeszkolonych pracowników służby zdrowia, a wszystkie analizy biochemiczne będą przeprowadzane z pominięciem warunków leczenia. Po wizycie zapoznawczej wszyscy uczestnicy otrzymają indywidualne pismo z wynikami, w którym podkreślą swoje główne wyniki kliniczne. Za zgodą uczestników wszystkie wyniki zostaną skopiowane do ich lekarza rodzinnego. Każdy uczestnik, którego Hba1c wynosi 6,5% lub więcej, otrzyma list z indywidualnymi wynikami, w którym zdecydowanie zaleca się jak najszybsze umówienie się na wizytę u lekarza rodzinnego w celu bardziej szczegółowego omówienia wyników, ponieważ wskazuje to na cukrzycę. Podobnie, każdy uczestnik, którego HbA1c mieści się w przedziale od 6 do 6,4%, otrzyma również indywidualne pismo z wynikami, w którym zalecono mu umówienie się na wizytę u lekarza rodzinnego, ponieważ wskazuje to na stan przedcukrzycowy. Za zgodą uczestników, lekarz rodzinny również zostanie powiadomiony o sytuacji i wysłany list z wynikami

Badanie wydatku energetycznego podczas wizyty 1 Podczas wizyty pierwszej wydatek energetyczny w spoczynku, podczas marszu z prędkością 3 km/h i podczas wykonywania ergometrii ramienia przy różnych intensywnościach będzie mierzony za pomocą gazów oddechowych pobranych od uczestników za pomocą oddechu po oddechu za pomocą Cortex lub GEM zautomatyzowany system analizy gazów.

W celu oceny spoczynkowego wydatku energetycznego każdy uczestnik zostanie poproszony o spokojne siedzenie (powstrzymywanie się od ruchu) przez 30 minut w masce/kapcie przeciwgazowym. Dane dotyczące przeterminowanych gazów będą następnie gromadzone w drugiej połowie tego 30-minutowego okresu, po ustabilizowaniu się wartości.

Następnie przez 10 minut (również w masce przeciwgazowej) będzie wykonywany marsz z prędkością 3 km/h na bieżni, z którego w ciągu ostatnich 5 minut zostaną zebrane dane dotyczące przeterminowanych gazów.

Ergometria z lekkim ramieniem w pozycji siedzącej będzie następnie wykonywana w odstępach 5-minutowych (przy różnych intensywnościach), z których dane dotyczące wydychanych gazów będą zbierane w 2. 3. i 4. minucie, odrzucając zarówno pierwszą, jak i ostatnią minutę. Uczestnicy będą również zdejmować maskę na twarz na 5 minut pomiędzy każdym 5-minutowym atakiem, aby umożliwić uczestnikom regenerację i powrót wydatku energetycznego do poziomu spoczynkowego przed następną sesją aktywności.

Dane te będą w konsekwencji dyktować intensywność ergometrii ramion, którą należy wykonać podczas przerywania czasu siedzenia, ponieważ badacze chcieliby, aby wydatek energetyczny tych przerw w pozycji siedzącej był bardzo podobny do wydatku energii podczas lekkiego chodzenia. Pozwala to badaczom na dalsze wyjaśnienie roli samej postawy, ponieważ wydatek energetyczny będzie stosunkowo spójny z wydatkami z poprzednich badań, co pozwoli na dokonanie bezpośrednich porównań.

Obiektywne pomiary aktywności fizycznej podczas wizyty 1. Uczestnicy otrzymają akcelerometr Actigraph do pomiaru czasu spędzonego w pozycji siedzącej oraz na umiarkowanej lub intensywnej aktywności fizycznej w warunkach swobodnego życia. Uczestnicy zostaną poproszeni o noszenie tego akcelerometru (umieszczonego na linii pachowej przedniej prawej) przez 7 dni po wizycie zapoznawczej, do 7 dni poprzedzających warunki leczenia i przez cały czas trwania eksperymentu w celu monitorowania ewentualnych zmian poziomu aktywności fizycznej i upewnij się, że uczestnicy unikali ćwiczeń w dniach poprzedzających warunki leczenia. Dane wyjściowe będą obejmować kroki dziennie, całkowity ruch ciała (liczba dziennie) oraz czas siedzącej, lekkiej, umiarkowanej i intensywnej aktywności fizycznej, jak określono na podstawie punktów odcięcia zliczeń na minutę zaproponowanych przez Freedsona i in. (21)

