Studio randomizzato controllato per studiare gli effetti acuti dell'esercizio di forza sulla sensibilità all'insulina negli adulti obesi

Summary

Questo studio descrive un protocollo di studio randomizzato controllato volto a valutare gli effetti acuti del volume di esercizio della forza sulla sensibilità all’insulina in individui obesi.

Abstract

Una sessione acuta di esercizio di forza (SE) migliora la sensibilità all’insulina (IS) per diverse ore; tuttavia, gli effetti del volume SE (cioè il numero di serie) non sono stati studiati a fondo. Sebbene sia intuitivo che un po’ di SE sia meglio di niente, e di più è meglio di alcuni per il miglioramento dell’IS, le sessioni ad alto volume potrebbero essere difficili da completare per le popolazioni malate, in particolare per gli adulti obesi, per i quali anche una camminata veloce può essere impegnativa. Questo protocollo descrive in dettaglio uno studio clinico randomizzato per valutare gli effetti acuti dell’SE sull’IS negli adulti obesi. I criteri di inclusione sono l’indice di massa corporea >30 kg/m², l’obesità centrale (circonferenza vita >88 cm e >102 cm rispettivamente per donne e uomini) e l’età >40 anni. I partecipanti familiarizzeranno con l’SE (7 esercizi mirati ai principali gruppi muscolari) e poi eseguiranno tre sessioni in ordine casuale: sessione 1 – sessione ad alto volume (3 serie/esercizio); sessione 2 – sessione a basso volume (1 serie/esercizio); Sessione 3 – Sessione di controllo (nessun esercizio). La dieta sarà controllata il giorno prima e il giorno delle sedute. Le sessioni saranno completate di notte e la mattina successiva verrà eseguito un test di tolleranza al glucosio orale, da cui verranno derivati diversi indici di IS, come l’area sotto la curva (AUC) di glucosio e insulina, l’indice di Matsuda, l’indice di Cederholm, l’indice IS muscolare e l’indice di Gutt. Sulla base di studi pilota, ci aspettiamo un miglioramento del ~15% dell’IS (AUC dell’insulina e degli indici di Matsuda e Cederholm) dopo la sessione ad alto volume e un miglioramento del ~8% dopo la sessione a basso volume rispetto alla sessione di controllo. Questo studio andrà a beneficio delle persone che trovano impegnative sessioni di SE ad alto volume, ma mirano comunque a migliorare il loro IS investendo 1/3 del loro tempo e dei loro sforzi.

Introduction

Sebbene gli effetti cronici dell’allenamento della forza sulla sensibilità all’insulina siano stati ripetutamente dimostrati ^1,2,3, anche una sessione acuta di esercizi di forza può migliorare l’azione dell’insulina fino a 48 h⁴. Questo effetto è stato dimostrato in pazienti sani^con 5,6,7,8 anni, obesi ⁹, anziani^10, pazienti insulino-resistenti 4 e pazienti con diabete mellito di tipo 2¹¹. Altri non hanno riportato effetti positivi 12,13,14,15,16,17 e non è chiaro il motivo per cui si verificano queste differenze.

In una recente revisione narrativa¹⁸, è stato suggerito che il volume dell’esercizio di forza (il numero di serie per esercizio) è essenziale per migliorare la sensibilità all’insulina. Ad esempio, una recente revisione sistematica e una meta-analisi hanno dimostrato che le sessioni composte da 21 serie o più hanno portato a un maggiore miglioramento dell’azione dell’insulina rispetto alle sessioni con meno di 21 serie¹⁹. Tuttavia, solo prove limitate dalla letteratura supportano direttamente questa nozione. Ad esempio, un volume di esercizio di forza più elevato (30 serie) ha migliorato il metabolismo del glucosio più di un volume inferiore (10 serie)²⁰. Ma vale la pena notare che questo studio ha implementato esercizi di forza in stile circuito, il che limita il confronto con gli esercizi di forza tradizionali. In un altro studio, è stata osservata una migliore sensibilità all’insulina dopo un protocollo di esercizi di forza di 32 serie rispetto a un protocollo di 8 serie²¹. Tuttavia, il grado di sforzo dopo le serie non è stato riportato ed è stato presumibilmente maggiore dopo il protocollo ad alto volume. Questo è importante perché anche il grado di sforzo (o la vicinanza al cedimento muscolare concentrico, caratterizzato dall’incapacità di continuare la serie a causa del fallimento nel movimento concentrico di una data ripetizione) è stato considerato una variabile importante per migliorare il metabolismo dell’insulina e del glucosio¹⁸. Pertanto, i limitati studi disponibili sull’argomento, insieme ai loro limiti metodologici, precludono ulteriori inferenze sugli effetti del volume dell’esercizio di forza sulla sensibilità all’insulina.

