Габриел К. Шайби

1 Колеж по медицински сестри и здравни иновации, Държавен университет в Аризона

2 School of Nutrition and Health Promotion, Arizona State University

3 Югозападен интердисциплинарен изследователски център, Държавен университет в Аризона

4 Отдел по ендокринология и диабет, Детска болница Финикс

Джъстин Р. Райдър

1 Колеж по медицински сестри и здравни иновации, Държавен университет в Аризона

Джоун Йънг Ким

1 Колеж по медицински сестри и здравни иновации, Държавен университет в Аризона

Естела Бараса

1 Колеж по медицински сестри и здравни иновации, Държавен университет в Аризона

Резюме

Въпреки доказателствата за противното, интервенциите с упражнения за затлъстели младежи целят загуба на тегло като средство за подобряване на здравето. Използвайки „Упражнение е медицина“ като рамка, ние представяме концептуален модел за полезните ефекти от упражненията, независимо от загубата на тегло при затлъстели младежи, и подчертаваме нови биомаркери за кардиометаболитно здраве, които могат да се окажат полезни като интервенционни цели за тази популация.

ВЪВЕДЕНИЕ

Педиатричното затлъстяване е достигнало епидемични размери при деца и юноши. Успоредно с настоящата епидемия от затлъстяване при деца е увеличаване на свързаните със затлъстяването здравословни състояния, включително хипертония, дислипидемия и диабет тип 2. Въпреки че все още са редки при малките деца, тези състояния стават все по-чести при юношите и в крайна сметка могат да допринесат за намалена продължителност на живота на затлъстелите младежи.

Докато базираните на населението стратегии за обществено здраве са в състояние да променят тенденциите в детското затлъстяване, тежестта за справяне с управлението на теглото сред затлъстелите деца и юноши е паднала върху здравните специалисти. Използвайки опростен биоповеденчески модел, промените в начина на живот, насочени към намален енергиен прием и увеличени енергийни разходи, за да предизвикат отрицателен енергиен баланс, са крайъгълният подход към загубата на тегло. От прагматична гледна точка този подход се оказва с ограничен успех по отношение на лечението на детското затлъстяване. За разлика от това, нарастващата част от литературата предполага, че е правдоподобно за промяна на начина на живот и по-конкретно упражнения, за да се подобри кардиометаболитното здраве дори при липса на загуба на тегло. (21, 31, 34, 36, 40, 41) Като се има предвид, че по-голямата част от затлъстелите младежи ще останат такива до края на живота си, ние предлагаме алтернативен подход, който е насочен към намаляване на рисковите фактори на заболяването чрез упражнения, а не загуба на тегло.

упражнение

Концептуална рамка за упражнения за подобряване на кардиометаболитното здраве при затлъстели младежи, независимо от загубата на тегло.

Затлъстяване

Диабет тип 2

Въпреки че все още се счита за рядък, T2D все повече се превръща в клиничен проблем сред подгрупите на юношите и особено тези от малцинственото население. T2D се определя клинично като хипергликемия, измерена чрез плазмена глюкоза на гладно ≥ 126 mg/dl, двучасова глюкоза ≥ 200 mg/dl след орален глюкозен толерантен тест (OGTT) или чрез HbA1c ≥6,5%. Тези клинични показатели рядко се използват като първични целеви интервенции в проучвания за педиатрични упражнения на младежи със затлъстяване. За разлика от това, изследователите в исторически план са се фокусирали върху промени в действието на инсулина (т.е. намаляване на инсулиновата резистентност и/или повишаване на инсулиновата чувствителност), които се смятат за централни за патофизиологичния процес, лежащ в основата на T2D. Няколко рецензии (26, 37) и скорошен мета-анализ (11) се фокусират върху ефектите от упражненията върху действието на инсулина при младите хора. Като цяло тези публикации подкрепят ефикасността на тренировъчните упражнения (както резистентни, така и аеробни) за подобряване на действието на инсулина при затлъстели младежи и предполагат, че подобренията в здравето са независими от промените в телесното тегло или състава. (26)

Риск от сърдечно-съдови заболявания

По отношение на традиционните кръвни маркери за ССЗ, Escalante и сътр. Проведоха мета-анализ на 7 проучвания, обхващащи общо 356 младежи със затлъстяване, и установиха, че ефектите от упражненията върху липидите и липопротеините са двусмислени с най-големите ефекти, наблюдавани за TG на гладно (ES = - 0.55). (10) Тези резултати са частично съгласувани с предишен мета-анализ, който отчита тенденция за упражнения за намаляване на TG с

12% при деца и юноши. (19) За отбелязване е, че намаляването на TG е установено, че е независимо от промените в теглото и телесния състав. Колективно тези метаанализи предполагат, че ефектите от упражненията върху традиционните рискови фактори за ССЗ са в най-добрия случай скромни и дават тласък на изследователите да надхвърлят тези традиционни маркери. За тази цел нарастващата част от литературата, произтичаща от данни за възрастни, предполага, че съществува „пропаст на рисковия фактор“, при която кардиопротективните ефекти от упражненията надхвърлят това, което иначе би могло да бъде предсказано или обяснено чрез промени в традиционните рискови фактори. (14) Следователно, правдоподобно е да се предположи, че „разликата в рисковия фактор“ може да бъде дори по-голяма при младите хора, тъй като периодът между повишения сърдечно-съдов риск и евентуалния резултат от ССЗ се разширява. В разделите по-долу ще изтъкнем проучвания, които са изследвали ефектите от упражненията върху нови и нововъзникващи кардиометаболитни маркери на риска при затлъстели младежи, които могат да помогнат за преодоляване на „разликата в рисковия фактор“ при по-младите популации и да разширят науката в областта.

