Effekt af træningsintensitet på postprandielt blodglukoseniveau. Af Mathias S. Mouridsen, Nicolina S. Schrøder, Rasmus K. Pedersen & Simone M.

Transkript

1 Effekt af træningsintensitet på postprandielt blodglukoseniveau i raske, unge individer Af Mathias S. Mouridsen, Nicolina S. Schrøder, Rasmus K. Pedersen & Simone M. Hede

2 Læsevejledning Dette studie er opbygget som artikel med arbejdsblade, hvor først artiklen bliver præsenteret og derefter arbejdsbladene hvor bilag er vedlagt. Artiklen skal læses kronologisk for at forstå de enkelte afsnit. Studiet omhandler, hvordan det postprandielle blodglukose kan nedsættes ved hjælp af træning og henvender sig derfor til individer, der har interesse heri. Kildehenvisningerne i studiet følger Vancouver-modellen, hvor kilden står som tal i teksten og den fulde kilde står i litteraturlisten til sidst. Der er en separat litteraturliste til henholdsvis artiklen og arbejdsbladene. 2

3 Indhold Artikel... 5 Abstract... 5 Indledning... 6 Metode... 8 Studiedesign... 8 Forsøgspersoner... 9 Forsøgsdesign... 9 Forsøgsperioden...10 Pilotforsøg...10 Tilvænningsproces...11 Testprotokol VO Forsøgsvejledning...11 Kontrol...12 Moderat- og høj intensitetstræning...13 Indtagelse af testdrik...14 Statistik...14 Resultater...14 Diskussion...16 iauc...16 Peak...18 Puls og BG-måling før indtagelse af testdrik...18 Konklusion...19 Ankerkendelse...19 Litteraturliste...19 Resume...22 Arbejdsblade Teori...23 Indirekte kalorimetri...23 Respiratory exchange ratio...23 Forsøgspersonernes kondital

4 Glukose...25 Optagelse i blodet...25 Regulering af BG-niveau...25 Glukosetransport...26 Energiforbrug under fysisk aktivitet...26 Musklernes optagelse af glukose efter fysisk aktivitet...27 Faktorer som påvirker glykogensyntese efter træning...27 Perspektivering...29 Projektperspektivering...29 Samfundsperspektivering...29 Litteraturliste arbejdsblade

5 Artikel Effekt af træningsintensitet på postprandielt blodglukoseniveau i raske, unge individer Af Mathias S. Mouridsen, Nicolina S. Schrøder, Rasmus K. Pedersen & Simone M. Hede Abstract Formål: Både nationalt og internationalt er der kommet nye anbefalinger for fysisk aktivitet, da nyere undersøgelser har vist evidens for, at høj intensitetstræning har yderligere forebyggende virkning på livsstilssygdomme. Formålet med dette studie var, at undersøge effekten af en enkelt træningssession af 20 minutters varighed med høj intensitet på det postprandielle blodglukoseniveau og sammenligne det med effekten af en energimatchet træningssession med moderat intensitet på det postprandielle blodglukoseniveau. Metode: Seks mænd og tre kvinder, alle raske normalvægtige individer, var rekrutteret til at gennemføre studiets tre interventioner i en randomiseret rækkefølge. Ved alle interventionerne skulle individerne være stillesiddende i 140 minutter efter indtagelsen af en standardiseret testdrik, som bestod af 75 g kulhydrater og 50 g fedt (747 kcal). Forskellen mellem de tre interventionerne var træningen individerne skulle gennemgå før indtagelsen af testdrikken. Den ene intervention (KON) bestod af ingen fysisk aktivitet, en anden intervention bestod af 20 minutters cykling med høj intensitet (HIT) og den sidste bestod af cykling med moderat intensitet i ca. 30 minutter (MIT). Varigheden af MIT var beregnet ved at matche kalorierne forbrændt mellem de to intensiteter. Blodglukosemålinger blev foretaget 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 og 140 minutter efter indtagelse af testdrikken. Peak-værdierne og integralet af arealet under kurven (iauc-værdierne) for blodglukoseniveauerne blev efterfølgende fundet og sammenlignet imellem de tre interventioner med en ensidet variansanalyse (one-way ANOVA). Resultater: Der var ingen statistisk signifikante forskelle ved baselinemålingerne for puls (p=0,94) og blodglukoseniveau (p=0,5) mellem de tre interventioner. Der blev ikke fundet nogle statistisk signifikante forskelle på peak og iaucværdierne for blodglukose mellem de tre interventioner. Der ses dog generelt højere værdier for kontrol end for moderat og høj intensitetstræning. I iauc-værdierne ses en forskel mellem kontrol og moderat intensitetstræning på 5,5 %, og mellem kontrol og høj intensitetstræning på 7,2 %. Ydermere ses der en forskel i blodglukosepeak-værdierne mellem kontrol og moderat intensitetstræning på 6,7 %, og mellem kontrol og høj intensitetstræning på 5,3 %. Konklusion: Det kan i dette studie ikke konkluderes, at en enkelt træningssession med enten moderat- eller høj intensitet, før indtagelse af et måltid, har en effekt på det postprandielle blodglukoseniveau for raske individer i alderen år, da der ikke blev fundet statistisk signifikante forskelle i peak eller i iauc-værdierne for blodglukose mellem de tre interventioner. Det kan derfor ikke konkluderes, ud fra dette studie, at træning inden et måltid kan mindske risikoen for udvikling af livsstilssygdomme. 5

