Aerob löpbandsträning och metabolism (The A-TEAM)

Förhandsscreening – potentiella deltagare som är intresserade av att delta i den föreslagna forskningsstudien kommer att behöva utföra en förhandsscreening för att bedöma behörigheten. Intresserade deltagare kommer att skicka e-post till forskargruppen på TheATEAMstudy@gmail.com och kommer att kontaktas av en av forskargruppens medlemmar via telefon för att diskutera grunderna i studien och, om deltagaren är intresserad, schemalägga dem för en orienteringssession.

Orientering- efter undertecknandet av det informerade samtycket av både deltagaren och den person som erhållit det informerade samtycket, kommer ett demografisk frågeformulär och medicinsk historia frågeformulär att administreras för att bedöma den allmänna hälsan. Efter förvärvet av deltagarens medicinska historia frågeformulär kommer längd och vikt att mätas, och från detta kommer BMI att beräknas. Om deltagaren är berättigad efter tester och mätningar vid orientering, kommer de att planeras för en serie baslinjebesök.

Baslinjebesök – baslinjebesökstestning kommer att bestå av tre besök.

Vid baslinjebesök 1 kommer deltagarna in och har CGM-enheten placerad. För CGM kommer en Dexcom G4 Platinum Professional-skärm (Dexcom Company, San Diego, CA) att användas. Denna speciella monitor har godkänts av US Food and Drug Administration för användning upp till 7 dagar i följd. Den här enheten har en liten implanterbar kateter som kommer att placeras ~2 cm på den deltagares föredragna sidan av naveln, en sändare och en mottagare. Denna enhet samlar in glukoskoncentrationer i interstitiell vätska var 5:e minut, 24 timmar om dygnet, i 7 dagar. Vid sidan av CGM för övervakning av blodsocker kommer varje deltagare att behöva hantera en standardglukosmeter som använder lansetter för fingerstick för att få en snabb och enkel mätning 2 gånger/dag för att säkerställa att det inte finns någon drift i CGM-värdena. Under detta besök kommer en actigraph-monitor (wGT3X+, Actigraph, LLC, Pensacola, FL) att placeras på deltagarens icke-dominanta eller föredragna handled. Denna Actigraph wGT3X+ monitor är en enhet som mäter aktivitetsmönster i en XYZ-riktad väg. Den kommer att bäras i 7 dagar i följd samtidigt med CGM för att underlätta fastställandet av väckningstiden. En sömndagbok kommer att användas för att hjälpa till vid bestämning av självrapportering av sömnvaraktighet, vilket inkluderar tid i sängen, sömntid, vakentid och tid utanför sängen. Genom att använda en sömndagbok i kombination med actigraph-monitorn kommer det att möjliggöra en enkel tolkning när man analyserar rådata från actigraph-monitorn genom att ge en uppskattning av vilken sömn-/vakentid kan vara. Självrapportering av matintag kommer att slutföras via MyFitnessPal (Under Armour™ Connected Fitness, Baltimore, MD), eller en vanlig matdagbok vid behov, för inte bara typer av mat som konsumeras för att bedöma effekterna av måltidsinnehåll, utan också tid för konsumtion för att bedöma postprandiala blodsockerkoncentrationer under 7 dagar i följd. Efter detta kommer deltagarna att schemaläggas för baslinjebesök 2.

Vid baslinjebesök 2, ~12-24 timmar efter baslinjebesök 1, efter en 12-timmars fasta, kommer ett 30-minuters test av metabolic rate (RMR) i vila följt av en fastande blodtagning och efterföljande 120-minuters OGTT att slutföras. Ett 30-minuters RMR-test kommer att utföras för att mäta syreförbrukning och energiförbrukning i vila. För RMR-testningen kommer en Parvo Medics TrueOne 2400-enhet (Parvo Medics TrueOne 2400, Salt Lake City, UT), som kommer att kalibreras varje gång den används, att användas. Varje deltagare kommer att ha en genomskinlig plasthuva placerad över huvudet medan de ligger platt på rygg utan att somna i ~30 minuter i ett tyst, svagt upplyst rum. Efter 30-minuters RMR kommer en fastande blodtagning att äga rum och blodprover kommer att alikvoteras och frysas i en vanlig VWR -80oC frys tills alla blodprover har samlats in. Deltagarna kommer sedan att konsumera en standarddryck på 75 gram glukos och utföra en 2-timmars OGTT. Glukoskoncentrationen under OGTT kommer att samlas in av CGM-enheten och tidpunkter före, och 30-, 60-, 90- och 120 minuter efter konsumtion kommer att användas för analys. Deltagarna kommer att uppmanas att vara så stillasittande som möjligt under denna tidsperiod för att inte störa det naturliga upptaget och/eller clearance av blodsocker som sker i vila. Efter att dessa test har slutförts kommer deltagarna att schemaläggas för sitt baslinjebesök dag 3, ~5-6 dagar efter baslinjebesök dag 2. Under denna tidsperiod kommer deltagarna att informeras om att bibehålla sina normala dagliga livsmönster och att fortsätta att övervaka sin kost och sova fram till baseline besök 3.

