• 身体成分的变化[时间范围：在训练之前和之后至少72小时快10小时后）
  水下称重（UWW）
• 最大氧气消耗的变化[时间范围：在训练前后至少72小时快10小时后）
  跑步机上的最大坡道分级测试协议

该提案的目标是研究高强度间歇性楼梯攀岩计划对肥胖和有2型糖尿病风险（T2D）风险的胰岛素抵抗的影响。

肥胖（定义为体重指数≥30kg/m2）是T2D的主要危险因素。肥胖与T2D之间的联系涉及胰岛素抵抗（IR）的发展。运动训练是预防和治疗IR的有效非药理方法。尽管运动训练对改善IR有效，但大多数人并未达到最低建议的体育锻炼水平，并引用了“缺乏时间”和难以作为运动障碍的锻炼设施。提议作为耗时的替代性高强度间隔训练（HIIT），由短期的高强度努力与短期恢复时期交替，是改善IR的有效策略。但是，大多数HIIT方案都已在基于实验室的设置中进行了研究，这些设置需要访问专用设备（即跑步机，循环轨道计），并且对于一般人群而言是不切实际的。从可访问性的角度来看，使用高强度的间歇性楼梯攀爬可能是一种合适的运动策略。有证据表明，有证据表明，使用高强度的间歇性楼梯攀爬的类似方法在患有肥胖或T2D的个体中的IR后HIIT进行了改善，以直接评估具有T2D人群风险的人群中IR的变化。这项研究的完成将有助于阐明是否易于实施，及时且低成本的运动培训计划可以改善具有T2D风险的个体的胰岛素抵抗。

肥胖流行的意义是全球公共卫生问题。最近的数据表明，世界各地有6.5亿成年人（约13％）被认为是肥胖的。肥胖是2型糖尿病（T2D）的主要危险因素之一，而90％的T2D病例归因于多余的脂肪质量。肥胖与T2D之间的联系被认为与胰岛素抵抗（IR）本质上有关。 IR的特征是胰岛素对降低全身水平循环血糖的影响和/或某些组织对胰岛素作用的反应较低。例如，骨骼肌负责约70％的胰岛素刺激的餐后葡萄糖摄取，并且在维持全身胰岛素敏感性和血糖稳态方面起着关键作用。此外，IR是在诊断出糖尿病之前长达10年的高血糖之前最早的可检测缺陷之一。

尽管肥胖引起的IR的原因是复杂且多因素的，但锻炼训练对预防和治疗IR的有益作用已得到充分确立。在患有IR的个体中，胰岛素作用对骨骼肌葡萄糖代谢的改善是运动训练引起的主要影响之一。例如，先前的研究表明，单个运动减少了细胞应激，这可能导致运动引起的胰岛素敏感性增加。尽管对IR进行运动训练的功效，但大多数人没有达到最低建议的体育锻炼水平：每周至少5天或20分钟的剧烈体育锻炼至少30分钟或以上的中等强度的体育锻炼至少3除了日常生活活动外，每周几天或其组合。值得注意的是，缺乏时间和难以进入运动设施的时间通常被认为是体育锻炼的障碍。

在这种情况下，由短期锻炼（≥80％的最大心率）与主动恢复或休息时期交替的高强度间隔训练（HIIT）是一种相对较时的训练策略，是一种相对较时的训练策略代谢健康，被认为比中度到剧烈的强度连续训练更有趣。 HIIT增加了骨骼肌氧化能力，并诱导生理重塑，就像连续中等强度有氧训练所促进的变化一样。 HIIT似乎可以有效地提高胰岛素敏感性，特别是在有T2D或有T2D风险的胰岛素敏感性方面。先前的研究使用10 x的60秒循环间隔（约为最大心率的90％），散布着60秒的主动恢复，每周三次，在两周的时间内每周3次，降低了高血糖和骨骼肌氧化能力的增加T2D患者。最近发表的数据表明，一个为期8周的HIIT程序导致肥胖个体的IR较低，并且还促进了与骨骼肌中与氧化代谢相关的蛋白质表达的更大表达。尽管HIIT可能是提高具有T2D风险的个体胰岛素敏感性和血糖控制的有效选择，但大多数HIIT研究主要是在传统的实验室环境中进行的，并且可能对普通人群不实用。

创新研究锻炼效果的常见方法是使用跑步机或循环表测。这些方法的翻译为“真实单词”方案。在通常报告的常规体育锻炼计划的障碍中，缺乏时间，难以获取运动设施以及动力低。拟议的研究的目的是使用合适的运动替代方案（楼梯攀爬）对肥胖和有T2D风险的IR的IR进行调查。楼梯攀爬可以被视为日常生活的活动，并且很容易获得。先前的研究表明，在中年男性中急剧增加了葡萄糖耐受性和较老的T2D受试者的速度攀爬（<6分钟）急性增加的餐后葡萄糖吸收。另一项研究表明，短暂的高强度间歇性爬坡计划6周有效地改善了健康个体的心肺适应性，但没有改善IR。最近，一项初步研究研究了6周短暂间歇性爬升运动对T2D患者血糖控制的影响。作者报告说，协议（反复上升的3 x 1分钟回合，单楼梯）不足以诱导葡萄糖控制的改善。在这种情况下，体积太低（大约50个楼梯），并且随着时间的推移没有训练量的进展。此外，作者还计算了登上楼梯的时间，这是1分钟回合的一部分，这可能会减少楼梯上升的时间。为了解决这些局限性，拟议的研究将实施一个更延长的协议，而运动量的逐步增加，只会计算上楼梯上升的时间。据作者所知，没有任何研究在肥胖症患者和T2D风险中使用HIIT测试了这种方法。这项研究的结果将有助于将基于研究的证据转化为临床实践，并以非药理和低成本方法的方式预防或治疗有T2D风险的人。该主题在新墨西哥州的“细胞和生物体”内 - 生物医学研究卓越的思想网络（NM -INM -INBRE）重点领域，以促进对人类健康的理解。

方法研究是一种8周的内部干预设计，将在干预前后对参与者进行测试。将通过海报广告和一对一的互动从当地社区招募20名参与者（10名男性和10名女性）。在同意参加研究之前，参与者将获得书面知情同意书，该同意书将得到当地机构机构审查委员会的批准。纳入标准包括体重指数（BMI）≥30kg/m2；胰岛素抵抗（HOMA-IR）≥2.71的稳态模型评估；不怕被完全淹没在水下；免受骨科损伤的自由，T2D或葡萄糖不耐症的诊断，已知的急性或慢性疾病以及当前使用抗炎，降血糖或其他已知会影响代谢的药物的使用。满足初始要求的受试者将有抽血。葡萄糖代谢改变的个体（禁食等离子体葡萄糖> 126 mg/dL）将被排除。研究人员将确保包括不同种族背景的男性和女性。根据alpha水平为0.05，功率为80％，根据HOMA-IR的变化计算了所需的样本量。在运动训练之前，参与者接受了：用于血糖和胰岛素测量的空腹血液，人类学和身体成分分析以及最大分级运动测试。

运动训练方案包括8周的HIIT使用楼梯攀爬，每周频率为3次，总共24次训练。在楼梯训练计划的第一周，科目将在UNM的教育大楼（Stair Case 2）举行会议。接下来的7周受试者可以在最方便的楼梯上执行锻炼计划，并获得研究团队的批准。热身将包括2分钟的上升和以舒适的速度下降楼梯。高强度的间歇性练习将包括6-12 x 30秒的回合，以中等速度的全能效果上升。锻炼之间将发生30秒的步行恢复。锻炼会议结束后，受试者将在2分钟的冷静下行走。每个会议将持续10到15分钟。回合（6-12）的数量将在这几周内逐步增加。在锻炼计划对象的第一个（第1周）和最后一周（第8周）中，将由训练有素的运动生理学家监视。在这些有监督的访问期间，将在每个楼梯攀爬回合结束时和主动恢复后测量感知劳累的心率和评级（OMNI量表）。如果需要，受试者将可以选择进一步监视。第2周至第7周OMNI将由受试者自我录制。

测量胰岛素抵抗 - 在训练前后至少72小时快10小时后，将收集静脉血液样本，以测量血糖和胰岛素。 HOMA-IR（由[葡萄糖（MMOL）] X [胰岛素（µU/ml）]÷22.5）由空腹葡萄糖和胰岛素浓度确定。

人体测量和身体组成测量 - 将使用耦合标准计的模拟量表来测量身高和体重。 BMI将使用M的高度和kg中的体重计算。相对体内脂肪（％bf）值将通过测量的残留肺体积通过水下称重（UWW）确定。最高的3个UWW试验±100 g将平均并用于计算体积。使用干陆氧稀释技术，将校正身体体积的残留肺体积，以便可以计算并转换为％BF公式。

最大的氧消耗 - 最大用氧的消耗将使用在跑步机上进行的最大坡道分级测试方案来测量。速度将以单独的速度每60年代提高，该速度将基于参与者的运动历史问卷（退伍军人特定的活动问卷），以在8到12分钟内引起疲劳。将使用代谢推车分析过期的气体。心率（HR）将使用HR发射器带（S810i系列，Polar，USA）连续记录。

计算和统计分析数据将表示为平均值±标准偏差。统计软件将用于统计分析。 Shapiro-Wilk测试将用于分析数据正常性。曲线下的胰岛素和葡萄糖面积将使用梯形方法计算。对于研究1，将使用学生t检验来分析培训的效果（Pre vs Post）。对于研究2，将使用差异的双向分析（ANOVA）来测试两种运动方案的效果（因子1 =训练前和第8周后训练和因子2 =单个会话与多个会话）。如果观察到具有统计学意义的F值，将进行Tukey事后测试。对于统计显着性，α水平设置为p≤0.05。

潜在的问题和策略：辍学和合规性是运动训练干预措施的局限性。研究人员将在一天（清晨，下午和晚上）的三个不同时间进行培训课程，以容纳有不同时间表的人。此外，参与者将获得时间的补偿。

• 肥胖
• 胰岛素抵抗

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纳入标准：

• 18 - 45年，
• 体重指数（BMI）等于或高于30 kg/m²；
• 胰岛素抵抗（HOMA-IR）≥2.71的稳态模型评估，
• 不怕被完全浸入水下2到10秒
• 从前臂静脉中抽血很舒服。

排除标准：

• 吸烟者，
• 目前正在服用任何已知会影响其新陈代谢或免疫系统的药物，
• 出血或血液凝血障碍，
• 身体伤害，
• 身体限制，
• T2D的诊断，
• 目前，医生的主动照顾可能会干扰其安全性。
• 心血管疾病（心脏，周围血管或脑血管疾病），
• 根据美国运动医学学院（ACSM）指南（2017年），可以防止在没有医生清除的情况下进行最大努力测试的疾病。
• 心血管疾病的体征和症状，休息或体育锻炼期间，包括疼痛，胸部，颈部，下巴，手臂或其他缺血可能导致的区域的不适；休息或轻度劳累时呼吸急促；头晕或晕厥；正呼或阵发性夜间呼吸困难；脚踝水肿；心p或心动过速；间歇性的lau不休；已知的心杂音；或常规活动中异常疲劳或呼吸急促。