Хранене за спорт и упражнения

Тази статия е част от изследователската тема

Хранителни стратегии за насърчаване на мускулната маса и функция в рамките на здравословния период Вижте всички 22 статии

Редактиран от
Андрю Филп

Институт за медицински изследвания Гарван, Австралия

Прегледан от
Кацухико Сузуки

Университет Васеда, Япония

Нийл Шварц

Университет в Южна Алабама, САЩ

Принадлежностите на редактора и рецензенти са най-новите, предоставени в техните профили за проучване на Loop и може да не отразяват тяхното положение по време на прегледа.

борба

  • Изтеглете статия
    • Изтеглете PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Допълнителни
      Материал
  • Цитат за износ
    • EndNote
    • Референтен мениджър
    • Прост ТЕКСТ файл
    • BibTex
СПОДЕЛИ НА

Преглед на СТАТИЯ

  • Катедра по кинезиология, Факултет по приложни здравни науки, Университет на Ватерло, Ватерло, ON, Канада

Въведение

Средната продължителност на живота се е увеличила с 20 години, увеличавайки възрастта на населението по света (1). В същото време нивата на затлъстяване също са се увеличили радикално (2). През 2015 г. 603,7 милиона възрастни са считани за затлъстели, което е почти двойно повече от отчетените през 1980 г. (2). Затлъстяването е свързано с множество съпътстващи заболявания като сърдечно-съдови заболявания, метаболитен синдром и диабет тип 2 (T2D) (2, 3). Разпространението на преддиабет (PD) и T2D се е увеличило драстично през последните години, засягайки около 422 милиона възрастни по целия свят (4). T2D се характеризира с повишени нива на глюкоза в кръвта, причинени от нарушение на глюкозния толеранс поради развитието на инсулинова резистентност (IR) и относителна инсулинова недостатъчност (5). IR и нарушената инсулинова чувствителност (IS) намаляват способността на мускулните клетки да поемат и съхраняват глюкоза (5).

Факторите на начина на живот, като диета и упражнения, играят решаваща и централна роля при боравенето с глюкозата и ИС (19). Докато физическото натоварване отдавна е признато за неговия сенсибилизиращ глюкозния ефект, способността за упражнения при по-възрастни популации може да бъде нарушена от немощ, физическо увреждане и болести (20). Междувременно диетата също играе съществена роля в профилактиката и лечението на диабет и саркопения. По-конкретно, консумацията на протеини в храната и получените от храната аминокиселини могат да бъдат най-голямата алтернатива за забавяне или предотвратяване на катаболизма на мускулните протеини при възрастни възрастни (21, 22). С възрастта обаче се наблюдава намаляване на консумацията на протеини и ефективността, което може да се дължи на намален апетит, затруднено дъвчене или промени в храносмилането (23). Целта на настоящия преглед е да се обсъди ролята на протеина за намаляване на спада в мускулната маса и чувствителността към инсулин за предотвратяване на T2D и саркопения при възрастни възрастни.

Роля на мускулната маса в регулирането на плазмената глюкоза и поддържането на инсулиновата чувствителност

Мускулна маса, стареене и инсулинова резистентност

Мускулната маса е важна извън нейната роля за насърчаване на движението на човешкото тяло. Скелетните мускули също допринасят значително за изхвърлянето на глюкоза след хранене, окисляването на липидите, метаболизма в покой и метаболизма на протеините в цялото тяло (24, 25). Мускулната маса се определя от относителните скорости на синтеза на мускулен протеин (MPS) и разграждането на мускулния протеин (MPB). На гладно, нивата на MPB надвишават MPS, което води до отрицателен протеинов баланс в скелетните мускули (26). В отговор на храненето с протеини се наблюдава значително увеличение на скоростта на MPS поради повишената наличност на аминокиселини и намаляване на скоростта на MPB поради повишеното циркулиране на инсулин, което води до състояние на нетен положителен белтъчен баланс (27). Общият нетен белтъчен баланс се определя от относителните норми на MPS и MPB през тези периоди на хранене и на гладно, които с течение на времето ще диктуват дали има увеличение, загуба или поддържане на скелетната мускулна маса (25, 28).

