Jeśli jesteś na tym blogu nie pierwszy raz, zapewne zdajesz sobie sprawę z wielu korzyści jakie niesie za sobą bycie aktywny fizycznie. Tematem dzisiejszego wpisu, jest jak aktywność fizyczna może pomóc przeciwdziałać lub niwelować negatywne konsekwencje nieprawidłowego stężenia glukozy z którymi wiążę się cukrzyca typu 2. Aktywność fizyczna wraz z dietą i terapią farmakologiczną stanowi jeden z trzech filarów leczenia i opieki nad cukrzycą typu 2.
Może również posłuchać :
Co ciekawe ponad 60% chorych na cukrzycę nie uprawia regularnej aktywności fizycznej.
Powikłania cukrzycy mogą być różnorodne, prawdopodobieństwo wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych u pacjentów z cukrzycą jest 2 do 4 razy większe niż u osób zdrowych, ze względu na złożoność metaboliczną i współistniejące choroby towarzyszące cukrzycy typu 2, w tym otyłość, insulinooporność, dyslipidemię, hiperglikemię i nadciśnienie.
Liczne badania wskazują na znaczenie regularnych ćwiczeń w zapobieganiu i cofaniu chorób przewlekłych, w tym cukrzycą typu 2. Zarówno ćwiczenia aerobowe, jak i beztlenowe pomagają obniżyć poziom glukozy we krwi, zwiększyć wychwyt glukozy w komórkach i poprawić wrażliwość na insulinę. W artykule omówimy niesamowitą dynamikę między ćwiczeniami fizycznymi a cukrzycą typu 2 oraz sposób, w jaki możesz zwiększyć aktywność fizyczną w swojej rutynie.
U dorosłych prowadzących siedzący tryb życia masa i siła mięśni zmniejszają się stopniowo wraz z wiekiem, szczególnie po 45 roku życia, z wyraźniejszym spadkiem po 60. roku życia. Siedzący tryb życia może, zwiększać prawdopodobieństwo rozwoju cukrzycy. Tkanka mięśni szkieletowych — będąca pierwszym miejscem utylizacji glukozy i trójglicerydów — po 30. roku życia zmniejsza się o 3–8% co dekadę, co znacznie zwiększa ryzyko nietolerancji glukozy i patogenezy cukrzycy typ 2. Cukrzyca jest niezależnym czynnikiem ryzyka niskiej siły mięśniowej, a osoby z cukrzycy typ 2 w starszym wieku wykazują przyspieszony spadek siły i masy mięśniowej w porównaniu z rówieśnikami bez cukrzycy.
Tkanka tłuszczowa jest jedyną tkanką w naszym ciele, która została specjalnie zaprojektowana, aby łatwo wchłaniać krążące kwasy tłuszczowe i przechowywać je przez długi czas – to te zapasy na czarną godzinę. Posiada niezbędną maszynerię molekularną i enzymatyczną w porównaniu z innymi tkankami. Praktycznie rzecz biorąc, tkanka tłuszczowa jest przeznaczona do przechowywania kwasów tłuszczowych jako energii do późniejszego wykorzystania. Ponadto tkanka tłuszczowa chroni komórki mięśniowe i wątrobowe przed gromadzeniem się nadmiaru kwasów tłuszczowych, zapewniając im „bezpieczne” miejsce do przechowywania. Szczerze mówiąc nie chcielibyście wiedzieć, jak strasznie wyglądałoby wasze ciało gdybyście się przekarmiali i byli pozbawieni tkanki tłuszczowej jak w przypadku lipodystrofii. Odważni mogą wpisać sobie ten termin w google.
Jednak tylko ograniczona ilość kwasów tłuszczowych może bez konsekwencji gromadzić się w tkance tłuszczowej. Nadmierna akumulacja tłuszczu w adipocytach (komórkach tłuszczowych) wywołuje przewlekły stan zapalny i zaburza zdolność adipocytów do prawidłowego wchłaniania i magazynowania kwasów tłuszczowych.
