Substitution of parts of aerobic training by resistance training lowers fasting hyperglycemia in individuals with metabolic syndrome
Alfonso Moreno-Cabañas, Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism • 13 July 2020 •
We sought to determine the effects of substituting parts of aerobic training (AT) by resistance training (RT) on metabolic syndrome (MetS) factors. MetS patients (aged 56 ± 7 years; body mass index 33 ± 5 kg·m−2 and 3.9 ± 0.8 MetS factors) were randomized to undergo 1 of the following isocaloric, 16-week long exercise programs: (i) cycling 4 bouts of 4-min at 90% of maximal heart rate (HRmax) followed by 3 sets of 12 repetitions of 3 lower limb free-weight exercises (high-intensity interval training (HIIT)+RT group; n = 33), (ii) cycling 5 bouts of 4 min at 90% of HRmax (HIIT+HIIT group; n = 33), or (iii) no exercise control group (n = 21). We measured the evolution of all 5 MetS components (z score), cardiorespiratory fitness (maximal oxygen uptake), leg strength and power (leg press 1-repetition maximum (1RM) and countermovement jump (CMJ)), fasting blood glucose (FG), fasting insulin, and insulin resistance (homeostasis model assessment 2). Both training groups improved maximal oxygen uptake similarly (170 ± 310 and 190 ± 210 mL O2·min−1; P < 0.001) and z score (−0.12 ± 0.29 and −0.12 ± 0.31 for HIIT+RT and HIIT+HIIT, respectively; P < 0.02). However, only HIIT+RT improved CMJ (P = 0.002) and leg press 1RM above the HIIT+HIIT group (21% vs 6%; P < 0.001). Furthermore, FG only decreased in the HIIT+RT group (5%; P = 0.026, time × group). Our findings suggest that substitution of part of HIIT by leg RT improves glucose control in MetS individuals.
Novelty
• Most studies addressing the efficacy of endurance versus resistance training are not matched by energy expenditure.
• We found that substituting 20% of AT with RT reduces hyperglycemia in MetS individuals.
• Training recommendations to regain glycemic control in MetS individuals should include resistance training.
Résumé
Cette étude a pour objectif de déterminer les effets de la substitution de parties de l’entraînement aérobie (« AT ») par de l’entraînement en résistance (« RT ») sur les facteurs du syndrome métabolique (« MetS »). Les patients aux prises avec un MetS (56 ± 7 ans; indice de masse corporelle 33 ± 5 kg·m−2 et 3,9 ± 0,8 facteurs de MetS) sont randomisés pour participer à un des programmes d’exercices isocaloriques de 16 semaines : (i) 4 séances de pédalage de 4 min à 90 % de la fréquence cardiaque maximale (« HRmax ») suivies de 3 séries de 12 répétitions de 3 exercices de poids libre sollicitant les membres inférieurs (groupe HIIT+RT; n = 33), (ii) 5 séances de pédalage de 4 min à 90 % de HRmax (groupe HIIT+HIIT; n = 33) ou (iii) groupe témoin sans exercice (n = 21). Nous mesurons l’évolution des cinq composantes de MetS (cote z), l’aptitude cardiorespiratoire (consommation maximale d’oxygène), la force et la puissance des jambes (développé jambes une répétition maximum (« 1RM ») et saut avec contremouvement (« CMJ »)), la glycémie à jeun (« FG »), l’insuline à jeun et l’insulinorésistance (homeostasis model assessment 2). Les deux groupes d’entraînement améliorent la consommation maximale d’oxygène de façon similaire (170 ± 310 et 190 ± 210 mL O2·min−1, p < 0,001) et la cote z (−0,12 ± 0,29 et −0,12 ± 0,31 des groupes HIIT+RT et HIIT+HIIT respectivement; p < 0,02). Cependant, seul le groupe HIIT+RT améliore le CMJ (p = 0,002) et l’1RM du développé des jambes comparativement au groupe HIIT+HIIT (21 % vs 6 %; p < 0,001). De plus, la FG ne diminue que dans le groupe HIIT+RT (5 %; p = 0,026, groupe × temps). Nos résultats suggèrent que la substitution d’une partie de HIIT par RT des jambes améliore le contrôle du glucose chez les individus aux prises avec un MetS. [Traduit par la Rédaction]
Les nouveautés
• La plupart des études portant sur l’efficacité de l’entraînement en endurance vs en résistance ne sont pas appariés à la dépense énergétique.
• Nous constatons que le remplacement de 20 % de l’entraînement aérobie par un entraînement en résistance réduit l’hyperglycémie chez les individus aux prises avec un MetS.
• Les recommandations d’entraînement pour retrouver le contrôle glycémique chez les individus aux prises avec un MetS devraient inclure un entraînement en résistance.