Wysoki poziom cukru we krwi może ograniczać wydolność aerobową

Regularne ćwiczenia aerobowe zapewniają różne korzyści zdrowotne, które nasilają się wraz ze wzrostem wydolności tlenowej. Lekarze zalecają tę formę ćwiczeń, aby pomóc kontrolować cukrzycę, ale osoby z cukrzycą często nie mają możliwości poprawy tego rodzaju wydolności.

Teraz naukowcy z Joslin Diabetes Center, filii Harvard Medical School w Bostonie, w stanie Massachusetts, opublikowali nowe badanie, które może wyjaśnić dlaczego.

Hiperglikemia, czyli wyższy niż normalnie poziom cukru we krwi, może uniemożliwić ludziom zwiększenie wydolności tlenowej i uzyskanie korzyści zdrowotnych, jakie ten rodzaj ćwiczeń może zapewnić. Naukowcy zaobserwowali osłabienie efektu ćwiczeń aerobowych u ludzi z przewlekłą hiperglikemią, gdy poziom cukru we krwi mieści się w przedziale przedcukrzycowym.

Profesor Sarah Lessard jest starszym badaczem w badaniu, które zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Metabolism.

„Ideą tego badania było stwierdzenie: jeśli wywołamy u myszy wysoki poziom cukru we krwi, czy osłabimy ich zdolność do poprawy wydolności aerobowej?” mówi prof. Lessard.

W projektowaniu tych badań naukowcy mają nadzieję, aby dowiedzieć się więcej o mechanizmach stojącym za tym mechanizmem, w celu znalezienia nowych sposobów na pomoc ludziom ze zbyt wysokim poziomem cukru, gdy Ci chcą zwiększyć swoją kondycję.

Prof. Lessard i współpracownicy zwiększali poziom cukru we krwi w dwóch grupach myszy:

  • Pierwsza grupa otrzymywała dietę bogatą w tłuszcze nasycone i cukier. Myszy stały się hiperglikemiczne i przybrały na wadze.
  • Druga grupa stosowała dietę z mniejszą ilością cukru i tłuszczu i nie przybrała na wadze. Jednak te myszy nabyły hiperglikemii w wyniku modyfikacji, które powodują, że produkują mniej insuliny.

Myszy w obu grupach ćwiczyły jednakowo, biegając około 500 kilometrów, czyli około 311 mil, w trakcie badania.

Mimo to, w porównaniu z grupą kontrolną, która miała niższy poziom cukru we krwi, obie grupy myszy z hiperglikemią nie osiągnęły znaczącej poprawy wydolności tlenowej.

Fakt, że obie grupy rozwinęły ten stan, sugeruje, że efekt ten jest związany z poziomem cukru we krwi, a nie z otyłością lub działaniem insuliny.

Zdaniem prof. Lessard tkanki mięśniowe zwykle zmieniają się w wyniku ćwiczeń aerobowych, a włókna mięśniowe wydajniej wykorzystują tlen. „Rozwijamy również nowe naczynia krwionośne” – mówi prof. Lessard – „aby umożliwić dostarczenie większej ilości tlenu do mięśni, co pomaga zwiększyć poziom naszej wydolności tlenowej”.

Jednak naukowcy nie widzieli takiej adaptacji mięśni u myszy z hiperglikemią.

Sugerują, że wysoki poziom cukru przerywa przebudowę mięśni, zmieniając białka w przestrzeni między komórkami mięśniowymi, gdzie zwykle powstałyby nowe naczynia krwionośne.

Autorzy badania dodają, że innym możliwym czynnikiem może być nieprawidłowe działanie szlaku c-Jun N-końcowej kinazy (JNK). Ten szlak sygnałowy może działać jako modulator molekularny, który programuje mięśnie do reakcji na określony rodzaj ćwiczeń.

We wcześniejszych badaniach z wykorzystaniem myszy z hiperglikemią prof. Lessard odkrył, że szlak JNK może reagować nieprawidłowo. Stwierdziła, że ​​„Mięśnie zwierząt z hiperglikemią mają większe włókna i mniej naczyń krwionośnych, co jest bardziej typowe dla treningu siłowego niż aerobowego”.

Prof. Lessard i jej zespół kontynuowali testy kliniczne na ludziach i stwierdzili podobne wyniki. Zidentyfikowali również jedną grupę, dla której problem był szczególnie dotkliwy.

Naukowcy zauważyli, że osoby z upośledzoną nietolerancją glukozy – u których poziom cukru we krwi wzrasta wraz ze spożyciem glukozy – miały najmniejszy wzrost wydolności tlenowej.

Było to przynajmniej częściowo spowodowane nieprawidłowym działaniem szlaku JNK. „Patrząc na to, jak ich mięśnie zareagowały na pojedynczy przypadek typowego wysiłku aerobowego, zauważyliśmy również, że osoby z najniższą tolerancją glukozy miały najwyższą aktywację szlaku sygnałowego JNK, który blokuje adaptacje tlenowe ” – mówi prof. Lessard.

„Często myślimy o diecie i ćwiczeniach jako oddzielnych sposobach poprawy naszego zdrowia” – dodaje.

„Nasza praca pokazuje, że istnieje więcej interakcji między tymi dwoma czynnikami stylu życia niż to, co było wcześniej znane, i sugeruje, że możemy chcieć rozważyć je razem, aby zmaksymalizować korzyści zdrowotne wynikające z ćwiczeń aerobowych”.

– prof. Sarah Lessard, starszy autor badania

W tym celu zespół zaleca osobom z hiperglikemią rozważenie stosowania diety mającej na celu obniżenie poziomu cukru we krwi. Ponadto leki przeciwcukrzycowe mogą pomóc w kontrolowaniu tych poziomów.

Badaczka podkreśla, że ​​ćwiczenia aerobowe przynoszą korzyści zdrowotne, nawet biorąc pod uwagę hamujące działanie wysokiego poziomu cukru we krwi, mówiąc:

„Regularne ćwiczenia aerobowe są nadal kluczowym zaleceniem dla zachowania zdrowia niezależnie czy hiperglikemia jest obecna, czy nie”.

Prof. Lessard zauważa również, że inne formy ćwiczeń, takie jak trening siłowy, mogą pomóc w utrzymaniu zdrowia i sprawności.