Prowadzi to do kaskady problemów powodujących gromadzenie się kwasów tłuszczowych w tkankach, które nie są przeznaczone do przechowywania tłuszczu, takich jak komórki mięśniowe i wątrobowe. Magazynowanie tłuszczu w komórkach mięśniowych i wątrobowych (znane jako lipidy wewnątrzmięśniowe i wewnątrzwątrobowe) bezpośrednio wpływa na zdolność komórek do odpowiedzi na insulinę, prowadząc do insulinooporności. Z tego powodu nadmiar tkanki tłuszczowej jest istotną przyczyną ryzyka cukrzycy typu 2 i powinien być głównym celem interwencji mających na celu odwrócić insulinooporność.
Na szczęście badania pokazują, że ćwiczenia i aktywność fizyczna są skutecznymi niefarmakologicznymi interwencjami, które poprawiają kontrolę glikemii u osób z otyłością i cukrzycą typu 2, dzięki czemu mogą sprawić, że będziesz mógł lepiej kontrolować poziom glukozy. Regularne uczestnictwo w ćwiczeniach, zwłaszcza aerobowych i beztlenowych, ma również pozytywny wpływ na poziom cholesterolu, ciśnienie krwi, zdrowie układu krążenia, śmiertelność i ogólną jakość życia.
Ćwiczenia fizyczne i ich wpływ na transportery GLUT4
Glukoza jest głównym źródłem energii, którą organizm wykorzystuje jako paliwo. Utrzymanie prawidłowego metabolizmu glukozy jest niezbędne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego, homeostazy komórkowej i ogólnego stanu zdrowia. Gdy dana osoba ma nadwagę, posiada również nadmiar kwasów tłuszczowych w tkance tłuszczowej. Nadmiar tłuszczu powoduje reakcję zapalną, zaburzając szlaki insulinowe, co zakłóca i opóźnia proces usuwania glukozy z krwi. Nadmiar tłuszczu osłabia również sygnalizację insulinową w komórkach mięśniowych, prowadząc do insulinooporności.
Kombinacja niezdolności komórek mięśniowych do właściwej odpowiedzi na insulinę z niewystarczającym wydzielaniem insuliny w dużej mierze przyczynia się do wystąpienia cukrzycy typu 2 u osób otyłych (90-95% przypadków), a także może prowadzić do postępu już istniejącej choroby.
Trening poprawia wrażliwość na insulinę i jest podstawą leczenia insulinooporności i cukrzycy. Fundamentalną adaptacją do treningu wysiłkowego jest wzrost zawartości białka transportera glukozy 4 (GLUT4) w mięśniach szkieletowych. GLUT4 jest jednym z 13 białek ułatwiających transport glukozy. Zarówno wysiłek fizyczny, jak i insulina powodują, że GLUT4 przemieszcza się z wewnątrzkomórkowych pęcherzyków magazynujących do błony komórkowej, umożliwiając wnikanie glukozy do komórki, która może być następnie wykorzystana jako substrat podczas wysiłku lub podczas regeneracji po wysiłku w celu uzupełnienia zapasów glikogenu.
Regularne ćwiczenia fizyczne mają zdolność obniżania poziomu glukozy we krwi, poprawiają kontrolę glikemii i zwiększają wrażliwość na insulinę dzięki swojemu wpływowi na stymulację szlaków związanych z wychwytem glukozy. Kiedy zaczynasz ćwiczyć, organizm wykorzystuje glikogen, zmagazynowaną glukozę, aby zasilać pracujące mięśnie. Mięśnie szkieletowe odpowiadają za 40% masy ciała danej osoby i pokrywają 80% obciążenia glukozą.
