Trening fizyczny i metabolizm tłuszczów u kobiet po menopauzie

Głównym celem jest porównanie efektów 12-tygodniowego treningu oporowego z treningiem wytrzymałościowym w odniesieniu do ogólnoustrojowej i regionalnej reakcji lipolitycznej (rozkładu tłuszczu) na ostry wysiłek fizyczny (Cel 1), miejscową blokadę receptorów adrenergicznych (Cel 2) i w odpowiedzi na insulinę podczas klamry hiperinsulinemiczno-euglikemicznej (Cel 3). Badacze będą badać reakcję lipolityczną w kontekście intensywnych ćwiczeń, utleniania tkanki tłuszczowej w całym ciele i spoczynkowego wydatku energetycznego. Badacze będą gromadzić dane dotyczące przewlekłej lipogenezy (syntezy tłuszczu) i adipogenezy (tworzenia komórek tłuszczowych), a także ambulatoryjnej kontroli poziomu glukozy we krwi. Techniki mikrodializy zostaną wykorzystane do określenia szybkości lipolitycznej podskórnej tkanki tłuszczowej brzucha i pośladków w stanie spoczynku, a także podczas i po aktywności fizycznej (chodzenie) lub podczas zacisku hiperinsulinemiczno-glikemicznego (w tym mięśnia uda), przed i po 12 tygodniach oporności trening siłowy lub wytrzymałościowy. Aby zbadać adrenergiczną regulację lipolizy przed, w trakcie i po wysiłku, roztwór soli fizjologicznej/etanolu będzie perfundowany (w celu monitorowania przepływu krwi) przez trzy oddzielne sondy do mikrodializy w podskórnej tkance tłuszczowej brzucha i pośladków. Perfuzat w sondach będzie składał się z: 1) żadnych dodatkowych substancji (sonda kontrolna) w odniesieniu do Celu 1; lub 2) fentolamina, bloker receptorów alfa-adrenergicznych (sonda lecznicza) oraz 3) propranolol, bloker receptorów beta-adrenergicznych (druga sonda lecznicza), aby zająć się celem 2. Klamry hiperinsulinemiczno-euglikemiczne zostaną wykonane w celu zbadania całego ciała (ze stabilnym izotopem znaczników) i regionalnego (przy mikrodializie) antylipolitycznego działania insuliny oraz pomiaru wrażliwości na insulinę w odniesieniu do metabolizmu glukozy, przed i po programach treningowych dla Celu 3. Bezpośrednio po kontrolowanych doświadczeniach laboratoryjnych wykonano profile glicerolu (wskaźnik lipolizy) a profile glukozy (wskaźnik kontroli glukozy) będą nadal monitorowane w swobodnie żyjącym środowisku uczestnika przez następne 18 godzin, aż do następnego ranka. Dodatkowo, w 4. i 12. tygodniu uczestnicy przyjdą do laboratorium w celu wykonania biopsji tkanki tłuszczowej brzucha i pośladków w celu określenia adipogenezy i lipogenezy przy użyciu wody znakowanej stabilnymi izotopami, którą będą pić codziennie przez ten ośmiotygodniowy okres znakowania. Dodatkowe pomiary utleniania tłuszczu oraz chronicznego i ostrego odkładania się tłuszczu pozwolą na interpretację lipolizy w kontekście utleniania i akumulacji tłuszczu, natomiast lipoliza 24-godzinna i pomiary profilu glukozy pozwolą na zbadanie metabolizmu tłuszczów i kontroli glukozy w warunki życia. Badania te pozwolą lepiej zrozumieć, w jaki sposób te rodzaje ćwiczeń wpływają na metabolizm u kobiet z otyłością i stanem przedcukrzycowym, umożliwiając lekarzom sformułowanie bardziej opartych na dowodach zaleceń dotyczących ćwiczeń mających na celu poprawę składu ciała, kontrolę glikemii i kontrolę wagi.

Wielkość próby do tych badań będzie się składać ze 120 uczestników, którzy zostaną losowo przydzieleni za pomocą randomizacji komputerowej do treningu oporowego (n=60) lub treningu wytrzymałościowego (n=60) przez 12 tygodni. Ta wielkość próby daje wystarczającą moc statystyczną do wykrycia różnic w szybkości lipolitycznej i innych zmiennych wynikowych, jak określono we wcześniejszych badaniach oceniających podobne miary wyników. Kombinacja stabilnych znaczników zostanie wprowadzona do krwioobiegu w celu zbadania różnych pomiarów metabolizmu tłuszczów w warunkach spoczynku i ćwiczeń, a także podczas procedury naśladującej posiłek (klamra hiperinsulinemiczno-euglikemiczna). Jednak te różne znaczniki mogą kolidować ze sobą, jeśli zostaną zbadane w całości. Dlatego te odpowiednie pomiary znaczników izotopowych zostaną przeprowadzone tylko u połowy uczestników z każdego Celu. 30 uczestników w grupie treningu wytrzymałościowego i 30 uczestników w grupie treningu oporowego osiągnie Cele 1 i 2. Innych 30 uczestników w grupie treningu wytrzymałościowego i 30 uczestników w grupie treningu oporowego osiągnie Cel 3. Wśród 60 uczestników (po 30 z każdej grupy ćwiczącej), którzy osiągnęli cele 1 i 2, będzie 15 osób z każdej grupy ćwiczącej, którzy zostaną losowo przydzieleni do poddania się pomiarom śledzenia podczas ćwiczeń, podczas gdy pozostałych 15 z każdej grupy ćwiczącej zajmie się celami 1 i 2 zakończą protokół ćwiczeń bez metod śledzenia. Te metody randomizacji zostaną również zastosowane do 60 uczestników wypełniających Cel 3, chociaż ci uczestnicy zostaną poddani hiperinsulinemiczno-euglikemicznej klamrze z metodami znacznikowymi lub bez nich.

Uczestnicy będą rekrutowani, sprawdzani, rejestrowani i testowani w miesiącach 4-55 tego grantu. Procedury rekrutacji uczestników i zaopatrzenia w potrzebne materiały będą miały miejsce w ciągu pierwszych 3 miesięcy trwania projektu. Dodatkowa rekrutacja, a także selekcja i testowanie uczestników będą odbywać się 1-2 razy w miesiącu przez następne 52 miesiące. Na uczestnikach zostaną przeprowadzone dwa eksperymenty mikrodializy, jeden przed i jeden po 12 tygodniach treningu fizycznego, w sumie 240 eksperymentów mikrodializy. Plan ten będzie zatem wymagał średnio 4-5 testów mikrodializy miesięcznie w miesiącach testowych. Eksperymenty z palmitynianem i izotopem glicerolu ze stabilnym znacznikiem zostaną przeprowadzone u 30 z 60 uczestników poddawanych eksperymentom z mikrodializą podczas chodzenia oraz u 30 z 60 uczestników poddawanych eksperymentowi z klamrą. Eksperymenty z izotopem wody deuteru (badania lipogenezy i adipogenezy) zostaną przeprowadzone u 60 uczestników.