6 Indledning Det er velundersøgt, at flere faktorer såsom dårlig fysisk form, fedme, lav glukosetolerance og forhøjet blodtryk er med til at øge risikoen for en tidligere død og at inaktivitet er med til at øge forekomsten af disse faktorer. Disse faktorer kan samtidig risikere, at udvikle sig til kroniske sygdomme. (1)(2)(3) En af de væsentlige grunde til fysisk inaktivitet hos den voksne befolkning, er følelsen af mangel på tid og, at folk bruger tiden på arbejde, venner eller andre fritidsinteresser (4). Efter World Health Organization (WHO) er fysisk inaktivitet den fjerde største risikofaktor, der forårsager død, set på globalt plan. Tredje pladsen på WHOs liste er forhøjet blodglukoseniveau. (5) At disse to faktorer ligger så højt på listen skyldes, at de kan forårsage livsstilssygdomme som hjertekarsygdomme, type-2 diabetes og kræft (1)(2). Der er i det seneste årti sket en eksplosion inden for forskning om livsstil og sundhed med henblik på at forebygge kroniske sygdomme. I den sammenhæng anbefaler Sundhedsstyrelsen voksne (18-64 år) at være aktive minimum 30 minutter om dagen med moderat intensitet og minimum to gange om ugen med høj intensitet i 20 minutter, for at reducere risikoen for sygdom og tidlig død. Sundhedsstyrelsens tidligere anbefalinger fra 2001 afviger i forhold til de nye ændringer fra I de nye anbefalinger er der bl.a. kommet fokus på høj intensitetstræning, da der er evidens for, at høj intensitetstræning har yderligere forebyggende virkning på en række sygdomme og dødelighed. Denne udbygning af Sundhedsstyrelsens anbefalinger er som følge af, at WHO har opdateret deres globale anbefalinger i 2010 samt flere studier har vist at træning med høj intensitet har flere gavnlige effekter. (6) Et af studierne, som omhandler høj intensitet, var fra Nordesjö (1974). Studiets resultater viste, at en ung utrænet person kunne øge sit kondital med 20 % på tre måneder med blot en enkelt all out cykeltræning på 15 minutter om ugen tæt på makspuls. Derimod krævede det en times træning om dagen, tre gange om ugen for at opnå samme resultater ved træning med en puls mellem 140 og 150 pulsslag. (7) Et andet af studierne, foretaget af Leitzmann et al. (2007), testede sammenhængen mellem fysisk aktivitet og død. Studiet viste at dødeligheden kan reduceres med 30 % ved at være fysisk aktiv ved moderat intensitet i 30 minutter de fleste dage om ugen, samt at være fysisk aktiv ved høj intensitet tre gange om ugen i minimum 20 minutter, sammenlignet med inaktivitet. (3) En undersøgelse fortaget af Bangsbo et al. (2012) viste at trænede løbere øgede deres VO 2maks med 4 % over en syv ugers periode, selvom de reducerede den samlede træningsmængde med 50 %. Undersøgelsen gjorde brug af princippet, som bygger på 30 sekunders løb med lav intensitet, 20 sekunders løb med moderat intensitet og 10 sekunders løb med høj intensitet. Dette forsøg viste, at små perioder med høj intensitetstræning har en gavnlig effekt på det kardiovaskulære system. Yderligere viste studiet, at 6

7 forsøgspersonernes systoliske blodtryk samt blodkolesterol blev sænket efter interventionen, hvilket tyder på, at der er flere gavnlige effekter af princippet. (8) De gavnlige effekter for det kardiovaskulære system og systoliske blodtryk fundet ved princippet bakkes op af forskning lavet af Nybo et al.(2010), som har sammenlignet sundhedsparametre ved henholdsvis styrketræning, høj og moderat intensitetstræning. Studiet havde en 12 ugers interventionsperiode, hvor en gruppe lavede styrketræning i ca. 150 minutter pr. uge, en gruppe lavede intervalløb nær makspuls i ca. 40 minutter pr. uge, en gruppe med moderat løb ved 65 % af VO 2maks i ca. 150 minutter pr. uge, samt en kontrolgruppe. Dette studie viste, at det systoliske blodtryk faldt med 8 mmhg i både gruppen med høj og moderat intensitet, og at VO 2maks blev forbedret med 14 % ved høj intensitet og 7 % ved moderat intensitet. Yderligere faldt det diastoliske blodtryk samt hvilepulsen til et lavere niveau ved høj intensitetsgruppen, sammenlignet med moderat intensitetsgruppen. Studiet viste også, at høj intensitetstræning er mindre effektiv end moderat intensitetstræning i forbindelse med behandling af hyperlipidemia og fedme. Der er derved fordele og ulemper ved begge træningsintensiteter. Det fremgik af studiet, at både træningen med høj og moderat intensitet havde lige stor effekt på glukosetolerancen, selvom hverken varigheden eller energiforbruget ved træningen blev matchet. (9) Der er lavet mange undersøgelser, der sammenligner effekten af moderat og høj intensitetstræning på forskellige sundhedsparameter, dog mangler der undersøgelser, der sammenligner den akutte effekt af moderat og høj intensitetstræning på det postprandielle blodglukoseniveau. Et studie foretaget af Dunstan et al. (2012) viste, at det postprandielle blodglukoseniveau kan sænkes ved fysisk aktivitet efter indtagelsen af et måltid (10). Et andet studie foretaget af Oberlin et al. (2013) har vist, at det postprandielle blodglukoseniveau også kan sænkes ved moderat intensitetstræning før et måltid (11). Dette kan skyldes, at træning øger insulinfølsomhed og derved antallet af GLUT4-transportører, der sætter sig på cellemembranen, hvilket kan resultere i et højere glukoseoptag efter træning (12)(13). Derudover bliver der brugt glykogen, fra cellernes lagre, til energidannelse under træning således, at cellerne skal have fyldt disse lagre op igen efter endt træning. Hvor stor en procentdel af energidannelsen, der kommer fra glukose, afhænger af træningens intensitet, jo højere intensitet jo mere energi kommer fra glukose. (14) Der er to faser i opfyldningen af cellernes glykogenlagre, den hurtige og den langsomme. Den hurtige fase er insulinuafhængig og har størst effekt lige efter endt træning, hvorefter den er aftagende i op til 60 minutter. Denne fase menes kun at ske, hvis der bliver indtaget kulhydrater lige efter træning, eller hvis glykogenlagrene er tømt til en hvis grad. Den langsomme kan vare op til 48 timer, men foregår langsommere og er insu- 7

