Czy czas ćwiczeń wpływa na poziom glukozy u osób z cukrzycą?

Cel: Porównanie wpływu pojedynczego marszu przeprowadzonego o różnych porach dnia na dobowe profile glikemii u osób z cukrzycą typu 2. Oprócz warunków kontrolnych (brak ćwiczeń), chód zostanie zakończony w następujących 3 warunkach, tj. na czczo, przed śniadaniem, ii. 3-4 godziny po obiedzie i iii. 30 minut po kolacji.

Kontekst: Niedawno opracowaliśmy Monitorowanie aktywności fizycznej i poziomu glukozy w cukrzycy (E-PAraDiGM), które zostało przetestowane w 8 różnych ośrodkach w całej Kanadzie (ClinicalTrials.gov Identyfikator: NCT02834689). Oryginalny protokół E-PARaDiGM nie wykazał istotnej różnicy w 24-godzinnych poziomach glukozy między wysiłkiem fizycznym a stanem kontrolnym w pozycji siedzącej (publikacja w przygotowaniu). Jedną z potencjalnych przyczyn tego może być czas ćwiczeń w stosunku do posiłków. Nie ma jednoznacznej zgody co do optymalnego czasu ćwiczeń dla osób z cukrzycą typu 2. Celem tego badania jest rozszerzenie pierwotnego badania E-PAraDiGM poprzez dodanie ćwiczeń na czczo i ćwiczeń 30 minut po posiłku do pierwotnych 2 warunków (3-4 godziny po obiedzie i kontrola na siedząco).

Projekt badawczy: Pełny protokół odbędzie się w dwóch oddzielnych 6-dniowych okresach dla każdego uczestnika, co obejmuje 50 minut ćwiczeń wykonanych w następujących 4 warunkach, tj. na czczo, przed śniadaniem, ii. 3-4 godziny po obiedzie, iii. 30 minut po kolacji i iv. sterowanie na siedząco. Każdy uczestnik spełni każdy warunek zgodnie z losowym, krzyżowym projektem.

Uczestnicy: Dwanaście osób z T2D zostanie zatrudnionych na Uniwersytecie Alberty. Uczestnicy będą w wieku od 30 do 90 lat, u których zdiagnozowano T2D od ponad 6 miesięcy. Nie będą też mieli przeciwwskazań do ćwiczeń, przebytego zawału serca, udaru mózgu czy choroby wieńcowej. Uczestnicy nie będą leczeni insuliną ani kortykosteroidami i nie będą mieli żadnych zmian w lekach przeciwcukrzycowych w ciągu ostatnich 3 miesięcy. Ponadto uczestnicy nie będą mieli znaczących zmian w masie ciała (> 5%) w ciągu ostatnich 3 miesięcy. Ich ciśnienie krwi będzie niższe niż 160/100 mmHg, a tętno spoczynkowe poniżej 100 uderzeń na minutę.

Ocena wyjściowa: Pierwsza wizyta zostanie wykorzystana do przeprowadzenia badań przesiewowych, uzyskania pisemnej świadomej zgody i zebrania danych wyjściowych, w tym: antropometrii (np. wzrost, waga, obwód talii/bioder), wywiadu medycznego (np. czas trwania cukrzycy, leki) , historię ćwiczeń (np. kwestionariusz Godin Leisure Time Exercise Questionnaire), jak również HbA1c, lipidy w ciągu ostatnich 6 miesięcy i kreatyninę w ciągu ostatniego roku. Będziemy również mierzyć HbA1c za pomocą urządzenia punktowego (DCA vantage), które wymaga jednej kropli krwi (podobne wymagania jak pomiary glukozy w kapilarach, które rutynowo wykonują osoby z cukrzycą). Skład ciała można oszacować za pomocą analizy impedancji bioelektrycznej (BIA, Tanita TBF-300A). Podczas tej wstępnej wizyty uczestnicy będą mieli również okazję ćwiczyć chodzenie na bieżni z prędkością i nachyleniem, które zostaną przypisane w okresie interwencji (5,0 km/h przy nachyleniu 0,5%).

