- ICH GCP
- Amerikanska kliniska prövningsregistret
- Klinisk prövning NCT03029364
Kroppssammansättning och lipidmetabolism i vila och under träning: en tvärsnittsanalys.
Förmågan att uppreglera fettoxidationen vid lämpliga tidpunkter såsom under fasta, låg till måttlig träning och efter en måltid med hög fetthalt, är populärt förespråkat. Detta beror förmodligen på uppfattningen att en hög förmåga att använda fett kan förbättra (ultra) uthållighetsprestanda och hjälpa till att reglera kroppsfett och metabola sjukdomar. I enlighet med detta har nedsatt fettanvändning i vila associerats med fetma och insulinresistens (Kelley et al., 1999). Det finns dock ofullständiga och/eller brist på systematiska bevis, särskilt hos ett stort spektrum av vuxna, som utforskar:
1) Huruvida användningen av helkroppsfett under träning förändras hos individer med övervikt eller fetma jämfört med magra individer
3) Den intraindividuella variationen i helkroppsfettanvändning i vila och under träning
4) Fysiologiska, metaboliska, livsstils- och genetiska egenskaper som är förknippade med helkroppsfettanvändning i vila och under träning
Därför är syftena med denna studie trefaldiga:
- Att undersöka om användning av helkroppsfett är förknippat med kroppssammansättning
- Att utforska samband mellan användning av helkroppsfett och fysiologiska, metabola, livsstils- och genetiska variabler
- Att bedöma den intraindividuella variationen av helkroppsfettanvändning.
Denna studie är en observationell, utforskande tvärsnittsstudie. Ett brett spektrum av "friska" och "risk för metabola sjukdomar" vuxna kommer att rekryteras.
Deltagarna kommer att uppmanas att besöka ett laboratorium vid University of Bath fyra gånger. Besök 1 är ett screening- och studiebekantskapsbesök. Besök 2 och 3 ska slutföras inom 7-14 dagar och involverar livsstilsövervakning (kost och fysisk aktivitet), ett engångsprov av urin och blod, bedömning av bränsleförbrukning i vila och under träning (det senare genom en stegvis graderad cykling träningstest till utmattning). Besök 4 är att bedöma kroppssammansättningen via en dubbelenergi röntgenabsorptiometri (DEXA) skanning förutom en valfri skelettmuskel- och/eller fettvävnadsbiopsi.
Studieöversikt
Status
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
Metabolisk flexibilitet syftar i stora drag på förmågan att använda rätt bränslekälla för energi (främst antingen kolhydrater eller fett) vid rätt tidpunkt (Kelley och Mandarino, 2000). Detta konceptualiserades först på nivån av skelettmuskel (Kelley och Mandarino, 1990; Andres et al., 1956). En huvudsaklig hyresgäst som ursprungligen fångades av "metabolisk flexibilitet" är den dominerande användningen av fett som energikälla under vilade post-absorptiva förhållanden hos "friska" individer (Kelley et al., 1999; Kelley och Mandarino, 1990). Nyligen har det funnits en uppmaning att utvidga begreppet 'metabolisk flexibilitet' till att gälla träningsförhållanden (Goodpaster och Sparks, 2017; Rynders et al., 2017). På samma sätt som i vila ger fett en viktig energikälla under träning med låg till måttlig intensitet (van Loon et al., 2001; Romijn et al., 1993). Hos friska individer på helkropps- och skelettmuskelnivå är det således starkt karakteriserat och accepterat att fett är en viktig och dominerande bränslekälla för energi under sådana förhållanden.
Det är dock allmänt föreslagit att ett lägre beroende av fett som bränslekälla finns hos individer med fetma och typ 2-diabetes och följaktligen har varit inblandad i patogenesen av sådana tillstånd (Rynders et al., 2017; Kelley och Mandarino, 2000). Alternativt förespråkas en hög kapacitet att utnyttja fett under de ovan nämnda två situationerna vara en önskvärd egenskap för både idrottare och icke-idrottare, förmodligen på grund av uppfattningen att hög fettanvändning kan förbättra uthållighetsprestanda och/eller hjälpa till med regleringen av kroppsfett och metabol hälsa. Som sådan har mycket intresse genererats för att uppreglera fettutnyttjandet vid lämpliga tidpunkter, t.ex. under fasta och träning med låg till måttlig intensitet.
På motsvarande sätt har lägre vilo- och träningsfettanvändning rapporterats hos individer med fetma kontra mager (t.ex. Lanzi et al., 2014; Perez-Martin et al., 2001; Kelley et al., 1999). Dessutom har större fettanvändning i vila associerats med lägre framtida kroppsvikt och fettökning/återvinning (t. Shook et al., 2016; Seidell et al., 1992), och under träning med minskat kortvarigt energiintag/balans efter träning (t.ex. Hopkins et al., 2012), träningsinducerad fettminskning (Barwell et al., 2008) och viktminskning/underhåll (Dandadell et al., 2017). Viktigt är dock att detta förhållande inte alltid är uppenbart med liknande (t.ex. Blaize et a., 2014; Croci et al., 2014) eller högre (t.ex. Ara et al., 2011; Goodpaster et al., 2002; Horowtiz et al., 2000) rapporterade andelen fettanvändning i vila och under träning hos individer med fetma jämfört med magra motsvarigheter. Dessutom existerar inte alltid tvärsnitts- och prospektiva samband mellan lägre fettanvändning och större kroppsvikt/fettmassaökning eller -återvinning (t. Dandanell et al., 2017; Ellis et al., 2010). Således, trots att det är populärt förespråkat, är det för närvarande oklart om lägre fettanvändning i vila eller under träning predisponerar eller är ett kännetecken för överskott av fett (dvs. fetma).
De inkonsekventa fynden kan delvis bero på många metodologiska avvikelser mellan studier såsom deltagaregenskaper, matchning av jämförande grupper, träningsprotokollet som används och/eller bedömningen av kroppssammansättning, lipidoxidation och konditionsnivåer för hjärt-andning.
Därför, genom att använda väletablerade och respekterade tekniker, strävar vi efter att heltäckande och systematiskt utforska huruvida användning av helkroppsfett i vila och under träning är:
- Ändrad hos individer med övervikt eller fetma jämfört med magra individer
- Ytterligare bestämningsfaktorer/faktorer som kan påverka fettanvändningen
- Den intra-individuella variationen i fettanvändning som kommer att hjälpa till att mer självsäkert fastställa ovanstående mål.
Studietyp
Inskrivning (Faktisk)
Kontakter och platser
Studieorter
-
-
-
Bath, Storbritannien, BA2 7AY
- Department for Health, University of Bath
-
-
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
Tar emot friska volontärer
Testmetod
Studera befolkning
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- vara mellan 18 - 65 år
- man eller kvinna
- body mass index mellan 18,9 - 35 kg/m2
- kunna och vilja ge informerat muntligt och skriftligt samtycke
- fylla i och uppfylla de definierade kriterierna för frågeformulär och skärmar före studien
Exklusions kriterier:
- Har för närvarande eller har en tidigare historia av metabolisk, hjärt- och lungsjukdom eller muskel- och skelettsjukdom
- BMI under 18,9 eller över 35 kg/m2
- Har planer på att ändra livsstil (kost och/eller fysisk aktivitet) under studieperioden (7 - 21 dagar)
- Ovilja eller oförmåga att i tillräcklig utsträckning tillgodose studiekraven
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
Kohorter och interventioner
Grupp / Kohort |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Manliga och kvinnliga vuxna
Slutförande av studieprotokoll
|
Deltagarna kommer att slutföra tre studieprotokoll med 7-28 dagars mellanrum som inkluderar:
Vi observerar biologiska parametrar/hälsoparametrar i en grupp individer som kommer att bedömas under vilande och träningsförhållanden. Den aktuella studien innebär ingen intervention. |
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Maximal hastighet av helkroppsfettoxidation (mg/kg FFM/min)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Fettfri massa (FFM).
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet
|
7-14 dagar
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Maximal hastighet av helkroppsfettoxidation (g/min)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Ojusterad kurs.
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet
|
7-14 dagar
|
|
FATmax (% av maximal syreförbrukning)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Den träningsintensitet som den maximala hastigheten för helkroppsfettoxidation inträffar vid.
Uttryckt som % av VO2peak).
