• Редакционна колегия
  • Принос
  • Текущ брой
  • Предишни издания
    • Минали издания 111-119
      • Брой 119
      • Брой 118
      • Брой 117
      • Брой 116
      • Брой 115
      • Брой 114
      • Брой 113
      • Брой 112
      • Брой 111
    • Минали издания 101-110
      • Брой 110
      • Брой 109
      • Брой 108
      • Брой 107
      • Брой 106
      • Брой 105
      • Брой 104
      • Брой 103
      • Брой 102
      • Брой 101
    • Минали издания 91-100
      • Брой 100
      • Брой 99
      • Брой 98
      • Брой 97
      • Брой 96
      • Брой 95
      • Брой 94
      • Брой 93
      • Брой 92
      • Брой 91
    • Минали броеве 81-90
      • Брой 90
      • Брой 89
      • Брой 88
      • Брой 87
      • Брой 86
      • Брой 85
      • Брой 84
      • Брой 83
      • Брой 82
      • Брой 81
    • Минали броеве 71-80
      • Брой 80
      • Брой 79
      • Брой 78
      • Брой 77
      • Брой 76
      • Брой 75
      • Брой 74
      • Брой 73
      • Брой 72
      • Брой 71
    • Минали броеве 61-70
      • Брой 70
      • Брой 69
      • Брой 68
      • Брой 67
      • Брой 66
      • Брой 65
      • Брой 64
      • Брой 63
      • Брой 62
      • Брой 61
    • Минали броеве 51-60
      • Брой 60
      • Брой 59
      • Брой 58
      • Брой 57
      • Брой 56
      • Брой 55
      • Брой 54
      • Брой 53
      • Брой 52
      • Брой 51
    • Минали броеве 41-50
      • Брой 50
      • Брой 49
      • Брой 48
      • Брой 47
      • Брой 46
      • Брой 45
      • Брой 44
      • Брой 43
      • Брой 42
      • Брой 41
    • Минали броеве 31-40
      • Брой 40
      • Брой 39
      • Брой 38
      • Брой 37
      • Брой 36
      • Брой 35
      • Брой 34
      • Брой 33
      • Брой 32
      • Брой 31
    • Минали броеве 21-30
      • Брой 30
      • Брой 29
      • Брой 28
      • Брой 27
      • Брой 26
      • Брой 25
      • Брой 24
      • Брой 23
      • Брой 22
      • Брой 21
    • Минали броеве 11-20
      • Брой 20
      • Брой 19
      • Брой 18
      • Брой 17
      • Брой 16
      • Брой 15
      • Брой 14
      • Брой 13
      • Брой 12
      • Брой 11
    • Минали броеве 1-10
      • Брой 10
      • Брой 9
      • Брой 8
      • Брой 7
      • Брой 6
      • Брой 5
      • Брой 4
      • Брой 3
      • Брой 2
      • Брой 1
  • Зима 2014 - брой 97

Човешки метаболизъм и затлъстяване: влиянието на упражненията

Тази статия разглежда ефектите от физическата активност и програмите за упражнения върху човешкия метаболизъм и затлъстяване. Той демонстрира колко важни са упражненията и физическата активност, независимо от телесното тегло или състав, и докладва за редица успешни интервенции, включително базирани в общността програми за упражнения, които намаляват телесните мазнини и подобряват маркерите за здравни резултати при лица с наднормено тегло/затлъстяване.

Човешки метаболизъм и затлъстяване: влиянието на упражненията

В тази статия се обсъждат ефектите от физическата активност и програмите за упражнения върху човешкия метаболизъм и затлъстяване. Той демонстрира колко важни са упражненията и физическата активност, независимо от телесното тегло или състав, и докладва за редица успешни интервенции, включително базирани в общността програми за упражнения, които намаляват телесните мазнини и подобряват маркерите за здравни резултати при лица с наднормено тегло/затлъстяване.

Д-р Наоми Брукс и д-р Стюарт Галоуей
Изследователска група за науките за здравето и упражненията, Университет в Стърлинг, Великобритания

Бързото и продължаващо нарастване на затлъстяването както в развития, така и в развиващия се свят е актуален световен здравен проблем. Повишените нива на затлъстяване са основно предизвикателство за общественото здраве, като затлъстяването допринася за увеличаване на случаите на диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания, инсулт, рак и загуба на качество на живот. Метаболитният синдром и диабет тип 2 също са ключови фактори, влияещи върху риска от сърдечно-съдови заболявания. Освен това, местоположението на мастната тъкан - т.е. коремна мастна и интраабдоминална (висцерална) мастна тъкан - е свързано с увеличаване на риска от кардиометаболитно заболяване. Заболеваемостта и смъртността от кардиометаболитна болест натоварват много хора, семейства и общности и увеличават финансовата тежест върху здравните системи.

Най-просто, затлъстяването се счита за причинено от повишен енергиен прием без съпътстващо използване на енергия. Това обаче не е толкова просто. Екологичните и поведенчески фактори, включително повишена консумация на калории и прием на храна (храни с високо съдържание на захар и мазнини) могат да повлияят на енергийния дисбаланс. Намаляването на физическата активност също допринася, някои биха спорили повече, за кризата със затлъстяването. Физическото бездействие и заседналият начин на живот са независими рискови фактори за метаболитни нарушения. Необходима е адекватна физическа активност за метаболитно здраве и действа за намаляване на рисковите фактори, свързани с атеросклероза и метаболитни нарушения, особено коригиране на високо кръвно налягане, инсулинова резистентност, непоносимост към глюкоза, нисък HDL-холестерол, висок LDL-холестерол и високи триглицериди. Поради това се препоръчва физическа активност в допълнение към намаленото време на заседналост (по-малко седене) както за профилактика, така и за лечение на тези метаболитни нарушения.

Повишената телесна маса, измерена чрез индекс на телесна маса (ИТМ: маса (kg)/височина (m) 2), постоянно се съобщава, че е свързана с повишена смъртност и заболеваемост през целия живот. Препоръчителният ИТМ за здрав индивид е 18,5–24,9 kg/m2; наднорменото тегло се определя като ИТМ от 25–29,9 kg/m2, а затлъстяването се определя като ≥30 kg/m2. ИТМ обаче не взема предвид телесния състав или местоположението на мастната маса.

Дебелите индивиди развиват здравословни усложнения поради нарастващия брой и размер на адипоцитите (увеличаване на мастната маса). Увеличеният размер и броят на адипоцитите води до дисфункция и клетъчен стрес, което допринася за инсулинова резистентност, повишено възпаление и увеличаване на циркулиращите липиди (за подробен преглед вж. Capurso & Capurso, 2012). Дебелите индивиди развиват резистентност към клетъчните ефекти на инсулина, което се проявява като нарушена способност на инсулина да стимулира усвояването на глюкозата от плазмата в мастните и мускулните клетки. Смята се, че повишените мастни киселини (FAs), комбинирани с липидни метаболити/сигнални молекули, пречат на инсулино-сигналния път и могат да нарушат действията на инсулина и да допринесат за инсулинова резистентност (Фиг. 1). Резистентността към действието на инсулина води до повишена плазмена концентрация на глюкоза (вж. Таблица 1 за нормални стойности). Панкреасът продължава да секретира инсулин в опит да намали концентрацията на глюкоза в кръвта и в крайна сметка бета-клетките се провалят, а хората с диабет тип 2 след това се нуждаят от инсулинова терапия.

влиянието
Фигура 1. Сигнализирането за инсулин обикновено увеличава транслокацията на GLUT4, но се смята, че при инсулинова резистентност това се блокира от натрупване на метаболити на мастни киселини като дълговерижни ацилКоА (LCACoA), диацилглицероли (DAG) и керамиди. Тоест доставката на мастни киселини е по-голяма от способността за окисляване и/или съхранение като триглицериди. Фигура опростена от Timmers et al. (2008). Повече подробности от оригиналната статия за преглед.

Скелетните мускули са изключително важна метаболитна тъкан и използват глюкоза и мазнини, както и аминокиселини за производство на енергия. Глюкозата е ключово гориво, използвано в скелетните мускули по време на тренировка и това усвояване и използване не зависи от действието на инсулина. По този начин хората, които са резистентни към инсулин, като тези с диабет тип 2, могат да намалят кръвната глюкоза чрез повишено използване на своята скелетна мускулна маса. Физическата активност, особено на гладно, може също да намали патологичните усложнения на метаболитната дисфункция при затлъстяване, като увеличи окисляването на кръвта и интрамускулно FAs, намалявайки въздействието на тези FA върху инсулиновата резистентност. Хроничните пристъпи на свиване на скелетните мускули (напр. Тренировъчни тренировки) водят до производство на миокини и противовъзпалителни реакции, които намаляват реактивните кислородни форми, митохондриална дисфункция и ER стрес, като всички те допринасят за намаляване на метаболитната дисфункция. Интересното е, че изглежда има връзка между интензивността и обема на физическата активност и резултатите за сърдечно-съдовото/метаболитното здраве. Изследвания от състезателни спортисти показват, че обемът на тяхната физическа активност се провежда предимно с ниска интензивност (