Zbieranie danych dotyczących postawy i czasu siedzącego podczas wizyty 1 Alokacja posturalna (siedząca i stojąca) oraz chodzenie zostaną określone ilościowo za pomocą monitora aktywności fizycznej activPAL (PAL Technologies, Glasgow, Szkocja). activPAL to jednoczęściowy monitor oparty na trójosiowym akcelerometrze, który jest noszony w linii środkowej na przedniej części uda i mocowany bezpośrednio do skóry za pomocą opatrunku medycznego. Monitor generuje sygnał związany z nachyleniem uda i okazał się ważnym i niezawodnym narzędziem pomiarowym do określania postawy podczas codziennych czynności w zdrowej populacji (22). Wyjścia z tego urządzenia obejmują; czas spędzony na siedzeniu, staniu, chodzeniu i przejściach z pozycji siedzącej na stojącą. Urządzenie będzie noszone przez 7 dni po wizycie zapoznawczej (razem z Actigraph) oraz w warunkach eksperymentalnych.

- Eksperymentalne warunki leczenia (Wizyty 2 i 3) W tygodniach następujących po tej wstępnej wizycie zapoznawczej uczestnicy zostaną przydzieleni do poddania się następującym dwóm warunkom leczenia (A: Przedłużone siedzenie i B: Lekkie przerwy w ergometrii ramion) w losowej kolejności za pomocą internetowego narzędzie do randomizacji. Każdy warunek leczenia zostanie przeprowadzony jednego dnia. W sumie badanie wymaga trzech oddzielnych wizyt w Leicester Diabetes Centre, Leicester General Hospital, University Hospitals of Leicester; wizyta zapoznawcza, pierwszy warunek leczenia i drugi warunek leczenia.

Tam, gdzie uczestnicy mają ograniczony dostęp do transportu zmotoryzowanego, zapewnione zostaną taksówki w celu ograniczenia czynności ambulatoryjnych związanych z dojazdami do iz każdej wizyty.

W przypadku uczestników płci męskiej między poszczególnymi warunkami leczenia będzie co najmniej 7 dni przerwy. W przypadku kobiet przerwa będzie wynosić jeden miesiąc (lub prawie jak to możliwe) ze względu na możliwość, że różne fazy cyklu miesiączkowego kobiet mogą wpływać na odpowiedź glukozy we krwi na posiłek (23). Testowanie w podobnych porach miesiąca pozwala uniknąć tej potencjalnej zmienności. Jeśli jednak uczestniczka zgłosi, że jest po menopauzie w kwestionariuszu wstępnego badania przesiewowego, zastosowany zostanie co najmniej 7-dniowy odstęp między warunkami leczenia.

Warunek leczenia A: Przedłużone siedzenie Podczas długotrwałego siedzenia uczestnicy będą ograniczeni do chodzenia i stania. Będą przebywać w wyznaczonym pokoju wyposażonym w krzesło/biurko i będą mieli dostęp do komputera z serwisami internetowymi, książkami i czasopismami lub filmami przez cały dzień. Przerwy w toalecie będą dozwolone, a uczestnicy zostaną przetransportowani do toalety na wózku inwalidzkim, aby ograniczyć pionizację.

Dzień przed każdym warunkiem leczenia uczestnicy zostaną poproszeni o spożycie tego samego rodzaju i ilości jedzenia i picia, które zarejestrowali przed wizytą zapoznawczą. Uczestnicy zostaną również poproszeni o unikanie alkoholu, kofeiny i ćwiczeń o umiarkowanej intensywności przez 2 dni przed każdym warunkiem leczenia (tak jak przed pierwszą wizytą), ponieważ dane dotyczące odtwarzalności wykazały, że reakcje na insulinę i trójglicerydy po spożyciu posiłku są dobre w tych warunkach (24 ). Ponadto istnieją dowody na to, że wpływ pojedynczej sesji ćwiczeń na wrażliwość na insulinę i tolerancję glukozy może utrzymywać się do 48 godzin (25). Należy unikać forsownych ćwiczeń przez 3 dni przed każdym leczeniem, ponieważ stwierdzono, że zwiększa to wrażliwość na insulinę do 72 godzin (26).

