От Катедрата по физиологични науки, Калифорнийски университет, Лос Анджелис (C.K.R., R.J.B.), и Отделението по нефрология и хипертония, Катедра по медицина, Калифорнийски университет, Ървайн (C.K.R., N.D.V.).

От Катедрата по физиологични науки, Калифорнийски университет, Лос Анджелис (C.K.R., R.J.B.), и Отделението по нефрология и хипертония, Катедра по медицина, Калифорнийски университет, Ървайн (C.K.R., N.D.V.).

От Катедрата по физиологични науки, Калифорнийски университет, Лос Анджелис (C.K.R., R.J.B.), и Отделението по нефрология и хипертония, Катедра по медицина, Калифорнийски университет, Ървайн (C.K.R., N.D.V.).

Преглеждате най-новата версия на тази статия. Предишни версии:

Резюме

Заден план- Диетата и упражненията могат да повлияят на кръвното налягане и атеросклеротичния риск.

Напоследък вниманието се фокусира върху оксидативния стрес като причинителен фактор за хипертония. 4 Показахме, че диетата с високо съдържание на мазнини, рафинирана въглехидрати води до оксидативен стрес, намалена наличност на NO и ендотелна дисфункция при животните. 5 Едно проучване при хора демонстрира, че диетата с ниско съдържание на мазнини с плодове, зеленчуци и млечни продукти с ниско съдържание на мазнини може да намали АН както при пациенти с хипертония, така и при нормотоници. 6 Освен това е доказано, че упражненията намаляват АТ при лица с хипертония. 7 Съответно, това проучване е предназначено да изследва ефектите на комбинираната, краткосрочна диета и упражнения върху хипертонията, оксидативния стрес и наличието на NO при мъжете.

Методи

Интервенция при диета и упражнения

Протоколът за изследване е одобрен от Комитета за защита на човешките субекти и е получено информирано съгласие на всички субекти преди записването. Серумът е получен от 11 мъже (възрастови граници = 38 до 72 години), които доброволно са участвали в 21-дневната диета и упражнения в Центъра за дълголетие на Притикин. Болестите при медикаментозна терапия включват хиперхолестеролемия и хипертония при 3 индивида. Хипертония е налице при 7 пациенти и диабет тип 2 при 2 пациенти.

След като бъдат записани, е взета пълна история и участниците са получили физически преглед и са били подложени на 21-дневна диета и упражнения. Ястията бяха сервирани на шведска маса и на всички участници беше разрешено да се хранят ad libitum. Това беше предназначено да изследва ефекта на променения състав на храната за разлика от нейното количество. Готовите ястия съдържат ≈10% калории от мазнини (съотношение полиненаситени/наситени мастни киселини = 1,24), 15% до 20% от протеини и 70% до 75% от предимно нерафинирани въглехидрати. Въглехидратите са от пълнозърнести пълнозърнести храни (≥5 порции/ден), зеленчуци (≥4 порции/ден) и плодове (≥3 порции/ден). Протеините се получават предимно от растителни източници, с обезмаслени млечни продукти (до 2 порции/ден) и сервирани риби или птици (на порции 3 1/2 oz.) 1 d/wk и супи или гювечи (2 d/wk). Алкохол, тютюн и кофеинови напитки не бяха разрешени.

BP в покой се измерва със стандартни аускултационни техники след няколко минути тиха почивка в легнало положение. Режимът на упражнения се състоеше от ежедневно ходене с тренировъчен пулс в продължение на 45 до 60 минути, определено чрез степенуван стрес тест на бягаща пътека. Тренировъчният сърдечен ритъм е определен като 70% до 85% от максималния сърдечен ритъм, получен по време на теста за толерантност към упражнения на бягаща пътека.

Взети са кръвни проби на гладно на 1 и 21 ден и серумът се отделя чрез центрофугиране и се съхранява при -80 ° C, докато се анализира.

