Gerandomiseerde gecontroleerde studie om de acute effecten van krachttraining op insulinegevoeligheid bij zwaarlijvige volwassenen te bestuderen

Summary

Deze studie beschrijft een gerandomiseerd gecontroleerd onderzoeksprotocol dat gericht is op het beoordelen van de acute effecten van krachttrainingsvolume op de insulinegevoeligheid bij zwaarlijvige personen.

Abstract

Een acute sessie van krachttraining (SE) verbetert de insulinegevoeligheid (IS) gedurende enkele uren; de effecten van het SE-volume (d.w.z. het aantal sets) zijn echter niet grondig bestudeerd. Hoewel het intuïtief is dat sommige SE beter is dan geen, en meer beter is dan sommige voor de verbetering van IS, kunnen sessies met een hoog volume een uitdaging zijn voor zieke populaties, vooral zwaarlijvige volwassenen, voor wie zelfs een stevige wandeling een uitdaging kan zijn. Dit protocol beschrijft een gerandomiseerde klinische studie om de acute effecten van SE op IS bij zwaarlijvige volwassenen te beoordelen. De inclusiecriteria zijn body mass index >30 kg/m2, centrale obesitas (middelomtrek >88 cm en >¹⁰² cm voor respectievelijk vrouwen en mannen) en leeftijd >40 jaar). Deelnemers worden vertrouwd gemaakt met de SE (7 oefeningen gericht op grote spiergroepen) en voeren vervolgens drie sessies uit in willekeurige volgorde: sessie 1 – sessie met hoog volume (3 sets/oefening); sessie 2 – sessie met laag volume (1 set/oefening); Sessie 3 – Controlesessie (geen oefening). Het dieet wordt de dag voor en op de dag van de sessies gecontroleerd. De sessies worden ‘s nachts voltooid en de volgende ochtend wordt een orale glucosetolerantietest uitgevoerd, waaruit verschillende indexen van IS worden afgeleid, zoals het gebied onder de curve (AUC) van glucose en insuline, de Matsuda-index, de Cederholm-index, de spier-IS-index en de Gutt-index. Op basis van pilotstudies verwachten we ~15% verbetering in IS (insuline-AUC en Matsuda- en Cederholm-indexen) na de sessie met hoog volume en ~8% verbetering na de sessie met laag volume in vergelijking met de controlesessie. Deze studie zal ten goede komen aan personen die SE-sessies met een hoog volume een uitdaging vinden, maar toch hun IS willen verbeteren door 1/3 van hun tijd en moeite te investeren.

Introduction

Hoewel de chronische effecten van krachttraining op de insulinegevoeligheid herhaaldelijk zijn aangetoond ^1,2,3, kan zelfs een acute sessie van krachttraining de insulinewerking tot 48^uur verbeteren4. Dit effect is aangetoond bij gezonde 5,6,7,8, zwaarlijvige ⁹, ouder 10^, insulineresistente personen⁴ en type 2 diabetes mellitus patiënten ¹¹. Anderen hebben geen positieve effecten gemeld 12,13,14,15,16,17^, en het is onduidelijk waarom deze verschillen optreden.

In een recente narrative review¹⁸ werd gesuggereerd dat het volume van krachtoefeningen (het aantal sets per oefening) essentieel is om de insulinegevoeligheid te verbeteren. Een recente systematische review en meta-analyse toonden bijvoorbeeld aan dat sessies bestaande uit 21 sets of meer leidden tot een grotere verbetering van de insulinewerking in vergelijking met sessies met minder dan 21 sets¹⁹. Slechts beperkt bewijs uit de literatuur ondersteunt dit idee echter rechtstreeks. Een hoger trainingsvolume (30 sets) verbeterde bijvoorbeeld het glucosemetabolisme meer dan een lager volume (10 sets)²⁰. Maar het is vermeldenswaard dat deze studie krachtoefeningen in circuitstijl implementeerde, wat de vergelijking met traditionele krachtoefeningen beperkt. In een ander onderzoek werd een betere insulinegevoeligheid waargenomen na een 32-set krachttrainingsprotocol in vergelijking met een 8-set protocol²¹. De mate van inspanning na sets werd echter niet gerapporteerd en was vermoedelijk groter na het protocol met een hoog volume. Dit is belangrijk omdat de mate van inspanning (of nabijheid van concentrisch spierfalen, gekarakteriseerd als het onvermogen om de set voort te zetten als gevolg van falen in de concentrische beweging van een bepaalde herhaling) ook wordt beschouwd als een belangrijke variabele om het insuline- en glucosemetabolisme te verbeteren¹⁸. De beperkte beschikbare studies over dit onderwerp, samen met hun methodologische beperkingen, sluiten dus verdere gevolgtrekkingen uit met betrekking tot de effecten van krachttrainingsvolume op insulinegevoeligheid.

