y; kg/m2; 2-hr-PG OGTT: mg/dl) were randomized to 60 min of CONT (; 70% of HRpeak) or work-matched INT exercise training (; alternating 3 min at 90 and 50% HRpeak) for 2 weeks. Aerobic fitness (VO2peak) and body composition (bioelectrical impedance) were assessed before and after training. Flow-mediated dilation (FMD) was measured during a 2 h 75 g OGTT (0, 60, and 120 min) to assess endothelial function. Postprandial FMD was calculated as incremental area under the curve (iAUC). Glucose tolerance and insulin were also calculated by iAUC. Fasting plasma VCAM, ICAM, and hs-CRP were also assessed as indicators of vascular/systemic inflammation. Results. Both interventions increased VO2peak () but had no effect on body fat (). Although both treatments improved glucose tolerance () and insulin iAUC (), VCAM increased (). There was no effect of either treatment on ICAM, hs-CRP, or fasting as well as postprandial FMD. However, 57% of people improved fasting and iAUC FMD following CONT compared with only 42% after INT exercise (each: ). Elevated VCAM was linked to blunted fasting FMD after training (, ). But, there was no correlation between fasting FMD or postprandial FMD with glucose tolerance (, and , , respectively) or insulin iAUC following training (, and , , respectively). Conclusion. Endothelial function is not improved consistently after short-term training, despite improvements in glucose and insulin responses to the OGTT in obese adults with prediabetes."> 短期连续和间隔的影响运动训练对内皮功能和前驱糖尿病的葡萄糖代谢 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果
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糖尿病研究期刊》的研究
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糖尿病研究期刊》的研究/2019年/文章

研究文章|开放获取

体积 2019年 |文章的ID 4912174 | https://doi.org/10.1155/2019/4912174

史蒂文·k·马林妮可·m·Gilbertson娜塔莉z . m . Eichner艾米丽Heiston,斯蒂芬妮·米勒,亚瑟Weltman, ”短期连续和间隔的影响运动训练对内皮功能和前驱糖尿病的葡萄糖代谢”,糖尿病研究期刊》的研究, 卷。2019年, 文章的ID4912174, 8 页面, 2019年。 https://doi.org/10.1155/2019/4912174

短期连续和间隔的影响运动训练对内皮功能和前驱糖尿病的葡萄糖代谢

史蒂文·k·马林,1,2,3 妮可·m·Gilbertson,1 娜塔莉·z . m . Eichner,1 艾米丽Heiston,1 斯蒂芬妮•米勒,1 和 亚瑟Weltman1,2

1运动机能学、美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学

2内分泌和新陈代谢,医学系,美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学

3罗伯特·m·伯尔尼心血管研究中心,美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔的弗吉尼亚大学

学术编辑器:克雷格·s·Nunemaker
收到了 2019年8月23日
修改后的 2019年11月21日
接受 2019年12月12日
发表 2019年12月30日

文摘

介绍。间隔的影响(INT)和连续(续)运动训练对内皮功能与葡萄糖代谢临床有意义的减肥前和前驱糖尿病成人是未知的。方法。前驱糖尿病患者26 y; 公斤/米2;2-hr-PG OGTT: mg / dl)被随机分配到60分钟的控制( ;70%的人力资源峰)或work-matched INT运动训练( ;人力资源交流3分钟90和50%峰为2周)。有氧运动(签证官2峰)和身体成分(生物电阻抗)评估之前和之后的训练。血流介导扩张(FMD)测定在2 h 75 g OGTT(0 60和120分钟)来评估内皮功能。餐后手足口病被计算为增量曲线下的面积(iAUC)。葡萄糖耐量和胰岛素也由iAUC计算。空腹血浆VCAM、ICAM hs-CRP也评估指标的血管/系统性炎症。结果。两种干预增加签证官2峰( )但是没有影响脂肪( )。尽管治疗改善葡萄糖耐量( )和胰岛素iAUC ( ),VCAM增加( )。没有效果的治疗,ICAM hs-CRP或空腹和餐后手足口病。然而,57%的人改善禁食和iAUC手足口病后连续INT锻炼后只有42%(相比: )。高架VCAM与钝化后禁食手足口病培训( , )。但是,之间没有相关性禁食手足口病或餐后与葡萄糖耐量(手足口病 , 和 , ,后分别)或胰岛素iAUC培训( , 和 , ,分别)。结论。内皮功能并不是持续改善短期培训后,尽管改善血糖和胰岛素的OGTT前驱糖尿病肥胖成年人的反应。