Uczestnicy zostaną poproszeni o poszczenie w nocy przed obydwoma warunkami leczenia (i przed zapoznaniem się, jak omówiono wcześniej) od godziny 22:00. Rano w dniu testu uczestnikom zostanie wprowadzona kaniula do dostępnej żyły przez przeszkolonego pracownika służby zdrowia i zostanie pobrana pierwsza próbka krwi (odpowiada to punktowi czasowemu: -1 godz. zgodnie z ryciną 1). Pomiary ciśnienia krwi będą wykonywane bezpośrednio przed każdą próbką krwi wraz z samoopisowymi pomiarami pozytywnego afektu, nastroju i senności (patrz opis w sekcji wyników drugorzędnych 3.0). Po wprowadzeniu kaniuli i pobraniu pierwszej próbki krwi uczestnicy zostaną poproszeni o siedzenie w ciszy przez 60 minut w celu osiągnięcia stanu równowagi. W tym czasie od uczestników oczekuje się wykonania baterii testów funkcji poznawczych trwających około 25 minut (patrz opis w części 4.0 wyników drugorzędnych).

Po tym 60-minutowym okresie uczestnicy będą mieli kolejny pomiar ciśnienia krwi, pozytywny wpływ, ocenę nastroju i senności oraz pobiorą próbkę krwi, po czym otrzymają standardowe śniadanie z mieszanym posiłkiem (09:00) (punkt czasowy: 0h ). Posiłek zostanie przepisany zgodnie z masą ciała i będzie zawierał około 8 kcal na kg masy ciała, w tym 13-14% białka, 51-52% węglowodanów i 35% tłuszczu. Mieszany posiłek tego rodzaju zostanie wykorzystany w celu zapewnienia ważności ekologicznej, ponieważ tłuszcze i węglowodany są zwykle spożywane razem w rzeczywistych sytuacjach. Pobieranie krwi wraz z pomiarami pozytywnego afektu, nastroju, senności i ciśnienia krwi będzie kontynuowane 30, 60, 120 i 180 minut po śniadaniu. Drugi posiłek, lunch (o godzinie 12:00) (o identycznym składzie odżywczym jak śniadanie), zostanie spożyty w ciągu 15 minut. Ciśnienie krwi, pozytywny afekt, nastrój, senność i pobieranie krwi będą kontynuowane 30, 60, 120 i 180 minut po obiedzie (Rysunek 1). Następnie uczestnicy powtórzą zestaw testów funkcji poznawczych po pobraniu ostatniej próbki krwi. Wszyscy uczestnicy pozostaną w pozycji siedzącej przez cały okres testowy, podejmując typowe siedzące czynności, takie jak oglądanie telewizji/DVD/czytanie.

Warunek leczenia B: Lekkie przerwy w ergometrii ramienia Będzie on identyczny jak w przypadku długotrwałego siedzenia (Terapia A), ale uczestnicy będą musieli przerwać swój spokojny czas siedzenia na aktywność skurczową górnej części ciała w pozycji siedzącej. Będzie to realizowane w formie 5-minutowych przerw w ergometrze ramion co 30 minut, zarówno po śniadaniu, jak i po obiedzie. W sumie osoby wykonają 12 sesji (60 minut) lekkiej ergometrii ramienia.

Głównym powodem wykorzystania 5-minutowych okresów co 30 minut było osiągnięcie równowagi między częstotliwością a użytecznością, ponieważ konieczność zbyt regularnego przerywania czasu siedzenia ma mniejsze zastosowanie w świecie rzeczywistym, zwłaszcza w środowisku biurowym, gdzie długotrwałe siedzenie jest najbardziej rozpowszechnione. Poprzednie badania wykazały również pozytywne wyniki przy przerywaniu czasu siedzenia w ten sposób (38).

Intensywność (szybkość i opór) tych ergometrii ramion zostanie określona na podstawie testów wydatku energetycznego przeprowadzonych podczas wizyty 1, ponieważ badacze dążą do dopasowania intensywności ergometrii ramion do intensywności marszu z prędkością 3 km/h.