8 linafhængig. Selvom der bliver brugt mere glukose til energidannelse ved træning med høj intensitet end ved træning med moderat intensitet vides det ikke, om der er nogen forskel på det postprandielle blodglukoseniveau, da det stadig er usikkert, hvad der påvirker denne langsomme fase. (13) Opfyldningen af lagrene kræver, at der er glukose til stede i blodet, hvilket kan ske ved at indtage mad eller drikke. Når mad eller drikke indtages vil blodglukoseniveauet i blodet gennemgå en cyklus, hvor det først stiger og topper efter ca. en time. Derefter vil det falde indtil det når tilbage til et normalt niveau igen, hvilket hos raske individer under faste normalt er omkring 5 mmol/l. Hvor meget og hvor hurtigt blodglukoseniveauet stiger samt hvor længe det er forhøjet, afhænger bl.a. af maden og drikkens glykæmiske indeks og mængden, der indtages samt individet, der indtager det. Glykæmisk indeks er et udtryk for, hvor meget den enkelte fødevare påvirker et individs blodglukosekoncentration over en periode på to timer. (15) Alt afhængigt af hvad der indtages, ændres de postprandielle blodglukosespikes. Størrelsen af de postprandielle blodglukosespikes har indflydelse på individers risiko for at udvikle hjertekarsygdomme (16)(17). Et studie foretaget af Ceriello et al. (2008) har vist at blodglukosespikes resulterer i et højere niveau af oxidativt stress, hvilket kan medføre insulinresistens, i forhold til generelt forhøjet blodglukoseniveau (17). Som nævnt tidligere fandt Oberlin et al. (2013), at moderat intensitetstræning har en gavnlig effekt på det postprandielle blodglukoseniveau set ud fra iauc hos diabetikere på omkring 60 år. Hvis høj intensitetstræning har samme effekt, kan dette være en mulighed for de individer, der ikke føler de har tid til at træne. Det vides allerede, at høj intensitetstræning har en bedre effekt på en række sundhedsparametre, end moderat intensitetstræning, selvom varigheden af træningen er kortere. Jo mere der vides om de forskellige fordele og ulemper ved forskellige træningsformer og intensiteter, jo bedre kan det enkelte individ blive vejledt i forhold til at sænke risikoen for at udvikle forskellige livsstilssygdomme. Derfor var formålet med dette studie at undersøge effekten af 20 minutters cykling, med høj intensitet, og sammenligne det med effekten af en energimatchet træning, på cykel med moderat intensitet (ca. 30 minutter), på det postprandielle blodglukoseniveau hos raske individer i alderen år. Derudover sammenlignes de to intensiteter med en kontrol, hvor forsøgspersonerne er stillesiddende, hvor der ses på om der er forskel mellem kontrol og træning. Metode Studiedesign Dette randomiseret kontrolleret crossover studie undersøger effekten af høj intensitetstræning (HIT) med effekten af energimatchet moderat intensitetstræning (MIT) ved, at se på det postprandielle blodglukoseniveau (BG-niveau). Derudover sammenlignes disse to intensiteter med en kontrol (KON). Forsøgspersonerne var rekrutteret til at gennemføre studiets tre interventioner 8

9 i en randomiseret rækkefølge. Ved alle interventionerne skulle individerne være stillesiddende i 140 minutter efter indtagelsen af en standardiseret testdrik. Forskellen mellem de tre interventionerne var træningen individerne skulle gennemgå før indtagelsen af testdrikken. Den ene intervention, KON, bestod af ingen fysisk aktivitet, en anden intervention bestod af 20 minutters HIT og den sidste bestod af ca. 30 minutter MIT. Varigheden af MIT var beregnet ved at matche kalorierne forbrændt mellem de to intensiteter. Blodglukoseniveauerne blev målt 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 og 140 minutter efter indtagelse af testdrikken. Forsøgspersoner Forsøgsgruppen bestod af ni personer, alle idrætsstuderende fra Aalborg Universitet. Forsøgspersonerne blev rekrutteret via et brev (bilag 1). I brevet stod en række kriterier, der skulle opfyldes, før forsøgspersonerne kunne deltage i forsøget (tabel 1). Tabel 1 Studiets inklusions- og eksklusionskriterier der afgrænser deltagelsen af forsøgspersoner. Inklusion At de var år At de ikke havde fysiske skader, der forhindrede dem i at cykle Eksklusion At de havde fysiske skader, der forhindrede dem i at cykle At de led af diabetes eller andre livsstilssygdomme Forsøgspersonerne fik forud for forsøget tildelt skriftlige instrukser, der skulle skabe standardiserede betingelser mellem de forskellige forsøgsgange, for at minimere udefrakommende faktorer, der kunne have indflydelse på resultaterne. Derved skulle forsøgsgruppen være fastende fra kl. 23:00 aftenen inden forsøget, hvor kun vand var tilladt i fasteperioden. Fasten op til forsøgene skulle sikre at tidligere indtagelse af mad eller drikke ikke påvirkede målingerne (10). Derudover blev forsøgspersonerne opfordret til at ligge i deres seng senest kl. 23:00, samt ikke at indtage alkohol eller udøve hård fysisk aktivitet, såsom løb eller styrketræning 24 timer inden forsøget. Forsøgspersonerne måtte ikke træne 24 timer inden forsøget, da et studie har vist at der er en effekt på det på postprandielle BG-niveau i op til 24 timer efter endt træning (11). Ligeledes skulle transporten til laboratoriet til hver test foregå via. motoriserede køretøj, så der var lav eller ingen fysisk aktivitet. Studiets forsøgsgruppe står beskrevet i tabel 2. Af tabellen fremgår det, at der er ni forsøgspersoner, hvoraf tre er kvinder, hvilket er markeret i parentesen. Tabel 2 - Karakteristika af studiets forsøgspersoner, der beskriver antal forsøgspersoner (antallet af kvinder er angivet i parentes), alder, højde, vægt samt VO 2maks. Tabellens data er præsenteret som middelværdi ± SD. Antal Alder (N) (år) 9 (3) 23,9 ± 1,5 Højde (cm) 180,3 ± 5,8 Vægt (kg) 78,7 ± 12,7 VO 2maks (ml/kg/min) 42,8 ± 7,6 Forsøgsdesign Forsøget var et randomiseret kontrolleret crossover design. De ni forsøgspersoner gennemførte tre interventioner i en randomiseret rækkefølge bestående af KON, MIT og HIT. Rækkefølgen af de tre forskellige interventioner, blev randomiseret 9

10 for hver enkelt individ via Random.org. På figur 1 ses, hvordan forsøgspersonerne blev randomiseret. Figur 1 - Figuren illustrerer trin for trin, hvordan randomiseringen er foregået. Øverst ses, hvordan forsøgspersonerne er blevet ligeligt fordelt til de tre forskellige interventioner. Dernæst er de blevet yderligere fordelt til en anden intervention, og til sidst er de blevet fordelt til den tilbageværende intervention. Det blev valgt, at tilføje en kontrolgang, der kun var stillesiddende. Alle forsøgspersonerne var deres egen kontrol, da de blev sammenlignet med deres egne resultater. De anvendte intensiteter under forsøget, blev valgt ud fra Sundhedsstyrelsen anbefalinger, som gælder for voksne i alderen år. Det anbefales, at være fysisk aktiv mindst 30 minutter om dagen ved moderat intensitet. Ydermere anbefales det, at der minimum to gange om ugen udøves fysisk aktivitet med høj intensitet af en varighed af minimum 20 minutter. Sundhedsstyrelsen beskriver moderat intensitet som % af makspuls og høj intensitet som % af makspuls (18). Ud fra disse anbefalinger blev der i dette studie valgt, at moderat intensitet skulle foregå ved 60 % af makspulsen og høj intensitet skulle foregå ved 85 % af makspulsen. Disse intensiteter blev valgt, således at der var en væsentlig forskel mellem intensiteterne samtidig med at intensiteterne ligger sig op ad sundhedsstyrelsens anbefalinger. Forsøgsperioden Forsøget strakte sig over tre sammenhængende uger og mellem hver forsøgsgang var der seks dage indtil næste intervention blev foretaget, så forsøget blev foretaget samme ugedag og i samme tidsrum. Dette blev gjort, for at skabe standardiserede betingelser, da individer ofte har samme ugentlige rutiner. Pilotforsøg Inden forsøgets start blev der foretaget pilotforsøg for at optimere studiets design. Her blev det undersøgt, hvordan testdrikken skulle sammensættes for at forlænge glukoseresponset, hvor hurtig testdrikken skulle indtages efter endt træning, samt hyppigheden af BG-målingerne. 10