75–80%) и с много малко при умерено упражнение (

5–10%) и по-голямо количество при енергичен интензитет (

15–20%). Приемането на тези продължителности/разпределения на активността може да доведе до по-големи сърдечно-съдови и метаболитни адаптации (Neal et al. 2013) при добре обучени спортисти-рекреатори, което предполага, че насочването към интензивността на физическата активност в светлите и енергични краища на интензивността може да бъде по-полезно за здравето . Енергичната активност води до подобряване на здравето като намаляване на затлъстяването и маркери на риска от сърдечно-съдови и метаболитни заболявания (напр. Увеличава аеробния капацитет и намалява мастната маса). По този начин съществуват силни връзки между аеробна годност, количество енергична активност и затлъстяване, които са важни за намаляване на маркерите за риск от сърдечно-съдови и метаболитни заболявания.

Отличен скорошен пример за успешна намеса в областта на общественото здраве, включваща изследователска програма за намеса в начина на живот, се провежда през последните 4 години в Шотландия. Football Fans in Training (FFIT) е 12-седмична, чувствителна към пола програма за управление на теглото и физическа активност, предоставяна на групи мъже в клубовете на шотландската Висша лига. Програмата е ръководена от Университета в Глазгоу и е разработена за използване на научни подходи за отслабване, физическа активност и диета, които се предоставят на участниците в техните футболни клубове. Целта на интервенцията е да насърчи хората да променят начина на живот, за да намалят риска от влошаване на здравето, като отслабнат, станат по-физически активни и консумират по-здравословна диета. Хората бяха наети от футболни клубове в цяла Шотландия. След успешно пилотно проучване (Gray et al. 2013) показа, че 12-седмичната намеса е осъществима и може да има положителен ефект върху избора на начин на живот, намалено затлъстяване и повишена физическа активност, проектът беше разширен, за да включи футболни клубове в цяла Шотландия.

450 kcal/ден и повишена физическа активност в най-голяма степен. По този начин интервенциите в начина на живот могат да бъдат по-ефективни от настоящите лекарства с рецепта за лечение и профилактика на диабет.

В допълнение към положителното влияние на упражненията, диетичните ограничения и свързаната с това загуба на маса остават влиятелни в стремежа към здраве и намаляване на затлъстяването и последващите ефекти. Обещаващо скорошно проучване съобщава доказателства, че бета-клетъчната дисфункция и инсулиновата резистентност, характеризиращи се с диабет тип 2, могат да бъдат обърнати (Lim et al. 2011). Проектът, предприет в университета в Нюкасъл, изследва ефектите от много ниския енергиен прием (600 kcal/ден) върху диабет тип 2. Участниците са имали диабет тип 2 (възраст 49,5 ± 2,5 години) и ИТМ от 33,6 ± 1,2 kg/m2. След 1 седмица енергийно ограничение, концентрацията на глюкоза на гладно се нормализира до 5,9 mmol/L и остава стабилна през цялото 8-седмично проучване. Бета-клетъчната функция и чернодробната инсулинова чувствителност бяха възстановени до здрави функции в рамките на 8-седмичния период на проучване. Средната загуба на маса е 15 кг. Тези данни ясно демонстрират силата на краткосрочното намаляване на енергийния прием, но упражненията в комбинация с диета ограничават здравословни промени в телесния състав, за да запазят чистата маса, докато губят мастна маса.

В обобщение, увеличаването на физическата активност и упражненията, дори при лица със затлъстяване, може да има благоприятни ефекти върху намаляването на риска от смъртност, увеличаване/поддържане на мускулна маса и подобряване на метаболизма в условията на загуба на маса, както и цялостното здраве и благосъстояние. Настоящата статия предоставя много кратък преглед на редица проучвания, подчертаващи, че предоставянето на базирани в общността програми за упражнения и подходящи интервенции в начина на живот са осъществими и могат да бъдат изключително полезни за здравните резултати при затлъстели индивиди. Наскоро представихме подобни констатации от общностна интервенционна интервенция при жени от по-рано в неравностойно положение в южноафриканските градове, демонстриращи подобрения в метаболитното здраве, наблюдавани и при тези индивиди. Нашите данни също показват, че базираните в общността програми за упражнения са осъществими и ефективни в южноафриканските градове (Brooks et al. 2014).

От представените подробности става ясно, че има разнообразни начини за подобряване на метаболитното здраве, включително обем и интензивност на упражненията, както и диетична промяна. Макар да е широко признато, че упражненията са полезни, все още не разбираме оптималния подход към упражненията. Може би по-големият въпрос е как да поддържаме хората в програми за упражнения, които обикновено имат голям процент отпадане. Шотландската програма FFIT предоставя доказателства, че запазването и по-дългосрочните промени в поведението със сигурност са възможни при труднодостъпни групи, когато се вземе правилният подход. Ясно е, че физическата активност и упражненията са полезни за затлъстели индивиди със или без свързана загуба на тегло. Като такова е от съществено значение да се включат разнообразни програми за упражнения и да се използва опитът на здравни учени, физиолози за упражнения, експерти по поведенчески промени и диетолози/диетолози при разработването и изпълнението на програма за упражнения или интервенция за физическа активност.

Препратки

Brooks NE, Bowes J, Gava L, N January, Esterhuizen A & Myburgh KH (2014). Дванадесет седмици упражнения в общността подобряват здравните параметри при жените, живеещи в полуселски град в Южна Африка. FASEB J 28: 884.25.

Capurso C & Capurso A (2012). От излишно затлъстяване до инсулинова резистентност: ролята на свободните мастни киселини. Vascul Pharmacol 57, 91–97.

Дънкан GE (2010). Преразгледана концепцията „годен, но дебел“: изчисления, базирани на населението, използващи NHANES. Int J Behav Nutr Phys Act 24: 7: 47.

Gibala MJ, Little JP, MacDonald MJ & Hawley JA (2012). Физиологични адаптации към интервални тренировки с нисък обем и висока интензивност в здравето и болестите. J Physiol 590,5, 1077–1084.

Грей CM, Hunt K, Mutrie N, Anderson AS, Treweek S & Wyke S (2013). Управление на теглото за мъже с наднормено тегло и затлъстяване, доставено чрез професионални футболни клубове: пилотно рандомизирано проучване. Int J Behav Nutr Phys Act 10.

Hunt K, Wyke S, Gray CM, Anderson AS, Brady A, Bunn C, Donnan PT, Fenwick E, Grieve E, Leishman J, Miller E, Mutrie N, Rauchhaus P, White A & Treweek S (2014). Програма за отслабване и здравословен начин на живот, чувствителна към пола, за мъже с наднормено тегло и затлъстяване, предоставена от футболни клубове на Шотландската висша лига (FFIT): прагматично рандомизирано контролирано проучване. Лансет 383, 1211–1221.

Knowler WC, Barrett-Connor E, Fowler SE, Hamman RF, Lachin JM, Walker EA & Nathan DM (2002). Изследователска група по програма за профилактика на диабета. Намаляване на честотата на диабет тип 2 с намеса в начина на живот или метформин. N Engl J Med 346, 393–403.

Lim EL, Hollingsworth KG, Aribisala BS, Chen MJ, Mathers JC & Taylor R (2011). Обрат на диабет тип 2: нормализиране на функцията на бета-клетките във връзка с намален панкреас и чернодробен триацилглицерол. Диабетология 54, 2506–2514.

McAuley PA & Blair SN (2011). Парадокси на затлъстяването. J Sports Sci 29, 773–782.

Neal CM, Hunter AM, Brennan L, O’Sullivan A, Hamilton DL, De Vito G & Galloway SD (2013). Шест седмици поляризирано разпределение на интензивността на тренировката води до по-големи физиологични и адаптивни резултати, отколкото праговия модел при обучените колоездачи. J Appl Physiol 114, 461–471.

Talanian JL, Galloway SD, Heigenhauser GJ, Bonen A, Spriet LL (2007). Две седмици аеробни интервални тренировки с висока интензивност увеличават способността за окисляване на мазнините по време на тренировка при жените. J Appl Physiol 102, 1439–1447.

Timmers S, Schrauwen P & de Vogel J (2008). Мускулен метаболизъм на диацилглицерол и инсулинова резистентност. Физиол Бехав 94, 242–251