Hoge intensiteit interval training en skeletspier insuline gevoeligheid: gezondheidseffecten en onderliggende mechanismen

Een veel voorkomend metabolisch neveneffect van obesitas en obesitas
gerelateerde ziektes is verminderde insulinegevoeligheid van de skeletspieren.
Dit kan leiden tot een remming van de oxidatieve en non-oxidatieve glucose
klaring (NOGD). Beweging wordt beschouwd als een van de belangrijkste vormen
van preventie en behandeling van obesitas gerelateerde insulineresistentie.
Eerdere interventies maakten gebruik van traditionele bewegingsprogramma*s en
deze zagen maar een gedeeltelijke verbetering van de insulinerespons. Deze
matige verbetering kwam grotendeels door de verbeterde oxidatieve glucose
klaring. De NOGD was onveranderd. Een alternatief op de traditionele
trainingsschema*s is HIIT, dat staat voor hoge intensiteit interval training.
Deze training is mogelijk efficiënter in het stimuleren van NOGD, doordat het
een continue cyclus veroorzaakt in de opbouw en afbraak van glycogeen in de
spieren. Eerdere wetenschappelijke onderzoeken lieten zien dat HIIT de
vetverbranding verhoogt tijdens de training in gezonde proefpersonen. Of dit
ook het geval is bij mensen met overgewicht/obesitas is nog niet bekend.

Dus, onze hypothese is dat HIIT de NOGD capaciteit van de skeletspier vergroot
in proefpersonen met overgewicht/obesitas en daarmee de insulinegevoeligheid
verbetert. Deze veranderingen, door middel van de HIIT training, kunnen de
glucose tolerantie herstellen en de glucose pieken na een maaltijd verlagen.
Daarnaast verwachten wij dat HIIT de metabolische flexibiliteit verbetert.

Primair doelstelling:

1.- Het testen of een HIIT periode (met supervisie) van 12 weken de
non-oxidatieve glucose klaring (NOGD) verbetert in de skeletspieren van
volwassen proefpersonen met overgewicht/obesitas.

Secundaire doelstellingen:

1.- Het onderzoeken of een HIIT periode met supervisie (12 weken) de volgende
punten verbetert:
- Insulinegevoeligheid in de skeletspieren
- Bloedglucosespiegel gedurende 24 uur
- Metabolische flexibiliteit tijdens inspanning

2.- Het bestuderen van mogelijke onderliggende mechanismen van de positieve
effecten van een HIIT periode met supervisie (12 weken). Voorbeelden zijn:
glycogeen synthese capaciteit in de skeletspier, mitochondriële functie in de
spieren, vetophoping in de lever en de formatie van acetylcarnitine in het
bovenbeen tijdens rust en tijdens inspanning.

Verkennende doelstelling:

1.-Het uitzoeken of de consumptie van een insuline-stimulerende, glucoserijk
drankje na de training sessies in de HIIT periode met supervisie, negatieve
bijeffecten (energiek gevoel, gemoedstoestand) door fluctuaties in bloedsuiker
voorkomt, terwijl het effect op NOGD gelijk blijft.

De gehele studie bestaat uit 12 weken trainingssessies met vaste supervisie.

De volgende metingen zullen worden uitgevoerd voor en na de training in periode
1:
- Orale glucosetolerantietest (OGTT)
- Lichaamsgewicht, lichaamssamenstelling en lengte
- Bloedglucosespiegel gedurende 24 uur, door middel van continue meting van
glucose
- Dagelijkse lichaamsactiviteit
- Computer-based battery tests (een cognitieve test)
- Insulinegevoeligheid, inclusief twee spierbiopten en een ventilatiekap
tijdens de test
- MRI/MRS scanner: vetgehalte in de lever, spiermassa, acetylcarnitine formatie
(in rust en na het sporten), mitochondriële functie in vivo
- Maximaal zuurstofopnamevermogen, door middel van fietsen
- Metabolische flexibiliteit tijdens de inspanning

Deelnemers zullen onder supervisie een hoge intensiteitstrainingsprogramma volgen gedurende 12 weken. De HITT sessies zullen uitgevoerd worden op een ergometer. De trainingsmethodologie bestaat uit 1 minuut fietsen op 80-90% van de maximale hartslag, gevolgd door 2 minuten rusten. Dit wordt in totaal tien keer herhaald.

De resultaten van dit onderzoek zullen nieuwe inzichten bieden over een nieuwe
trainingsmethode voor het behandelen van insulineresistentie in de skeletspier.
Er worden directe gezondheidsvoordelen voor de proefpersonen verwacht.

De grootste belasting van deze studie is de tijdsinvestering gedurende de
trainings periode, waarbij de proefpersonen 3 maal per week zullen gaan
trainen. Bovendien bevatten de testdagen invasieve en niet-invasieve metingen.
De technieken die worden gebruikt zijn veilig, maar de spierbiopten kunnen
ongemak veroorzaken. Er kan bijvoorbeeld een lokale blauwe plek ontstaan of een
lokale bloeduitstorting. Eveneens kan het bloedprikken ook een lokale
bloeduitstorting veroorzaken. Het risico op infectie of langdurige bloedingen
is zeer klein door de huidige technieken en het gebruik van steriele
materialen. Magnetic resonance imaging kan leiden tot onverwachte medische
uitslagen.