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高强度间歇训练对超重男性代谢健康的影响。 (CALIN)

2023年12月12日 更新者:University Ghent

与持续耐力训练相反,高强度间歇训练对超重男性的身体健康、胰岛素敏感性和肌肉线粒体含量有更大影响:一项随机对照试验。

背景和目的:本研究的目的是评估与持续有氧训练 (CAT) 相比,高强度间歇训练 (HIIT) 对超重或肥胖男性的身体成分、身体健康、代谢健康和肌肉组织学的影响。

材料和方法:16 名超重/肥胖的男性参与者(年龄范围:42 - 57 岁,体重指数:28 - 36 kg/m²)被随机分配到 HITT (n=8) 或 CAT (n=8)。 HIIT 由两个 10 分钟的通气阈值 (VT) 冲刺块组成,在一个连续的 10 分钟块之间,每周两次,持续 15 周。 CAT 由三块 10 分钟的 VT 连续耐力训练组成。 5 周后,强度增加到 VT 的 110%。 通过口服葡萄糖耐量试验评估身体成分、身体健康(峰值摄氧量和无氧阈值(AT))、基础呼吸交换率(bRER)和胰岛素敏感性的变化。 通过肌肉活检中的透射电子显微镜 (TEM) 评估线粒体含量。

研究概览

详细说明

参加者:

在这项研究中,招募了 16 名超重或肥胖的成年男性(BMI 范围 28 - 36 kg/m2)并随机分为两个实验组(高强度训练 (n=8) 和连续中等强度有氧训练 (n=8) )). 使用信封法进行随机化。 如果参与者患有糖尿病 (HbA1c>6.5%)、严重的肌肉骨骼(例如骨关节炎)、心血管(例如慢性心力衰竭)或呼吸系统(例如慢性阻塞性肺病 (COPD))问题,则根据签署的医疗文件排除所有参与者在研究入院前均提供了知情同意书。 该研究得到了根特大学医院 (B670201318620) 伦理委员会的批准。

干涉:

干预组进行高强度间歇训练[HIIT]。 HIIT 小组进行了为期 10 周的培训计划。 在两名物理治疗师的监督下,参与者每周锻炼两次,每次 40 分钟。 每个训练课程包括一次热身[大肌肉群的拉伸和心血管锻炼,以 30% 的峰值自行车功率输出进行 5 分钟],一次冲刺间歇训练 [10 分钟],连续有氧运动 [10 分钟],另一个冲刺间歇训练阻滞 [10 分钟] 并降温 [以峰值瓦特的 30% 进行大肌肉群的拉伸和心血管锻炼 5 分钟]。 在前 5 周,每个冲刺间隔组由 10 次冲刺 [>100 r/min] 组成,循环阻力与通气阈值 [VTR] 相匹配,交替进行 45 秒相对休息 [50 r/min at录像机]。 从第 6 周到第 10 周,短跑和相对休息的强度增加到 VTR 的 110%。

对照组:

对照组进行为期10周的连续有氧训练[CAT],每周两次,每次40分钟[量和频率等于HIIT]。 CAT 组的方案包括热身 [大肌肉群的拉伸和心血管运动,以 30% 的峰值自行车功率输出进行五分钟],连续有氧运动训练 [3 次 10 分钟] 和冷却 [拉伸以 30% 的峰值循环功率输出进行五分钟的大肌肉群和心血管锻炼]。 在连续有氧运动方案 [骑自行车或踏步] 期间,参与者以与 VT [60 r/min] 相似的 HR 锻炼 10 分钟,从第 6 周开始增加到 VT 的 110%。 培训由两名物理治疗师监督。

在这两种锻炼模式中,参与者在第一和第三块骑自行车,在第二块骑自行车或踏步。 培训项目在根特大学医院的物理治疗部进行。

结果变量:

