The effect of aerobic interval training on cardiac function in patients with diabetes
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 46027500
- Ansvarlig person
- Siri Marte Hollekim
- Institusjon
- NTNU, ISB
- Prosjektkategori
- phd-stipend 2009
- Helsekategori
- Cardiovascular
- Forskningsaktivitet
- 3. Prevention
Rapporter
Diabetes type 2 er forbundet med diastolisk dysfunksjon, en tilstand der venstre hjertekammer ikke fylles tilstrekkelig på grunn av stivhet i hjertet. Inntil 400.000 nordmenn har type 2-diabetes, og selv om mange ikke merker symptomer har omtrent halvparten diastolisk dysfunksjon. Etter hvert kan den nedsatte funksjonen resultere i hjertesvikt.Pasienter med diabetes oppfordres til å trene i minst 30 minutter hver dag på moderat intensitet, men tidligere studier har indikert at slik trening ikke er nok til å forbedre hjertefunksjonen.
Det første studiet i dette PhD prosjektet ble publisert i en av verdens fremste hjertejournaler, Journal of the American College of Cardiology, 21. oktober 2014 og presentert på norsk via Unikards nettside: http://unikard.org/intervalltrening-forbedrer-hjertefunksjonen-ved-type-2-diabetes/:
Her ble effekten av høyintensiv intervalltrening sammenlignet med moderat intensitetstrening på hjertefunksjon hos personer med type 2 diabetes og redusert hjertefunksjon i hjertets fyllingsfase (diastolisk dysfunksjon).
Deltagerne som trente på høy intensitet, trente 4x4 intervaller tre ganger per uke, 40 minutter per økt. De som trente på moderat intensitet, trente 210 minutter til sammen per uke, fordelt valgfritt i antall økter per uke. Begge gruppene trente i 12 uker og ble fulgt opp igjen etter et år. Det ble brukt ultralydteknologi for å måle hjertefunksjonen til deltakerne i studien. I tillegg undersøkte vi effekten av trening på andre risikofaktorer for hjerte- og karsykdom, slik som langtidsblodsukker (HbA1c), blodlipider, blodtrykk samt treningskapasitet (VO2peak).
Vi fant at både moderat intensitetstrening og intervalltrening på høy intensitet forbedrer hjertefunksjonen hos personer med type 2 diabetes, men at høyintensiv intervalltrening er mer effektivt en moderat intensitetstrening. Diastolisk funksjon forbedret seg mer i intervallgruppen enn i moderatgruppen og omtrent dobbelt så mange fikk effekt på hjertefunksjonen med høyintensitetstrening sammenlignet med moderat intensitet. 4×4-intervallene gav også større forbedringer i oksygenopptak enn moderat trening, og bare deltakerne i 4×4-gruppa reduserte langtidsblodsukkeret og kroppssammensetningen sin signifikant.
Funnene fra det overnevnte studiet ble presentert muntlig på European Society of Cardiology's (ESC) kongress i Amsterdam i 2013 og som poster på World Diabetes Congress i Melbourne i 2013. Funnene ble også presentert i form av poster og muntlig presentasjon i Oslo på den "11th annual CHFR symposium on heart failure" i 2013.
I den andre studien i dette prosjektet tar vi for oss effekten av trening (som beskrevet over) på rotasjonshastigheten til hjertet. I systole roterer hjertet slik som en klut som blir vridd opp, i diastole deroterer hjertet som når man slipper opp rotasjonen i kluten. Hvor fort hjertet deroterer sier noe om hvor effektivt hjertet er i hvilefasen. Dette er en substudie av det første, som er beskrevet over. Resultatene er ikke publisert. Forskningsartikkel vil være ferdig medio februar 2015. Funnene fra dette studiet ble presentert i form av poster og muntlig presentasjon i Oslo på den "12th annual CHFR symposium on heart failure" i 2014.
I den tredje studien i dette prosjektet undersøkte vi effekten av trening i forkant av et usunt måltid på den diastoliske hjertefunksjoner hos personer med type 2 diabetes og friske. Tidligere er det funnet at trening i forkant av usunn mat kan bidra til bedre blodårefunksjon enn ved sedat adferd i forkant av usunn mat, men ingen har sett på effekten av trening i forkant av usunn mat på hjertefunksjon hos personer med type 2 diabetes. Resultetene er ikke publisert. Forskningsartikkel vil være ferdig medio januar 2015.
PhD-prosjektet er planlagt sluttført innen utgangen av juni 2015.
Innsamling av data er ferdig for alle prosjektene. Første artikkel er sendt til tidsskrift og to manuskript til artikler er under utarbeidelse. PhD forløpet er foreløpig utsatt til begynnelsen av mars 2014.Prosjektet i sin helhet undersøker effekten av trening på hjerte- og karsystemet hos individer med type 2 diabetes. Det første delprosjektet ble gjennomført mellom 2010 og 2013, det andre delprosjektet ble ferdigstilt i løpet fra mars til juni 2012. I det siste delprosjektet er oksidativt stress undersøkt for å finne ut om trening over tid, eller akutt trening bidrar til endring i oksidativt stress ved type 2 diabetes.
Delprosjekt 1) Type 2 diabetes og diastolisk dysfunksjon:
Effekten av høy intensitets intervalltrening og moderat intensitetstrening i henhold til dagens retningslinjer på hjertefunksjon (diastolisk funksjon) hos personer med type 2 diabetes og etablert diastolisk dysfunksjon (4.2009.365 REK):
Manuskript til artikkel ble sendt til tidsskrift første gang i januar 2014.
Arbeidet ble presentert muntlig ved ESC Congress i Amsterdam, Nederland i august 2013.
Abstract ble presentert ved 11th Annual CHFR Symposium, Oslo, Norge i september 2013.
Abstract ble presentert ved IDF Congress i Melbourne, Australia i desember 2013.
Delprosjekt 2) Usunn mat og trening: Effekten av en treningsøkt på den akutte negative effekten av usunn mat på hjerte-og karsystemet hos type 2 diabetes- og friske individer (REK 2011/1801).
Prosjektet er avsluttet og analyseres i skrivende stund. Manuskript til artikkel påbegynt og ferdig i løpet av noen uker.
Delprosjekt 3) Effekten av akutt og kronisk trening (4.2009.365 REK og REK 2011/1801) på oksidativt stress ved type 2 diabetes.
Manuskript til artikkel påbegynt og ferdig i løpet av 4 uker.
Innsamling av data er stort sett ferdig for alle prosjektene og noen er i dag under analyse. Noen ettårs oppfølginger gjenstår i mars d.å for 4.2009.365 REK. Endringer i PhD- programmet ble godkjent av programkomiteen i 2012.Phd forløpet er forskjøvet til siste tredjedel av 2013, se begrunnelse i rapport for 2011.
Type 2 diabetes og diastolisk dysfunksjon (4.2009.365 REK):
Testing etter 12 uker og ett år pågikk fortløpende gjennom 2012. 83 personer med type 2 diabetes har gjennomgått ekkokardiografi siden 2010. 47 personer er inkludert. 37 har gjennomført trening over 12 uker. 10 deltagere falt fra før 12 uker og ytterligere 7 har til nå falt fra ved 1 års oppfølging, av forskjellige årsaker. 25 er testet etter ett år og 5 ettårstester gjenstår i mars d.å. Dette er en pasientgruppe som er kjent for å ha stort frafall i treningsintervensjonsstudier og vi erfarer her det samme. Det er en ressurskrevende prosess å holde på denne gruppen deltagere.
Det andre forskningssenteret (Cleveland Clinic), som planla å sette i gang prosjektet i 2012 fikk ikke midler til å gjennomføre og har måttet trekke seg fra samarbeidet.
Abstract fra denne studien planlegges presentert ved ESC Congress i Nederland i august 2013.
Usunn mat og trening (REK 2011/1801):
Dette prosjektet ble gjennomført fra januar 2012 til oktober 2012. 22 deltagere ble inkludert i dette randomiserte, kontrollerte crossoverstudiet. 2 falt fra. Vi står igjen med 10 friske deltagere og 10 deltagere med type 2 diabetes, som har gjennomført alle tre intervensjoner. Vi planlegger å analysere resultatene så snart analysene av prosjektet over er ferdig.
Vi søkte programkomiteen for godkjenning av endring i planene i 2012 ved å legge til barnefedmestudiet (REK 2009/1313), se begrunnelse i årsrapport 2011. Dette fikk vi ikke godkjent. Vi fikk på en annen side godkjent et prosjekt som innebærer utvidede blodprøveanalyser før og etter treningsintervensjon. Prøvene er allerede innhentet. Søknad til REK og analyser gjenstår.
Phd forløpet er forskjøvet til 2013. Inklusjonsperioden for treningseffekt på type 2 diabetes og diastolisk dysfunksjon(4.2009.365 REK) nærmer seg slutten. Samarbeidsklinikken kommer i gang med prosjektet i 2012. Programkomiteen søkes om endring av PhD- programmet da det anses urealistisk å fortsette videre med de først planlagte prosjektene.PhD avslutning er forskjøvet:
PhD forløpet er forsinket pga. stipendiatens sykemelding under graviditet samt svangerskapspermisjon. Stipendiaten har hatt 50% omsorgspermisjon i ett semester av 2011 og avslutningsdato er derfor flyttet til august 2013.
Type 2 diabetes og diastolisk dysfunksjon:
Inklusjon og treningsintervensjon pågikk fortløpende gjennom 2011. 79 personer med type 2 diabetes har gjennomgått ekkokardiografi siden 2010. 43 personer er inkludert i studiet. 17 har fullført trening og 7 personer har vært til testing etter ett år. 9 stk har til nå trukket seg fra studien. Resten av forsøkspersonene er i startfasen av intervensjon eller trener på nåværende tidspunkt. Det har vært en svært tidkrevende og ressurskrevende prosess å rekruttere personer med diastolisk dysfunksjon og type 2 diabetes til studien. Dette har tatt lenger tid enn forventet. Rekrutteringen har skjedd gjennom annonse i Adressavisen, men det synes å være et tak på ca 30 henvendelser per semester, uansett hvor mange annonser en setter i avisen. I tillegg har vi henvendt oss til fylkeslegen, som har sendt ut informasjon om studien til alle fastleger samt henvendt oss til diabetesskoler på St.Olav.
Det andre forskningssenteret (Cleveland Clinic), setter i gang prosjektet i disse dager. Vi planlegger å avrunde inklusjonen medio februar 2012 for dette prosjektet for å sikre at stipendiaten kan fullføre til normert tid.
På grunn av problemene med rekruttering har det første prosjektet tatt lenger tid enn planlagt og vi erkjenner at å gjennomføre tilsvarende prosjekt på type 1 diabetes for voksne og for barn vil bli for omfattende til at det kan gjennomføres. Av den grunn vil vi søke programkomiteen om å endre PhD-programmet.
I stedet for de øvrige prosjektene, som først var planlagt, ønsker vi å gjennomføre 1) en studie som undersøker den akutte effekten av trening på den negative effekten av usunn mat på endotel- og endokardfunksjon hos personer med type 2 diabetes sammenlignet med friske (REK 2011/1801) og 2) ”Barnefedmestudiet”, hvor en ser på effekten av trenings-og kostholdsintervensjon hos overvektige barn (REK 2009/1313).
I arbeidet med å undersøke effekten av aerob trening på hjertefunksjon hos pasienter med diabetes, er vi i gang med det første randomiserte kontrollerte intervensjonsstudie. Her undersøker vi effekten av aerob intervalltrening, eller trening iht. dagens anbefalinger for fysisk aktivitet, på hjertefunksjon hos pasienter med type 2 diabetes(DMT2).Hovedmålet med PhD prosjektet er å undersøke effekten av aerob intervall trening på redusert hjertefunksjon (diastolisk dysfunksjon) hos pasienter med diabetes mellitus (DM).
Initialt var planen å undersøke effekten av aerob trening opp mot tre grupper; voksne med DMT2, voksne med DMT2 og barn med DMT1. Studiet er en samarbeidsstudie med prof. Marwicks forskningsteam ved Cleveland University, som ikke har startet inklusjon enda.
I dag er vi i gang med det første intervensjonsstudiet på pasienter med DMT2. På sensommeren 2010 annonserte vi i Adresseavisen etter pasienter med DMT2. I tillegg henvendte vi oss til fylkeslegen for å få distribuert informasjon om studien til fastleger i Trondheim kommune. Vi har også rekruttert pasienter fra St.Olavs diabetesskole i regi av endokrinologisk avdeling. Høsten 2010 ble 29 pasienter undersøkt med ekkokardiografi, 11 pasienter hadde diastolisk dysfunksjon og ble inkludert. 8 av disse gjennomførte 12 uker trening. En gruppe trente aerob intervalltrening (4x4, 90-95% av HFmax) og en gruppe trente i henhold til dagens internasjonale anbefalinger for fysisk aktivitet (270 minutter moderat aerob trening per uke). Disse gruppene vil igjen bli undersøkt og testet etter ett år. Inklusjon nummer 2 av flere DMT2 pasienter blir i uke 5, 2011.
Vi planlegger også et annet studie hvor vi ønsker å studere effekten av akutt trening etter et usunt måltid på hjerte- og karfunksjon til pasienter med DMT2. Oppstart er planlagt til høsten 2011/våren 2012. Protokoll er under utarbeidelse.
Vi har i tillegg innhentet samtykke fra en rekke deltagere slik at vi har tillatelse til å analysere data innhentet i forbindelse med stressekkokardiografi. Dette for å undersøke om vi i større grad kan detektere diastolisk dysfunksjon under stress sammenlignet med hvile.
Merk: Studiet er i overkant av 1 år forsinket i forhold til planen pga. svangerskapspermisjon og sykemelding. Planlagt avslutning er mars 2013.
Vitenskapelige artikler
Hollekim-Strand Siri M, Bjørgaas Marit R, Albrektsen Grethe, Tjønna Arnt E, Wisløff Ulrik, Ingul Charlotte B
High-intensity interval exercise effectively improves cardiac function in patients with type 2 diabetes mellitus and diastolic dysfunction: a randomized controlled trial.
J Am Coll Cardiol 2014 Oct 21;64(16):1758-60.
PMID: 25323267 - Inngår i doktorgradsavhandlingen
Deltagere
- Siri Marte Hollekim Doktorgradsstipendiat
- Charlotte Bjørk Ingul Prosjektleder
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU