Эффекты тепловой терапии и силовых тренировок у людей с диабетом 2 типа

Материалы и методы План и условия исследования Исследование представляет собой проспективное, рандомизированное, двойное слепое, параллельное клиническое исследование не меньшей эффективности, которое будет проводиться в Федеральном университете Риу-Гранди-ду-Сул в Южной Бразилии. Этот протокол исследования соответствует рекомендации SPIRIT.

Вмешательства Добровольцы, отвечающие критериям включения, будут сопровождаться в исследовании и должны подписать письменное информированное согласие перед включением в исследование. Участники будут рандомизированы в группы вмешательства: контроль (C), RT или HT. В контрольной группе участники не получат никакого вмешательства. В группе вмешательства RT участники будут выполнять упражнения под наблюдением в тренажерном зале три непоследовательных дня в неделю. Каждая сессия будет длиться ~ 60 минут и будет состоять из разминки, тренировки с отягощениями и заминки. Все занятия будут проводиться квалифицированными специалистами в области спорта и физических упражнений в течение 12 недель.

Программа RT будет состоять из комбинации упражнений для верхней и нижней части тела с использованием тренажерного оборудования, свободных весов и веса тела (функциональные упражнения) в качестве основного сопротивления. 12-недельный RT будет разделен на три мезоцикла по четыре недели каждый (подробности о подходах, повторениях и интервалах см. в Таблице 1). Упражнения будут включать жим ногами, разгибания коленей и сгибания ног, сгибания рук на бицепс, разгибания на трицепс, тягу вниз, жим от плеч, жим лежа и скручивания брюшного пресса. Перед началом тренировочного периода испытуемые завершат ознакомительную сессию, чтобы отработать упражнения, которые они будут выполнять в дальнейшем в ходе тренировочной программы, когда тренировочная нагрузка будет проверена индивидуально. Тренировка с отягощениями будет выполняться с использованием от двух до трех подходов в упражнении с интенсивностью от 12 до 15 максимальных повторений (самый тяжелый возможный вес для выполнения в общей сложности 12-15 повторений). Интенсивность функциональных упражнений контролировали по шкале OMNI. Каждое занятие будет длиться 60 мин.

Участники группы HT пройдут термическую обработку всего тела в соответствии с предыдущими методами. Участники будут размещены в климатической камере, изначально установленной на 55,0°C, в течение трех дней недели подряд. Каждое занятие будет длиться 60 мин. Во время сеансов будут постоянно измеряться ректальная температура, частота сердечных сокращений, артериальное давление и тепловой дискомфорт.

Стратегии удержания в испытании Участникам будет предложено раз в неделю при личном посещении отслеживать их нежелательные явления. Кроме того, телефонные звонки или сообщения также будут использоваться для напоминания участникам о запланированных или пропущенных визитах.

Набор и график участия Период набора для исследования будет с апреля 2023 года по декабрь 2025 года. Участникам будет предложено принять участие в исследовании путем объявления в газетах, электронных и социальных сетях. На рисунке 1 показана блок-схема дизайна исследования.

Приверженность Приверженность к программе упражнений классифицируется как соблюдение не менее 80% рекомендуемой или предписанной дозы упражнений. Любой участник, демонстрирующий соблюдение протокола обучения на 80% или более 36 занятий, будет считаться приверженцем. Участники будут классифицированы как не соблюдающие или частично соблюдающие, если их приверженность составляет менее 80%.

Статистические соображения Для оценки влияния физических упражнений на уровни БТШ в плазме между группами после вмешательства мы приняли мощность 80%, уровень значимости 5% и размер эффекта (Коэна F) 0,4. Мы оценили показатель отсева в 10%, и общее рассчитанное число составило 22 в каждой группе.