Прогресивната загуба на чиста телесна маса, която настъпва със стареенето, се дължи на дисбаланс между MPS и MPB (22, 29). Докато по-ранни проучвания съобщават, че свързаната с възрастта загуба на мускулна маса може да се дължи на спад в базалните нива на MPS (30–32), повишени нива на MPB (33) или комбинация от двете, последните данни сочат, че това се дължи на притъпен MPS отговор на хранене с протеини, наречен анаболна резистентност (34–37). Всъщност проучване на Volpi et al. (34) установяват, че при вливане както на млади, така и на възрастни мъже и жени със смес от аминокиселини и глюкоза, нивата на MPS са били повишени само при млади здрави възрастни. Тези открития са потвърдени от Cuthbertson et al. (36), които не откриват разлики в честотата на MPS между млади и възрастни мъже в покой, но MPS реакцията на болус от кристални незаменими аминокиселини е намалена при по-възрастните в сравнение с по-младите мъже. По същия начин, Smith et al. (38) установяват сходни базални честоти на MPS между млади и възрастни мъже и притъпен MPS отговор на инфузия на аминокиселини при възрастни мъже. Това проучване обаче установява също, че базалните MPS са били

30% по-висок при възрастните в сравнение с младите жени и този в отговор на аминокиселинната инфузия MPS се увеличава при млади, но не и по-възрастни жени (38). Заедно тези констатации предполагат, че е малко вероятно дефицит в базалните нива на MPS при възрастни възрастни, а по-скоро намалена чувствителност и отзивчивост на MPS към стимулите за хранене. Освен това, тези открития предполагат, че има сексуален диморфен ефект на стареенето върху базалните и хранените нива на MPS.

Загубата на мускулна маса при стареене се влошава при болестни състояния, характеризиращи се с IR, като T2D и PD (Фигура 1). При здрави възрастни инсулинът помага за регулиране на протеиновия метаболизъм в мускулите и е от съществено значение за мускулния растеж (9). Освен това, докато инсулинът играе разрешаваща роля за насърчаване на MPS в присъствието на аминокиселини, е от съществено значение да се позволи намаляване на MPB в хранено състояние (27). В IR състояние инсулинът не е в състояние да намали MPB в хранено състояние, което в крайна сметка води до още по-отрицателен баланс на мускулния протеин (9), разграждане на мускулния протеин и загуба на мускули (39). Като такива, възрастните, които са с IR, са изложени на още по-голям риск от саркопения, тъй като остаряват, тъй като не само са по-малко способни да постигнат анаболен отговор на протеиновото хранене, но и са по-малко способни да притъпят MPB на гладно. Всъщност, проучвания при по-възрастни индивиди преди диабет или диабет показват, че процентите на намаляване на мускулната маса са по-високи от наблюдаваните при здрави възрастни хора (40) и че те имат по-ниска мускулна маса, сила и функция от контролите, съответстващи на възрастта (41).

Фигура 1. Инсулиновата резистентност и анаболната резистентност са отличителните белези на стареенето и могат да влошат повишения риск от саркопения и диабет тип 2. Инсулиновата резистентност води до по-ниска способност за намаляване на разграждането на мускулните протеини в хранено състояние, което може да доведе до загуба на мускулна маса, допринасяйки за развитието на саркопения. Възрастните възрастни имат анаболна резистентност, което води до намаляване на синтеза на мускулни протеини в нахранено състояние, което извънреден труд води до загуба на мускулна маса. По-ниската мускулна маса ще намали капацитета за съхранение на глюкоза, което от своя страна може да увеличи риска от диабет тип 2.

Скелетните мускули са най-голямото хранилище за глюкоза в тялото, което представлява> 75% от изхвърлянето на глюкоза (17, 42). В действителност е доказано, че скелетната мускулна маса спрямо телесното тегло е обратно свързана с IR (42). Като такова, намаляването на мускулната маса, наблюдавано при стареене, може да повлияе неблагоприятно на IR и риска от развитие на T2D. Тези открития показват, че дори здравите възрастни възрастни живеят в порочен кръг, при който загубата на мускулна маса може да доведе до IR, което може да доведе до допълнителна загуба на мускулна маса. Освен това, тези, които започват процеса на стареене с нарушена IS, PD или T2D, могат да бъдат изложени на още по-голям риск от саркопения, тъй като са влезли в този цикъл по-рано и губят мускулна маса с по-голяма скорост (40). Въпреки това, стратегии, които могат да подобрят мускулната маса, могат да имат дълбоко въздействие върху предотвратяването на развитието на T2D при възрастни възрастни, тъй като изследванията показват, че дори 3% нарастване на мускулната маса е свързано със 7,5% относително намаляване на риска преди диабет (42 ).

Хранителни стратегии при стареене, саркопения, диабет тип 2

Препоръки за протеини за възрастни хора и лица с диабет тип 2

В момента препоръчителната хранителна добавка (RDA) за консумация на протеини е 0,8 g/kg/ден протеин или 10–35% от общия енергиен прием (11, 43, 44). Тази препоръка обаче се основава главно на метода на датирания азотен баланс и проучванията, проведени при млади здрави мъже и може да не покрие нуждите на застаряващите възрастни възрастни (11). В действителност има много доказателства, които препоръчват по-висок дневен прием на протеин от 1,0–1,2 g/kg/ден при здрави възрастни възрастни, особено тези, които се нуждаят от допълнителна подкрепа, за запазване на мускулната маса и функция (29, 45, 46). Допълнителните препоръки включват повишено количество от 1,2–1,5 g/kg/ден при възрастни възрастни, които са недохранени или са изложени на риск от недохранване, с още по-високи препоръки за лица с тежко заболяване или нараняване (46). Усложнява нещата констатацията, че възрастните възрастни са по-малко склонни да консумират адекватни количества протеин в сравнение с по-младите си колеги (47). За съжаление, приблизително една трета от възрастните на възраст над 50 години не отговарят на RDA за протеина, като зашеметяващите 35% от възрастните възрастни в институционални грижи не отговарят на очакваното средно изискване (EAR), което е минималното ниво на прием на протеин за поддържане на правилна мускулна цялост (43, 48), което може да повлияе на цялостното им здраве и риск от заболяване.

Въпреки че отдавна се препоръчва управление на начина на живот като здравословна диета за подобряване на гликемичния контрол, не е сигурно какъв диетичен подход е най-подходящ за хора с диабет, като повечето препоръки са съсредоточени около индивидуализирани нужди въз основа на гликемичния контрол, възрастта и съпътстващите заболявания (44 ). Остава спор за това какво представлява идеалният състав на макронутриенти за здравословна диета при диабет (44). Въпреки че има диетични препоръки за лица с PD или T2D, фокусът остава върху подобряването на гликемичния контрол чрез намаляване на енергийния прием, намаляване на приема на мазнини и наситени мазнини и увеличаване на приема на диетични фибри (44, 49). Всъщност препоръките за прием на протеини не се различават от препоръчаните за общата популация, въпреки протеиновата анаболна резистентност и по-голямата нужда от протеин в резултат на възпаление и окислителна модификация на протеини при лица с диабет (50).

Фигура 2. Взаимосвързани ефекти от повишената консумация на протеин върху фактори, свързани както със саркопенията, така и с диабет тип II при възрастни възрастни.

Приемът на протеин и неговият ефект върху инсулиновата чувствителност и гликемичния контрол

Затлъстяването, особено централното или висцералното затлъстяване, е рисков фактор за развитието на T2D и е често срещано при PD и T2D (59). Загубата на тегло остава доминиращ фактор за намаляване на риска от диабет, със загуба на тегло от

5 кг отчитане на

55% намаляване на риска от T2D при лица с наднормено тегло или затлъстяване с нарушен контрол на глюкозата (60). Загубата на тегло, дори умерената загуба на тегло при пациенти с наднормено тегло и затлъстяване подобрява маркерите на гликемичния контрол при T2D (61–63). Енергийно ограничените диети с високо съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати са успешни в подобряването на загубата на тегло и контрола на глюкозата при T2D (49). Важно е обаче не само количеството отслабване, но и съставът на отслабването. Докато традиционното ограничаване на енергията води до загуба на тегло, този тип отслабване предизвиква не само загуба на мастна маса (

75% от загубената маса), но също така и загуба на мускулна маса (

25% от загубената маса), което може да има неблагоприятни метаболитни последици, особено при възрастни хора, които вече губят мускулна маса (64–66). Всъщност е доказано, че при възрастните възраст общата загуба на тегло е представена от по-висок процент загуба на чиста маса в сравнение с мастната маса, докато увеличаването на теглото е до голяма степен представено от увеличаване на мастната маса (67). Това намаляване на чистата телесна маса може да има неблагоприятни метаболитни последици и да ускори развитието на T2D и саркопения при възрастни хора.

По-високите протеинови диети също твърдят благоприятни ефекти върху IS и гликемичния контрол, независимо от загубата на тегло. Изследване на Gannon and Nuttall (78) установява, че при мъже с диабет след 5 седмици на високо протеинова, нисковъглехидратна диета е имало намаляване на нивата на кръвната захар на гладно и съдържанието на гликохемоглобин без значителни промени в телесното тегло. Друго проучване от същата изследователска група потвърждава тези открития, като показва, че диетата с високо съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати понижава реакцията на глюкоза след хранене и подобрява общия контрол на глюкозата при мъже и жени с диабет, въпреки че няма промени в телесното тегло в сравнение с по-традиционната диета с високо съдържание на въглехидрати ( 79). Заедно тези проучвания показват, че консумирането на диета с по-високо съдържание на протеини е полезно за подобряване на гликемичния контрол при лица с T2D по време на поддържане на теглото. Като се има предвид, че загубата на тегло не винаги се препоръчва при възрастни хора поради ефектите от загубата на тегло върху чистата телесна маса (67, 80), тези констатации са важни, тъй като предполагат, че диетата с по-високо съдържание на протеини може да бъде ефикасна за подобряване на гликемичния контрол при възрастни хора с IR, PD или T2D без загуба на тегло; обаче се изискват изследвания при възрастни възрастни с IR.

Специалният случай за консумация на млечни протеини за подобряване на мускулната маса и инсулиновата чувствителност при възрастни възрастни

Доказано е също, че консумацията на млечни продукти подобрява IS (81). Изследване на Choi et al. (82) установяват, че всяка допълнителна порция млечни продукти на ден е свързана с 9% по-нисък риск от T2D при мъжете. Защитният ефект от приема на млечни продукти се наблюдава независимо от индекса на телесна маса, нивата на физическа активност и фамилната анамнеза (82). Тази връзка е потвърдена при жени, независимо от възрастта, ИТМ, нивото на физическа активност и фамилната анамнеза, като всяка допълнителна порция млечни продукти на ден е свързана с 4% по-нисък риск за T2D (83). Освен това, обратната връзка между честотата на приема на млечни продукти и синдрома на инсулинова резистентност (IRS) при възрастни с наднормено тегло също се наблюдава в проучването CARDIA (84). IRS се определя като наличие на 2 или повече анормални глюкозни хомеостази, затлъстяване, повишено кръвно налягане и дислипидемия, които увеличават риска от развитие на T2D. В това проучване 10-годишната честота на IRS е била с две трети по-ниска при възрастни с наднормено тегло, които са консумирали повече от 5 порции на ден млечни продукти в сравнение с тези, които са консумирали Ключови думи: протеини, млечни продукти, стареене, диабет тип 2, саркопения, упражнения за резистентност

Позоваване: Beaudry KM и Devries MC (2019) Хранителни стратегии за борба с диабет тип 2 при възрастни възрастни: значението на протеините. Отпред. Nutr. 6: 138. doi: 10.3389/fnut.2019.00138

Получено: 12 април 2019 г .; Приет: 13 август 2019 г .;
Публикувано: 28 август 2019 г.

Андрю Филп, Институт за медицински изследвания Гарван, Австралия

Нийл Шварц, Университет в Южна Алабама, САЩ
Кацухико Сузуки, Университет Васеда, Япония