projekt badawczy i metody
Kwalifikowalność
ogółem 440 ochotników odpowiedziało na lokalne reklamy. Uczestnicy kwalifikowali się do badania, jeśli spełniali następujące kryteria: wiek 25-70 lat, byli zdolni i chętni do wzięcia udziału w programie dietetycznym i ćwiczeniowym (7), a nie mieli osobistej historii cukrzycy lub jakiegokolwiek poważnego schorzenia, choroby psychicznej lub uzależnienia od narkotyków lub alkoholu. Osoby przyjmujące warfarynę lub doustne steroidy zostały wykluczone, ale osoby przyjmujące inne leki zostały uwzględnione, jeśli były leczone przez okres>przez 6 miesięcy i mało prawdopodobne jest, aby zmieniały lek w okresie interwencji. Badania przesiewowe obejmowały pomiar stężenia glukozy, insuliny i trójglicerydów na czczo. Osoby z glukozą na czczo<6,1 mmol/l i słabą wrażliwością na insulinę (n=140) na podstawie naszego opublikowanego równania przewidywania (8) kwalifikowały się do zastosowania euglycemicznego zacisku insulinowego. Osoby o wskaźniku wrażliwości na insulinę ≤4.Do badania interwencyjnego zaproszono 2 g · mU−1 · L−1 (g=glukoza podana w mg · kg−1 · min−1). Odcięcie to stanowiło najniższy 25. centyl populacji chudej (BMI <27 kg / m2). 79 mężczyzn i kobiet rasy kaukaskiej kwalifikowało się do badania i wyraziło świadomą zgodę na jego przeprowadzenie, co zostało zatwierdzone przez komitet etyki Otago. Badania przesiewowe i Rekrutacja miały miejsce między lutym 1999 r.a sierpniem 2000 r. Uczestnicy zostali losowo przydzieleni do trzech grup w blokach po dziewięć (tak, że wejście do badania może być rozłożone) po stratyfikacji ze względu na płeć i stopień wrażliwości na insulinę.
interwencja dietetyczna
skromny program dietetyczny miał odzwierciedlać obecne porady dietetyczne, a intensywna dieta miała na celu osiągnięcie jeszcze niższego spożycia tłuszczów całkowitych i nasyconych, niższego cholesterolu w diecie i wyższego spożycia błonnika. Skromny program miał na celu osiągnięcie diety, w której<32% całkowitej energii pochodziło z tłuszczu, ∼11% pochodziło z tłuszczów nasyconych, 14% pochodziło z tłuszczów jednonienasyconych, 7% pochodziło z tłuszczów wielonienasyconych, 50% pochodziło z węglowodanów, a 18% pochodziło z białka. Poziom cholesterolu docelowo wynosił <200 mg na dobę, a błonnik pokarmowy >25 g na dobę. Intensywna dieta skierowana jest do <26% całkowitej energii z tłuszczu, <6% z tłuszczów nasyconych, 13% z tłuszczów jednonienasyconych, 7% z tłuszczów wielonienasyconych, 55% z węglowodanów i 18% z białka. Cholesterol docelowo wynosił<140 mg/dobę, a błonnik pokarmowy>35 g/dobę. Oprócz tych celów makroskładnikowych, dla każdej diety określono pokarmy bogate w składniki odżywcze, które zwiększają wrażliwość na insulinę (9); grupy skromne i intensywne musiały mieć odpowiednio trzy lub siedem takich pokarmów dziennie. Badane pokarmy obejmowały żywność o niskim indeksie glikemicznym, ryby, orzechy, nasiona, ziarna, makaron, ryż, owoce, warzywa, rośliny strączkowe i niskotłuszczowe produkty mleczne. Diety były indywidualnie przepisywane i oparte na zwykłym spożyciu każdego uczestnika lub poziomie energii zaprojektowanym w celu stopniowego i trwałego zmniejszenia masy ciała. Zgodność oceniano na podstawie 4-dniowego zapisu diety w punkcie wyjściowym, 2-miesięcznym i 4-miesięcznym oraz na podstawie dziennej wykresówki, w której rejestrowano rodzaj i ilość zalecanych pokarmów. Rekordy diety zostały przeanalizowane przy użyciu Diet Cruncher Dla Macintosh (Wersja 1.1.0; Marshall-Seeley, Dunedin, Nowa Zelandia), który wykorzystał dane o składzie żywności z New Zealand Institute for Crop and Food Research (10). Do bazy danych nie wprowadzono żadnych modyfikacji. Żywność, której nie ma w bazie danych, została zakodowana w taki sposób, aby te same substytucje były dokonywane przez cały czas, a uczestnicy zostali poproszeni o dostarczenie receptur, aby poszczególne składniki były wprowadzane i analizowane w odpowiedniej ilości. Część żywności dostarczono bezpłatnie (zboża, niskotłuszczowe i olej rzepakowy) oraz dostarczono wszystkie informacje dietetyczne, w tym listy odpowiednich produktów spożywczych, przykładowe plany żywieniowe, żywność, której należy unikać, porady dotyczące gotowania i przygotowywania oraz przepisy kulinarne.