Отвъд традиционните клинични маркери

НОВИ МАРКЕРИ НА КАРДИОМЕТАБОЛНОТО ЗДРАВЕ В ЗАДЪЛЖИТЕЛНАТА МЛАДЕЖ

Нови маркери за риск от диабет тип 2

Промени в концентрациите на глюкоза на гладно и след хранене след остър пристъп на аеробни упражнения при заседнали юноши (N = 12). Черните ленти са концентрации на глюкоза в контролния ден (само хранене), а сивите ленти са концентрации на глюкоза, когато храненето е предшествано от упражнения. Данните са представени като средна стойност ± SE.

Представителни криви на глюкозен отговор след 2-часов перорален тест за глюкозен толеранс при 2 затлъстели младежи с подобни нива на гладно и 2 часа. Монофазният отговор е показан с пунктирани линии, а двуфазният отговор е показан с плътни линии. Изгладените линии се получават от плазмените концентрации на глюкоза на гладно, 30, 60, 90 и 120 минути.

За да обобщим, потенциално полезните ефекти от упражненията върху новите маркери на риска за T2D включват подобрения във функцията на β-клетките, които могат да зависят от обема, намаляване на 1-часовите концентрации на глюкоза по време на OGTT и преминаване от монофазен към двуфазен глюкозен отговор “ форма ”по време на OGTT. Важно е да се спомене, че данните, подкрепящи последните две констатации, са в отговор на остър пристъп на упражнения. Като се има предвид, че ефектите от еднократна тренировка и адаптациите, наблюдавани в отговор на хронични тренировки, могат да повлияят на хомеостазата на глюкозата чрез различни физиологични механизми, (8) може да е преждевременно да се заключи, че наблюдаваните промени в тези нови маркери след остро упражнение ще съответстват на дългосрочното намаляване на риска от T2D, което се случва при тренировка с упражнения.

Нетрадиционни рискови фактори за ССЗ - Размер на частиците на липопротеините и разпределение на холестерола

Традиционните клинични измервания на общите концентрации на холестерол, особено LDL и HDL, може да не са толкова полезни за прогнозиране на риска от ССЗ, колкото размерът, плътността и/или броят на LDL и HDL частиците. (28) Поради тяхната хетерогенност, използвайки общ LDL и Концентрациите на HDL холестерол предоставят само груба оценка на фенотипа на всяка липопротеинова частица. Въпреки че се смята, че LDL холестеролът е важен предиктор за риска от ССЗ, малките, плътни LDL частици се считат за по-атерогенни от по-големите частици. Тези частици са по-лесно окислени и могат лесно да преминат през артериалната стена, където могат да насърчат ендотелната дисфункция и образуването на плаки. (29) Следователно, измерването на LDL и HDL частици директно може да осигури по-добра оценка на риска от ССЗ чрез мерки, които са по-близо до атеросклеротичен процес. В допълнение към оценката на риска от ССЗ, промените в LDL и HDL частиците са важни резултати за измерване на ефективността на интервенцията. Например, при възрастни, упражненията без загуба на тегло намаляват концентрациите на малки LDL и LDL частици и увеличават размера на LDL частиците, без да променят общите LDL концентрации. (27)

Съдови маркери на здравето

Нарушената ендотелна функция (т.е. ендотелната дисфункция) е една от най-ранните прояви на атеросклеротичния процес. Характеризира се с неспособността на ендотелните клетки да произвеждат достатъчно количество азотен оксид (NO), което води до липса на съдоразширяващ капацитет на съдовата система. (42) Ендотелната дисфункция се наблюдава при затлъстела младост и дори в по-голяма степен при затлъстела младост с T2D. (33) Като се има предвид, че ендотелната дисфункция предшества и предсказва развитието на ССЗ и неблагоприятни сърдечно-съдови резултати при възрастни, (42) има основание да се каже, че подобряването на ендотелната функция при затлъстелите младежи представлява потенциална цел за упражнения, насочени към отслабване или забавяне атеросклеротичния процес.

Зависима от ендотел разширяване, медиирано от потока (FMD) на брахиалната артерия при сухи контролни субекти (подредена лента) и затлъстели субекти след осем седмици бездействие (отворена лента) и осем седмици кръгови тренировки (плътна лента). Данните се изразяват като средна стойност ± SE. Въпреки че ящурът е бил значително нарушен при затлъстели лица по отношение на съвпадащите слаби контроли при влизане (p ® .

ПРИЗНАВАНИЯ

Искаме да благодарим на д-р Кевин Шорт за неговата щедрост при споделянето на данните му за глюкозния отговор при упражнения при заседнали юноши.

Тази работа бе подкрепена отчасти чрез безвъзмездна помощ от Националните здравни институти, Националния център за здравеопазване на малцинствата и здравни различия (P20MD002316). J.R.R. се подкрепя от грант за обучение от Националните институти по диабет и храносмилателни и бъбречни разстройства (T32DK083250)

Бележки под линия

Конфликт на интереси: Авторите нямат конфликт на интереси.