Gdy glukoza dostaje się do komórki mięśniowej w procesie zwanym ułatwioną dyfuzją, kluczowe białka transportowe znane jako GLUT-4 stają się aktywne. Ułatwia to transport glukozy z krwiobiegu i przeniesienie jej do komórek, zwłaszcza komórek mięśni szkieletowych. Związek między mięśniami szkieletowymi GLUT-4 a zdolnością do transportu glukozy jest w odpowiedzi na insulinę i skurcze mięśni/ćwiczenia. Podczas ćwiczeń , skurcze mięśni pojawiają się w sposób ciągły, powodując wzrost przepływu krwi i rekrutację naczyń włosowatych. Te działania, które jednocześnie zachodzą podczas wysiłku, synergistycznie dają sygnały dla translokacji GLUT-4, ostatecznie pozwalając na zwiększenie wychwytu i utleniania glukozy w mięśniach.
U osób z cukrzycą typu 2 stymulowana insuliną translokacja GLUT4 jest zwykle upośledzona, ale zaangażowanie zarówno w ćwiczenia aerobowe, jak i treningi oporowe wykazały, że zwiększa się obfitość GLUT4 i wychwyt glukozy we krwi, nawet u osób z cukrzycą typu 2.
Wpływ ćwiczeń aerobowych na wrażliwość na insulinę
Dowody wykazały, że regularne ćwiczenia i aktywność fizyczna zmniejszają ryzyko insulinooporności, zespołu metabolicznego i cukrzycy typu 2, jednocześnie poprawiając wrażliwość na insulinę. W zależności od intensywności wykonywanych ćwiczeń, wychwyt glukozy w pracujących mięśniach może wzrosnąć od 7 do 20 razy w stosunku do normalnego poziomu podstawowego.
W przeglądzie systematycznym porównano wyniki badań z lat 2013-2016, w których naukowcy przeanalizowali wpływ aktywności fizycznej na wrażliwość całego organizmu na insulinę. Ten przegląd wykazał, że w badaniach powszechny wynik angażowania się w umiarkowanie intensywną aktywność fizyczną, taką jak szybki marsz, przez co najmniej 30 minut dziennie, obniżył ryzyko cukrzycy typu 2 i poprawił rokowania pacjentów z cukrzycą typu 2. Stwierdzono również, że aktywność ta wywiera zarówno natychmiastowy, jak i długotrwały wpływ na wrażliwość na insulinę i poprawia wyjściową kontrolę glikemii u osób ćwiczących w porównaniu z osobami mniej aktywnymi.
W jednym badaniu przeprowadzono interwencję ruchową z 53 kobietami, u których zdiagnozowano cukrzycę typu 2. Po 30-minutowym marszu, trzy razy w tygodniu przez osiem tygodni, badanie wykazało, że ćwiczenia fizyczne rzeczywiście skutecznie obniżały poziom glukozy i insuliny w osoczu, a także insulinooporność. Inne badanie złożone z 16 osób w stanie przedcukrzycowym z nadwagą siedzącą i otyli, starsi mężczyźni i kobiety stwierdzili, że po treningu trzy razy w tygodniu przechodzącym z 20 minut do 45 minut ćwiczeń aerobowych przez okres sześciu miesięcy, wrażliwość na insulinę uczestników wzrosła, podczas gdy ich poposiłkowy test glukozy spadł. Wyniki te były związane ze wzrostem gęstości ich naczyń włosowatych.
Niektóre badania wykazały nawet poprawę niezależnie od BMI i utraty wagi. W szczególności interwencja ruchowa, która zwiększyła intensywność treningu rowerowego w okresie ośmiu tygodni, wykazała, że przy braku utraty masy ciała uczestnicy „zwiększyli ekspresję receptorów insuliny i GLUT4 w mięśniach”. Co najważniejsze, różne badania potwierdziły, że regularne uczestnictwo w ćwiczeniach poprawia wrażliwość na insulinę. Jednak badania wykazały, że korzystny wpływ ćwiczeń na wrażliwość na insulinę zmniejsza się w ciągu trzech dni po treningu i nie jest widoczny po siedmiu dniach.
Inne źródła podają, że korzyści metaboliczne wynikające z ćwiczeń są uderzające, efekty są krótkotrwałe i zaczynają zanikać w ciągu 48 do 96 godzin.
