Randomisert kontrollert studie for å studere de akutte effektene av styrketrening på insulinfølsomhet hos overvektige voksne

Summary

Denne studien beskriver en randomisert kontrollert studieprotokoll som tar sikte på å vurdere de akutte effektene av styrketreningsvolum på insulinfølsomhet hos overvektige individer.

Abstract

En akutt økt med styrketrening (SE) forbedrer insulinfølsomheten (IS) i flere timer; Effekten av SE-volum (dvs. antall sett) er imidlertid ikke grundig undersøkt. Selv om det er intuitivt at noen SE er bedre enn ingen, og mer er bedre enn noen for forbedring av IS, kan økter med høyt volum være utfordrende for syke populasjoner å fullføre, spesielt overvektige voksne, for hvem selv en rask spasertur kan være utfordrende. Denne protokollen beskriver en randomisert klinisk studie for å vurdere de akutte effektene av SE på IS hos overvektige voksne. Inklusjonskriteriene er kroppsmasseindeks >30 kg/m², sentral fedme (midjemål >88 cm og >102 cm for henholdsvis kvinner og menn) og alder >40 år. Deltakerne vil bli kjent med SE (7 øvelser rettet mot store muskelgrupper) og vil deretter utføre tre økter i randomisert rekkefølge: økt 1 – økt med høyt volum (3 sett / øvelse); Økt 2 – økt med lavt volum (1 sett/øvelse); Økt 3 – Kontrolløkt (ingen øvelse). Kostholdet vil bli kontrollert dagen før og på dagen for øktene. Sesjonene vil bli fullført om natten, og en oral glukosetoleransetest vil bli utført neste morgen, hvorfra flere indekser av IS vil bli avledet, for eksempel området under kurven (AUC) for glukose og insulin, Matsuda-indeksen, Cederholm-indeksen, muskel-IS-indeksen og Gutt-indeksen. Basert på pilotstudier forventer vi ~15 % forbedring i IS (insulin AUC, og Matsuda og Cederholm indekser) etter høyvolumøkten, og ~8 % forbedring etter lavvolumøkten sammenlignet med kontrolløkten. Denne studien vil være til nytte for personer som finner SE-økter med høyt volum utfordrende, men som fortsatt tar sikte på å forbedre deres IS ved å investere 1/3 av sin tid og krefter.

Introduction

Selv om de kroniske effektene av styrketrening på insulinfølsomhet gjentatte ganger har blitt vist ^1,2,3, kan selv en akutt økt med styrketrening forbedre insulinvirkningen i opptil 48 timer 4. Denne effekten er vist hos friske 5,6,7,8, overvektige ⁹, eldre 10^, insulinresistente individer⁴ og type 2 diabetes mellitus-pasienter¹¹. Andre har ikke rapportert positive effekter 12,13,14,15,16,17^, og det er uklart hvorfor disse forskjellene oppstår.

I en nylig narrativ gjennomgang¹⁸ ble det foreslått at styrketreningsvolum (antall sett per øvelse) er viktig for å forbedre insulinfølsomheten. For eksempel viste en nylig systematisk gjennomgang og metaanalyse at økter sammensatt av 21 sett eller mer førte til en større forbedring i insulinvirkning sammenlignet med økter med færre enn 21 sett¹⁹. Imidlertid støtter bare begrenset bevis fra litteratur direkte denne oppfatningen. For eksempel forbedret treningsvolumet med høyere styrke (30 sett) glukosemetabolismen mer enn lavere volum (10 sett)²⁰. Men det er verdt å merke seg at denne studien implementerte styrkeøvelser i kretsstil, noe som begrenser sammenligningen med tradisjonelle styrkeøvelser. I en annen studie ble bedre insulinfølsomhet observert etter en 32-sett styrketreningsprotokoll sammenlignet med en 8-setts protokoll²¹. Graden av innsats etter sett ble imidlertid ikke rapportert, og den var antagelig større etter høyvolumprotokollen. Dette er viktig fordi graden av innsats (eller nærhet til konsentrisk muskelsvikt, karakterisert som manglende evne til å fortsette settet på grunn av svikt i den konsentriske bevegelsen av en gitt repetisjon) også har blitt ansett som en viktig variabel for å forbedre insulin- og glukosemetabolismen¹⁸. Dermed utelukker de begrensede tilgjengelige studiene om emnet, sammen med deres metodologiske begrensninger, ytterligere slutninger angående effekten av styrketreningsvolum på insulinfølsomhet.