1。介绍

内皮功能受损是宏观和微血管的领先候选人造成干扰,在某种程度上,心血管疾病(CVD)的风险高50%患有前驱糖尿病与健康对照组相比(1]。减毒内皮功能尤其可能发生在餐后高血糖诱导的炎症状态,减少一氧化氮和提升endothelin-1 [2,3]。这以后临床上有意义因为未来更能预示餐后高血糖的发生的心血管疾病和死亡率比空腹血糖(4,5]。因此,空腹和餐后恢复血管功能可能是重要的改善葡萄糖调节和降低慢性疾病的风险。

建立了运动训练提高insulin-mediated骨骼肌葡萄糖吸收(6,7)和肢体血流量,从而降低代谢疾病疾病风险(8]。我们最近报道,2周的时间间隔(INT)运动相比,连续(续)训练诱导类似改善葡萄糖耐量(9)以及在患有前驱糖尿病动脉硬化10]。然而,胰岛素敏感性和动脉硬化相关改善葡萄糖耐量。有趣的是,我们组之前证明了单一的高强度锻炼,与中等强度运动相比,增加葡萄糖耐量内皮功能仅在较低的个体以血流介导扩张(FMD) [11]。这进一步证明,不是所有的人都以同样的方式回应一个给定的运动波(12,13)和运动可能是一个关键血管function-mediated前驱糖尿病患者的血糖控制。尽管最近的研究表明,INT锻炼提高手足口病超过连续运动的久坐不动的人14- - - - - -16同意[],并不是所有的研究17]。这以后发现事实上锻炼提高手足口病比INT,建议控制是一致的几个报告显示单个轮或短期运动强度可以恢复训练适度控制/改善血管舒张后葡萄糖摄取和无2型糖尿病患者(18- - - - - -21]。然而,迄今为止,还没有研究测试之前或之后是否续锻炼提高手足口病OGTT相似程度作为INT之前培训匹配时能量消耗和临床相关的减肥。因此,我们测试了假设控制锻炼会增加内皮功能之前和之后的葡萄糖摄取尽可能多的INT前驱糖尿病肥胖成年人的培训。我们也试图确定手足口病相关改善葡萄糖代谢的变化。

2。方法

2.1。主题

受试者招募通过社会媒体和/或从当地社区报纸传单。一些科目前驱糖尿病( ; y; 公斤/米2;2-hr-PG OGTT: mg / dl)是同一个人,以前在我们的随机研究报道了葡萄糖耐量(9]。前驱糖尿病的定义根据美国糖尿病协会的指导方针是空腹血浆葡萄糖100 - 126 mg / dl和/或2小时40分钟后葡萄糖140至199 mg / dl 75克口服葡萄糖耐量试验(OGTT)因为没有这些表型的研究表明手足口病区别。受试者排除如果他们吸烟,体力活动( 分钟/周),和重量不稳定(> 2公斤3个月),有慢性疾病(如2型糖尿病、心肺功能障碍,等等),或服药被认为影响内皮功能和胰岛素敏感性(例如,β受体阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂、二甲双胍和SGLT-2抑制剂)基于电话筛选问卷。血液和尿液分析以及病史和体检进行。所有科目提供书面和口头知情同意作为我们的机构审查委员会批准。

2.2。身体成分和有氧运动

体重测量数字规模和高度与测距仪记录来确定身体质量指数(BMI)。体内脂肪和无脂质被生物电阻抗测量(InBody 770分析仪,喜瑞,CA)在我们应用新陈代谢和生理实验室(22]。受试者完成了连续递增的峰值耗氧量(签证官2峰)和心率(HR峰)使用标准的标准测试循环测力计与间接量热法(Carefusion,安可,Yorba琳达,CA)在运动生理学核心实验室如前所述9]。