Vid baslinjebesök 3 kommer ett graderat maximalt ansträngningstest att genomföras. Ett rampat löpbandstest kommer att utföras för att bedöma maximal syreförbrukning (VO2peak) genom analys av andetag för andetag. Det rampade löpbandstestprotokollet kommer att öka hastigheten och luta var 30:e sekund tills varje deltagare har nått frivillig trötthet samtidigt som de uppnår VO2peak. Samma Parvo Medics TrueOne 2400-enhet som användes för RMR-testning kommer att användas för maximalt graderad träningstestning; Istället för en huva över deltagarens huvud kommer dock en monterad munstycke att användas. Under det maximalt graderade ansträngningstestet kommer deltagarna också att övervakas av 12-avlednings-EKG som kommer att registreras av ett Quinton Q-Stress System (Mortara Instrument, Milwaukee, WI) och analyseras i första hand av PI (Joshua R. Sparks) som har utbildats och arbetat i medicinska situationer där detta var hans primära ansvar. Graderade maximala träningstester kommer att utföras på Quinton Q-Stress TM65 löpband. Annan utbildad personal kommer att vara på plats för att hjälpa till med att övervaka varje deltagares träningsblodtryck och betygsättning av upplevd ansträngning (RPE) och kommer att registreras varannan minut i varje steg för att säkerställa att inga negativa händelser kan inträffa. VO2-peak fastställdes genom observation av minst två av följande kriterier: högsta syreförbrukning som uppnåtts före platån i syreupptagningsförmåga och hjärtfrekvens med ökad arbetshastighet, ett andningsutbytesförhållande ≥ 1,15, ett betyg för upplevd ansträngning ≥ 17, eller uppnående av åldersförutspådd maximal hjärtfrekvens med hjälp av ekvationen: 220-ålder. Efter slutförandet av de graderade maximala träningstestena kommer deltagarna att instrueras om nästa steg i studien. Hälften av de 20 deltagarna (n=10) kommer att randomiseras till en 12-veckors observationskontrollperiod som föregår den aeroba träningsinterventionen, medan resten omedelbart kommer att påbörja sin aerobic träningsintervention.

Deltagarna som randomiseras till kontrollperioden kommer att uppmanas att upprätthålla normala dagliga aktiviteter och kommer att uppmanas att delta i en session en gång i veckan för veckovägningar för att observera eventuella fluktuationer i vikt som kan uppstå under den 12 veckor långa kontrollperioden . Efter avslutad kontrollperiod på 12 veckor kommer deltagare som randomiserats till kontrollgruppen att genomgå tester före intervention, som kommer att utformas på samma sätt som baslinjetestning. Efter att ha avslutat pre-intervention testning, kommer deltagarna att börja sin 12-veckors aerobic träningsintervention.

Den 12-veckors aerobiska träningsinterventionen är utformad för att framkalla fysiologiska förändringar som uppstår när en stillasittande, överviktig eller fet vuxen börjar bli mer fysiskt aktiv. Deltagarna kommer att vara schemalagda att komma till CERC 3 icke på varandra följande dagar i veckan och träna för att få fram en energiförbrukning på 10-12 kcal per kilogram kroppsvikt per vecka medan de går med 50-55 % hjärtfrekvensreserv (HRR). Deltagarna kommer att erbjudas antingen ett förmiddags- eller eftermiddagsträningspass. Vilka träningspass de väljer (morgon/eftermiddag) kommer att spelas in. Vid varje träningspass, innan träningspasset påbörjas, kommer kroppsvikt, samt vilopuls och blodtryck att registreras. Varje session kommer att övervakas av utbildad personal. Under träningspasset kommer hjärtfrekvensen att registreras var femte minut och blodtrycket i mitten av passet. Omedelbart efter träning kommer hjärtfrekvens och blodtryck, samt efter en 2-minuters viloperiod att registreras för att verifiera att varje deltagare återhämtar sig utan några komplikationer.

Efter avslutad 12-veckors aerobic träningsintervention kommer testning efter intervention att äga rum i samma design som baseline och pre-intervention testning.