11 Tilvænningsproces Som en del af forsøget blev der foretaget en tilvænningsgang for alle forsøgspersonerne. Den havde til formål, at præsentere forsøgspersonerne for laboratoriet, forsøgets procedure mm. Dette skulle gøre, at forsøgspersonerne fik en grundig introduktion til forsøget og dets udstyr, så der ikke opstod unødvendig stress eller forvirring der evt. kunne påvirke forsøgets resultater. Derudover blev tilvænningsgangen brugt på at udføre en VO 2 -test på forsøgspersonerne. Forsøgene fandt sted på Aalborg Universitet i deres idrætslaboratorium, lokaliseret på Niels Jernes vej 14 lokale Testprotokol VO2 Som en del af tilvænningsgangen udførte forsøgspersonerne en VO 2 -test. Denne test blev foretaget med Jaeger Oxycon Pro (CareFusion, Tyskland), for at finde forsøgspersonernes iltoptag ved en bestemt belastning, for at kunne beregne de forbrændte kalorier ved de to intensiteter. Derved kunne de forbrændte kalorier ved hver træningsintervention efterfølgende matches. Ydermere blev belastningen ved henholdsvis 60 % og 85 % af deres makspuls målt. Disse oplysninger bidrog til at finde ud af, hvor stort et arbejde hver enkelt forsøgsperson skulle udføre ved en given puls. Kalorieforbrændingen blev beregnet ud fra forsøgspersonernes iltoptag ved de givne intensiteter. Formlen anvendt til dette var: kcal L kcal Energiforbrug = VO min min L (19). L VO2 er her iltforbruget i liter pr. minut, min hvor kcal er en konstant der ganges med for at få antallet af forbrændte kalorier, da der for hver liter forbrugt ilt forbrændes kcal. VO 2 -testen foregik ved, at forsøgspersonerne skulle cykle på en ergometercykel (Monark Ergomedic 839 E). Forsøgspersonerne startede med en belastning på 75 watt, og hver tredje minut steg belastningen med 20 watt. Denne procedure blev valgt, for at forsøgspersonen skulle opnå steady state undervejs (20). Når forsøgspersonen kom tættere på den ønskede puls steg belastningen med færre watt, for at ramme den præcise intensitet, hvor forsøgspersonen opnåede en puls svarende til 60 % og derefter 85 % af deres beregnede makspuls. Den makspuls blev beregnet ud fra formel: 208 0,7 (21). Forsøgsvejledning Forsøgsdesignet skulle sikre, at forsøgsgangene blev foretaget under de samme forhold. Når forsøgspersonerne ankom til laboratoriet kl (-30 minutter), skulle de sidde stille i 30 minutter inden forsøget påbegyndte (00 minutter) (figur 2). Dette skulle sikre, at forsøgspersonernes baselinemålinger af BG-niveauet og pulsen ikke blev påvirket af transporten til laboratoriet. Efter de 30 minutter blev der foretaget to baselinemålinger. Baselinemålingen blev derefter 11

12 bestemt ud fra et gennemsnit af de to målinger, for at sikre pålideligheden af baselineværdierne. Herefter skulle forsøgspersonerne udføre en af de tre interventioner. Alle BG-målinger blev foretaget med FreeStyle Freedom Lite (Abbott, USA) og alle pulsmålingerne blev foretaget med Polar RS800CX Multisport (Polar, Finland). BGmålingerne blev udført af forsøgspersonen selv grundet Aalborg Universitets reglement angående denne procedure. Forsøgsprotokollen var forskellig afhængig af, hvilken intervention forsøgspersonen skulle udføre. Fælles for de tre interventionsgrupper var, at efter indtagelse af testdrikken skulle de være stillesiddende i 140 minutter. I denne periode kunne forsøgspersonerne foretage stillesiddende aktiviteter i form af at læse, se film med mere. Testdrikken indeholdte 50 g fedt fra rapsolie (Coop Trading A/S, Belgien) og 75 g kulhydrater (carbs, Bodylab, Danmark). Ydermere indeholdt testdrikken 250 ml vand. Energimæssigt bestod drikken af 746,9 kcal. Den specifikke næringssammensætning var: fedt 50 g (; 3,4 g mættede fedtsyre; 27,8 g monoumættede fedtsyre; 16,7 polyumættede fedtsyre), kulhydrat 75 g (; 0 g sukker). Sammensætningen af drikken var valgt, da fedt er med til at forlænge glukoseresponset (22). Energimæssigt var størrelsen af testdrikken valgt således, at den svarede til cirka en tredjedel af personers samlede anbefalede daglige indtag (23). Det var vigtigt, at forsøgspersonerne sad stille efter indtagelse af testdrikken for ikke at påvirke forsøgsresultaterne. Derfor blev forsøgspersonerne placeret på kontorstole med hjul, så de kunne blive transporteret til og fra toilettet, hvis dette blev nødvendigt og derved mindske fysisk aktivitet. I den stillesiddende periode skulle forsøgspersonerne have foretaget ni BG-målinger. Fremgangsmåden for disse var, at første måling blev foretaget 20 minutter efter indtagelse af testdrikken, derefter blev der foretaget fire målingerne med 10 minutters mellemrum og de resterende målinger blev foretaget med 20 minutters mellemrum (figur 2). På baggrund af teori og pilotforsøg blev disse intervaller valgt, for at få flere målinger så tæt på BG-peaket som muligt (15). Kontrol Ved denne intervention skulle forsøgspersonerne være stillesiddende under hele forsøgsgangen. 12

