Trening a insulinooporność. Kiedy trening jest szkodliwy?

Wiadomo, że regularne ćwiczenia wywołują reakcje adaptacyjne, które poprawiają metabolizm glukozy i lipidów w mięśniach szkieletowych w stanie spoczynku. Wtedy gdy „nic nie robimy”, w rzeczywistości zachodzą różnorakie procesy. Poprawa tolerancji węglowodanów ma duże znaczenie dla utrzymania zdrowia.

Z kolei w czasie treningu (siłowego, biegowego, pływackiego, kolarskiego itd.) znacząco zwiększa się wychwyt glukozy, która jest paliwem dla pracujących mięśni. Stąd pojawił się pomysł na odpowiednie odżywki np. dla biegaczy, kolarzy, zawodników sportów walki czy pływaków (żele węglowodanowe, napoje izotoniczne, carbo, vitargo, maltodekstryny w różnej postaci itd.).

Według naukowców zachowanie zdrowia i zapobieganie negatywnym zjawiskom związanym ze starzeniem się wymaga przyjęcia odpowiedniego stylu życia, w tym wdrożenia regularnego treningu. Rzeczywiście, regularna aerobowa aktywność fizyczna (trening) wywołuje reakcje adaptacyjne ze strony układu krążenia i układu mięśniowo-szkieletowego, które zwiększają odporność na zwiększoną produkcję reaktywnych form tlenu (ROS). Oznacza to, że mimo iż w trakcie treningu np. u biegacza powstaje znacznie więcej groźnych dla ustroju człowieka reaktywnych form tlenu (uszkadzają rozmaite tkanki, przyspieszają starzenie się itd.), to regularny trening wzmacnia systemy antyoksydacyjne, niwelując zagrożenie.

Korzyści z treningu i jego wpływ na zdrowie

Trening doraźnie zwiększa wrażliwość insulinową (szczególnie wysokointensywny), a długofalowo pozwala utrzymać dobrą tolerancję węglowodanów (zmniejsza insulinooporność) zapobiegając cukrzycy. Ponadto regularna aktywność fizyczna poprawia funkcjonowanie układu oddechowego i krążenia zapobiegając np. chorobie wieńcowej. Nie ma aż takiego znaczenia, czy ktoś wybierze trening aerobowy, czy siłowy, niemniej należy popracować w strefie wyższej intensywności, czego większość populacji unika (ból, zadyszka, dyskomfort).

Rodzaje wysiłku fizycznego uwzględnione w metaanalizie badań:

• trening aerobowy: chodzenie było najpopularniejszą aktywnością w wybranych badaniach
• trening siłowy – najpopularniejsze było użycie maszyn treningowych
• w 10 badaniach praca wytrzymałościowa była ciągła
• w 2 badaniach zastosowano zarówno interwały (HIIT), jak i pracę ciągłą (w obu przypadkach był to ergometr stacjonarny, rower)
• 1 badanie porównywało interwały (szybki marsz) z treningiem aerobowym o charakterze ciągłym
• najczęściej aeroby były prowadzone 3 x w tygodniu
• najczęściej trening trwał od 25 do 60 minut, a był kontynuowany od 1 do 26 tygodni

Wnioski

Trening wywierał istotną poprawę wrażliwości na insulinę w porównaniu do grupy kontrolnej od 48 h do 72 h po zakończeniu wysiłku, stwierdzono nawet, iż wrażliwość na insulinę jest nadal zwiększona później niż 72 h po zakończeniu pracy.

Regularna aktywność fizyczna może być również wykorzystywana w trakcie terapii osób, u których rozwinęła się cukrzyca typu II oraz pacjentów z przewlekłą niewydolnością serca (problem cukrzycy i niewydolności serca nader często dotyka kulturystów, przyczyną jest nadużywanie farmakologii). Regularny trening może zmniejszyć ryzyko konwersji stanu przedcukrzycowego (w Polsce mają go miliony osób) do jawnej cukrzycy (wg oficjalnych statystyk na świecie choruje kilkaset milionów, w Polsce kilka milionów). Poza tym regularna aktywność zmniejsza śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych.

Kiedy trening jest szkodliwy? 

Korzystne efekty treningu mogą wydawać się sprzeczne z doniesieniami wskazującymi, że osoby nieprzyzwyczajone lub prowadzące zbyt forsowne ćwiczenia fizyczne są narażone na urazy czy nawet rozpad mięśni indukowany wysiłkiem (rabdomioliza). Faktycznie, osoby nieprzygotowane lub podejmujące zbyt ciężki trening bez uprzedniej adaptacji są narażone na zmiany strukturalne i funkcjonalne w mięśniach szkieletowych oraz w innych tkankach. W tym przypadku trening siłowy czy interwałowy (np. biegowy) może powodować nasilony stres oksydacyjny i wywoływać kontuzje. Jeśli do treningu podejdzie się racjonalnie, a wysiłek jest stopniowany (np. w ciągu kolejnych 12-15 tygodni), to ustrój przyzwyczaja się do obciążenia, a trening działa prozdrowotnie i przeciwdziała kontuzjom oraz stresowi oksydacyjnemu, aktywuje mechanizmy obronne ustroju.

