Effect of timing of energy and carbohydrate replacement on post-exercise insulin action

摘要

The nutritional environment surrounding an exercise bout modulates post-exercise insulin action. The purpose of this study was to determine how timing energy and carbohydrate replacement proximate to an exercise bout influences exercise-enhanced insulin action. To create an appropriate baseline, sensitivity to insulin was reduced in 9 healthy young men (n = 6) and women (n = 3) by 2days of energy surplus and detraining. Then, insulin action (glucose uptake per unit plasma insulin) was assessed by stable isotope dilution during a continuous glucose infusion 12h after a standardized meal under 4 conditions. In 3 conditions, the meal replaced the energy and carbohydrate expended during an exercise bout (62.9± 2.8min cycle ergometry at 65% VO_2peak followed by ten30s sprints). The meal was given before (Pre), immediately after (ImmPost), or 3 h after exercise (Delay). The 4th condition was a no-exercise control (Control). Data were analyzed using linear mixed-effects models with planned contrasts. Relative to Control, insulin action increased by 22% in Pre (p = 0.05), 44% in ImmPost (p< 0.01), and 19% in Delay (p = 0.09). Non-oxidative disposal was higher, and oxidative disposal was lower in ImmPost relative to Control and Pre (p< 0.05). Hepatic glucose production was suppressed by the infusion to a greater extent in Pre and Delay (76.9%± 8.8% and 81.2%± 4.7%) compared with ImmPost (64.7%± 10.0%). A bout of exercise enhances insulin action even when expended energy and carbohydrate are replaced. Further, timing of energy and carbohydrate consumption subtly modulates the effectiveness of exercise to enhance insulin action.La consommation d'aliments dans les moments précédant ou suivant une séance d'activité physique conditionne l'action post-exercice de l'insuline. Le but de l'étude est d'évaluer l'effet du moment retenu pour remplacer l'énergie des sucres dépensée au cours d'une séance d'activité physique sur l'action de l'insuline déjà facilitée par l'activité physique en soi. Pour établir un niveau de base approprié, nous avons diminué la sensibilité à l'insuline chez 6 hommes et 3 femmes (tous jeunes et en santé) en leur procurant un surplus d'énergie durant deux jours et en leur demandant une abstention d'activité physique. Par la suite, nous avons déterminé l'action de l'insuline (captation de glucose par unité plasmatique d'insuline) par la dilution d'un isotope stable durant une infusion continue de glucose 12 heures après un repas standardisé. Quatre conditions sont appliquées ; dans trois d'entre elles, le repas sert à remplacer l'énergie des sucres dépensée durant la séance d'activité physique (62,9± 2,8min de pédalage sur un ergocycle à une intensité correspondant à 65 % VO_2pointe puis une série de 10 sprints d'une durée de 30s chacun) et il est servi avant la séance (Pre), immédiatement après (ImmPost) ou 3h après la fin de la séance (Delay). Dans la quatrième condition, celle de contrôle, il n'y a pas de séance d'activité physique. Nous avons analysé les résultats au moyen de modèles linéaires aux effets mixes et incluant des contrastes planifiés. Comparativement aux valeurs de la condition de contrôle, l'action de l'insuline augmente de 22 % dans Pre (p = 0,05), de 44 % dans ImmPost (p< 0,01) et de 19 % dans Delay (p = 0,09). Comparativement aux conditions de contrôle et Pre, on observe dans la condition ImmPost une plus grande élimination du glucose non oxydé et une plus faible élimination du glucose oxydé (p< 0,05). L'infusion de glucose suscite une plus grande diminution de la production hépatique de glucose dans les conditions Pre et Delay (76,9± 8,8 % et 81,2± 4,7 % respectivement) que dans la condition ImmPost (64,7± 10,0 %). Une séance d'activité physique accroît l'action de l'insuline même quand on redonne des sucres. De plus, le moment où on procure l'énergie des sucres modifie finement l'efficacité de l'action de l'insuline améliorée par la séance d'activité physique.