13 Figur 2 Tidslinje over forsøgsgang. Den viser et eksempel på en forsøgsprotokol for henholdsvis KON (kontrolgang bestående af stillesiddende aktivitet), MIT (moderat intensitetstræning efterfulgt af stillesiddende aktivitet) og HIT (høj intensitetstræning efterfulgt af stillesiddende aktivitet). Der ses hvornår forsøgspersonerne ankommer til laboratoriet (-30 minutter), start- og sluttidspunkt for træning (MIT og HIT), pulsmåling, indtagelse af testdrik samt hvornår der foretages BG-målinger. Figuren repræsenterer hele forsøgsperioden, men MIT varierer for hver enkelt forsøgsperson grundet den energimatchede VO 2 -test. Ligeledes varierer tidspunktet for endt træning samt tidspunktet hvor testdrikken indtages. Moderat- og høj intensitetstræning Inden disse interventioner gik i gang, skulle forsøgspersonerne varme op. For hver forsøgsperson foregik opvarmning og træning på samme ergometercykel; Monark Ergomedic 839 E eller Monark Ergomedic 894E (Monark Exercise, Sverige) hver gang. Opvarmningen bestod af fem minutters cykling ved forsøgspersonernes individuelle belastning svarende til moderat intensitet (60 % af makspuls). Heri var der indlagt intervaller af fem sekunders sprint i slutningen af hvert minut. Derefter påbegyndte træningen med enten moderat eller høj intensitet. Træningen var inddelt i fire intervaller af samme varighed med ét minuts pause mellem hvert interval. Dette valg blev foretaget på baggrund af HIT, for at sikre at alle forsøgspersoner kunne gennemføre træningen. Derved bestod HIT af 20 minutter, hvor varigheden af hvert interval var fem minutter. Mængden af forbrændte kalorier var 241,9 ± 39,3 kcal. Ved MIT skulle der cykles i en varighed af 31,07 ± 1,65 minutter. Dette svarede til den samme mængde arbejde, som ved HIT. F. eks. hvis en forsøgsperson forbrændte 250 kcal ved 20 minutter med 13

14 HIT skulle forsøgspersonen cykle ved MIT indtil der var forbrændt 250 kcal, hvilket svarede til ca. 30 minutter. Dette blev bestemt ud fra kalorieforbrændingen ved VO 2 -testen for de to forskellige intensiteter. Indtagelse af testdrik Begrundelsen for at forsøgspersonerne ikke indtog testdrikken samtidig, var et forsøg på at holde pulsen ens over de tre forsøgsgange når forsøgspersonerne indtog drikken. Derfor skulle forsøgspersonerne vente forskellige tidsintervaller før de kunne indtage testdrikken, så pulsen var tilbage omkring kontrolmålingen. Dette var for at minimere indflydelsen af kroppens øgede forbrænding efter træning (20). Efter første forsøgsgang blev det valgt, at matche tiden mellem endt træning og indtagelsen af testdrikken i stedet. Dette blev gjort for at kunne sammenligne interventionerne i samme tidsperiode efter endt træning. Derved har samme forsøgsperson haft samme tidsperiode mellem endt træning og indtagelse af testdrik for begge træningsinterventioner. Statistik Til den statistiske analyse er IBM SPSS statistics anvendt til at udføre beregninger og Microsoft Excel er anvendt til fremstilling af grafer og tabeller. Resultaterne præsenteres som middelværdi ± SD. Der blev anvendt en ensidet variansanalyse (one-way ANOVA) til at sammenligne de tre forsøgsgange. Derudover blev der anvendt en parret t-test til at undersøge, hvilke(n) kombination(er) af forsøgsgangene, der var statistisk signifikant forskellige fra hinanden, hvis dette blev fundet ved ANOVA en. Der blev fastsat et signifikansniveau på 5 %. Resultater Alle ni forsøgspersonerne gennemførte de tre interventioner og blev medtaget i analysen. Figur 3 viser den gennemsnitlige udvikling af BGniveauet for de tre forsøgsgange. blodglukose (mmol/l min) Figur 3 Den gennemsnitlige udvikling i forsøgspersonernes BG-målinger ved de tre forsøgsgange. Den gennemsnitlige iauc var 5,5 % højere ved KON sammenlignet med MIT, 7,2 % højere ved KON sammenlignet med HIT og 1,8 % højere ved MIT sammenlignet med HIT, hvilket ses på figur 4. Forskellene var ikke statistisk signifikante (p=0,9). Da resultaterne ikke var statistisk signifikante blev der foretaget en power analyse. Hvis der skulle findes statistisk signifikante forskelle med denne middelværdi og standardafvigelser, skulle der henholdsvis være 252 forsøgspersoner til at finde en forskel ved KON og MIT, 129 forsøgspersoner ved KON og HIT og 2535 forsøgspersoner ved MIT og HIT. Gennemsnitsgraf for BG-målinger kontrol moderat høj BG-måling 14

15 iauc (mmol/l min) Gennemsnitlig iauc BG-peak (mmol/l) Gennemsnitlig BG-peak 0 KON MIT HIT 0 KON MIT HIT Figur 4 - Resultaterne af iauc for de tre forsøgsgange. Resultaterne er præsenteret som middelværdi ± SD. Det gennemsnitlige BG-peak var 6,7 % højere ved KON sammenlignet med MIT, 5,3 % højere ved KON sammenlignet med HIT og 1,5 % lavere ved MIT sammenlignet med HIT, hvilket ses på figur 5. Forskellene var ikke statistisk signifikante (p=0,643). Da resultaterne ikke var statistisk signifikante blev der igen foretaget en power analyse. Hvis der skulle findes statistisk signifikante forskelle med denne middelværdi og standardafvigelser, skulle der henholdsvis være 30 forsøgspersoner til at finde en forskel ved KON og MIT, 45 forsøgspersoner ved KON og HIT og 775 forsøgspersoner ved MIT og HIT. Figur 5 Resultater for peak-værdierne for de tre forsøgsgange. Resultaterne er præsenteret som middelværdi ± SD. Der var ingen signifikant forskel på baselinemålingerne af puls (p=0,94) og BG-niveauet (p=0,50) ved de tre interventioner. Der var heller ikke signifikant forskel på BG-niveauet før indtagelse af testdrikken (p=0,06) for de tre interventioner. Der var ikke signifikant forskel på pulsen før indtagelse af testdrikken ved KON og MIT (p=0,15), men den var 25,1 % højere ved HIT i forhold til KON (p=0,001) og 17,1 % højere ved HIT i forhold til MIT (p=0,002). Resultaterne ses i tabel 3. Tabel 3 - Resultaterne af henholdsvis baseline puls, baseline BG-niveau, puls før indtagelse af testdrikken og BGniveau før indtagelse af testdrikken fra de tre forsøgsgange. Resultaterne er præsenteret som middelværdi ± SD. 15