Innymi słowy, wrażliwość organizmu na insulinę powróci do poziomu wyjściowego przed treningiem, jeśli ćwiczenia nie są spójne. Dlatego regularne wykonywanie ćwiczeń fizycznych jest niezbędne do zwiększenia ilości cząsteczek GLUT-4 w mięśniach szkieletowych oraz poprawy i utrzymania wrażliwości na insulinę oraz upośledzonego poziomu tolerancji glukozy.
🔍 W metaanalizie 9 randomizowanych badań obejmujących 266 dorosłych z cukrzycą typu 2, pacjenci przydzieleni losowo do 20 tygodni regularnych ćwiczeń przy 50% do 75% ich maksymalnej wydolności tlenowej ( VO2max ) wykazali znaczną poprawę HbA1c i wydolności krążeniowo-oddechowej. Co ważne, większy spadek HbA1c zaobserwowano przy bardziej intensywnych ćwiczeniach, co odzwierciedla większą poprawę kontroli glikemii wraz ze wzrostem intensywności ćwiczeń.
🔍 Zaledwie 7 dni intensywnego treningu aerobowego u dorosłych z cukrzycą typu 2 skutkuje lepszą kontrolą glikemii, bez żadnego wpływu na masę ciała. Zaobserowano obniżenie poziomu insuliny w osoczu na czczo, 45% wzrost stymulowanej insuliną utylizacji glukozy oraz zahamowanie wytwarzania glukozy przez wątrobę (HGP) podczas dokładnie kontrolowanych euglikemicznych zacisków hiperinsulinowych.
🔍 6 miesięcy treningu aerobowego u 60 osób dorosłych z cukrzycą typu 2 doprowadziło do zmniejszenia HbA1c (-0,63% vs 0,31%) , glikemii na czczo (− 18,6 mg/dl vs 4,28 mg/dl) insulinooporność (−1,52 vs 0,56), insulina na czczo (−2,91 mU/l vs 0,94 mU/l) oraz ciśnienie skurczowe (−6,9 mm Hg vs 1,22 mm Hg) w porównaniu z grupą kontrolną.
Cukrzyca typu 2 – trening oporowy – siłowy
U dorosłych prowadzących siedzący tryb życia masa i siła mięśni zmniejszają się stopniowo wraz z wiekiem, szczególnie po 45 roku życia, z wyraźniejszym spadkiem po 60. roku życia. Tkanka mięśni szkieletowych — będąca pierwszym miejscem utylizacji glukozy i trójglicerydów — po 30. roku życia zmniejsza się o 3–8% co dekadę, co znacznie zwiększa ryzyko nietolerancji glukozy i patogenezy cukrzycy typu 2.
Mięsień osoby z T2D może być zagrożony insulinoopornością, upośledzoną glikogenezą, dysfunkcją mitochondriów i akumulacją lipidów, starzenie się samo w sobie jest odpowiedzialne za utratę beztłuszczowej masy ciała, jednak zaburzenia metaboliczne i funkcjonalne mogą być zdecydowanie utrudnione dzięki ćwiczeniom siłowym.
Trening oporowy zapewnia poprawę składu ciała głównie poprzez wzrost beztłuszczowej masy ciała – to znaczy aktywnej masy metabolicznej zdolnej do usuwania glukozy z krwiobiegu, wykorzystując substrat glukozy do produkcji energii. Wykazano, że trening siłowy poprawia oporność na insulinę i kontrolę glikemii, zmniejszając stężenie hemoglobiny glikozylowanej (HbA1c), zwiększając masę mięśniową i/lub zmniejszając masę tłuszczu.
W przypadku osób otyłych bądź z nadwagą, chodzenie przez 20–30 minut nie mówiąc o bieganiu, może być trudne, a nawet bolesne. W przeciwieństwie do tego podnoszenie małych ciężarów i stymulacja mięśni mogą wydawać się ważną alternatywą, prowadzącą do przyrostów metabolicznych, które są niezbędne w leczeniu cukrzycy typ 2.
