Вправи, абдомінальне ожиріння, скелетні м’язи та метаболічний ризик: докази реакції на дозу

Відділ кардіології, Медичний факультет, Медичний центр Університету Дьюка, Дарем, Північна Кароліна, США

Департамент фізичних вправ та спорту, Лабораторія людських здібностей, Університет Східної Кароліни, Грінвілль, Північна Кароліна, США

Відділ кардіології, Медичний факультет, Медичний центр Університету Дьюка, Дарем, Північна Кароліна, США

Відділ Центру життя Дюка, Медичний центр Університету Дюка, Дарем, Північна Кароліна, США

Відділ кардіології, Медичний факультет, Медичний центр Університету Дьюка, Дарем, Північна Кароліна, США

Відділ Центру життя Дюка, Медичний центр Університету Дюка, Дарем, Північна Кароліна, США

Анотація

Загалом, люди, які страждають ожирінням, мають підвищений ризик серцево-судинних захворювань та діабету 2 типу. Однак у деяких людей, які страждають ожирінням, не спостерігається метаболічних відхилень, таких як резистентність до інсуліну. Зрозуміло, що це не жирова або жирова тканина як такі це питання, але, можливо, де знаходиться жир, що важливо для визначення дисметаболічних наслідків. Дослідження твердо встановили, що абдомінальне ожиріння ((1)) і особливо підвищений рівень вісцерального жиру ((2), (3), (4), (5)) більш пов'язані з ризиком метаболічних захворювань.

Відомо, що регулярні фізичні вправи за допомогою численних механізмів знижують ризик серцево-судинних захворювань та діабету 2 типу. Він надійно та надійно покращує чутливість до інсуліну та серцево-судинну форму ((6), (7)), знижує артеріальний тиск ((8), (9)), покращує дисліпідемію ((10), (11)), як індивідуальну, так і комбіновану оцінка факторів метаболічного синдрому ((12), (13)). Регулярні фізичні вправи мають помірний вплив на зменшення ваги тіла і значно більший вплив на поліпшення складу тіла. І навпаки, стає все більш очевидним, що постійний малорухливий спосіб життя людей з надмірною вагою або ожирінням - особливо тих, у кого вже є деякі порушення метаболізму - має великі метаболічні витрати, оскільки численні змінні, пов’язані зі здоров’ям, погіршуються протягом відносно коротких періодів часу ((12), (14), (15), (16)).

Метою цього звіту є висвітлення деяких даних, що базуються на ефективності, щодо впливу фізичних вправ (а також тривалої бездіяльності) на абдомінальне ожиріння, вісцеральний жир та змінні ризики метаболізму, пов’язані зі здоров’ям. На додаток до важливої ролі ожиріння верхньої частини тіла, ми також коротко обговорюємо, як порушення окислення жирних кислот (ФАО) в скелетних м'язах може бути пов'язане як з резистентністю до інсуліну, так і з ризиком збільшення ваги.

Короткострокові згубні наслідки фізичної бездіяльності

Сидячий спосіб життя протягом декількох років пов’язаний із підвищеним ризиком розвитку діабету 2 типу, серцево-судинних захворювань та передчасної смертності ((17), (18), (19), (20)). Набагато менше оцінюється висока вартість фізичної неактивності навіть у короткостроковій перспективі. Будка та ін. роками звертали увагу на суспільний та індивідуальний тягар хронічних захворювань, пов’язаних з бездіяльністю ((15), (21), (22)). Вони нагадують нам, що хоча фізичні вправи - це лікування профілактики багатьох хронічних захворювань, саме відсутність регулярних фізичних вправ або фізична бездіяльність є однією з фактичних причин багатьох із цих захворювань. Особливо релевантно до цього огляду, група Бута нещодавно повідомила, що припинення фізичних вправ призвело до значного збільшення внутрішньочеревного жиру всього за 21 день на тваринній моделі ((23)).

У роботі («Дослідження, спрямовані на втручання у зниження ризику за допомогою визначених вправ - рандомізоване контрольоване дослідження») ми вивчали вплив різного обсягу та інтенсивності тренувань протягом 8 місяців на численні кардіометаболічні фактори ризику. Незабаром стало очевидним, що лише за 6 місяців у неактивної контрольної групи накопичуються численні шкідливі наслідки. Ми спостерігали невеликий, але значний приріст ваги, значне збільшення вісцерального жиру. Збільшення маси тіла та вісцерального жиру супроводжувалося додатковим погіршенням обміну речовин протягом 6 місяців після продовження бездіяльності. В Таблиця 1, ми показуємо 12 змінних, пов’язаних зі здоров’ям, які, як спостерігалося, значно погіршуються (P Таблиця 1. Вплив 6-місячної фізичної бездіяльності у сидячих особин

Гамільтон та ін. вирішили проблему бездіяльності з дещо іншої точки зору. У важливому документі ((16)) вони представляють переконливий і добре розвинутий випадок того, що суспільство не досягло вершини фізичної бездіяльності, пов'язаної з фізичними вправами та бездіяльністю, та захворюваності та смертності. Зокрема, вони припускають, що особи, які вже не займаються фізичними вправами і не мають фізичної активності, можуть ще більше зменшити загальну активність. Їхня справа базується на обґрунтованому припущенні, що особи, які в даний час не займаються спортом, все ще можуть стати ще більш неактивними через очікуваний постійний технологічний прогрес, який майже напевно призведе до збільшення щоденного часу сидіння.

Вправи, маса тіла та склад - свідчення взаємозв’язку реакції дози

Що стосується ваги тіла, ми виявили, що навіть без змін у дієті 73% наших осіб із надмірною вагою або з легким ожирінням змогли запобігти збільшенню ваги або відчути помірне зниження ваги за допомогою 180 хвилин вправ середньої інтенсивності щотижня ((29)). Помірний обсяг фізичних вправ також призвів до значної втрати загальної маси жиру (Фігура 1). Більша активність (група з великою кількістю) призвела до більшої втрати ваги, втрати жиру та зменшення показників центрального ожиріння (Фігура 1). Суттєвого впливу інтенсивності фізичних вправ не було, оскільки низька кількість енергійних фізичних вправ призвела до приблизно однакової втрати ваги та втрати жирової маси, як рівна кількість фізичних вправ середньої інтенсивності (група 1 проти 2). Це дослідження разом із дослідженнями Росса та ін., чітко показало, що калорія - це калорія - будь то калорія вправи середньої або енергійної інтенсивності або дієта проти калорій фізичних вправ. Якщо взяти їх разом, ці дослідження показують, що щодо фізичних вправ зміна ваги полягає в тім, наскільки порушується калорійний баланс, створений за допомогою програми вправ (з помірною або енергійною інтенсивністю), і що важливо, що вправи можуть бути настільки ж ефективними, як дієта для ваги втрата.

Зв'язок між кількістю вправ на тиждень та (a) зміна маси тіла, (b) зміна маси жиру та (c) зміна вісцерального жиру. Рисунок адаптований за даними Slentz та ін. (37).

Загальні витрати енергії на фізичну активність та фізичні навантаження, що не здійснюються

Вплив вправ на вісцеральний жир

Унікальне значення вісцерального жиру та його послідовної асоціації з факторами ризику ішемічної хвороби серця та діабету 2 типу добре відоме. Вісцеральний жир порівняно із загальним жиром у тілі значно краще співвідноситься з тригліцеридами, систолічним та діастолічним артеріальним тиском, співвідношенням ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ)/загального холестерину та площею під кривою інсуліну у відповідь на глюкозу. Показано, що вісцеральний жир пояснює приблизно вдвічі більшу дисперсію цих змінних у порівнянні із загальним жиром в організмі ((38), (39)). Порівнюючи худих суб'єктів, чутливих до інсуліну, до худих резистентних до інсуліну суб'єктів та резистентних до інсуліну резистентних осіб та ін. дані показують, що відмінності у вісцеральному жирі пояснюють значну частину атерогенного профілю ліпопротеїнів, який пов’язаний із ожирінням та резистентністю до інсуліну ((40)). Однак чи є вісцеральне ожиріння причинно-наслідковим відношенням до захворювання чи просто асоційованим є суперечливим ((41), (42)). У будь-якому випадку, постійні, значущі зв'язки між вісцеральною жировою тканиною (ПДВ) та факторами ризику ішемічної хвороби серця та діабету 2 типу свідчать про те, що це є хорошим маркером підвищеного ризику цих захворювань.