16 Diskussion Dette studie undersøgte effekten af 20 minutters HIT sammenlignet med en energimatchet MIT på det postprandielle BG-niveau. Det var forventet at se en forskel mellem kontrol og træning, hvor kontrol ville medføre statistisk signifikant højere postprandielle BG-niveauer end træning. Ydermere blev det forventet, at se en statistisk signifikant forskel mellem MIT og HIT, hvor effekten af HIT ville medføre statistisk signifikant lavere postprandielle BG-niveauer sammenlignet med effekten af MIT. Den forventede træningseffekt på de postprandielle BG-niveauer skyldes, at der tidligere er vist, at en enkelt træningssession kan nedsætte BG-niveauet. Der blev dog ikke fundet nogen statistisk signifikant forskel mellem de tre interventioner. iauc Der blev ikke fundet nogle forskelle i iauc mellem de tre interventioner. Et studie foretaget af Short et al. (2012) opnåede lignende resultater, idet de fandt et fald i iauc på 6 % på det postprandielle BG-niveau, hvilket er sammenligneligt med dette studies resultater (5,5 % mellem MIT og KON, og 7,2 % mellem HIT og KON). Forsøgspersonerne i studiet af Short et al. bestod af unge raske personer i alderen år, med en træningssession på 45 minutter ved en puls på 75 % af deres makspuls, som blev afsluttet 30 minutter før indtagelse af måltidet. Resultatet fra studiet af Short et al. var ligesom i dette studie, ikke statistisk signifikant. (24) Et studie foretaget af Gillen et. al (2012) viste, til trods for en samlet træningsmængde på 10 minutter ved en intensitet på 90 % af deres makspuls, et signifikant lavere postprandielt BGniveau, ved træning sammenlignet med kontrol (25). Grunden til, at Gillen et al. fandt et statistisk signifikant fald i det postprandielle BG-niveau og dette studie samt Short et al. ikke gjorde, kan formenligt skyldes, at forsøgsgruppen bestod af type-2 diabetikere i alderen 60 ± 3 år. Hvorimod forsøgsgruppen i dette studie, samt studiet af Short et al. bestod af ikke-diabetikere i alderen år. Den statistisk signifikante forskel, som blev fundet ved type-2 diabetikere, men ikke ved unge raske personer, kunne tyde på, at effekten af træning er større ved personer, som lider af type-2 diabetes og ændret glukoseregulering. En anden faktor, som kan have gjort, at der ikke blev fundet en forskel mellem træning og kontrol, kan have været den samlede træningsmængde. Ifølge Short et al. bliver der i lignende studier med en enkelt træningssession på voksne forbrændt mellem 299 kcal og 537 kcal. Sammenlignet med dette studie, som forbrændte ca. 250 kcal og studiet af Short et. al som forbrændte 282 kcal, ligger de forbrændte kalorier i disse to studier lavere end normen (24). Grunden til, at der ikke var nogle forskelle i dette studie, samt studiet af Short et al. kan således skyldes, at den samlede træningsmængde har været for lille. Dog er der opnået et signifikant lavere BG-niveau ved en samlet træningsmængde på 10 minutter af 90 % af makspuls (25). Dette stemmer ikke overens 16

17 med argumentet om, at det ikke-signifikante resultat i dette studie skyldtes en for lille træningsmængde. Det forventede fald i iauc efter HIT og MIT, bl.a. grundet den dokumenterede øgede insulinfølsomhed i perioden efter træning på 48 timer, kan have haft visse komplikationer. Studier måler oftest insulinfølsomheden timer efter endt træning, og sjældent i perioden direkte efter endt træning. Måltider, indtaget kort tid efter træning, har vist, at påvirke insulinfølsomheden i perioden minutter efter træning. I denne periode er der både studier som har vist, at insulinfølsomheden blev forbedret, samt studier der har vist en forringelse. Nogle forskere har fremsat en teori, der bygger på, at når kulhydrater indtages lige efter endt træning, hæmmes den akutte forbedring af insulinfølsomhed, som ellers normalt observeres efter træning. (27) I dette studie er testdrikken indtaget ca. 30 minutter efter endt træning, hvorved insulinfølsomheden muligvis ikke har været forbedret. Dette kan have gjort, at det forventede fald i iauc ikke blev opnået. Et crossover studie af Manders et al.(2009) målte på det postprandielle BG-niveau, som tiden tilbragt over 10 mmol/l (hyperglycemia) på tre måltider hhv. 3, 8 og 21 timer efter endt træning. Studiet bestod af tre interventioner 1) lav intensitet (35 % Wmaks); 2) høj intensitet (70 % Wmaks); 3) kontrol. Studiet fandt ikke en kortere tid tilbragt i hyperglycemia ved måltidet efter 3 og 21 timer, men fandt en kortere tid tilbragt i hyperglycemia ved måltidet efter 8 timer. Dette var ens ved begge træningsinterventioner. (28) På baggrund af disse observationer samt tidligere resultater af Larsen et al. (29)(30) opstillede Manders et al. en teori om, at effekten af træning på det postprandielle BG-niveau tager tid, før der opnås en maksimal effekt, hvorved der ikke blev fundet nogen effekt efter 3 timer (28). I dette studie er der blevet målt over en periode på ca. 3 timer, hvorved den maksimale effekt af træningen muligvis ikke er opnået, og et lavere BGniveau derfor ikke ses. Beregningen af iauc laves ud fra baselinemålingen af BG-niveauet og hvis der er variation for den enkelte forsøgsperson mellem de forskellige forsøgsgange vil det have indflydelse på resultatet. F.eks. har én af dette studies forsøgspersoner haft en baselinemåling på 3,6 mmol/l ved den ene forsøgsgang og henholdsvis 5,1 mmol/l og 4,7 mmol/l ved de resterende forsøgsgange. Samtidig har forsøgspersonen haft tilnærmelsesvis de samme peak-værdier. Dette har resulteret i en tredobling af iauc mellem to af forsøgsgangene. Der blev foretaget to baselinemålinger for at sikre, at disse værdier var pålidelige, men da de to baselinemålinger for forsøgspersonen begge var 3,6 mmol/l, må der have været en anden grund til, at der er forskel på værdierne mellem forsøgsgangene. Dette kan skyldes, at de 24 timer inden forsøgsgangene ikke har været ensartede. Dette kan dog kun formodes, da forsøgspersonerne ikke er blevet bedt om at føre logbog. Derved foreligger der ingen dokumentation for, at standardiseringerne er blevet overholdt til hver 17

