Pojedyncza sesja ćwiczeń maksymalnych a reakcja metaboliczna młodych dorosłych nieaktywnych fizycznie (badanie EASY) (EASY)

Projekt: Jest to badanie quasi-eksperymentalne porównujące działania przed i po interwencji. Problem badawczy dotyczy wpływu zmian poziomu mleczanu we krwi pod wpływem wysiłku fizycznego na stężenie FGF21 w osoczu osób nieaktywnych fizycznie. Projekt ten uzyskał zgodę Komisji Etyki Naukowej Służby Zdrowia Valdivia (Ord. 222/2022) i posiada certyfikat bezpieczeństwa biologicznego wydany przez Instytucjonalną Komisję ds. Bezpieczeństwa Biologicznego Uniwersytetu Austral w Chile (nr 36/23).

Próbka: Uwzględnione zostaną osoby w wieku powyżej 18 lat (do 30 lat) zapisane do programu fizjoterapii na Uniwersytecie Austral w Chile. Muszą być nieaktywni fizycznie (wykonywać mniej niż 150 minut tygodniowo umiarkowanej aktywności fizycznej i/lub 75 minut tygodniowo intensywnej aktywności fizycznej) i nie posiadać przeciwwskazań medycznych do podejmowania aktywności fizycznej. Z badania nie zostaną wykluczone osoby przyjmujące leki wpływające na poziom glukozy lub insuliny we krwi i/lub mające działanie przeciwzapalne. Obliczenia wielkości próbki przeprowadzono biorąc pod uwagę następujące parametry: moc 95%, wartość alfa 0,05, różnica średnich FGF21 przed i po interwencji wynosząca 50 pg/ml (100 vs 150 pg/ml), przy odchylenie standardowe dla obu grup wynosiło 50 pg/ml. Na podstawie tych danych wielkość próby wynosi 16 uczestników, a biorąc pod uwagę spadek o 20%, ostateczna liczebność wynosi 20 uczestników, przy czym rekrutacja będzie odbywać się dla wygody i przy zachowaniu parytetu płci.

Zmienne: W momencie przystąpienia do badania rejestrowany będzie wiek i płeć uczestników. Zmienne antropometryczne, takie jak waga w kilogramach i wzrost w metrach, będą rejestrowane odpowiednio za pomocą skali (InBody® 270) i ​​pręta wzrostu (SECA). Na podstawie tych pomiarów zostanie obliczony wskaźnik masy ciała (BMI) w kilogramach/metrach. Do obliczeń stosunku talii do bioder (WHR) i stosunku talii do wysokości (WHR) obwód talii będzie mierzony w centymetrach, stosując obszar pępka jako punkt odniesienia. Obwód bioder będzie mierzony jako największy obwód uzyskany na poziomie krętarza udowego. Poziom całkowitej i segmentowej masy mięśniowej i tłuszczowej będzie mierzony za pomocą miernika bioimpedancji InBody® 270. Poziom spontanicznej aktywności fizycznej będzie mierzony za pomocą Międzynarodowego Kwestionariusza Aktywności Fizycznej (IPAQ) w jego skróconej wersji. Aby wywołać wzrost poziomu mleczanu we krwi, na ergometrze rowerowym lub rowerze stacjonarnym zostanie przeprowadzony test obciążenia przyrostowego, w którym obciążenie pedałowania będzie zwiększane o 30 W co 3 minuty, począwszy od początkowego obciążenia 30 W aż do osiągnięcia punktu zmęczenia. Przed rozpoczęciem testu uczestnicy pozostają w pozycji siedzącej przez 10 minut, podczas których rejestruje się tętno, subiektywne odczucie wysiłku (SSE) za pomocą zmodyfikowanej skali Borga, ciśnienie krwi, pulsoksymetrię i mięsień (szeroki boczny mięśnia czworogłowego uda) o godz. odpoczynek. Dodatkowo zostanie pobrana próbka krwi żylnej do probówki o pojemności 2 ml z EDTA i drugiej probówki bez antykoagulantu w celu późniejszego pomiaru FGF21 w osoczu za pomocą specjalnego zestawu ELISA do tego celu (katalog RayBio® ELH-FGF21) i uzupełniających testów biochemicznych (glikemia insulinemia, cholesterol całkowity, triglicerydy, HDL, LDL, VLDL, cholesterol nie-HDL, aminotransferaz (GOT i GPT), kreatynina, kwas moczowy, mocznik i azot mocznikowy). Dodatkowo pomiar mleczanu zostanie wykonany z nakłucia cyfrowego sterylnym lancetem. W tym celu wykorzystany zostanie specjalny pasek reaktywny, który zostanie zmierzony za pomocą urządzenia AccuTrend Plus ®. Równolegle uczestnik zostanie poproszony o przyniesienie na czczo próbki moczu z tego samego dnia do analizy biochemicznej (białkomocz, kreatynuria, albuminuria, cukromocz). Po wykonaniu tych pomiarów w stanie spoczynku rozpocznie się przyrostowy test obciążeniowy. Zatem na ergometrze rowerowym każdy uczestnik rozpocznie test z rytmem pedałowania 60–70 obr./min przy obciążeniu 30 W. Co 3 minuty obciążenie to będzie wzrastać o 30 W, utrzymując zawsze tę samą kadencję pedałowania. Podczas wykonywania badania uczestnicy będą zawsze pod opieką i opieką profesjonalnego fizjoterapeuty. Tętno, pulsoksymetria i SSE będą oceniane minuta po minucie, a ciśnienie krwi będzie mierzone co 3 minuty. Na koniec badania rejestrowany jest czas wykonania testu, przebyty dystans w metrach, tętno, ciśnienie krwi, SSE oraz końcowy puls i oksymetria mięśni. Procent rezerwy częstotliwości wykorzystanej podczas testu zostanie obliczony za pomocą wzoru Karvonena, który zależy od częstości akcji serca w spoczynku i po teście. Przez zmęczenie na koniec badania rozumie się spełnienie jednego lub kilku z poniższych kryteriów: wykorzystanie rezerwy tętna ≥ 90%, subiektywne odczucie wysiłku ≥ 18/20 według oryginalnej skali Borga, ciśnienie krwi ≥ 200 /100 mg Hg, chęć ukończenia badania przez badanego (ryc. 3).