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet.
|
7-14 dagar
|
|
FATmax (% av watt max)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Den träningsintensitet som den maximala hastigheten för helkroppsfettoxidation inträffar vid.
Uttryckt som % av watt max).
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet.
|
7-14 dagar
|
|
FATmax (% av maxpuls)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Den träningsintensitet som den maximala hastigheten för helkroppsfettoxidation inträffar vid.
uttrycks antingen som % av maxpuls).
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet
|
7-14 dagar
|
|
Oxidationshastigheter för hela kroppens substrat (kolhydrater och lipider) under träning
Tidsram: 7-14 dagar
|
Bedömdes under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet via indirekt kalorimetri av utgångna gasprover.
|
7-14 dagar
|
|
Helkroppssubstratoxidationshastigheter (kolhydrater och lipider) i vila
Tidsram: 7-14 dagar
|
Bedöms i vila genom att deltagaren ligger i halvsupinläge via indirekt kalorimetri av utgångna gasprover.
|
7-14 dagar
|
|
Vilande ämnesomsättning
Tidsram: 7-14 dagar
|
Bedöms i vila genom att deltagaren ligger i halvsupinläge via indirekt kalorimetri av utgångna gasprover.
|
7-14 dagar
|
|
Kardiorespiratorisk kondition (VO2peak)
Tidsram: 7-14 dagar
|
Bedöms under det inkrementella skedet maximala kardio-respiratoriska konditionstestet
|
7-14 dagar
|
|
Vanligt energiintag
Tidsram: 7 - 21 dagar
|
Deltagarna kommer att uppmanas att fylla i en självvägd mat- och drycksdagbok före varje huvudförsöksdag (besök 2 och 3) så att det genomsnittliga dagliga kalori- och makronäringsintaget kan beräknas.
Förfarandet kommer att förklaras av CI.
Denna kostövervakningsperiod måste omfatta 3 veckodagar, minst en 1 helgdag och de omedelbara 48 timmarna före början av varje huvudförsök (besök 2 och 3).
Dessutom kommer de föregående 48 timmarna före besök 2 att replikeras före besök 3.
|
7 - 21 dagar
|
|
Vanlig energiförbrukning / fysisk aktivitet
Tidsram: 7 - 21 dagar
|
Fysisk aktivitet kommer att mätas med accelerometri och hjärtfrekvensövervakning i 7 dagar före varje huvudförsöksdag (besök 2 och 3).
Denna procedur kommer att förklaras av CI.
ntake kan beräknas.
Deltagarnas fysiska aktivitetsnivåer under de omedelbara 48 timmarna före början av varje huvudförsök (besök 2 och 3) kommer att uppmanas att replikeras så nära som möjligt.
|
7 - 21 dagar
|
|
Menstruationscykel (endast kvinnor)
Tidsram: 7 - 21 dagar
|
Bedömd genom en självrapporterad menstruationscykelenkät
|
7 - 21 dagar
|
|
Självrapporterad fysisk aktivitetsnivå
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedömd av International Physical Activity Questionnaire (lång form)
|
7-21 dagar
|
|
Fastande glukoskoncentration
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via plasmaprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Fastande lipidprofiler (triglycerider/kolesterol)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via serumprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Fastande Hormonkoncentrationer från fettvävnad (leptin, adiponektin)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via plasmaprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Fastande katekolaminkoncentrationer (epinefrin och noradrenalin)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via plasmaprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Fastande könshormonkoncentrationer (17 beta-östradiol, testosteron, progesteron)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via serumprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Fastande hormonkoncentrationer från bukspottkörteln (insulin och glukagon)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via plasmaprov extraherat från blodprovet
|
7-21 dagar
|
|
Hydration Status (urin specifik vikt)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via analys av urinprov med refraktometer
|
7-21 dagar
|
|
Ålder
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Sex
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Etnicitet
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Rökstatus
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Användning av läkemedel/tillskott
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Kostmönster/krav (t.ex. vegetarian, vegan, celiaki)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via en deltagarenkät
|
7-21 dagar
|
|
Kroppsmassa (kg)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms via kroppsvågar
|
7-21 dagar
|
|
Body Mass Index (kg/m2)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms genom att dividera kroppsvikten i kg med längden i meter i kvadrat.