2.3。代谢控制

受试者被要求使用一个混合的饮食包含大约250克的碳水化合物在24小时期间preintervention前测试。这种饮食模式记录和复制在后续测试的前一天。为期三天的食物日志,包括两个工作日和周末的一天,被用来评估随意进食训练之前和之后(ESHA研究,11.1版本,萨勒姆或)。受试者还指示避免酒精,咖啡因,药物,和剧烈运动前24小时访问学习。

2.4。内皮功能和新陈代谢

一夜快后,受试者报告给临床研究单位。受试者躺在semisupine位置在静脉行放在肘前的静脉采血。获得血样测定血浆葡萄糖和胰岛素的0,30、60、90和120分钟的75 g OGTT。增量曲线下的面积(iAUC)是计算使用梯形模型来确定葡萄糖耐量和胰岛素环境浓度。空腹血浆收集测量高敏c反应蛋白(hs-CRP)、血管细胞粘附分子1 (VCAM-1)和细胞间粘附分子1 (ICAM-1)评估系统和血管炎症。通过口蹄疫在肱动脉内皮功能评估使用Epiq 7 c超声波机(飞利浦医疗系统、安多弗MA)。测量时收集参与者禁食以及在OGTT在60 - 120分钟。手足口病被定义为与基线相比,最大直径变化百分比直径。手足口病iAUC也计算描述餐后内皮功能。收缩期和舒张期肱动脉血压也以0,60岁,120分钟的OGTT使用SphygmoCor®XCEL系统(AtCor医疗、伊、IL),受试者semisupine。

2.5。内皮功能分析

所有肱动脉进行评估在一个安静的房间里,参与者在仰卧位,左边胳膊。肱动脉与12 MHz范围线性成像传感器大约5厘米近端使用b型超声波肘前的折痕。同样的调查员OGTT期间完成所有措施之前和之后的训练。一个血压袖带放置在前臂远端鹰嘴的过程。基线肱动脉直径成像后,血压袖带手动膨胀到200毫米汞柱5分钟,然后放气。肱动脉的直径是成像每5秒钟postdeflation 2分钟来捕获缺血后直径达到顶峰。所有图片都存储在数字医学想象和沟通(DICOM)格式进行分析。肱动脉图像由一个调查员进行了分析(s l . Miller)盲的条件使用商用软件(臂分析仪研究v。6,医疗成像应用LLC珊瑚镇,IA)。软件使用一个自动化的方法,远近墙边界检测和容器直径测量臂超声图像序列。动脉直径测量intima-lumen接口之间的距离的前部和后部。

2.6。运动训练

受试者被随机分配到12个,60分钟/ d work-matched或INT肌力测试周期运动的控制在13天如前所述[10]。简而言之,跟运动进行人力资源以恒定强度的70%峰,而INT锻炼交流3分钟,90%的人力资源峰其次是50%的人力资源峰。人力资源(纽约极电公司伍德伯里),和评级的感知运动(RPE)也在训练监控。运动能量消耗计算使用HR-VO2回归分析(10]。连续运动的方程 和 分别使用了几天鹿和8日至13日的训练占健身改编。类似的方法也可为INT培训: 和 。期末测验评估了大约24小时后,最后一次训练。

2.7。生物化学分析

血浆葡萄糖分析了葡萄糖氧化酶试验(YSI仪器2700年,黄色的弹簧,哦)。剩余的样本在4°C离心10分钟在-80°C到3000 RPM和存储分析。血浆胰岛素(微孔、Billerica MA)以及hs-CRP VCAM, ICAM(研发系统、明尼阿波利斯、MN)分批处理分析了重复使用ELISA在条件方差最小化。

2.8。统计分析

数据分析使用统计程序R(奥地利维也纳,2013年)。基于之前INT锻炼(δ3.85%,SD 2.8%) [16]在禁食口蹄疫在肥胖的成年人,这是确定9参与者(80%力量和α- 0.05)需要确定统计学意义之间的控制和INT。数据不能满足正常日志转换为统计分析。基线数据比较独立t测试。数据使用重复测量方差分析比较在条件(方差分析)和双向重复测量方差分析(集团×测试)。科恩的 影响大小也计算交互的治疗,和生理相关性被解释为小( ),介质( ),或大( )。二元回归分析用于确定关联。由于主体间的变化响应运动,个人认为是反应被认为是手足口病的初步分析变化0以上,我们和其他人来说,先前执行的(12,23]。费舍尔的确切的测试被用来识别应答器和nonresponders集团的统计显著性分析。统计学意义是公认的 。数据报告 。