Данные произвольно назначенного участника будут проанализированы в соответствии с принципом намерения лечить в качестве основного выбора и в соответствии с принципом протокола, при этом лечение, время и взаимодействие времени лечения будут зарегистрированы как фиксированные эффекты. Мы качественно документируем причины и детали каждого случая отказа. Нормальность данных будет проверяться тестом Шапиро-Уилка. Среднее значение и стандартное отклонение будут использоваться для описания параметрических непрерывных переменных и медианы и межквартильного диапазона для непараметрических переменных, тогда как абсолютные и относительные частоты будут использоваться для категориальных переменных. Дисперсионный анализ (ANOVA) будет использоваться для сравнения окончательных значений результатов. Эффекты лечения (группа, время и групповое взаимодействие) будут оцениваться с использованием обобщенных уравнений оценки (GEE) с последующим апостериорным тестом Бонферрони (P <0,05). Будет проведен множественный линейный регрессионный анализ (обратный метод) для изучения влияния рутинной фармакотерапии, пола и возраста на первичные и вторичные исходы. Для этого анализа будет использоваться пакет программного обеспечения Statistical Package for Social Science Professional, версия 20.0 (IBM Corp., Армонк, штат Нью-Йорк, США).

Распределение Участники будут случайным образом распределены по группам в соответствии с последовательностью сгенерированных компьютером случайных чисел. Эта последовательность будет получена в программе Microsoft Excel в соотношении 1:1 блоками по восемь или шесть участников для завершения общего рассчитанного числа. Запечатанный конверт с кодом распределения вскрывается только в начале лечения в присутствии участника, в соответствии с порядком включения в исследование.

Из-за характера вмешательств исследователь, проводящий упражнения, а также участники не будут ослеплены. Чтобы обеспечить маскировку оценщика, испытуемых просят не указывать назначенную им группу и не говорить о своем вмешательстве во время сеансов оценки результатов. В случае непреднамеренного снятия ослепления по какой-либо причине вовлеченный исследователь уведомляет об этом главного исследователя.

Сбор и обработка данных Для получения социально-демографических и клинических характеристик участников, включая возраст, пол, семейное положение, уровень образования, продолжительность диабета, семейный анамнез диабета и самооценку физической активности, будет применяться анкета. Препараты для лечения СД2 будут зарегистрированы на исходном уровне и в конце исследования.

Антропометрические показатели, включая массу тела, рост, расчетный индекс массы тела (кг/м2), изменения окружности талии и бедер, будут регистрироваться при первом и последнем посещении. Вес будет измеряться на весах с цифровой калибровкой, максимальной грузоподъемностью 150 кг и точностью 100 г. Рост будет определяться вертикальным ростомером, прикрепленным к весам с точностью 2 м/0,1 см (Urano®, Каноас, Бразилия). Окружности талии и бедер будут измеряться неэластичной метрической лентой (2 м/0,1 см). Общий состав тела будет оцениваться с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (сканирование DEXA - Lunar iDXA, GE Healthcare, Бакингемшир, Великобритания).

После этой оценки люди будут выполнять самоограниченный тест на максимальную нагрузку на беговой дорожке, чтобы определить пиковое потребление кислорода (пик VO2) и пиковую частоту сердечных сокращений под наблюдением команды опытных физиологов. Тест будет проводиться в соответствии с протоколом Брюса. Поглощение кислорода (VO2) и производство двуокиси углерода (VCO2) будут определяться с помощью компьютеризированной системы газообмена по каждому дыханию и анализироваться с использованием 20-секундного усредняющего сигнала. Скорость основного обмена будет анализироваться в быстром состоянии (Quark CPET, Cosmed, Италия).

При первом и последнем посещении лаборатории будут взяты образцы крови и центрифугированы при 1000 g в течение 10 минут для отделения плазмы или сыворотки, которые будут храниться для дальнейшего анализа биохимических показателей. Общий уровень глюкозы, С-реактивный белок, холестерин ЛПВП, HbA1c и триглицериды будут определяться в автоматизированной системе Cobas C111 (Roche Diagnostics, Базель, Швейцария). Холестерин ЛПНП будет рассчитан по уравнению Фридевальда. Резистентность к инсулину будет рассчитываться с помощью метода оценки гомеостатической модели (HOMA-IR) на основе уровня инсулина и уровня глюкозы натощак.

Что касается анализа микробиоты, очистка ДНК на основе кремнеземной мембраны из фекалий будет выполняться с помощью высококачественного коммерческого набора для экстракции нуклеиновых кислот QIAmp Blood and Body Fluid (Qiagen, Канада). Гипервариабельная область V3-V4 гена 16S рРНК будет амплифицирована и секвенирована на Illumina MiSeq. Последовательности будут обрабатываться в mothur (v.1.41.1) 23 с измененными процедурами, как описано ранее. Затем последовательности будут сопоставлены с базой данных SILVA 16 S рРНК (v 132).