|
7-21 dagar
|
|
Midjemått (cm)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms med hjälp av ett antropometriskt måttband
|
7-21 dagar
|
|
Höftomkrets (cm)
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bedöms med hjälp av ett antropometriskt måttband
|
7-21 dagar
|
|
Kroppsfettprocent
Tidsram: 1 dag
|
Bedömd via en dubbelenergi röntgenabsorptiometriskanning vid besök 4.
|
1 dag
|
|
Lokalisering av kroppsfett
Tidsram: 1 dag
|
Bedömd via en dubbelenergi röntgenabsorptiometriskanning vid besök 4.
|
1 dag
|
|
Muskelmassa
Tidsram: 1 dag
|
Bedömd via en dubbelenergi röntgenabsorptiometriskanning vid besök 4.
|
1 dag
|
|
Kroppsfettprocent
Tidsram: 7-21 dagar
|
Bioelektrisk impedansanalys från kroppsvågar
|
7-21 dagar
|
|
Genotypningsanalys
Tidsram: 7 - 21 dagar
|
Genotypningsanalys kommer att bedömas genom extraktion av buffy coat-skiktet från blodprovet
|
7 - 21 dagar
|
|
Skelettmuskelprov (valfritt)
Tidsram: 1 dag
|
Det valfria muskelprovet kommer att erhållas från quadriceps-muskeln med Bergström-tekniken på besök 4.
|
1 dag
|
|
Prov på fettvävnad (fett) (valfritt)
Tidsram: 1 dag
|
Det valfria fettprovet kommer att erhållas från den subkutana bukregionen (5 cm i sidled om naveln) via "lipoaspiration"-tekniken vid besök 4.
|
1 dag
|
|
Fettmassindex (kroppsfett i kg/m2)
Tidsram: 7 - 21 dagar
|
Bedöms genom att dividera kroppsfett i kg med höjd i meter i kvadrat.
|
7 - 21 dagar
|
Samarbetspartners och utredare
Sponsor
Utredare
- Huvudutredare: Javier T Gonzalez, PhD, University of Bath
Publikationer och användbara länkar
Allmänna publikationer
- Kelley DE, Goodpaster B, Wing RR, Simoneau JA. Skeletal muscle fatty acid metabolism in association with insulin resistance, obesity, and weight loss. Am J Physiol. 1999 Dec;277(6):E1130-41. doi: 10.1152/ajpendo.1999.277.6.E1130.
- Goodpaster BH, Sparks LM. Metabolic Flexibility in Health and Disease. Cell Metab. 2017 May 2;25(5):1027-1036. doi: 10.1016/j.cmet.2017.04.015.
- Lanzi S, Codecasa F, Cornacchia M, Maestrini S, Salvadori A, Brunani A, Malatesta D. Fat oxidation, hormonal and plasma metabolite kinetics during a submaximal incremental test in lean and obese adults. PLoS One. 2014 Feb 11;9(2):e88707. doi: 10.1371/journal.pone.0088707. eCollection 2014.
- Rynders CA, Blanc S, DeJong N, Bessesen DH, Bergouignan A. Sedentary behaviour is a key determinant of metabolic inflexibility. J Physiol. 2018 Apr 15;596(8):1319-1330. doi: 10.1113/JP273282. Epub 2017 Jul 4.
- Kelley DE, Mandarino LJ. Fuel selection in human skeletal muscle in insulin resistance: a reexamination. Diabetes. 2000 May;49(5):677-83. doi: 10.2337/diabetes.49.5.677.
- Kelley DE, Mandarino LJ. Hyperglycemia normalizes insulin-stimulated skeletal muscle glucose oxidation and storage in noninsulin-dependent diabetes mellitus. J Clin Invest. 1990 Dec;86(6):1999-2007. doi: 10.1172/JCI114935.
- ANDRES R, CADER G, ZIERLER KL. The quantitatively minor role of carbohydrate in oxidative metabolism by skeletal muscle in intact man in the basal state; measurements of oxygen and glucose uptake and carbon dioxide and lactate production in the forearm. J Clin Invest. 1956 Jun;35(6):671-82. doi: 10.1172/JCI103324. No abstract available.
