Определение минимального количества упражнений для улучшения гликемического контроля (MiniEx)

Исходная информация и обоснование Общая цель: Целью данного исследования является определение минимального количества калорий, которое необходимо израсходовать для улучшения контроля уровня глюкозы в крови у молодых и пожилых мужчин с избыточной массой тела, а также у лиц с диабетом II типа.

Почему это важно? В 2015 году во всем мире насчитывалось 415 миллионов взрослых с диабетом II типа, а к 2040 году диабетом II типа будет заболевать каждый десятый взрослый во всем мире. Если можно будет установить минимальный объем упражнений для улучшения гликемического контроля, это может повысить приверженность физическим упражнениям и улучшить здоровье населения.

Современные знания и предварительные данные Интенсивные упражнения улучшают гликемический контроль, способствуя транслокации переносчика глюкозы GLUT-4 в инсулиннезависимый путь. Этот механизм не нарушен даже у пациентов с диабетом II типа. Острая тренировка в течение ~70 минут при 65% VO2max (энергетические затраты 350 ккал) улучшают чувствительность к инсулину примерно на 15% через 1 час после тренировки и примерно на 30% на следующий день после тренировки у взрослых с ожирением. Эта улучшенная чувствительность к инсулину также связана с 17-процентным снижением уровня циркулирующих свободных жирных кислот, что в долгосрочной перспективе может принести пользу как диабету II типа, так и сердечно-сосудистым заболеваниям — основным вторичным осложнениям диабета II типа. В нескольких исследованиях изучалось влияние модальности упражнений (аэробных, силовых или одновременных) на гликемический контроль и механизмы этих преимуществ (8). Однако минимальная «доза» упражнений, необходимая для повышения чувствительности к инсулину и улучшения гликемического контроля, так и не была установлена. Во-вторых, с возрастом происходит прогрессирующая потеря мышечной структуры и функции, известная как саркопения. В этом исследовании также будет изучено влияние биологического возраста и мышечной массы на минимальное количество упражнений путем сравнения физиологических и биохимических реакций у молодых и пожилых добровольцев с одинаковым ИМТ. Установление зависимости доза-реакция для упражнений и гликемического контроля. Важно установить оптимальное соотношение «доза-реакция» для упражнений и контроля гликемии, чтобы максимизировать пользу для здоровья и минимизировать побочные эффекты вмешательства с помощью упражнений. В то время как риски, связанные с физическими упражнениями, невелики, если не проводить тренировки на уровне спортсменов в течение нескольких лет, установление минимального количества упражнений, необходимых для гликемического контроля, улучшит приверженность к упражнениям. Действительно, меньшие объемы упражнений легче поддерживать, чем большие, и это привело к принятию стратегий коротких упражнений для гликемического контроля, таких как высокоинтенсивные интервальные тренировки.

Предыдущая работа показала, что внезапный цикл езды на велосипеде с расходом 350 ккал может повысить чувствительность к инсулину примерно на 30% на следующий день после тренировки у взрослых с ожирением. Исходя из этого, предлагаемое исследование проверит три уровня расхода килокалорий: 1) вмешательство в 350 ккал, которое, по прогнозам, повысит чувствительность к инсулину в соответствии с; 2) вмешательство на 700 ккал, чтобы обеспечить глубокий (удвоенный) стимул для повышения чувствительности к инсулину; и 3) 175 ккал вмешательства, чтобы изучить эффективность половинного стимула на чувствительность к инсулину. Эти три точки вмешательства необходимы для точного моделирования зависимости доза-эффект между количеством упражнений и чувствительностью к инсулину, которая в настоящее время неизвестна. Также будет проведено испытание без физических упражнений, в ходе которого те же данные собираются и используются для расчета исходного уровня гликемического контроля/чувствительности к инсулину, на основе которого можно определить любое увеличение, вызванное физическими упражнениями. Если можно будет установить минимальный объем упражнений для улучшения гликемического контроля, это может повысить приверженность физическим упражнениям и улучшить здоровье населения. Это минимальное количество упражнений может увеличиваться у пожилых людей, у которых снижена мышечная масса и качество. Таким образом, это исследование предоставит пилотные данные о влиянии возраста на гликемический контроль, опосредованный физической нагрузкой.

Цели исследования Набор и тестирование будут проходить в течение первых 15 месяцев исследования, а в конце исследования будет отведено 3 месяца для анализа данных. Исследователи будут использовать рандомизированное исследование с перекрестным дизайном, в котором все испытуемые не выполнят (i) никаких упражнений; (ii) упражнения на 175 ккал; (iii) упражнения на 350 ккал; и (iv) 700 ккал физических упражнений за день до перорального теста на толерантность к глюкозе (ПГТТ). Острая тренировка с нагрузкой 350 ккал может улучшить чувствительность к инсулину примерно на 30% на следующий день; испытания в предлагаемом исследовании должны привести к: (i) исходному гликемическому контролю; (ii) небольшое улучшение гликемического контроля; (iii) улучшение гликемического контроля на ~30%; и (iv) значительное >30% улучшение гликемического контроля. OGTT, непрерывный мониторинг глюкозы (CGM), измерение инсулина и FFA будут использоваться для расчета кривых доза-ответ в каждой из этих индивидуальных переменных, где можно установить минимальное количество упражнений для улучшения гликемического контроля.