interwencja wysiłkowa
na początku oceny niedawnego udziału w aktywności fizycznej dokonano na podstawie kwestionariusza Life in New Zealand (11). Indywidualnie zaprojektowany program ćwiczeń przewidywał 30 min aktywności 5 dni w tygodniu (o różnej intensywności, w zależności od grupy) i uwzględniał preferowane zajęcia. Konsultant ds. ćwiczeń ćwiczył z każdym uczestnikiem w sytuacji indywidualnej lub grupowej co najmniej raz w tygodniu, aby upewnić się, że wybrano odpowiednie działania oraz że motywacja i zgodność zostały wzmocnione. Program modest exercise intervention został oparty na aktualnych zaleceniach promocji zdrowia dotyczących aktywności, które nie określają celów dotyczących tętna (2). Program intensywnej interwencji wysiłkowej miał na celu spełnienie wytycznych American College of Sports Medicine z 1990 r.dotyczących rozwoju i utrzymania sprawności kardio-oddechowej i mięśniowej (12). Uczestnicy byli zachęcani do trenowania pięć razy w tygodniu przez co najmniej 20 minut na sesję z intensywnością 80-90% przewidywanego wieku maksymalnego tętna. Dla uczestników intensywnego programu przewidziano członkostwo w siłowni, aby zachęcić do uczestnictwa w energicznej aktywności i zaangażowania w trening oporu co najmniej dwa razy w tygodniu. Rodzaj i czas trwania aktywności fizycznej były rejestrowane przez uczestników dla obu grup interwencyjnych na arkuszu dziennym (zbieranym co tydzień). Grupę kontrolną poproszono o kontynuowanie zwykłej diety i ćwiczeń fizycznych podczas 4-miesięcznego okresu eksperymentalnego.
wizyty kliniczne
w czasie badania euglycemic insulin clamp pobrano próbki krwi na czczo do pomiarów lipidów oraz powtórzono pomiary antropometrii i ciśnienia krwi. Uczestnicy zostali losowo przydzieleni do jednej z trzech grup i w ciągu 1 tygodnia przeszli skan dwuenergetycznej absorpcji promieniowania rentgenowskiego (DXA) i test wysiłkowy. Wszystkie te środki stanowiły dane wyjściowe. Interwencję rozpoczęto natychmiast po zebraniu wszystkich środków wyjściowych. Uczestnicy grup interwencyjnych byli co tydzień obserwowani przez naukowców w celu pomiaru masy ciała oraz krótkiej oceny diety i ćwiczeń fizycznych. Jeśli uczestnicy nie uczestniczyli, skontaktowano się z nimi telefonicznie, omówiono ich postępy i umówiono się na kolejne spotkanie. W każdym odstępie miesięcznym uczestnicy grup interwencyjnych mieli następujące pomiary: waga, pomiar talii i bioder, ciśnienie krwi, badanie krwi na czczo na obecność glukozy, profil insuliny i lipidów oraz test chodzenia na 1 milę. Nie nawiązano kontaktu z grupą kontrolną do końca 4-miesięcznego okresu, kiedy to powtórzono początkowe pomiary u wszystkich uczestników.