- van Loon LJ, Greenhaff PL, Constantin-Teodosiu D, Saris WH, Wagenmakers AJ. The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans. J Physiol. 2001 Oct 1;536(Pt 1):295-304. doi: 10.1111/j.1469-7793.2001.00295.x.
- Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Gastaldelli A, Horowitz JF, Endert E, Wolfe RR. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol. 1993 Sep;265(3 Pt 1):E380-91. doi: 10.1152/ajpendo.1993.265.3.E380.
- Perez-Martin A, Dumortier M, Raynaud E, Brun JF, Fedou C, Bringer J, Mercier J. Balance of substrate oxidation during submaximal exercise in lean and obese people. Diabetes Metab. 2001 Sep;27(4 Pt 1):466-74.
- Shook RP, Hand GA, Paluch AE, Wang X, Moran R, Hebert JR, Jakicic JM, Blair SN. High respiratory quotient is associated with increases in body weight and fat mass in young adults. Eur J Clin Nutr. 2016 Oct;70(10):1197-1202. doi: 10.1038/ejcn.2015.198. Epub 2015 Nov 25.
- Seidell JC, Muller DC, Sorkin JD, Andres R. Fasting respiratory exchange ratio and resting metabolic rate as predictors of weight gain: the Baltimore Longitudinal Study on Aging. Int J Obes Relat Metab Disord. 1992 Sep;16(9):667-74.
- Hopkins M, Blundell JE, King NA. Individual variability in compensatory eating following acute exercise in overweight and obese women. Br J Sports Med. 2014 Oct;48(20):1472-6. doi: 10.1136/bjsports-2012-091721. Epub 2013 May 10.
- Barwell ND, Malkova D, Leggate M, Gill JM. Individual responsiveness to exercise-induced fat loss is associated with change in resting substrate utilization. Metabolism. 2009 Sep;58(9):1320-8. doi: 10.1016/j.metabol.2009.04.016. Epub 2009 Jun 18.
- Dandanell S, Husted K, Amdisen S, Vigelso A, Dela F, Larsen S, Helge JW. Influence of maximal fat oxidation on long-term weight loss maintenance in humans. J Appl Physiol (1985). 2017 Jul 1;123(1):267-274. doi: 10.1152/japplphysiol.00270.2017. Epub 2017 May 25.
- Blaize AN, Potteiger JA, Claytor RP, Noe DA. Body fat has no effect on the maximal fat oxidation rate in young, normal, and overweight women. J Strength Cond Res. 2014 Aug;28(8):2121-6. doi: 10.1519/JSC.0000000000000512.
- Croci I, Hickman IJ, Wood RE, Borrani F, Macdonald GA, Byrne NM. Fat oxidation over a range of exercise intensities: fitness versus fatness. Appl Physiol Nutr Metab. 2014 Dec;39(12):1352-9. doi: 10.1139/apnm-2014-0144. Epub 2014 Aug 1.
- Ara I, Larsen S, Stallknecht B, Guerra B, Morales-Alamo D, Andersen JL, Ponce-Gonzalez JG, Guadalupe-Grau A, Galbo H, Calbet JA, Helge JW. Normal mitochondrial function and increased fat oxidation capacity in leg and arm muscles in obese humans. Int J Obes (Lond). 2011 Jan;35(1):99-108. doi: 10.1038/ijo.2010.123. Epub 2010 Jun 15.
- Horowitz JF, Klein S. Oxidation of nonplasma fatty acids during exercise is increased in women with abdominal obesity. J Appl Physiol (1985). 2000 Dec;89(6):2276-82. doi: 10.1152/jappl.2000.89.6.2276.
- Goodpaster BH, Wolfe RR, Kelley DE. Effects of obesity on substrate utilization during exercise. Obes Res. 2002 Jul;10(7):575-84. doi: 10.1038/oby.2002.78.
- Ellis AC, Hyatt TC, Hunter GR, Gower BA. Respiratory quotient predicts fat mass gain in premenopausal women. Obesity (Silver Spring). 2010 Dec;18(12):2255-9. doi: 10.1038/oby.2010.96. Epub 2010 May 6.
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Primärt slutförande (Faktisk)
Avslutad studie (Faktisk)
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Beräknad)
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Andra studie-ID-nummer
- 17/SW/0269
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .