Arming Health: Kan bryta upp vilsam sittningstid med kontraktil aktivitet i överkroppen Reglera metabol hälsa. (AYH)

- Bekantskapsscreeningbesök - (Besök 1) Innan de deltar i studien kommer alla deltagare att besöka träningslaboratoriet för ett bekantskaps- och screeningbesök där de kommer att visas det utsedda experimentområdet, ge skriftligt informerat samtycke och få olika mätningar utförda.

Alla deltagare måste fasta från kl. 22.00 och framåt kvällen före detta första besök (dricksvatten är tillåtet). Deltagarna kommer sedan att förses med en standardiserad frukost vid ankomsten (efter samtycke). Denna måltid kommer att ordineras efter kroppsmassa och kommer att ge cirka 8 kcal per kg kroppsvikt som består av 13-14% protein, 51-52% kolhydrater och 35% fett. Typiska ingredienser som används här är; Vanliga bagels med margarin och ett proteinpulver blandat med helmjölk.

Alternativa ingredienser som matchar näringsinnehållet i denna måltid kommer att utforskas i ljuset av speciella kostpreferenser (dvs. vegan) eller matallergier (dvs. laktosintolerant).

Det är också viktigt att deltagarna undviker allmän träning och att dricka alkohol eller kaffe under de 48 timmarna (2 dagar) fram till detta första besök (och de återstående två besöken), detta kommer att framgå av deltagarinformationsbladet. Mycket ansträngande träning måste undvikas 72 timmar (3 dagar) innan.

Deltagarna kommer att uppmanas att registrera all mat och dryck som konsumerats dagen före detta första besök. De kommer sedan att bli ombedda att replikera denna diet dagen före de återstående besöken med hjälp av deras kostjournal för att vägleda dem. Därför kommer alla måltider som leder fram till varje besök att vara standardiserade och kommer inte att förvirra resultaten.

De mätningar som gjordes under detta besök inkluderar; grundläggande antropometri (kroppsmassa, midjemått, kroppsfett%); blodtryck; biokemiska variabler (HbA1c och blodlipider och CRP); Energiförbrukning (i vila, under långsamt, stabilt löpbandsgång och vid många intensiteter på en armergometermaskin); och mått på objektivt bestämd fri levande fysisk aktivitet, stillasittande beteende och hållning.

Antropometrimätning vid besök 1 Arteriellt blodtryck kommer att mätas i sittande läge. Tre mätningar kommer att erhållas och medelvärdet av de två sista mätningarna kommer att användas.

Grundläggande antropometriska mått såsom kroppsmassa och kroppsfettprocent (mätt genom bioimpedansanalys) kommer att tas tillsammans med höjd och midjeomkrets (mittpunkten mellan den nedre kustmarginalen och höftbenskammen). Dessa kommer att registreras till närmaste 0,1 kg, 0,5 %, 0,5 cm respektive 0,5 cm.

Biokemiska variabler insamlade vid besök 1 Under besök ett kommer ett blodprov att tas varvid HbA1c (Glycated Haemoglobin), CRP (C-Reactive Protein) och lipidprofilen kommer att mätas. All venpunktion kommer att utföras av utbildad hälso- och sjukvårdspersonal och alla biokemiska analyser kommer att utföras blinda för behandlingstillstånd. Alla deltagare kommer att få ett individuellt resultatbrev som belyser deras huvudsakliga kliniska resultat efter bekantskapsbesöket. Med deltagarnas samtycke kommer alla resultat att kopieras till deras husläkare. Varje deltagare vars Hba1c är 6,5 % eller högre kommer att skickas ett individuellt resultatbrev som rekommenderar dem att boka tid med sin läkare så snart som möjligt för att diskutera sina resultat mer i detalj, eftersom detta tyder på diabetes. På samma sätt kommer alla deltagare vars HbA1c är mellan 6 och 6,4 % också att få ett individuellt resultatbrev som uppmanar dem att boka tid hos sin läkare om de är oroliga, eftersom detta tyder på pre-diabetes. Med deltagarnas samtycke kommer även husläkaren att underrättas om situationen och skicka ett resultatbrev

Energiförbrukningstestning under besök 1 Under besök ett kommer energiförbrukningen vid vila, när man går i 3 km/h och när man utför armergometri med olika intensiteter att mätas via andningsgas som samlas in från deltagarna med hjälp av Cortex eller GEM andetag-för-andning automatiserat gasanalyssystem.

För att bedöma energiförbrukningen för vila, kommer varje deltagare att uppmanas att sitta tyst (avstå från rörelse) i 30 minuter med en gasmask/huva på sig. Utgångna gasdata kommer sedan att samlas in under den senare hälften av denna 30-minutersperiod när värdena har stabiliserats.

