Влияние высокоинтенсивных интервальных тренировок на метаболическую выносливость у мужчин с избыточным весом. (CALIN)

Участники:

Для этого исследования 16 взрослых мужчин с избыточной массой тела или ожирением (ИМТ в диапазоне 28–36 кг/м2) были отобраны и рандомизированы в две экспериментальные группы (тренировки высокой интенсивности (n=8) и непрерывные аэробные тренировки умеренной интенсивности (n=8). )). Рандомизация проводилась методом конвертов. Участники были исключены, если у них был диабет (HbA1c>6,5%), серьезные проблемы с опорно-двигательным аппаратом (например, остеоартрит), сердечно-сосудистые (например, хроническая сердечная недостаточность) или респираторные (например, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ)) проблемы на основании медицинских карт, подписанных А информированное согласие было предоставлено всеми участниками до включения в исследование. Исследование было одобрено комитетом по этике Университетской больницы Гента (B670201318620).

Вмешательство:

Группа вмешательства выполняла высокоинтенсивную интервальную тренировку [HIIT]. Группа HIIT следовала 10-недельной тренировочной программе. Участники занимались по 40 минут два раза в неделю под наблюдением двух физиотерапевтов. Каждая тренировочная сессия включала разминку [растяжку больших групп мышц и сердечно-сосудистые упражнения при 30% максимальной выходной мощности велосипеда в течение пяти минут], блок спринтерских интервалов [10 минут], непрерывные аэробные упражнения [10 минут], еще один спринтерский интервал. блок [10 минут] и заминка [растяжка больших групп мышц и сердечно-сосудистые упражнения при 30% пиковой мощности в течение 5 минут]. В течение первых 5 недель каждый блок спринтерских интервалов состоял из 10 спринтерских подходов [> 100 об/мин] по 15 секунд при езде на велосипеде с сопротивлением, соответствующим дыхательному порогу [VTR], чередующимся с 45-секундным относительным отдыхом [50 об/мин при ВТР]. Начиная с 6-й по 10-ю неделю, интенсивность спринтерского бега и относительного отдыха увеличивали до 110% ВТР.

Сравнительная группа:

Сравнительная группа выполняла непрерывную аэробную тренировку [CAT] в течение 10 недель, два раза в неделю по 40 минут за тренировку [объем и частота равны HIIT]. Протокол группы CAT состоял из разогрева [растяжка больших групп мышц и сердечно-сосудистые упражнения с 30% максимальной выходной мощности велосипеда в течение пяти минут], непрерывных аэробных упражнений [3 раза по 10 минут] и заминки [растяжка мышц голени]. большие группы мышц и сердечно-сосудистые упражнения при 30% максимальной выходной мощности на велосипеде в течение пяти минут]. Во время непрерывного аэробного протокола [езда на велосипеде или степпинг] участники тренировались в течение 10 минут с ЧСС, аналогичной ЧСС при VT [60 об/мин], которая была увеличена до 110% VT с 6-й недели и далее. Тренировку вели два физиотерапевта.

В обоих режимах упражнения участники ехали на велосипеде в первом и третьем блоках, а также шли на велосипеде или шагали во втором блоке. Учебные программы проводились в отделении физиотерапии Университетской клиники Гента.

Переменные результата:

Количественную оценку всех исследуемых переменных проводили слепые оценщики. Все тесты и измерения проводились в лаборатории физических упражнений отделения физиотерапии Гентского университета (тест на максимальную нагрузку, метаболическую гибкость) или в отделении эндокринологии университетской больницы Гента (ПГТТ и биопсия мышц) или в отделении патологической анатомии (гистология мышц). Перед всеми тестами и измерениями участники были хорошо проинформированы и ознакомлены с оборудованием и протоколами тестирования. Все участники из каждой группы были протестированы в один и тот же момент дня до и после вмешательства. Все участники поддерживали нормальную физическую активность и режим питания и воздерживались от изнурительных физических упражнений за три дня до каждого экспериментального дня. Рост измеряли с точностью до 0,1 см с помощью ростомера (Holtain Ltd, Пембрукшир, Великобритания). Вес измеряли с точностью до 0,1 кг на цифровых весах (Seca, Германия) в легкой одежде и без обуви. Индекс массы тела (ИМТ) рассчитывали по весу и росту.