Co może pomóc zmniejszyć insulinooporność?

• redukcja masy ciała
• redukcja ilości tłuszczu w tułowiu
• zmiana diety (np. eliminacja węglowodanów o szybkiej kinetyce i przetworzonych produktów)
• zmiana stylu życia
• intensywny, ciągły wysiłek wytrzymałościowy trwający 45-60 minut przy intensywności rzędu 65%-75% VO2 max (79%-86% tętna maksymalnego) ma wpływ na wrażliwość insulinową poprzez różnorakie mechanizmy
• skuteczny może być trening HIIT, np. 12 interwałów 60 sekund pracy / 120 sekund odpoczynku (odnotowano spadek stężenia glukozy na czczo o 6,6%); niemniej taki trening wymaga wielotygodniowej adaptacji do wysiłku, ciężko taką aktywność podejmować bez przygotowania

W badaniu SoJung Lee i wsp. trening aerobowy (na bieżni elektronicznej lub orbitreku) prowadzony był przez 3 miesiące 3 x w tygodniu i miał wyraźny wpływ na wiele parametrów glikemii. Początkowo sesje trwały 40 minut, później każdorazowo po 60 minut (3 h pracy tygodniowo). Odnotowano nieistotny spadek stężenia glukozy na czczo (2,3%) i bardziej znaczący spadek stężenia insuliny na czczo (o 26,6%). Niestety sam trening bez interwencji dietetycznej nie miał wpływu na wątrobową wrażliwość insulinową (odnotowano niewielki spadek), za to poprawił obwodową wrażliwość na insulinę (o 32,9%).

Referencje:

Sergio Di Meo i in. Improvement of obesity-linked skeletal muscle insulin resistance by strength and endurance training https://joe.bioscientifica.com/view/journals/joe/234/3/JOE-17-0186.xml

Kimberley L. Way,corresponding author1,2,3 Daniel A. Hackett,1 Michael K. Baker,3,4 and Nathan A. Johnson „The Effect of Regular Exercise on Insulin Sensitivity in Type 2 Diabetes Mellitus: A Systematic Review and Meta-Analysis” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4995180/

“Aerobic exercise but not resistance exercise reduces intrahepatic lipid content and visceral fat and improves insulin sensitivity in obese adolescent girls: a randomized controlled trial.” Am J Physiol Endocrinol Metab. 2013 Nov 15;305(10):E1222-9. doi: 10.1152/ajpendo.00285.2013. Epub 2013 Sep 17. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24045865

Raport, SMGKRC, „Leczenie i koszty cukrzycy w Polsce” Michał Podgórski

Tyler E Keshel1 and Robert H Coker „Exercise Training and Insulin Resistance: A Current Review” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4625541/

Johnson ML, Zarins Z, Fattor JA, Horning MA, Messonnier L, et al. Twelve weeks of endurance training increases FFA mobilization and reesterification in postmenopausal women. J Appl Physiol (1985) 2010;109:1573–1581.

Jenkins NT, Hagberg JM. Aerobic training effects on glucose tolerance in prediabetic and normoglycemic humans. Med Sci Sports Exerc. 2011;43:2231–2240.

Anna A. Kasperlik-Załuska  „Glikortykosteroidy” https://podyplomie.pl/wiedza/wielka-interna/1313,glikokortykosteroidy

Zhou Qing “Vitamin C deficiency aggravates tumor necrosis factor α-induced insulin resistance”

L.P. Turcotte, J.S. Fisher Skeletal muscle insulin resistance: roles of fatty acid metabolism and exercise Phys Ther, 88 (2008), pp. 1279-1296

Chien-Te Ho “Improving glucose tolerance by muscle-damaging exercise” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2225411016000274

Søgaard D1,2, Lund MT1, Scheuer CM1, Dehlbaek MS1, Dideriksen SG1, Abildskov CV1, Christensen KK1, Dohlmann TL1, Larsen S1, Vigelsø AH1, Dela F1,3, Helge JW1. “High-intensity interval training improves insulin sensitivity in older individuals.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29197155

Álvarez C1,2, Ramírez-Campillo R1,2, Ramírez-Vélez R3, Izquierdo M4. “Effects and prevalence of nonresponders after 12 weeks of high-intensity interval or resistance training in women with insulin resistance: a randomized trial.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28153946

Donga E1, van Dijk M, van Dijk JG, Biermasz NR, Lammers GJ, van Kralingen KW, Corssmit EP, Romijn JA  “A single night of partial sleep deprivation induces insulin resistance in multiple metabolic pathways in healthy subjects.”   J Clin Endocrinol Metab. 2010 Jun;95(6):2963-8. doi: 10.1210/jc.2009-2430. Epub 2010 Apr 6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20371664