Efter detta kommer promenader att utföras vid 3 km.h på ett löpband i 10 minuter (även med en gasmask), från vilken utgången gasdata kommer att samlas in under de senare 5 minuterna.

Lättarmsergometri medan du sitter kommer sedan att utföras med 5 minuters intervall (över flera intensiteter) från vilken data om utgången gas kommer att samlas in under den 2:a 3:e och 4:e minuten, vilket kasserar både den första och sista minuten. Deltagarna kommer också att ta bort ansiktsmasken i 5 minuter mellan varje 5-minutersmatch för att låta deltagarna återhämta sig och för att energiförbrukningen ska återgå till sin vilonivå innan nästa aktivitetsmatch.

Dessa data kommer följaktligen att diktera intensiteten av armergometri som ska utföras när man bryter upp sitttiden, eftersom utredarna vill att energiförbrukningen för dessa sittande raster ska likna den för lätt gång. Detta gör det möjligt för utredare att ytterligare belysa rollen av enbart kroppsställning eftersom energiutgifterna kommer att hållas relativt överensstämmande med tidigare forskning, vilket gör att direkta jämförelser kan göras.

Objektiva mått på fysisk aktivitet vid besök 1 Deltagarna kommer att få en Actigraph-accelerometer för att mäta den tid som spenderas stillasittande och vid måttlig till kraftig fysisk aktivitet under fria livsförhållanden. Deltagarna kommer att bli ombedda att bära denna accelerometer (placerad på höger främre axillär linje) i 7 dagar efter bekantskapsbesöket, upp till 7 dagar fram till behandlingsförhållandena och under hela experimentförhållandena för att övervaka eventuella förändringar i fysisk aktivitetsnivåer och se till att deltagarna har undvikit träning under dagarna fram till behandlingsförhållandena. Resultaten kommer att inkludera steg per dag, total kroppsrörelse (antal per dag) och tid i stillasittande, lätt, måttlig och kraftig fysisk aktivitet som bestäms av antalet klipppunkter per minut som föreslagits av Freedson et al. (21)

Insamling av data om hållning och stillasittande tid vid besök 1 Postural allokering (sittande och stående) och gång kommer att kvantifieras med hjälp av en activPAL fysisk aktivitetsmonitor (PAL Technologies, Glasgow, Skottland). activPAL är en monitor med en enhet baserad på en triaxiell accelerometer som bärs mittlinjen på den främre delen av låret och fästs direkt på huden med hjälp av medicinsk förband. Monitorn producerar en signal relaterad till lårlutningen och har visat sig vara ett giltigt och tillförlitligt mätverktyg för att bestämma hållning under dagliga aktiviteter i en frisk befolkning (22). Utgångar från denna enhet inkluderar; tid som ägnas åt sittande, stående, stegande och sitt-till-stå-övergångar. Enheten kommer att bäras i 7 dagar efter bekantningsbesöket (vid sidan av Actigraph) och under experimentella förhållanden.

- Experimentella behandlingstillstånd (besök 2 och 3) Under veckorna efter detta första bekantskapsbesök kommer deltagarna att tilldelas följande två behandlingstillstånd (A: Långvarigt sittande och B: Lätt arm-ergometripauser) i en slumpmässig ordning med hjälp av en online randomiseringsverktyg. Varje behandlingstillstånd kommer att utföras på en enda dag. Totalt kräver studien tre separata besök på Leicester Diabetes Centre, Leicester General Hospital, University Hospitals of Leicester; bekantskapsbesök, första behandlingstillstånd och andra behandlingstillstånd.

Där deltagarna har begränsad tillgång till motoriserade transporter kommer taxibilar att tillhandahållas för att minska den ambulerande aktiviteten som är involverad i pendlingen till och från varje besök.

För manliga deltagare kommer det att gå minst 7 dagar mellan varje behandlingstillstånd. För kvinnor kommer det att finnas ett mellanrum på en månad (eller nästan som möjligt) på grund av att olika faser av en kvinnors menstruationscykel kan påverka deras blodsockerrespons på en måltid (23). Genom att testa vid liknande tidpunkter på månaden undviks denna potentiella variation. Men om en kvinnlig deltagare rapporterar att de är postmenopausala på sitt frågeformulär före screening kommer det att användas minst 7 dagar mellan behandlingstillstånden.