Определяне на метаболитни параметри, 8-Iso простагландин F2α и екскреция на екскреция на метаболит с NO в урината

Триглицеридите (TG), общият холестерол (Total-C), HDL-холестеролът (HDL-C), глюкозата и инсулинът бяха измерени, както е описано по-горе. 8 Серумен 8-изопростагландин F2α (8-iso-PGF2α) се измерва като се използва ензимен имуноанализ (Cayman Chemical). Двадесет и четири часа урина се събира на 1 и 21 ден и се измерва екскрецията на NO метаболит в урината (NOX), както е описано по-горе. 5

Статистически анализ

Статистическите анализи бяха извършени с Graph Pad Prism (Graph Pad Software, Inc). Стойностите преди и след публикуването бяха сравнени с помощта на съчетана двойка т тестове. Данните са изразени като средна стойност ± SEM, с P 30 kg/m 2) (Таблица). И двете систолни (P

Метаболитни характеристики

Оксидативен стрес и NOX в урината

Серум 8-iso-PGF2α намалява (P 2 = 0,68, P

диетата

Ефект от диетата и упражненията върху 8-iso-PGF2α (A). Ефект от диетата и упражненията върху упражненията върху NOX (B) в урината. Връзка между NOX в урината и инсулин (C). Стойностите са средни стойности ± SE. *P

Дискусия

Понастоящем повечето препоръки за промяна на начина на живот за намаляване на АН подчертават загубата на тегло и намаляването на консумацията на сол и алкохол. Интервенции като ежедневни упражнения и други диетични модификации (т.е. тип въглехидрати, прием на фибри, хранителни мазнини и прием) обаче са получили по-малко внимание. Настоящото проучване е първото, което показва, че неограничената консумация на диета с ниско съдържание на мазнини и богата на фибри и ежедневни упражнения може да смекчи оксидативния стрес, да подобри наличността на NO и да нормализира BP при затлъстели мъже в рамките на 3 седмици. Мъжете демонстрират значително намаляване на систоличния и диастоличния BP, BMI, серумните липиди, инсулин и 8-iso-PGF2α, със значително подобрение на инсулиновата чувствителност и увеличаване на NOX в урината.

Клиничното проучване на диетичните подходи за спиране на хипертонията (DASH) 6, което тества диета с високо съдържание на плодове и зеленчуци и нискомаслени млечни продукти и намалено червено месо, захар и рафинирани въглехидрати, демонстрира значително намаляване на АН след 8 седмици. При настоящата интервенция се наблюдават по-изразени намаления на систоличния (19 mm Hg) и диастоличния (8 mm Hg) BP в рамките на 3 седмици. В началото на проучването 7 от 11-те пациенти са били с хипертония, но в края никой не е имал хипертония (> 140 mm Hg систолна или> 90 диастолна). По-силното намаляване на АН и други промени, отбелязани в настоящото проучване в сравнение с предишни проучвания, се дължат най-вероятно на по-строгите диетични промени, добавеното упражнение или комбинация от двете. Загубата на тегло сама по себе си вероятно не е допринесла значително за настоящото проучване, тъй като не е имало връзка между промените в BP и BMI. Средният ИТМ намалява от 37,5 на 36,1, което показва наличието на затлъстяване след интервенция въпреки нормализирането на кръвното налягане. В скорошно проучване 9 умишлена загуба на тегло, постигната чрез стомашна хирургия, която води до трайна загуба на тегло от ≈20 kg, не е оказала ефект върху честотата на хипертония по време на 8-годишен период на наблюдение.

Увеличеният прием на фибри, антиоксиданти и други фитохимикали, както и намалената консумация на мазнини и рафинирана захар, най-вероятно са допринесли за намаляването на инсулина и оксидативния стрес и подобренията в NOX и BP в урината в настоящото проучване. Vogel et al 10 демонстрират, че еднократно хранене с високо съдържание на мазнини може да наруши ендотелната функция при здрави индивиди и този отговор се блокира чрез предварителна обработка с антиоксидантни витамини С и Е, което предполага оксидативен механизъм. 11 Title et al 12 съобщават за увреждане на ендотелиум-зависима от потока медиирана вазодилатация при здрави индивиди след орално натоварване с глюкоза, което също е предотвратено с предварително антиоксидантно лечение. По-нови данни сочат, че плодовете и зеленчуците могат да намалят АН, 13 да предпазват от липидна пероксидация и да увеличават антиоксидантния капацитет, както се вижда от повишените плазмени каротеноиди (т.е. критоксантин, лутеин, β-каротин) 14,15 и капацитет за абсорбиране на серумен кислород. 14.