Protokół doświadczalny: Warunki chodzenia i warunki kontrolne w pozycji siedzącej. Uczestnicy ukończą standardowe 50-minutowe marsze z prędkością ~3,5 równoważnika metabolicznego (MET), co odpowiada 5,0 km/h przy nachyleniu 0,5%. Zostało to wybrane tak, aby reprezentować typową zalecaną aktywność fizyczną w profilaktyce i leczeniu T2D i jej powikłań (tj. 150 minut umiarkowanej aktywności tygodniowo [3-5.9 METs] wykonywane przez 3 dni w tygodniu). Standardowa 5-minutowa rozgrzewka i ochłonięcie zostaną uwzględnione w tempie 3,5 km/h przy nachyleniu 0%. Jeśli uczestnik nie może komfortowo przejść 15 minut marszu z tą intensywnością podczas podstawowej wizyty przesiewowej, będzie mógł zmniejszyć prędkość do 4,5 km/h (3,3 MET) lub 4,0 km/h (3,1 MET), co zostanie zarejestrowane. Tętno i oceny postrzeganego wysiłku będą monitorowane podczas ćwiczeń i rejestrowane co 10 minut. Ciśnienie krwi i poziom glukozy we krwi włośniczkowej będą monitorowane przed i po wysiłku. Uczestnicy ukończą ten protokół marszu na czczo, 3-4 godziny po obiedzie i 30 minut po kolacji. W warunkach kontroli siedzącej uczestnicy będą siedzieć cicho i będą mogli czytać, pracować na komputerze i/lub oglądać wideo przez 60 minut, aby dopasować czas spędzony na marszu w alternatywnej interwencji. Na początku i na końcu każdego chodu i siedzącego trybu kontrolnego uczestnicy zostaną poproszeni o wydech do ustnika podłączonego do wózka metabolicznego w celu pomiaru zużycia tlenu i produkcji dwutlenku węgla. Pod kierunkiem koordynatora badania uczestnicy przeprowadzą również 24-godzinne przypomnienie żywności, którą spożyli poprzedniego dnia.

Standaryzowana dieta: Uczestnicy otrzymają pełne wyżywienie (śniadanie, obiad, kolację i przekąski) przez dwa dni w każdych warunkach. Profil makroskładników odżywczych będzie oparty na wytycznych Diabetes Canada z posiłkiem/przekąską dostarczającą ~55% węglowodanów (koncentrując się na niskim indeksie glikemicznym), ~30% tłuszczu i ~15% białka. Uczestnicy otrzymają dziennik żywności z wyznaczonym czasem każdego posiłku i zostaną poproszeni o wypełnienie tego dziennika w celu potwierdzenia przestrzegania diety i odnotowania wszelkich odchyleń od diety.

Podsumowanie wizyt laboratoryjnych:

• Dzień 1. Uczestnicy przybywają do PADL o wyznaczonej godzinie spotkania, a dana osoba wkłada zarówno Medtronic, jak i Freestyle Libre CGM. Podczas tej wizyty otrzymają standardowe posiłki, które będą spożywane w dniach 2 i 3.
• Dzień 2. Uczestnicy przybędą do PADL w celu spełnienia pierwszego z 4 warunków. Proces randomizacji określi, który z warunków zostanie spełniony i stan (na czczo lub po posiłku), w jakim pojawi się uczestnik.
• Dzień 3. Standaryzowane posiłki (śniadanie, obiad i kolacja) będą spożywane w dniu 3. W dniu 3 nie ma wizyty w laboratorium.
• Dzień 4. Jako dzień wymycia uczestnicy powrócą do swoich typowych codziennych czynności i nawyków żywieniowych, które zostaną zapisane w ich dziennikach.
• Dzień 5. W tym dniu uczestnicy spełnią warunek 2. Spożywane będą wystandaryzowane posiłki.
• Dzień 6. Standaryzowane posiłki (śniadanie, obiad i kolacja) będą spożywane w dniu 6. W dniu 3 nie ma wizyty w laboratorium.
• Dzień 7. Medtronic CGM zostanie wyjęty i zastąpiony innym urządzeniem Medtronic (Uwaga: Medtronic CGM działa przez 6 dni, podczas gdy nowszy Abbott CGM działa przez 14 dni). W tym dniu spożywane będą wystandaryzowane posiłki.
• Dzień 8. Warunek 3 zostanie spełniony w tym dniu. Spożywane będą wystandaryzowane posiłki.
• Dzień 9. W tym dniu nie ma wizyty w laboratorium. Spożywane będą wystandaryzowane posiłki.
• Dzień 10. Jako dzień wymycia uczestnicy powrócą do swoich typowych codziennych czynności i nawyków żywieniowych, które zostaną zapisane w ich dziennikach.
• Dzień 11. W tym dniu uczestnicy spełnią warunek 4. Spożywane będą wystandaryzowane posiłki.
• Dzień 12. Standaryzowane posiłki (śniadanie, obiad i kolacja) zostaną spożyte w dniu 6, a następnie CGM zostaną usunięte.

Ćwiczenie. Dane z obu CGM zostaną porównane między 24-godzinnymi okresami następującymi po każdej interwencji. Interesujące parametry obejmują pole powierzchni pod krzywą glikemii po posiłku, średnią glikemię, zmienność glikemii, glukozę na czczo, czas trwania hiperglikemii (>10 mmol/l) i czas trwania hipoglikemii (<4 mmol/l). Do porównania 4 warunków zostanie użyta jednokierunkowa analiza Anova.