Bezpośrednio po badaniu zostanie pobrana nowa próbka krwi żylnej do probówki 2 ml z EDTA i drugiej probówki bez antykoagulantu. Ponadto stężenie mleczanu we krwi po wysiłku zostanie zmierzone poprzez nakłucie palca przy użyciu specjalnego paska odczynnika i urządzenia AccuTrend Plus ®. Ponadto po wysiłku zostanie pobrana próbka moczu do opisanej wcześniej analizy biochemicznej. Następnie parametry życiowe uczestnika będą monitorowane przez 10 minut po badaniu, aby zapewnić prawidłowy powrót do zdrowia.

Należy powtórzyć, że w ramach oceny potencjalnych zmiennych zakłócających/pośrednich z próbek krwi pobranych przed i po wysiłku fizycznym zostaną zmierzone następujące parametry biochemiczne: cholesterol całkowity, trójglicerydy, HDL, LDL, VLDL, cholesterol nie-HDL, insulina , glukozę i transaminazy (GOT, GPT), kreatyninę, kwas moczowy, mocznik i azot mocznikowy. Natomiast w przypadku próbek moczu oceniany będzie poziom białkomoczu, albuminurii, kreatynurii i glukozy.

Analiza statystyczna

Zmienne ilościowe zostaną wyrażone jako mediana i rozstęp międzykwartylowy, natomiast zmienne jakościowe zostaną opisane w kategoriach częstotliwości bezwzględnych. Aby obliczyć potencjalne różnice między wartościami testów stresowych przed i po obciążeniu, zwłaszcza mleczanu i FGF21, a także poziomami transaminaz i markerami czynności nerek, zostanie zastosowany test Wilcoxona lub test t-Studenta dla powiązanych próbek, w zależności od rozkładu danych zachowuje się (normalnie lub nieparametrycznie). Ponadto zbadane zostaną powiązania między stężeniem mleczanu i FGF21, zarówno przed, jak i po wysiłku fizycznym, przy użyciu wskaźnika korelacji Spearmana i modeli regresji dwuwymiarowej. Ponadto inne potencjalne powiązania będące przedmiotem zainteresowania zostaną zbadane przy użyciu wskaźnika korelacji Spearmana. We wszystkich analizach wartość p równa lub mniejsza niż 0,05 będzie uznawana za istotną statystycznie przy użyciu oprogramowania SPSS w wersji 20 i GraphPad w wersji 8.