18 forsøgsgang. Det kunne have været en idé, at indføre logbog i forsøgsdesignet, således kunne det dokumenteres, at alle standardiseringer var blevet overholdt op til hver forsøgsgang. For at sørge for at standardiseringerne blev overholdt, så der blev skabt samme forhold op til hver forsøgsgang, blev forsøgspersonerne oplyst om disse via. brev, som skulle gøre dem opmærksomme på, at disse var et krav for deltagelse. Peak Der blev ikke fundet nogle forskelle i BG-peaket mellem de tre interventioner. I modsætning til dette studie, er der fundet forskel i BG-peaket ved både HIT og MIT træning i andre studier (11) (25). Begge studier afviger dog fra dette studie bl.a. ved at forsøgsgrupperne var ældre (60,3±1 og 62±3 år) og var type-2 diabetikere. Forsøgsgruppernes alder, kan være en af grundene til, at disse studier fandt en forskel i BG-peaket, da BGreguleringsfunktioner som insulinudskillelse bliver dårligere med alderen (31). Det kan formodes, at ændringerne i det postprandielle BGniveau ved ældre individer vil være mere markant og er grunden til en forskel. Dette kan skyldes, at ældre individers BG-reguleringsfunktioner generelt er dårligere end unge trænede individer, hvorved træning for ældre giver større mulighed for forbedring. Omvendt har trænede individer en generelt bedre BG-reguleringsfunktion, i form af øget GLUT4-niveau, øget blodgennemstrømning og insulinsignaleringen, hvorved forsøgspersonerne i dette studie muligvis har været for trænede til at en enkelt træningssession har haft en effekt (13). Forud for forsøget lå en tilvænningsgang, hvor forsøgspersonerne skulle have foretaget en VO 2 - test og prikke sig selv i fingeren. Der var ikke tilrettelagt en tilvænningsgang, hvor forsøgspersonerne skulle indtage testdrikken og derefter have foretaget BG-målinger. Dette betyder, at det ikke er blevet undersøgt, hvor hurtigt hver enkel forsøgsperson peaker efter indtagelse af testdrikken. For at optimere forsøgsdesignet, kunne en sådan tilvænningsgang have været indført, således at projektgruppen vidste, hvornår hver forsøgsperson peakede og derved kunne tilrettelægge BG-målingerne efter denne viden. I dette studie blev der foretaget pilotforsøg, hvor der blev testet, hvornår peaket opstod efter indtagelse af testdrik. Derefter blev der lagt flere målinger i tidsrummet, hvor peaket opstod, således at der blev målt hvert 10. minut for tilnærmelsesvis at måle den præcise peak-værdi. Den gyldne standard for at teste BG, er måling af glukose i en plasmaprøve taget fra en vene (32). En sådan målemetode havde været fordelagtigt, men var ikke mulig i dette studie. Puls og BG-måling før indtagelse af testdrik Der blev fundet en statistisk signifikant forskel, for pulsmåling inden indtagelse af testdrikken, mellem MIT og HIT (p=0,002), samt mellem KON og HIT (p=0,001), men ikke mellem KON og MIT. Selvom pulsen har været forhøjet før indtagelse af testdrikken ved HIT i forhold til KON (25 %) og 18

19 MIT (17 %) har det ikke resulteret i en forskel i hverken iauc eller peak-værdierne. En forhøjet puls, kan dog påvirke data, da en øget forbrænding vil skabe et forhøjet glukoseoptag. Det ser ikke ud til, at pulsen har haft nogen markant indflydelse på resultaterne for den 140 minutter stillesiddende periode. Dette var ellers antagelsen i forhold til udgangspunktet om, at pulsen skulle have været tilbage til baselinemålingen før indtagelse af testdrikken. Selvom det ikke ser ud til, at den forhøjede puls ved HIT har haft nogen effekt over den stillesiddende periode, er der en tendens, der viser en effekt på BG-målingen før indtagelse af testdrikken. BG-værdierne før indtagelsen af testdrikken var 12,2 % lavere ved HIT i forhold til KON og 10,5 % lavere ved HIT i forhold til MIT, hvilket kan skyldes den forhøjede puls. Den forhøjede puls kan have influeret resultaterne ved, at forbrændingen har været højere under HIT, sammenlignet med de to andre interventioner. Den øgede forbrænding har herved øget energiforbruget, herunder behovet for glukose (15). Konklusion Formålet med dette studie var at undersøge effekten af 20 minutter med HIT, på det postprandielle BG-niveau og sammenligne det med effekten af en energimatchet MIT (31,07 ± 1,65 minutter), på det postprandielle BG-niveau. Der blev ikke fundet nogle statistisk signifikante forskelle i BG-peaket eller i iauc mellem HIT og MIT. Det samme var gældende for kontrol og træning, hvor der heller ikke blev fundet nogle statistisk signifikante forskelle i BG-peaket eller i iauc. Derfor kan det ikke konkluderes, at træning, før indtagelse af et måltid, har en effekt på det postprandielle BG-niveau og derved kan nedsætte risikoen for udvikling af livsstilssygdomme hos raske individer i alderen år. Dette er dog modstridende med andre studier, som har fundet en forskel på det postprandielle BG-niveau ved træning inden indtagelse af et måltid, men på en anden målgruppe. At dette studie har opnået modstridende resultater kan skyldes den mængde kalorier, der blev forbrændt under træningen var for lille, samt studiets målgruppe i forhold til alder og sundhedstilstand. Derudover kan det skyldes tidsintervallet mellem træning og indtagelse af testdrikken, samt forsøgsperioden på ca. tre timer har været for kort, hvorved en maksimal effekt af træningen endnu ikke har været opnået. Ankerkendelse Vi vil gerne takke Abbott Diabetes Care (Danmark) for sponsorat af apparaturer, teststrimler samt lancetter og en speciel tak til vores kontaktperson Kirsten Søgaard. Yderligere vil vi gerne takke vores forsøgspersoner for deltagelse og Aalborg Universitet for lån af lokaler og udstyr. Til sidst vil vi gerne sende en stor tak til vores vejleder Ryan Godsk Larsen, som har bidraget med konstruktiv vejledning og inspirerende idéer. Litteraturliste (1) Lee et al. (1999) Cardiorespiratory fitness, body composition, and all-cause and cardiovascular disease mortality in men. 19