Існує ряд чудових, добре продуманих досліджень, які вивчали вплив фізичних вправ на ПДВ. У 12-тижневому дослідженні чоловіків із зайвою вагою Росс та ін. ((18)) повідомив, що програма вправ, призначена для збільшення витрат енергії на 700 ккал/день протягом 12 тижнів, призвела до втрати ваги на 7,5 кг та зменшення ПДВ на 52 см 2 (повідомляється як площа поперечного перерізу жиру на однослізовій комп’ютерній томографії), що відповідає зменшенню 6,9 см 2 ПДВ жиру на кілограм втрати ваги. Чоловіки, які входили лише до дієти (дефіцит 700 ккал), мали менший, але подібний спад, на 5,9 см 2 на кілограм втрати ваги. У групі STRRIDE чоловіки в групі великих фізичних вправ зазнали зменшення втрати ваги на 5,6 см 2/кг ((6)). Ірвін та ін. ((43)) вивчав ефекти 12-місячної програми фізичних вправ у жінок із постменопаузою із надмірною вагою. У цьому дослідженні вони використовували значний вплив фізичних вправ, що включав щонайменше 45 хв вправ середньої інтенсивності, 5 днів на тиждень протягом 12 місяців. Вони повідомили про втрату 8,5 см 2 ПДВ та 1,3 кг маси тіла, що відповідає співвідношенню 6,5 см 2/кг зміни ваги. У великій групі фізичних вправ від STRRIDE жінки втратили 6,9 см 2 ПДВ за кілограм ваги ((6)).

Хоча очевидно, що достатня кількість фізичних навантажень може призвести до зменшення ПДВ, на момент огляду 2001 року Росс та Янссен дійшли висновку, що недостатньо даних, щоб визначити, чи існує залежність доза-реакція між величиною витрат та змінами ПДВ. Дані STRRIDE показали, що чоловіки та жінки середнього віку в неактивній контрольній групі, здавалося, досить агресивно збільшували вісцеральний жир протягом контрольного періоду, тоді як обидві групи фізичних вправ з низьким рівнем запобігали цьому збільшенню (без видимого ефекту інтенсивності вправ) і група великих сум призвела до значного і значного зменшення ПДВ (Фігура 1). Ці дані підтверджують, що існує залежність доза-реакція між кількістю фізичного навантаження та змінами вісцерального жиру. Огляд 2008 року показав, що зараз є достатні дані, щоб зробити висновок про наявність залежності доза-відповідь між зміною ПДВ та сумою здійснення.

Чи призводять фізичні вправи до переважного зменшення вісцерального жиру порівняно з підшкірним жиром на животі та/або фізичні вправи до переважного зменшення центрального та периферичного жиру? Це суперечливе питання, оскільки деякі дослідження показали переважне зменшення центрального та периферичного жиру ((27), (44)). Однак ми не спостерігали переважного зниження центрального жиру в жодній з трьох груп вправ ((37)). Натомість у всіх трьох груп спостерігалося подібне відсоткове зменшення як центральної, так і периферичної складки шкіри. Також ми не спостерігали значних змін у співвідношенні талії та стегон у будь-якій групі вправ. Цікаво, що ми бачили, що в неактивній контрольній групі було переважне відкладення жиру в центральному та периферійному депо, на що вказує значне збільшення співвідношення талії та стегна.

Скільки фізичних вправ достатньо для користі для здоров’я?

Зв'язок між кількістю вправ на тиждень та (a) зміна кількості частинок ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ), (b) Зміна розміру ЛПНЩ та (c) зміна розміру ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ). Дані Крауса та ін. (11). Рисунок передруковано з дозволу Slentz та ін. (60).