Główne korzyści udokumentowane w treningu siłowym u osób z T2D to:
- zwiększenie wrażliwości na insulinę i kontrola glikemii
- poprawa profili cholesterolu we krwi
- spadek ciśnienia krwi
- poprawa czynności serca
- wzrost siły i siły mięśniowej
- wzrost beztłuszczowej masy ciała
- wzrost gęstości mineralnej kości (z zapobieganiem sarkopenii i osteoporozie)
- wzrost dobowego wydatku energetycznego
- poprawa jakość życia
🔍 W badaniu Health Professional Follow-up Study, które monitorowało ponad 32 000 uczestników przez 18 lat, Ci, którzy trenowali siłowo przez ponad 150 minut tygodniowo, wykazali 34% zmniejszenie ryzyka cukrzycy typu 2 (znormalizowane dla wskaźnika masy ciała ( BMI) i ćwiczenia aerobowe). Ochrona, jaką daje aktywność fizyczna przed cukrzycą, wzrosła nawet o 60%, gdy w analizie uwzględniono osoby otyłe (BMI ≥ 30) wykonujące trening oporowy ≥150 min/tydzień.
Trening oporowy może stanowić doskonały sposób zapobiegania i leczenia cukrzycy typ 2 poprzez zmniejszenie trzewnej tkanki tłuszczowej i markerów stanu zapalnego. W 3-miesięcznym programie treningu siłowego u otyłych nastolatków stwierdzono istotną redukcję całkowitej i trzewnej tkanki tłuszczowej, której towarzyszyło zwiększenie wrażliwości na insulinę w porównaniu z niećwiczącą grupą kontrolną. Niektóre badania wykazały również, że treningi siłowe są skuteczne w redukcji tkanki tłuszczowej w jamie brzusznej u osób z cukrzycą typ 2, nawet bez utraty masy ciała.
🔍 12 tygodni treningu siłowego zmniejszyło poziom Hba1c 0,67% u pacjentów z cukrzycą typu 2, w porównaniu z grupą kontrolną prowadzącą siedzący tryb życia.
Większość osób jest w stanie lepiej kontrolować poziom glukozy we krwi i masę ciała poprzez wywołany przez trening siłowy, wzrost beztłuszczowej masy ciała i wrażliwość na insulinę. W szczególności trening oporowy zapobiega utracie beztłuszczowej masy ciała u osób dążących do utraty wagi z ograniczeniem kalorii.
Wrażliwość na insulinę i kontrolę glikemii można poprawić dzięki treningom siłowym poprzez wpływ na różne sposoby. Pierwszy z nich wiąże się ze wzrostem poziomu, gęstości i translokacji receptorów transportera glukozy 4 (GLUT4). Podobnie, ekspresja białek receptorów insuliny jest zwiększona, co w konsekwencji prowadzi do uwrażliwienia na insulinę przez trening.
Zwiększenie masy mięśniowej w połączeniu z redukcją HbA1c potwierdza hipotezę, zgodnie z którą treningi siłowe poprawiają kontrolę glikemii poprzez zwiększenie magazynowania glukozy w mięśniach. Co ciekawe, u 72% pacjentów z grupy treningu oporowego przyjmowanie przepisanych leków na cukrzycę zmniejszyło się w porównaniu z grupą kontrolną.
🔍 Podnoszenie ciężarów z umiarkowaną intensywnością w treningu obwodowym (trzy razy w tygodniu, 55% 1RM – 8 tygodni) wykazało zmniejszoną odpowiedź insulinową podczas doustnego testu tolerancji glukozy u pacjentów z cukrzycą w porównaniu z grupą kontrolną.
4 miesiące treningu siłowego i treningu aerobowego skutecznie poprawiły magazynowanie tłuszczu w wątrobie, wrażliwość na insulinę, całkowitą masę tłuszczu i HbA1c u dorosłych z cukrzycą i niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby.