Et annet interessant poeng når man diskuterer styrketreningsvolum er at det er iboende knyttet til tidsforpliktelse. Et lavere treningsvolum, ved design, betyr mindre tid brukt i treningsstudioet. Blant årsakene til ikke å følge et treningsprogram, er mangel på tid øverst på listen²². Dermed betyr en treningsøkt med lavt volum som effektivt forbedrer insulinfølsomheten mindre tidsforpliktelse²³ og kan resultere i høyere langsiktig etterlevelse. Videre er subjektive følelser, som mestringstro (selvoppfatning av evnen til å oppnå noe) og følelsen av glede og moro (glede), også relatert til treningsetterlevelse^24,25,26. Det er rimelig å spekulere i at folk kan føle seg mer selvsikker og nyte treningsopplevelsen mer når de utfører en styrketreningsøkt med lavt volum som oversettes til helseforbedring.

For å løse hullene i litteraturen som er oppsummert ovenfor, beskriver vi en protokoll for en randomisert, kontrollert, crossover, klinisk studie med det primære målet å vurdere effekten av styrketreningsvolum på insulinfølsomhet hos overvektige individer. Som et sekundært mål vurderer vi effekten av styrketreningsvolum på subjektive følelser (mestringstro, hengivenhet og glede).

Protokollen her beskriver en randomisert, kontrollert, 3-veis, crossover, klinisk studie. Den kronologiske sekvensen av protokollen inkluderer: en vurdering før deltakelse av helsehistorie og antropometriske tiltak (kroppsmasse, høyde, midjeomkrets og kroppssammensetning); en avtale med lagets sertifiserte ernæringsfysiolog; en familiariseringsperiode med styrkeøvelser og subjektive følelser spørreskjemaer; styrkevurdering i hver øvelse; tilfeldig tildeling av rekkefølgen på øktene; utførelse av de 3 øktene (atskilt med 7-28 dager), som umiddelbart etterfølges av å svare på spørreskjemaene om subjektive følelser; en oral glukosetoleransetest (OGTT) neste morgen; og dataanalyse. Figur 1 avgrenser protokolldesignet.

Figur 1: Studiedesign. Her fulgte et flytskjema over forsøksmetodikken. 1: Overvektige (kroppsmasseindeks [BMI] >30 kg/m²; midjemål >102/88 cm) forsøkspersoner; 2: Antropometriske vurderinger og familiarisering; tilfeldig tildeling til 3: styrketreningsøkt med høyt volum (21 sett), 4: styrketreningsøkt med lavt volum (7 sett), eller 5: kontrolldag; 6: standard måltid etter økter; 7: sove og over natten raskt; 8: Oral glukosetoleranse test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Protocol

Få etisk klarering for studien ved å sende inn studieprotokollen og informert samtykkedokument til det lokale Institutional Review Board (IRB) eller lokal forskningsetisk komité (REC). Studien kan først starte etter IRB- eller REC-godkjenning. Resultatene som presenteres nedenfor er fra en pilotstudie, der forsøkspersonene signerte et skriftlig informert samtykke før innmelding. Etter IRB- eller REC-godkjenning registrerer du protokollen prospektivt i et offentlig arkiv, som Clinical Trials (https://clinicaltrials….

Representative Results

Figur 2 viser representative (fra en pilotstudie) respons for glukose (figur 2A) og insulin (figur 2B) under OGTT. Vanligvis observeres topper for glukose- og insulinverdier ved 30 min måling, som etterfølges av en konstant reduksjon til 120 min måling. Jo lavere glukosetoppen, desto bedre blir resultatet, noe som indikerer inhibering av hepatisk glukoseproduksjon. Jo raskere reduksjonen i glukose etter toppen, desto bedre er res…

Discussion

Dette papiret detaljerte trinnene for en randomisert kontrollert studie som hadde som mål å vurdere effekten av styrketreningsvolum på insulinfølsomhet hos overvektige voksne. Randomiserte kontrollerte studier er de beste forskningsprotokollene for å etablere årsak og virkning av en behandling på en objektiv måte^49,50. Spesielt i denne studien vil vi bruke et crossover-design, noe som betyr at hvert rekruttert emne vil utføre hver tilstand i en randomise…

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