Un altro punto interessante quando si parla di volume di esercizi di forza è che è intrinsecamente collegato all’impegno di tempo. Un volume di esercizio inferiore, per progettazione, significa meno tempo trascorso in palestra. Tra i motivi per non aderire a un programma di esercizi, la mancanza di tempo è in cima alla lista²². Pertanto, una sessione di esercizi di forza a basso volume che migliora efficacemente la sensibilità all’insulina significa un minore impegno di tempo²³ e potrebbe comportare una maggiore aderenza a lungo termine. Inoltre, anche i sentimenti soggettivi, come l’autoefficacia (autopercezione della capacità di realizzare qualcosa) e le sensazioni di piacere e divertimento (godimento), sono correlati all’aderenza all’esercizio^24,25,26. È ragionevole ipotizzare che le persone potrebbero sentirsi più sicure e godersi di più la loro esperienza di esercizio quando eseguono una sessione di esercizi di forza a basso volume che si traduce in un miglioramento della salute.

Per colmare le lacune nella letteratura riassunte sopra, descriviamo un protocollo per uno studio clinico randomizzato, controllato, crossover, con l’obiettivo primario di valutare gli effetti del volume dell’esercizio di forza sulla sensibilità all’insulina in individui obesi. Come obiettivo secondario, valutiamo gli effetti del volume dell’esercizio di forza sui sentimenti soggettivi (autoefficacia, affetto e divertimento).

Il protocollo qui descritto descrive uno studio clinico randomizzato, controllato, a 3 vie, crossover. La sequenza cronologica del protocollo prevede: una valutazione pre-partecipazione dell’anamnesi sanitaria e delle misure antropometriche (massa corporea, altezza, circonferenza vita e composizione corporea); un appuntamento con il nutrizionista certificato della squadra; un periodo di familiarizzazione con gli esercizi di forza e i questionari sulle sensazioni soggettive; valutazione della forza in ogni esercizio; assegnazione casuale dell’ordine delle sessioni; svolgimento delle 3 sedute (separate da 7-28 giorni), a cui segue immediatamente la risposta ai questionari sulle sensazioni soggettive; un test di tolleranza al glucosio orale (OGTT) la mattina successiva; e l’analisi dei dati. La Figura 1 delinea la progettazione del protocollo.

Figura 1: Disegno dello studio. Di seguito è riportato un diagramma di flusso della metodologia di sperimentazione. 1: soggetti obesi (indice di massa corporea [BMI] >30 kg/m²; circonferenza vita >102/88 cm); 2: Valutazioni antropometriche e familiarizzazione; assegnazione casuale a 3: sessione di esercizi di forza ad alto volume (21 serie), 4: sessione di esercizi di forza a basso volume (7 serie) o 5: giorno di controllo; 6: pasto standard dopo le sessioni; 7: digiuno di sonno e pernottamento; 8: test di tolleranza al glucosio per via orale. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Protocol

Ottenere l’autorizzazione etica per lo studio presentando il protocollo dello studio e il documento di consenso informato all’Institutional Review Board (IRB) locale o al Comitato etico della ricerca (REC) locale. Lo studio può iniziare solo dopo l’approvazione dell’IRB o del REC. I risultati presentati di seguito provengono da uno studio pilota, per il quale i soggetti hanno firmato un consenso informato scritto prima dell’arruolamento. Dopo l’approvazione dell’IRB o del REC, registrare in modo prospettico il protocoll…

Representative Results

La Figura 2 mostra le risposte rappresentative (da uno studio pilota) per il glucosio (Figura 2A) e l’insulina (Figura 2B) durante l’OGTT. Di solito, i picchi per i valori di glucosio e insulina si osservano a 30 minuti di misurazione, che è seguito da una diminuzione costante fino a 120 minuti di misurazione. Più basso è il picco di glucosio, migliore è il risultato, che è indicativo dell’inibizione della produzione epatica di…

Discussion

Questo documento ha dettagliato i passaggi per uno studio randomizzato controllato che mirava a valutare gli effetti del volume dell’esercizio di forza sulla sensibilità all’insulina negli adulti obesi. Gli studi randomizzati controllati sono i migliori protocolli di ricerca per stabilire causa-effetto di un trattamento in modo imparziale^49,50. In particolare, in questo studio, utilizzeremo un disegno crossover, il che significa che ogni soggetto reclutato esegu…

Materials

dual-energy X-ray absorptiometry	GE	DXA, Lunar, iDXA Advanced	for assessing body composition
G*Power program	Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Germany	version 3.1.9.6	for calculating sample size