所有检查变量的量化均由盲法评估员进行。 所有测试和测量均在根特大学物理治疗系的运动实验室(最大运动测试、代谢灵活性)或根特大学医院内分泌科(OGTT 和肌肉活检)或病理解剖学系(肌肉组织学)进行。 在所有测试和测量之前,参与者都了解并熟悉设备和测试协议。 每组的所有参与者都在干预前和干预后的同一时刻接受测试。 所有参与者都保持正常的身体活动和饮食模式,并且在每个实验日之前三天避免进行过度的体育锻炼。人体测量学使用测距仪(Holtain Ltd,Pembrokeshire,UK)测量身高,精确到 0.1 cm。 在数字天平秤(Seca,德国)上测量体重,精确到 0.1 公斤,受试者穿着轻便的衣服,没有穿鞋。 体重指数 (BMI) 是根据体重和身高计算得出的。

体质 最大心肺运动试验。 参与者在计算机驱动的自行车测力计(Marquette Case,Marquette Electronics,Milwaukee,WI,USA)上使用从 40 W 开始的渐变协议(20 W / min)进行测试。十二导联心电图和心率(HR)是在测试期间连续记录,而血压每两分钟用手动血压计测量一次。 在基线测试之前,受试者熟悉测试程序。 要求并鼓励受试者进行运动测试,直到身体精疲力竭或医生因严重不良事件停止测试,例如胸痛加剧、头晕、可能危及生命的心律失常、临床上重要的 ST 段偏差、显着的收缩期低血压或高血压. 当呼吸交换比 (RER) 增加到 1.1 以上时,测试被归类为最大。 通过使用 Metalyzer 3B(Cortex,莱比锡,德国)获得呼吸气体测量值。 耗氧量 (VO2)、二氧化碳生成量 (VCO2)、分钟通气量 (VE)、潮气量、呼吸频率和混合呼气二氧化碳浓度通过混合室分析连续测量。 根据美国胸科学会指南,峰值 VO2 表示为运动最后 30 秒内达到的最高 VO2。 呼吸机阈值 (VT) 是根据 O2 和 CO2 的代谢当量(VE/VO2 和 VE/VCO2)确定的。 VE/VO2 增加而 VE/VCO2 没有增加的点被确定为 VT。

基础呼吸交换率参与者必须在安静和热中性环境中禁食过夜后仰卧 30 分钟。 使用面罩(Metalyzer 3B;Cortex,Leipzig,Germany)使用自动呼吸气体分析仪测量基础耗氧量和二氧化碳产生量。 气体分析仪系统在每次实验前都经过校准。 RER 计算为 VCO2/VO2。 该比率介于 0,7 和 1,0 之间,表示脂肪氧化占主导地位的碳水化合物氧化占主导地位。

口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 上午 8:00在 10 到 12 小时过夜禁食后,受试者接受 75 克 OGTT。 在-30、-15、0、30、60、90 和 120 分钟采集血样,用于测量血浆葡萄糖和胰岛素浓度。 使用免疫分析仪 COBAS e411 (Roche) 测定胰岛素水平。 通过己糖激酶法(COBAS,Roche)分析葡萄糖。

为了评估胰岛素敏感性,根据 Matsudoa 等人的参考计算了 OGTT 综合评分。 该分数由 10,000/(空腹血糖 x 空腹胰岛素)x(OGTT 期间平均葡萄糖 x 平均胰岛素)的平方根组成。 分数越高,胰岛素敏感性越好。

肌肉活检 休息 1 小时后,在局部麻醉下,通过皮肤上 2 毫米的切口(2-3 毫升利多卡因),使用活检枪(针 14G)从右侧股外侧肌进行经皮穿刺活检样本在超声造影的指导下。 取两个 15 mg 的肌肉样本并在 PG(多聚甲醛和戊二醛)中孵育用于透射电子显微镜(TEM)。