Najlepszym rozwiązaniem wydaje się połączyć trening wytrzymałościowy/aerobowy i siłowy w celu zwiększenia korzyści u pacjentów z cukrzycą typ 2 i stanem przedcukrzycowym.
🔍 606 pacjentów z cukrzycą typ 2 z 22 ośrodków (w wieku 40–75 lat, średni poziom HbA1c równy 7,13%) zostało losowo przydzielonych do dwóch grup interwencyjnych: pierwsza grupa trenowała na siłowni z programem łączonym dwa razy w tygodniu pod nadzorem trenera osobistego, druga grupa, jako kontrolna, uczyła się samodzielnie, po programie nienadzorowanym. W rezultacie pierwsza grupa zaobserwowała poprawę we wszystkich profilach: wydolności tlenowej, sile, ciśnieniu krwi, obwodzie talii, lipidach, markerach stanu zapalnego i ryzyku sercowo-naczyniowym.
Istnieje kilka adaptacji, dzięki którym regularna trening siłowy może poprawić ogólną kontrolę glikemii (prawdopodobnie nawet bardziej niż to, co może zrobić trening aerobowy) i wrażliwość na insulinę. Oprócz zwiększania poziomów GLUT4, trening oporowy może zwiększać kinazę białkową B, receptory insuliny, zapasy glikogenu w mięśniach, syntazę glikogenu, oraz całkowita aktywność syntazy glikogenu po ostrym treningu. Zwiększa również kontrolę glikemii po części poprzez zwiększenie mikronaczyniowego przepływu krwi i dostarczania substratu do miocytów.
Dysfunkcja mitochondriów wiąże się ze starzeniem się i insulinoopornością. Pacjenci z cukrzycą typ 2 mają obniżoną zdolność oksydacyjną mitochondriów, przy zaburzonej morfologii mitochondriów i redukcji wielkości mitochondriów. Zdolność oksydacyjną mięśni szkieletowych można jednak zachować zarówno u osób starszych, jak i młodych, wykonując regularną, intensywną aktywność fizyczną, a przede wszystkim trening oporowy.
Nie tylko trening będzie miał wpływ na pozytywny profil glukozowo insulinowy, najlepiej oddaje to poniższa grafika.
Cukrzyca typu 2 – ile powinienem ćwiczyć?
Dorośli ze stanem przedcukrzycowym lub cukrzycą typu 2 powinni wykonywać ćwiczenia o umiarkowanej intensywności, przez co najmniej trzy dni w tygodniu, z nie więcej niż dwoma kolejnymi dniami bez ćwiczeń.
Z biegiem czasu intensywność, częstotliwość i czas trwania aktywności fizycznej i ćwiczeń powinny się zwiększać, aby osiągnąć co najmniej 150 minut tygodniowo w przypadku ćwiczeń o umiarkowanej intensywności. Obejmuje to szybki marsz z prędkością, jazdę na rowerze, tenis, taniec i ogólne prace w ogrodzie. Do intensywnych ćwiczeń, takich jak spacery, jogging, bieganie, pływanie, jazda na rowerze powyżej, zalecany czas trwania to minimum 75 minut tygodniowo.
Niezależnie od intensywności aerobowej, udział w co najmniej dwóch sesjach treningu oporowego w tygodniu (2-4 zestawy po 8-10 powtórzeń) powinien zostać włączony i dodany jako część całkowitego czasu. Zaleca się trening oporowy w celu poprawy ogólnej siły i równowagi, co pomoże osobie z jej zdolnościami w angażowaniu się w codzienne czynności. istnieją sposoby na zwiększenie aktywności fizycznej i trochę więcej ruchu, które można łatwo włączyć do codziennych nawyków i rutyny.
źródła:
https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/899553
https://link.springer.com/article/10.1007/s12020-018-1603-7#ref-CR45
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK560599/
https://link.springer.com/article/10.2165/11531380-000000000-00000