Изопростаните са семейство ейкозаноиди, произведени главно чрез неензимно окисляване на арахидоновата киселина от реактивни кислородни видове. Следователно тяхното производство се увеличава при наличие на оксидативен стрес. Намаляването на 8-iso-PGF2α в настоящото проучване предполага подобряване на оксидативния стрес чрез диета и упражнения. Томпсън и др. 15 документираха 35% намаление на 8-iso-PGF2α в урината след 14 дни консумация на масив плодове и зеленчуци и предположиха, че това е важно за максимално излагане на различни полезни фитохимикали, много от които остават недефинирани. Това може да допринесе за увеличаване на наличността на NO, както се наблюдава в това проучване, както и за намаляване на други окислителни процеси, които допринасят за хипертония и други хронични заболявания.

Налице е значително подобрение в наличността на NO след диета и упражнения. Това може да се дължи или на увеличаване на производството на NO, или на намаляване на секвестирането на NO от реактивни кислородни видове. Намаляването на 8-iso-PGF2α предполага намаляване на активните кислородни форми и следователно намалено извличане на NO. Последното заключение се основава на предишните ни проучвания върху животни, които документират, че консумацията на диета от западен тип може да ограничи наличието на NO чрез засилено реактивирано с реактивен кислород инактивиране и секвестиране на NO. 5

Компонентът на упражнението може да е допринесъл за подобрената наличност на NO и намаляване на BP. Доказано е, че тренировките за упражнения увеличават производството на NO и експресията на NOS, подобряват нивата на антиоксидантните ензими и подобряват ендотелната дисфункция. 16 По този начин добавеното упражнение може да е допринесло за увеличения NOX в урината и намаляването на 8-iso-PGF2α, както и за по-значителния спад на АН, отбелязан в настоящото проучване в сравнение с предишни проучвания. 6 В допълнение, както диетата, така и упражненията могат да допринесат за подобряване на чувствителността към инсулин в настоящото проучване. Petrie et al 17 са показали, че инсулиновата чувствителност е свързана с ендотелната функция, процес, който може да обясни значителната корелация между намаляването на инсулина и повишаването на NOX в урината, установено в настоящото проучване.

Едно ограничение е, че анализът, използван за откриване на липидна пероксидация, зависи както от степента на оксидативен стрес, така и от изобилието на липиден субстрат. Освен това, 8-iso-PGF2α може да се произведе чрез зависими от циклооксигеназа механизми, въпреки че се смята, че това е незначително при физиологични условия. 18.

Настоящото проучване показва, че неограничената диета с ниско съдържание на мазнини и богата на фибри комбинация с ежедневни упражнения може значително да понижи АН и да подобри хипертонията, както и да подобри рисковите фактори за други хронични заболявания за много кратко време. Трябва да се отбележи, че само промяната в състава на храната без ограничение в консумацията на храни доведе до подобрения във всички параметри. По-големите промени, наблюдавани в настоящото проучване в сравнение с предишни проучвания, показват, че по-интензивните промени в начина на живот водят до по-големи подобрения. Освен това, подобренията, постигнати в липидите, инсулин/глюкоза, оксидативен стрес, наличност на NO и кръвно налягане, могат да смекчат прогресията на хронични заболявания като коронарна артериална болест и диабет.

Това проучване беше подкрепено с безвъзмездна финансова помощ от Фондация за научни изследвания/образование L-B. Кристиан Робъртс е подкрепен от стипендия за национална изследователска стипендия, NIH F32 HL68406-01.