透射电子显微镜 TEM 用于确定 IMCL 和线粒体特征。 使用 JEOL 1200EX TEM 在 6,500 倍观察样品。 从每块肌肉的 8 个随机取样的肌纤维纵向切片(2 张显微照片/纤维)中获取 16 张显微照片——一张显微照片在细胞表面附近获取,代表肌膜下 (SS) 区域,另一张获取的肌原纤维平行束代表肌原纤维内(国际货币基金组织)地区。 圈出脂滴和线粒体片段,并使用校准网格将其转换为实际大小。 对于每组 16 张图像,通过数字成像软件(Image Pro Plus,Image Pro Plus,版本 4.0;媒体控制论,银泉,医学博士)。 SS 空间量化的参考是肌纤维膜和第一层肌原纤维之间的细胞质空间。

统计分析所有数据均使用市售统计软件程序(社会科学统计软件包,SPSS 20.0,SPSS Chicago,IL,USA)进行分析。 数据表示为平均值和标准偏差 (SD)。 由于样本量小,首选非参数统计评估。 为了评估组内的前后差异,进行了 Wilcoxon 检验。 为了评估组间的前后差异,计算了前后评估之间的差异(前减后),并与 Mann Withney U 检验进行了比较。 显着性水平设定为 P

研究类型

介入性

注册 (实际的)

16

阶段

  • 不适用

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

14年 至 61年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • BMI 在 27 到 35 之间

排除标准:

  • 糖尿病 (HbA1c>6,5%),
  • 严重的肌肉骨骼疾病(例如骨关节炎),
  • 基于医疗档案的心血管(如慢性心力衰竭)或呼吸系统(如慢性阻塞性肺病 (COPD))问题。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:治疗
  • 分配:随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:单身的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:高强度运动训练
参与者在两名物理治疗师的监督下每周锻炼 40 分钟,总共锻炼 10 周。 每个训练课程都包括热身、冲刺间歇训练 [10 分钟]、连续有氧运动 [10 分钟]、另一个冲刺间歇训练 [10 分钟] 和放松。 在前 5 周,每个冲刺间隔组由 10 次冲刺 [>100 r/min] 组成,循环阻力与通气阈值 [VTR] 相匹配,交替进行 45 秒相对休息 [50 r/min at录像机]。 从第 6 周到第 10 周,短跑和相对休息的强度增加到 VTR 的 110%。
使用冲刺间歇运动进行运动训练
其他名称:
  • 打
有源比较器:持续运动训练
对照组进行为期10周的连续有氧训练[CAT],每周两次,每次40分钟[量和频率等于HIIT]。 CAT 组的方案包括热身 [大肌肉群的拉伸和心血管运动,以 30% 的峰值自行车功率输出进行五分钟],连续有氧运动训练 [3 次 10 分钟] 和冷却 [拉伸以 30% 的峰值循环功率输出进行五分钟的大肌肉群和心血管锻炼]。 在连续有氧运动方案 [骑自行车或踏步] 期间,参与者以与 VT [60 r/min] 相似的 HR 锻炼 10 分钟,从第 6 周开始增加到 VT 的 110%。
使用恒定心率持续运动进行运动训练
其他名称:
  • 猫

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
大体时间
通过口服葡萄糖耐量试验测量胰岛素敏感性
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)

次要结果测量

结果测量
大体时间
静息时通过运动肺量计测量的呼吸交换率
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
肌肉活检中透射电子显微镜测量的肌肉纤维脂肪含量
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
肌肉活检中透射电子显微镜测量的肌纤维线粒体含量
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
在最大运动测试期间通过运动肺量计测量的 PeakVO2
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
在最大运动测试期间通过运动肺量计测量的通气阈值
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)

其他结果措施

结果测量
大体时间
体重秤测量的重量
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
高度计测量的高度
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)
体重指数
大体时间:基线和 10 周(干预结束)
基线和 10 周(干预结束)

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Patrick Calders, Professor、Department of Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Universtity of Ghent

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始

2015年6月1日

初级完成 (实际的)

2015年12月1日

研究完成 (实际的)

2015年12月1日

研究注册日期

首次提交

2016年5月31日

首先提交符合 QC 标准的

2016年6月13日

首次发布 (估计的)

2016年6月14日

研究记录更新

最后更新发布 (估计的)

2023年12月18日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2023年12月12日

最后验证

2023年12月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

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