20 (2) International Diabetes Federation (2013) IDF diabetes atlas. (3) Leitzmann (2007) Physical Activity Recommendations and Decreased Risk of Mortality. (4) Pilgaard (2013) Danskernes motions- og sportsvaner Idrættens analyseinstitut. (5) World Health Organization (2009) Global health risks Mortality and burden of disease attributable to selected major risks. (6) Sundhedsstyrelsen (2011) Fysisk aktivitet håndbog. (7) Nordesjö (1947) The effect of quantita ted training on the capacity for short and prolonged work. Acta Physiol Scand. (8) Gunnarsson & Bangsbo (2012) The training concept improves performance and health profile in moderately trained runners. (9) Nybo et al. (2010) High-Intensity Training versus Traditional Exercise Interventions for Promoting Health. (10) Dunstan et al. (2012) Breaking Up Prolonged Sitting Reduces Postprandial Glucose and Insulin Responses. (11) Oberlin et al. (2003) One bout of exercise alters free-living postprandial glycemia in type 2 diabetes. (12) Wojtaszewski et al. (2002) Exercise effects on muscle insulin signaling and action invited review: Effect of acute exercise in insulin signaling and action in humans. (13) Jentjens & Jeukendrup (2003) Determinants of post-exercise glycogen synthesis during shortterm recovery. (14) Jensen & Richter (2011) Regulation of glucose and glycogen metabolism during and after exercise. (15) McArdle et al. (2010) Exercise physiology nutrition, energy, and human performance seventh edition. (16) Temelkova-Kurktschiev et. al. (2000) Postchallenge plasma glucose and glycemic spikes are more strongly associated with atherosclerosis than fasting glucose or HbA1c level. (17) Ceriello et al. (2008) Oscillating Glucose Is More Deleterious to Endothelial Function and Oxidative Stress Than Mean Glucose in Normal and Type 2 Diabetic Patients. (18) Sundhedsstyrelsen kl (19) McArdle et al. (2006) Essentials of Exercise Physiology. (20) Gregory et al. (2012) Laboratory Manual for Exercise Physiology. (21) Tanaka et al. (2001) Age-predicted maximal heart rate revisited. (22) Physiol (1975) The volume and energy content of meals as determinants of gastric emptying. (23) GDA info :51. 20

21 (24) Short et al. (2012) The Acute and Residual Effect of a Single Exercise Session on Meal Glucose Tolerance in Sedentary Young Adults. (25) Gillen et al. (2012) Acute high-intensity interval exercise reduces the postprandial glucose response and prevalence of hyperglycaemia in patients with type 2 diabetes. (26) Hickner et al. (1997) Muscle glycogen accumulation after endurance exercise in trained and untrained individuals. (27) Corey et al. (2013) Effect of exercise intensity on postprandial improvement in glucose disposal and insulin sensitivity in prediabetic adults. (28) Manders et al. (2009) Low-intensity exercise reduce the prevalence of hyperglycemia in type 2 diabetes. (29) Larsen et al. (1997) The effect of moderate exercise on postprandial glucose homeostasis in NIDDM patients. (30) Larsen et al. (1999) The effect of intense exercise on postprandial glucose homeostatsis in type II diabetic. (31) Zhu et al. (2012) Ageing related changes of insulin secretion and insulin sensitivity among normal glucose tolerance individuals in China. (32) Burnett et al. (2012) Continuous blood glucose monitor. 21

22 Resume After consuming a meal the blood glucose levels will be elevated in the following period. High levels of blood glucose are associated with increased risk of developing cardiovascular diseases and type-2 diabetes. A recent study has shown that it is possible to reduce the elevated blood glucose levels, caused by a meal, by being physical active with moderate intensity before consuming a meal, in elderly type-2 diabetics. The aim of this study was to investigate, how training with different intensities before consuming a meal, would affect blood glucose levels. Six men and three women, all healthy non-obese subjects were assigned in a randomized order to complete the three trials of the study. All trials consisted of 140 minutes of uninterrupted sitting after consuming a standardized test drink which consisted of 75 g of carbohydrates and 50 g of fat (747 kcal). The difference between the three trials was the physical activity the subjects had to perform before consuming the test drink. One trial (KON) consisted of no physical activity, another consisted of 20 minutes high intensity cycling (HIT) and the last consisted of moderate intensity cycling (MIT). The duration of the MIT trial was calculated by matching calories expended during the two intensities. The blood glucose levels were measured 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120 and 140 minutes after consuming the test drink. The incremental area under the curve (iauc) and peak values were calculated and compared across trials. This study did not find any statistically significant difference in peak glucose values or iauc across the three trials. The results of this study do not support the findings in the study in elderly type-2 diabetics suggesting that type-2 diabetics may respond differently to exercise than young healthy adults. If the relationship between intensities of physical activity and blood glucose levels is to be investigated further, we suggest targeting a different group of the population or increase the duration of exercise, to burn more calories. The results could help making public recommendations and thereby reduce the risk of developing cardiovascular diseases and type-2 diabetes. 22

23 Arbejdsblade Teori I følgende afsnit vil der være en beskrivelse af den teori, der er anvendt i studiet. Indirekte kalorimetri Ved aerobt arbejde udvindes der energi ved brug af ilt. En metode til at beregne energiforbruget under aerobt arbejde er ved hjælp af eksempelvis indirekte kalorimetri. Ved indirekte kolorimetri måles iltoptagelseshastigheden (VO 2 ) og kuldioxidproduktion (VCO 2 ). Ud fra disse værdier kan energiforbruget estimeres. Denne målemetode kan benyttes både i hvile, samt under arbejde. Ved benyttelse af denne målemetode er det nødvendigt at antage, at der sker lidt eller intet anaerobt arbejde, da denne ikke vil blive målt gennem ind- og udåndingsgasserne. Dette kan typisk antages ved lav intensitetstræning og steady state træning. Måling af VO 2 og VCO 2 kræver specielt iltoptagelsesudstyr. Måden hvorpå måleudstyret virker, er ud fra viden om den atmosfæriske lufts sammensætning af bl.a. ilt og kuldioxid, og at koncentrationen af disse gasser ændres i udåndingsluften. Udover at måle VO 2 og VCO 2, måles også volumen af åndedraget, og da volumen af gas er afhængig af tryk og temperatur, bliver dette også målt. (1) Respiratory exchange ratio Ud fra viden omkring VO 2 og VCO 2 i udåndingsgasserne ved et givent arbejde, er det muligt, at beregne hvilken type brændstof, som bliver brugt. Hertil bliver respiratory exchange ratio (RER) eller respiratory quotient (RQ) brugt. RER giver informationer om hvor stor en procentdel, der er kulhydrat og fedt. Forskellen på RER og RQ er blot, at RQ er på det cellulære niveau, hvorimod RER bliver målt i udåndingsgassen. VCO Formlen for beregning af RER = VO 2 2 RER er en ratio mellem hvor meget kuldioxid, som bliver produceret i relation til hvor meget ilt, som bliver optaget. Da kulhydrat, fedt og protein alle kræver en forskellig mængde af ilt til at oxidere molekylerne, vil RERværdien være mellem 1,0 og 0,7. Dette skyldes, at RQ-værdien for kulhydrat er 1,0, RQ-værdien for fedt er 0,70 og RQ-værdien for protein er 0,82. Normalt ses der bort fra bidraget af protein til forbrændingen, da denne oftest er under 5 %. Derfor er RER normalt betragtet som nonprotein RER. Ud fra kendskabet om hvor meget ilt og kuldioxid der bliver anvendt ved oxidationen af fedt og kulhydrat, er det muligt at sige hvor mange kalorier der forbrændes pr. liter ilt ved en given RER-værdi. Eksempelvis vil 23