Для определения воспалительных биомаркеров и уровней ЛПС в плазме кровь центрифугируют при 1000 g в течение 10 минут, а сыворотку замораживают (-80 °C) для дальнейшего анализа методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) с использованием коммерческих наборов: LPS , TNF-α, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 и IL-13 (наборы ELISA для человека, Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Мичиган, США).

Принимая во внимание важность HSR для адаптации к стрессу, мы проверим способность лейкоцитов (основной источник циркулирующего HSP72 и показатель реакции иммунных клеток на стресс) высвобождать HSP72 в условиях теплового стресса (нормальный и ожидаемый ответ в здоровых клетках). ). Мы будем использовать эту стратегию, чтобы сравнить, могут ли различные вмешательства улучшить HSR при диабете. Вкратце, после сбора цельную кровь немедленно инкубировали при двух разных температурах: 37°C (контроль) и 42°C (тепловой стресс) в течение 2 ч на водяной бане. После инкубации общую кровь центрифугируют для выделения плазмы. Плазма будет использоваться для анализа eHSP72 26. Высокочувствительный метод иммуноферментного анализа (ИФА) (EKS-715 Stressgen, Виктория, Канада) будет использоваться для количественного определения уровней белка HSP72 в плазме, как описано ранее 27. Передачу сигналов воспалительных клеток в РВМС (NF-kB; TLR2 e 4, TRIF, IKKi/IKKε, e MyD88) будут анализировать с помощью вестерн-блоттинга, как описано ранее 28.

Расширение, опосредованное потоком Расширение, опосредованное потоком плечевой артерии (FMD), в ответ на гиперемию, будет выполняться с использованием ультразвукового устройства (Toshiba, модель Nemio XG, Япония) в качестве непрямого измерения функции эндотелия, адаптированного к текущим рекомендациям. (THIJSSEN DHJ и др., 2011).

Протокол гидратации В день, предшествующий тепловому воздействию, участникам будет предложено выпить 12 мл•кг-1 воды (в дополнение к обычному потреблению жидкости). Утром в день экспериментальной сессии в жару участникам будет предложено потреблять 6 мл•кг-1 воды в дополнение к обычному потреблению жидкости для обеспечения состояния эвгидратации. Перед входом в климатическую камеру будет проведен сбор мочи для проверки состояния гидратации с использованием удельного веса через рефрактометр 29; 30 и цвет по специальной шкале 31. Будет применяться пороговое значение удельного веса мочи 1,25. Для более высоких значений участники выпивают 200-250 мл воды и ждут 30 минут до воздействия тепла.

Безопасность и нежелательные явления Участники будут находиться под постоянным медицинским наблюдением во время и не менее 30 минут после вмешательства для предотвращения нежелательных явлений. Могут появиться следующие легкие и умеренные нежелательные явления: Протоколы упражнений, особенно при максимальных усилиях, могут вызывать некоторый дискомфорт (тошнота, болезненность мышц). Было показано, что тепловая терапия безопасна для большинства людей. Однако у некоторых участников более высокая температура может вызывать тепловой дискомфорт. Сердечно-сосудистые изменения, такие как учащение пульса и артериального давления, ожидаемы и не опасны. Наконец, после протокола может наблюдаться легкое обезвоживание. Это будет ослаблено с надлежащей гидратацией впоследствии.

Этические соображения Исследование строго следует протоколам, касающимся формы информированного согласия, конфиденциальности и анонимности. Будет предоставлена ​​форма информированного согласия с руководящими принципами, целями проекта, описанием процедур, возможными рисками и преимуществами. Участники также будут проинформированы о том, что участие является добровольным, и они могут выйти из исследования в любое время. Это исследование будет проводиться в соответствии с Хельсинкской декларацией и одобрено институциональным наблюдательным советом учреждения (номер для отслеживания: 38626420.6.0000.5347). и зарегистрированы в базе данных клинических испытаний. Все файлы, содержащие данные участников, будут храниться в защищенном паролем документе базы данных, к которому будут иметь доступ только авторизованные члены исследовательской группы.