Behandlingstillstånd A: Långvarigt sittande Under det långvariga sittande tillståndet kommer deltagarna att vara begränsade från att gå och stå. De kommer att befinna sig i ett särskilt rum utrustat med en stol/skrivbord och har tillgång till en dator med internettjänster, böcker och tidningar eller filmer under hela dagen. Toalettpauser kommer att tillåtas och en rullstol kommer att användas för att rulla deltagarna till toaletten för att minska upprätt aktivitet.

Dagen före varje behandlingstillstånd kommer deltagarna att bli ombedda att konsumera samma typ och mängd mat och dryck som de registrerade innan deras bekantskapsbesök. Deltagarna kommer också att uppmanas att undvika alkohol, koffein och träning med måttlig intensitet under 2 dagar före varje behandlingstillstånd (som gjorts före besöket ett) eftersom reproducerbarhetsdata har visat att insulin- och triglyceridsvar på måltidsintag är bra under dessa förhållanden (24 ). Dessutom finns det bevis för att effekten av ett enstaka träningspass på insulinkänslighet och glukostolerans kan vara upp till 48 timmar (25). Ansträngande träning bör undvikas under 3 dagar före varje behandlingstillstånd, eftersom detta har visat sig öka insulinkänsligheten i upp till 72 timmar (26).

Deltagarna kommer att uppmanas att fasta natten före båda behandlingstillstånden (och före bekantskap som diskuterats tidigare) från kl. 22.00 och framåt. På morgonen för testet kommer deltagarna att få en kanyl införd i en tillgänglig ven av en utbildad sjukvårdspersonal och det första blodprovet kommer att tas (detta representerar tidpunkten: -1 timme enligt figur 1). Blodtrycksmätningar kommer att göras omedelbart före varje blodprov tillsammans med självrapporterade mätningar av positiv påverkan, humör och sömnighet (se beskrivning under sekundära utfall avsnitt 3.0). När kanylen har satts in och det första blodprovet tagits kommer deltagarna att uppmanas att sitta tyst i 60 minuter för att uppnå ett stabilt tillstånd. Under denna tid förväntas deltagarna genomföra ett batteri av kognitiva funktionstester som varar cirka 25 minuter (se beskrivning under sekundära resultat avsnitt 4.0).

Efter denna 60-minutersperiod kommer deltagarna att få en ny blodtrycksmätning, positiv påverkan, humör och sömnighet och blodprov tas, då de sedan kommer att förses med en standardiserad blandad måltidsfrukost (09:00) (tidpunkt: 0h ). Måltiden kommer att ordineras efter kroppsmassa och kommer att ge cirka 8kcal per kg kroppsvikt som består av 13-14% protein, 51-52% kolhydrater och 35% fett. En blandad måltid av detta slag kommer att användas för att säkerställa ekologisk giltighet eftersom fett och kolhydrater vanligtvis intas samtidigt i verkliga situationer. Blodprovstagning tillsammans med positiv påverkan, humör, sömnighet och blodtrycksmätningar kommer att fortsätta 30, 60, 120 och 180 minuter efter frukost. En andra lunchmåltid (kl. 12.00) (med samma näringssammansättning som frukost), kommer sedan att konsumeras under 15 minuter. Blodtryck, positiv påverkan, humör, sömnighet och blodprov kommer att fortsätta 30, 60, 120 och 180 minuter efter lunch (Figur 1). Deltagarna kommer sedan att upprepa batteriet med kognitiva funktionstester efter att deras slutliga blodprov har tagits. Alla deltagare kommer att sitta kvar under hela testperioden medan de gör typiska stillasittande sysselsättningar som att titta på TV/DVD/läsa.

Behandlingstillstånd B: Lätt armargometriska avbrott Detta kommer att vara identiskt med det långvariga sitttillståndet (behandling A), men deltagarna kommer att behöva bryta upp sin vilsamma sittningstid med sammandragande aktivitet i sittande överkropp. Detta kommer att implementeras i form av armergometripauser i 5 minuter var 30:e minut efter både frukost och lunch. Totalt kommer individer att samla på sig 12 anfall (60 minuter) av armergometri med ljusintensitet.

Det främsta skälet till att använda 5 minuters matcher var 30:e minut var att uppnå en balans mellan frekvens och nytta, eftersom att behöva avbryta sitttiden för regelbundet har mindre tillämpning i verkligheten, särskilt i en kontorsbaserad miljö där långvarig sittning är vanligast. Tidigare forskning har också funnit positiva fynd samtidigt som man avbryter sitttiden på detta sätt (38).

Intensiteten (hastighet och motstånd) för dessa armergometriska avbrott kommer att ha härletts från energiförbrukningstesterna som utfördes vid besök 1, eftersom utredarna strävar efter att matcha intensiteten för armergometrin till den för lätt gång i 3 km/h.