Metodologia pomiaru wyników
wcześniej opisano procedurę pomiaru obwodu talii i bioder, ciśnienia krwi, insuliny na czczo, glukozy i lipidów (8). Waga była mierzona za pomocą tego samego zestawu skalibrowanych wag elektronicznych, a wszyscy uczestnicy byli ważeni bez butów i ciężkich ubrań. U ostatnich 50% zrekrutowanych uczestników przeprowadzono doustny test tolerancji glukozy (OGTT), polegający na spożyciu roztworu zawierającego 75 g dekstrozy po 10-godzinnym postie przez noc, a następnie pobraniu glukozy we krwi żylnej po 120 minutach (13). Skład ciała mierzono za pomocą DXA, który jest czułym testem do ilościowego określania zmian w beztłuszczowej i tłustej masie in vivo (14) oraz do oceny regionalnej dystrybucji tłuszczu (15). Całkowite skany ciała uzyskano tym samym skanerem Lunar dpxl (Lunar, Madison, WI) na początku badania i na końcu badania u wszystkich uczestników o masie <120 kg, przy użyciu pozycjonowania pacjenta i prędkości skanowania zalecanych przez producenta. Wszystkie skany analizowano za pomocą pakietu oprogramowania L. 35 (Lunar). Współczynniki zmienności wynosiły 2,6% dla masy tłuszczu, 2,5% dla odsetka tkanki tłuszczowej ogółem, <3% dla regionalnych miar tkanki tłuszczowej i 0,88% dla masy beztłuszczowej (15).
czułość na insulinę mierzono stosując euglycemiczny zacisk insulinowy, wlewając insulinę (Actrapid)w dawce 40 mln j. · m-2 * min-1 i utrzymując stężenie glukozy we krwi jak najbliżej 4, 5 mmol/l (8). Stopień, w jakim tkanka tłuszczowa przyczynia się do usuwania glukozy, jest kontrowersyjny; dlatego wyrażaliśmy glukozę podawaną w infuzji (g) dla całkowitej masy ciała (Gbw) i glukozę podawaną w infuzji dla masy beztłuszczowej (Gffm) obliczoną na podstawie DXA (Gffm=GBW · waga-1 · beztłuszczowa masa ciała–1) w mg · kg–1 · min–1. Gbw i Gffm są zgłaszane osobno i podzielone przez średni poziom insuliny (i) podczas ostatnich 60 minut testu (Gbw/i i gffm/i), w g * mU-1 · l-1. Test Vo2max * uznano za nieodpowiedni u osób dorosłych z nadwagą siedzącą; w związku z tym oceniono sprawność tlenową za pomocą submaksymalnego testu chodu na zmotoryzowanej bieżni (Quinton Series 90 Q65; Quinton Instrument, Seattle, WA) w oparciu o zmodyfikowany protokół Bruce ’ a (16). Test został zakończony, gdy osiągnięto docelowe tętno (75% przewidywanego maksimum wieku) lub nie można było kontynuować ćwiczeń. Osoby przyjmujące leki blokujące receptory β-adrenergiczne zostały wykluczone. Pomiary wentylacji minutowej (VE), zużycia tlenu (Vo2) i produkcji dwutlenku węgla (VCO2) przeprowadzono metodą spirometrii otwartej/kalorymetrii pośredniej (Sensormedics Metabolic Cart 2900z BXB; Sensormedics, Anaheim, CA). Analizator gazu skalibrowano przed każdym badaniem za pomocą standardowych mieszanin. Średnie tętno i Vo2 obliczono dla ostatniej minuty każdego 3-minutowego etapu. Etap został uwzględniony, Jeśli temat został ukończony >2 min. Jeśli tętno wynosiło <100 uderzeń na minutę, w szacowanym Vo2max wykorzystano tylko etapy, w których tętno zwiększyło się o co najmniej 5 uderzeń na minutę w porównaniu z poprzednim etapem. Częstość akcji serca została wykreślona w stosunku do Vo2, a przewidywany Vo2max został określony przez ekstrapolację do szacowanej maksymalnej częstości akcji serca. Testy wysiłkowe zostały wyłączone z tej analizy, jeśli ukończono mniej niż trzy etapy lub gdy nastąpił niekompletny pobór gazu.
metody statystyczne
obliczenia wielkości próby opierały się na oszacowaniu wartości SD wskaźnika wrażliwości na insulinę po transformacji logarytmicznej (gffm / i), który wynosił 0,25. Tak więc wielkość próby 25 w trzech grupach dałaby 80% szans na wykrycie 20% poprawy Gffm / i przy użyciu poziomu istotności 5%. Do porównania badanych grup z grupą kontrolną wykorzystano analizę regresji z pomiarem wyjściowym jako współzmienną. Zastosowano oprogramowanie statystyczne STATA w wersji 7.0 (Stata, College Station, Texas). Wszystkie główne punkty końcowe oceniano bez znajomości grup leczonych.