Физическая подготовленность Максимальный сердечно-легочный нагрузочный тест. Участники были протестированы на компьютеризированном циклоэргометре (Marquette Case, Marquette Electronics, Милуоки, Висконсин, США) с использованием линейного протокола (20 Вт/мин), начиная с 40 Вт. Электрокардиограмма в двенадцати отведениях и частота сердечных сокращений (ЧСС) постоянно регистрировалось во время теста, тогда как артериальное давление измерялось ручным сфигмоманометром каждые две минуты. Субъекты были ознакомлены с процедурой тестирования перед базовым тестированием. Субъектов просили и поощряли выполнять тест с физической нагрузкой до физического истощения или до тех пор, пока врач не остановил тест из-за серьезных нежелательных явлений, таких как усиление боли в груди, головокружение, потенциально опасные для жизни аритмии, клинически значимые отклонения сегмента ST, выраженная систолическая гипотензия или гипертензия. . Пробы классифицировались как максимальные при повышении коэффициента дыхательного обмена (ДДО) выше 1,1. Измерения респираторного газа были получены с использованием Metalyzer 3B (Cortex, Лейпциг, Германия). Потребление кислорода (VO2), производство двуокиси углерода (VCO2), минутная вентиляция легких (VE), дыхательный объем, частота дыхания и концентрация двуокиси углерода в смешанном выдохе непрерывно измерялись с помощью анализа в смешанной камере. Пик VO2 выражался как максимальное значение VO2, достигнутое в течение последних 30 секунд упражнения в соответствии с рекомендациями Американского торакального общества. Вентиляционный порог (VT) определяли на основе метаболических эквивалентов O2 и CO2 (VE/VO2 и VE/VCO2). Точку, в которой VE/VO2 увеличилось без увеличения VE/VCO2, идентифицировали как VT.

Коэффициент базального дыхательного обмена Участники должны были лежать на спине в течение 30 минут после ночного голодания в тихой и термонейтральной среде. Базальное потребление кислорода и производство углекислого газа измеряли с помощью автоматического газоанализатора дыхательных путей с использованием маски (Metalyzer 3B; Cortex, Лейпциг, Германия). Газоанализаторную систему калибровали перед каждым экспериментом. RER рассчитывался как VCO2/VO2. Это соотношение находится в интервале от 0,7 до 1,0, что указывает на преобладание окисления жиров над окислением углеводов.

Пероральный тест на толерантность к глюкозе (ОГТТ) В 8:00 утра. , после 10-12-часового ночного голодания испытуемые получали 75 г ПГТТ. Образцы крови брали на -30, -15, 0, 30, 60, 90 и 120 мин для измерения концентрации глюкозы и инсулина в плазме. Уровни инсулина определяли с помощью иммуноанализатора COBAS e411 (Roche). Глюкозу анализировали гексокиназным методом (COBAS, Roche).

Для оценки чувствительности к инсулину был рассчитан составной балл OGTT на основе ссылки Matsudoa et al. Этот показатель составляется как 10 000/квадратный корень (глюкоза натощак x инсулин натощак) x (среднее значение глюкозы x среднее значение инсулина во время ПГТТ). Чем выше балл, тем лучше чувствительность к инсулину.

Мышечная биопсия После 1-часового периода отдыха был взят образец чрескожной иглы для биопсии правой латеральной широкой мышцы с помощью биопсийного пистолета (игла 14G) под местной анестезией через 2-мм разрез кожи (2-3 мл лидокаина). под контролем эхографии. Были взяты два образца мышц по 15 мг и инкубированы в PG (параформальдегид и глутааральдегид) для просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ).

Трансмиссионную электронную микроскопию TEM использовали для определения IMCL и характеристик митохондрий. Образцы просматривали с увеличением 6500× с использованием ПЭМ JEOL 1200EX. Шестнадцать микрофотографий были получены из 8 случайно отобранных продольных срезов мышечных волокон (2 микрофотографии на волокно) из каждой отдельной мышцы - одна микрофотография, полученная вблизи клеточной поверхности, представляет субсарколеммальную (SS) область, а другая - параллельных пучков миофибрилл, представляющих интрамиофибриллярную область. (МВФ) региона. Капли липидов и фрагменты митохондрий были обведены кружками и преобразованы в реальный размер с использованием калибровочной сетки. Для каждого набора из 16 изображений средний размер IMCL или митохондрий (мкм2), общее количество капель IMCL или митохондрий на квадратный микрометр ткани (#/мкм2) рассчитывали в отсеках IMF и SS с помощью программного обеспечения для обработки цифровых изображений (Image Pro Plus, вер. 4,0; Медиа-кибернетика, Сильвер-Спрингс, Мэриленд). Эталоном для количественной оценки пространства СС было цитоплазматическое пространство между сарколеммой и первым слоем миофибрилл.

Статистический анализ Все данные были проанализированы с помощью имеющегося в продаже статистического программного обеспечения (Statistical Package for the Social Sciences, SPSS 20.0, SPSS Chicago, IL, USA). Данные выражены как среднее значение и стандартное отклонение (SD). Из-за небольшого размера выборки предпочтение было отдано непараметрической статистической оценке. Для оценки различий внутри групп до и после проведения был проведен критерий Уилкоксона. Для оценки различий между группами до и после оценки были рассчитаны различия между предварительной и последующей оценкой (до минус пост) и сопоставлены с U-критерием Манна-Уитни. Уровни значимости были установлены на P