Een ander interessant punt bij het bespreken van het volume van krachtoefeningen is dat het inherent verbonden is met tijdsbesteding. Een lager trainingsvolume betekent door het ontwerp minder tijd doorgebracht in de sportschool. Een van de redenen om zich niet aan een oefenprogramma te houden, is tijdgebrek staat bovenaan de lijst²². Een krachttrainingssessie met een laag volume die de insulinegevoeligheid effectief verbetert, betekent dus minder tijdsbesteding²³ en kan resulteren in een hogere therapietrouw op de lange termijn. Bovendien zijn subjectieve gevoelens, zoals self-efficacy (zelfperceptie van het vermogen om iets te bereiken) en de sensaties van plezier en plezier (genot), ook gerelateerd aan therapietrouw^24,25,26. Het is redelijk om te speculeren dat mensen zich zelfverzekerder voelen en meer genieten van hun trainingservaring wanneer ze een krachttraining met een laag volume uitvoeren die zich vertaalt in gezondheidsverbetering.

Om de hiaten in de hierboven samengevatte literatuur aan te pakken, beschrijven we een protocol voor een gerandomiseerde, gecontroleerde, cross-over, klinische studie met als primair doel het beoordelen van de effecten van krachttrainingsvolume op insulinegevoeligheid bij zwaarlijvige personen. Als secundair doel beoordelen we de effecten van het volume van krachttraining op subjectieve gevoelens (zelfeffectiviteit, genegenheid en plezier).

Het protocol hier beschrijft een gerandomiseerde, gecontroleerde, 3-weg, cross-over, klinische studie. De chronologische volgorde van het protocol omvat: een beoordeling voorafgaand aan deelname van de gezondheidsgeschiedenis en antropometrische metingen (lichaamsgewicht, lengte, middelomtrek en lichaamssamenstelling); een afspraak met de gecertificeerde voedingsdeskundige van het team; een inwerkperiode met de vragenlijsten krachtoefeningen en subjectieve gevoelens; krachtbeoordeling bij elke oefening; willekeurige toewijzing van de volgorde van de sessies; uitvoering van de 3 sessies (gescheiden door 7-28 dagen), dat onmiddellijk wordt gevolgd door het beantwoorden van de vragenlijsten over subjectieve gevoelens; een orale glucosetolerantietest (OGTT) de volgende ochtend; en data-analyse. Figuur 1 geeft een overzicht van het ontwerp van het protocol.

Figuur 1: Onderzoeksopzet. Een stroomschema van de onderzoeksmethodologie volgde hier. 1: Zwaarlijvige (body mass index [BMI] >30 kg/m²; middelomtrek >102/88 cm) proefpersonen; 2: Antropometrische beoordelingen en vertrouwdheid; willekeurige toewijzing aan 3: krachttrainingssessie met hoog volume (21 sets), 4: krachttrainingssessie met laag volume (7 sets) of 5: controledag; 6: standaardmaaltijd na de sessies; 7: slapen en ‘s nachts vasten; 8: Orale glucosetolerantietest. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Protocol

Verkrijg ethische goedkeuring voor het onderzoek door het onderzoeksprotocol en het geïnformeerde toestemmingsdocument in te dienen bij de lokale Institutional Review Board (IRB) of de lokale Research Ethics Committee (REC). Het onderzoek kan pas beginnen na goedkeuring van de IRB of REC. De hieronder gepresenteerde resultaten zijn afkomstig van een pilotstudie, waarvoor proefpersonen vóór inschrijving een schriftelijke geïnformeerde toestemming hebben ondertekend. Registreer het protocol na goedkeuring door de IRB o…

Representative Results

Figuur 2 toont representatieve (uit een pilotstudie) responsen voor glucose (Figuur 2A) en insuline (Figuur 2B) tijdens de OGTT. Gewoonlijk worden pieken voor glucose- en insulinewaarden waargenomen bij een meting van 30 minuten, gevolgd door een constante daling tot een meting van 120 minuten. Hoe lager de glucosepiek, hoe beter het resultaat, wat wijst op remming van de glucoseproductie in de lever. Hoe sneller de daling van gluco…

Discussion

Dit artikel beschrijft de stappen voor een gerandomiseerde gecontroleerde studie die gericht was op het beoordelen van de effecten van het volume van krachttraining op de insulinegevoeligheid bij zwaarlijvige volwassenen. Gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken zijn de beste onderzoeksprotocollen om oorzaak en gevolg van een behandeling op een onbevooroordeelde manier vast te stellen ^49,50. In het bijzonder zullen we in deze studie een crossover-ontwerp gebrui…

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