Effects of acute exercise on insulin sensitivity, glucose effectiveness and disposition index in type 2 diabetic patients

AimThe aim of this work was to quantify the magnitude of changes in insulin sensitivity (SI) and glucose effectiveness (SG) in response to acute exercise in type 2 diabetic (T2D) patients, as previously studied in non-diabetic subjects.MethodsSeven T2D patients and seven non-diabetic controls participated in the study. Two intravenous glucose tolerance tests (0.5 g/kg) with frequent blood sampling over 180 minutes and mathematical modelling were carried out in a randomized fashion, one at rest and the other immediately following 15 minutes of exercise at 50% of the maximum theoretical heart rate (HRmax) followed by five minutes at 85% of the HRmax. SI and SG were calculated using Bergman's minimal model.ResultsAfter exercise, SI was increased by 773% (from 0.62 ± 0.16 to 5.41 ± 1.59 min−1 × 10−4/(μU/mL) and even reached the zone of control values at rest (5.52 ± 2.28), whereas SG remained unchanged. The disposition index acute insulin response (AIRG) × SI and the product of fasting insulin (IB) × SI also increased after exercise.ConclusionA single bout of exercise at moderate intensity in type 2 diabetics did not improve SG, but markedly improved the low SI values found in these patients, indicating that the acute effects of exercise on SI are quantitatively important in the interpretation of training-related SI changes and may even be therapeutically useful on their own. Surrogates such as homoeostasis model assessment (HOMA) and quantitative insulin-sensitivity check index (QUICKI) were not sensitive enough to detect this increase in SI and should probably be used with caution in the follow-up of exercise protocols in diabetic patients.

RésuméObjectifLe but de ce travail était de mesurer l’amplitude des modifications de la sensibilité à l’insuline (SI) et de l’efficience du glucose (SG) dans les suites immédiates d’un exercice chez des diabétiques de type 2 (T2D), comme précédemment étudié chez des sujets non diabétiques.MéthodesQuatorze sujets (sept témoins non diabétiques: C et sept T2D) ont participé à l’étude. Deux hyperglycémies intraveineuses avec prélèvements rapprochés (frequently sampled intravenous glucose tolerance test [FSIVGTTs], 0,5 g/kg) sur 180 minutes et analyse par modélisation mathématique ont été effectuées d’une manière randomisée, l’une au repos et l’autre juste après un exercice de 15 minutes à 50 % de la fréquence cardiaque maximale (FCmax) suivi de cinq minutes à 85 % de FCmax. SI et SG sont calculées avec le minimal model de Bergman.RésultatsAprès l’exercice, SI a augmenté de 773 %, passant de 0,62 ± 0,16 à 5,41 ± 1,59 minute−1 × 10−4/(μU/ml), se rapprochant de SI au repos chez les témoins (5,52 ± 2,28), alors que SG est resté inchangé. L’index réponse aiguë de l’insuline (AIRG) × SI et le produit insuline basale (IB) × SI effondrés avant l’exercice augmentaient (P < 0,05) sans atteindre les valeurs normales.ConclusionUn exercice unique d’intensité modérée chez des T2D n’améliore pas SG, mais améliore temporairement les valeurs basses de SI observées chez ces patients. L’amplitude importante des effets aigus de l’exercice sur SI mesurée par cette technique est à prendre en considération pour l’interprétation des effets de l’entraînement régulier sur SI, l’exercice aigu constituant en lui-même à court terme un insulinosensibilisateur puissant. Les index simples comme le HOMA et le QUICKI ne sont pas assez sensibles pour détecter cette augmentation de SI et doivent donc être utilisés avec précaution dans le suivi des protocoles d’exercice chez les T2D.