3所示。结果

3.1。学科特点

虽然个人在培训集团,是重preintervention相比,那些处于INT锻炼( ;表1),控制器和INT锻炼体重相对减少了大约0.5公斤( )。然而,续后没有差别或INT训练身体的脂肪(表1)。签证官2峰后增加体积和INT ( ,表1)。有8妇女绝经后的体积和INT,和3准更年期的妇女在控制。坚持锻炼和智力训练,是优秀的( vs。 %, )。虽然人力资源的百分比峰大约是 %, 分别为%体积和INT ( ),受试者类似的RPE ( vs。 a.u。 )和运动能量消耗( vs。 千卡/会话, )。没有随意热量、纤维、脂肪、或蛋白质摄入量差异posttraining(数据未显示),尽管碳水化合物摄入量低后锻炼(INT与控制 vs。 克, ,影响大小:0.89),这是由减少饮食糖( vs。 克, ,影响大小:1.3)。
续 INT 方差分析( 值) 影响的大小
精准医疗 帖子 精准医疗 帖子 测试 科恩的
主题(F / M) 14 (11/3) - - - - - - 12 (9/3) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
年龄(年) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
绝经后( ) 8 - - - - - - 8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
身体成分
体重(公斤) ^ 0.001 0.12 0.61
BMI(公斤米2) ^ 0.002 0.33 0.38
脂肪质量(千克) ^ 0.83 0.31 0.06
FFM(公斤) < 0.001 0.40 0.33
有氧运动
签证官2峰(毫升公斤1最小值1) 0.002 0.07 0.70
新陈代谢
葡萄糖(mg dl1)
禁食 0.48 0.18 0.53
120分钟 0.02 0.67 0.17
120分钟iAUC 0.07 0.42 0.32
胰岛素(μU ml1)
禁食 12.5±2.5 0.74 0.40 0.34
120分钟 0.08 0.86 0.07
120分钟iAUC 0.01 0.50 0.27
炎症
VCAM (n毫升1) 0.01 0.97 0.09
ICAM (ng毫升1) 0.48 0.39 0.36
hs-CRP (ng毫升1) 0.74 0.50 0.26
数据是 。体重指数:身体质量指数;FFM,无脂质量;最大峰:峰值耗氧量;iAUC:增量曲线下的面积;hs-CRP:高敏c反应蛋白;VCAM-1:血管细胞粘附分子1;ICAM-1:细胞间粘附分子1。 原始值提出了但是数据日志转化为统计分析。^相比之下,INT进行预测, 。
表1
效果的帷幕,INT和控制运动训练学科特点。
3.2。葡萄糖代谢和炎症

续和INT培训没有影响空腹血糖( ),但减少2小时40分钟的葡萄糖浓度( )和倾向于降低葡萄糖iAUC ( ;表1)。虽然无法和INT锻炼没有影响空腹胰岛素,训练倾向于减少胰岛素(2小时40分钟 )和胰岛素iAUC ( ;表1)。此外,VCAM,但不是ICAM或hs-CRP,续后显著增加,INT锻炼( ,表1)。

3.3。内皮功能和血压

没有差别的基线肱动脉直径之间的控制和INT培训。然而,动脉直径较低同时治疗后60分钟的OGTT(表2)。空腹和餐后手足口病也不是不同初始后统计和INT运动(数字1(一)和1 (b))。然而,有大型主体间的变化反应的干预措施。有趣的是,57%的人处于连续锻炼反应通过增加禁食和iAUC口蹄疫INT(每个后这一比例为42% )。没有运动训练对空腹或餐后收缩压或舒张压(表2)。
续 INT 方差分析( 值) 影响的大小
精准医疗 帖子 精准医疗 帖子 科恩的
0分钟直径(毫米) 0.23 0.81 0.06
60分钟直径(毫米) 0.02 0.33 0.40
120分钟直径(毫米) 0.71 0.92 0.04
0分钟SBP(毫米汞柱) 0.20 0.17 0.55
60分钟SBP(毫米汞柱) 0.25 0.47 0.29
120分钟SBP(毫米汞柱) 0.63 0.77 0.07
0分钟菲律宾(毫米汞柱) 0.46 0.26 0.45
60分钟菲律宾(毫米汞柱) 0.28 0.98 0.03
120分钟(毫米汞柱)类似 0.63 0.85 0.09
数据是 。SBP:收缩压;菲律宾:舒张压。
表2
续和INT运动训练效果preocclusion肱动脉直径和血压。
(一)”name=
(一)
(b)”name=
(b)
图1
运动强度对内皮功能的影响。数据是 。(一)禁食血流介导扩张(FMD)。(b)餐后增量曲线下的面积(iAUC)手足口病。禁食和iAUC手足口病效应值为0.04和0.11,分别。
3.4。相关分析

增加循环VCAM与降低空腹手足口病( , )。之间没有相关性禁食口蹄疫或餐后口蹄疫在干预后与葡萄糖耐量( , 和 , ,分别)。此外,胰岛素的变化后iAUC培训没有与禁食手足口病的变化( , )或口蹄疫iAUC ( , )。增强的签证官2峰也没有与上涨禁食手足口病( , )或口蹄疫iAUC ( , )。禁食手足口病的变化或口蹄疫iAUC没有与减少膳食总碳水化合物( , 和 , )或糖( , 和 , )。FFM也没有下降与上升禁食手足口病( , )或口蹄疫iAUC ( , )。低preintervention禁食手足口病与增加posttraining禁食手足口病( , )。Preintervention口蹄疫iAUC与posttraining手足口病的变化iAUC ( , )。

4所示。讨论

本研究的主要发现是,体积和INT锻炼2周没有增加内皮功能与前驱糖尿病肥胖的人尽管改善葡萄糖耐量和胰岛素对OGTT的反应。这些发现表明,2周的运动训练可能不足以改善前驱糖尿病肥胖成年人的手足口病。有趣的是,单次或7天培训尽可能短的CONT中等强度运动报道禁食期间改善血管功能和高血糖的时期17- - - - - -21]。可以推测,可能需要更高强度的运动在老,久坐不动的前驱糖尿病肥胖成年人引起手足口病的上升给文献表明INT是“优越”的运动形式(15]。然而,INT运动始终没有提高手足口病在我们的研究中。这个观察不应该完全令人惊讶的高强度运动以来虽然据报道损害(24]或[没有影响25在禁食内皮功能)。它是超出了本研究的范围来确定为什么手足口病没有增加训练后,但我们的研究没有观察到的差异基准直径或在干预后的OGTT血压。这些后来发现动脉重塑/尺寸(不太可能26]或血液流动的力量发挥了一定的作用。另一个可能的原因可能与运动诱发炎症损害血管舒张通过钝化一氧化氮生物利用度(25,27,28]。,体积和INT锻炼增加等离子VCAM和VCAM海拔训练后与减毒上涨禁食手足口病。这些数据同意在2型糖尿病患者最近的工作表明,锻炼提高了循环肿瘤坏死因子- 6周的阻力α和并行VCAM没有改善手足口病(29日]。进一步的工作是保证了解的生理重要性血管炎症相关培训适应和代谢疾病的健康。

本研究的临床相关的观察短期运动训练改善餐后葡萄糖耐量和前驱糖尿病肥胖的成年人。餐后葡萄糖是监管,在某种程度上,血流量的分布,肝葡萄糖生产,外围葡萄糖吸收(30.]。因为建立高血糖损害血管内皮功能(20.,21,31日),这将是合理的期望更好的葡萄糖耐量与海拔在手足口病。然而,我们发现没有这样的手足口病和周围的葡萄糖水平之间的联系。虽然这表明大型导管动脉的变化并不与改善葡萄糖耐量短期培训后,我们不能排除血管功能的可能性以来影响血浆葡萄糖营养交换的变化主要反映了微循环(30.,32]。最近的工作表明,抵抗运动训练6周增加骨骼肌microcirculatory函数在一个OGTT独立成人手足口病2型糖尿病患者(33]。尽管如此,改善葡萄糖耐量训练后在我们的研究可能是由于胰岛素分泌和行动改善肝葡萄糖生产或外围葡萄糖摄取34]。因为空腹血糖是主要由肝葡萄糖生产,我们观察到在空腹血糖(或胰岛素)没有变化,我们的研究结果支持外围适应性可能解释训练后血糖的降低(32]。支持这个假说是餐后高胰岛素血症,减少体积和INT运动训练后,建议改善外围的胰岛素敏感性。这是与先前的工作从我们小组一致显示,独立的强度,训练增加碳水化合物的使用在一个OGTT与改善葡萄糖耐量(9]。

本研究的局限性值得讨论。我们承认,手足口病的措施进行肱动脉和运动进行周期测力计。选举这种模式的运动可能造成下肢地区或组织适应没有被评估上肢内皮功能(35]。然而,下肢训练报道提高上肢内皮功能(36]。我们也认识到,手足口病并没有纠正剪切应力或异速生长的比例在当前的研究中,由一些(37- - - - - -40但并不是所有的[41]。尽管这些扩展方法可能帮助隔离血流介导反应理解(42),剪切应力和年龄之间的关系受到质疑(40]。甚至为基线校正动脉存在个体差异提出了生物问题,表明目前没有一个明确的标准方法评估此时手足口病(43,44]。例如,增加动脉扩张性被建议减少剪切应力近30%相比,更严格的动脉(45]。鉴于我们指出差异在动脉硬化(10]后2周的连续和INT运动类似的成年人,可能是动脉合规手足口病的关键刺激的影响。然而,手足口病未修正的剪切应力是CVD风险和死亡率的独立预测因子46),我们研究了一个相对同质人口年龄的增长,肥胖成人治疗前后在类似条件下(例如,每天的时间和休息时间)。额外的工作虽然需要使用更先进的方法检查手足口病运动后(39]。以往的研究强调,并不是所有人提高手足口病运动后(12]。初步分析来理解为什么我们没有发现显著的口蹄疫训练后的变化,我们注意到,更多的人增加的空腹和餐后手足口病反应,跟与INT培训。这个词反应进行解释时应特别谨慎,随着分类可能是特定的结果。例如,那些被认为是nonresponders在当前的研究中基于口蹄疫可能经历过其他多个运动的好处(即。,签证官2峰和血糖)。此外,像之前的工作12),我们表明,内皮功能在空腹或餐后较低的个人条件很可能改善后培训。而适度的样本量的研究,我们的研究结果表明,精确运动医学调查是十分必要的。研究中的微妙的减肥是归因于FFM下降因为脂肪量持平。应该注意,多频生物电迫切被用来评估身体成分,这种方法容易受到水损失。不管,轻微下降FFM手足口病并没有统计上的联系,表明手足口病反应不是因为FFM的变化。前组(47)报道,绝经后妇女不积极回应运动由于雌激素的损失。反过来,缺乏整体的训练反应后INT或控制运动可能是大多数女性的结果在研究绝经后。此外,月经周期没有严格控制在当前的研究中考虑到两周的时间,最近的研究表明没有口蹄疫月经期效应(48]。

总之,2周后没有改善内皮功能控制或INT运动前驱糖尿病的人尽管改善葡萄糖耐量和循环胰岛素浓度。有趣的是,更高的血管炎症反映在VCAM一样训练后与空腹降低血管的功能。因此,进一步的工作是保证理解运动如何影响整个动脉血管功能树以获得更好的理解如何锻炼延迟,预防和/或治疗2型糖尿病和心血管疾病。

数据可用性

数据用于支持这项研究可能要求在合理的请求从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

我们感谢护理人员临床研究单位的技术援助,丽莎Farr,作为教育学。从运动生理学的核心实验室健身测试助手,配体的研究分析核心实验室,以及专用应用新陈代谢和生理实验室的研究助理和参与者的努力。我们还要感谢,尤其是尤金·j·巴雷特博士,医学博士博士,以及女士琳达·扬M.E.d。,R.N. for the training and assistance with FMD. Funding for this work was supported by the Curry School of Education Foundation and LaunchPad Diabetes (to SKM). SKM is supported by National Institutes of Health RO1-HL130296.

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