Высокий сахар и тренировки

Регулярные аэробные упражнения рекомендуются для улучшения улучшения общего состояния здоровья. Но ученые из Joslin Diabetes Center обнаружили, что ряд преимуществ аэробных упражнений могут быть сведены на нет из-за более высокого, чем обычно, уровня сахара в крови (это состояние известно, как гипергликемия).

Статья с результатами исследования, опубликованная в журнале Nature Metabolism демонстрирует, что такие результаты наблюдались на моделях мышей и у людей с хронической гипергликемией, которые находятся в состоянии «преддиабета». Исследование также показало, что эта реакция не зависит от степени ожирения и уровня инсулина в крови.

Клинические исследования показали, что люди с диабетом или хронически высоким уровнем сахара в крови чаще всего стараются улучшить свою аэробную тренированность по сравнению с людьми с нормальным уровнем сахара в крови. Идея этого исследования заключалась в том, чтобы увидеть, вызовет ли повышенный уровень сахара в крови у мышей, уменьшение их способности улучшать аэробную тренированность. Исследование было также направлено на выявление механизмов, которые могут привести к снижению уровня физической тренированности у людей с гипергликемией.

Ученые использовали две модели мышей, которые отражают две основные причины гипергликемии у людей. Одна группа мышей придерживалась западной диеты с высоким содержанием сахара и насыщенных жиров, что привело к некоторому увеличению веса в дополнение к гипергликемии. Другая группа мышей была модифицирована для выработки меньшего количества инсулина, что вызвало такое же повышение уровня сахара в крови, как и западная диета, даже несмотря на то, что мыши ели пищу с низким содержанием сахара и жира и поддерживали нормальную массу тела. В двух группах использовался тренировочный протокол, в ходе которого мыши бегали в колесах в своих клетках, чтобы улучшить аэробную форму.

В обеих группах с гипергликемией, животные пробегали около 500 километров в течение исследования, но в среднем им не удалось улучшить свои аэробные способности по сравнению с мышами с более низким уровнем сахара в крови. Рассматривая более подробно скелетные мышцы этих мышей, ученые увидели, что мышцы не адаптируются к аэробной нагрузке, как обычно.

Известно, что мышечная ткань может реконструироваться, и это одна из причин, почему тренировки становятся легче, если выполнять их регулярно. Со временем аэробные упражнения, такие как бег или плавание, могут изменить мышечные волокна, чтобы они более эффективно использовали кислород во время нагрузки. Мы также “выращиваем” новые кровеносные сосуды, чтобы позволить большему количеству кислорода доставляться в мышцы, что помогает нам повысить уровень аэробной тренированности.

Ученые предполагают, что высокий уровень сахара в крови может предотвратить ремоделирование мышц отчасти за счет изменения белков в пространстве между мышечными клетками, где образуются кровеносные сосуды. Более ранняя работа этой же группы ученых продемонстрировала, что биологический путь, известный как сигнальный путь «JNK», может действовать как своего рода молекулярный переключатель, сообщающий мышечным клеткам о необходимости адаптироваться к аэробным или силовым тренировкам. Ученые обнаружили, что эти сигналы пути JNK пересекались у мышей с гипергликемией, активируя пути, связанные с силовыми тренировками, даже если мыши выполняли аэробные упражнения. В результате, мышцы животных с гипергликемией имели более крупные волокна и меньше кровеносных сосудов, что более типично для силовых, чем для аэробных тренировок.

На основании этих результатов на животных, в клинических испытаниях с участием молодых взрослых добровольцев, ученые обнаружили, что те, у кого был более высокий уровень сахара в крови в ответ на прием глюкозы (нарушение толерантности к глюкозе), показали самую низкую способность к аэробным нагрузкам. У людей с самой низкой толерантностью к глюкозе была самая высокая активация сигнального пути JNK, который блокирует аэробную адаптацию. Но, хорошая новость состоит в том, что хотя в мышиной модели гипергликемии животные не смогли улучшить аэробную форму с помощью тренировок, они все же достигли других важных преимуществ для здоровья от упражнений, включая снижение жировой массы и улучшение метаболизма глюкозы. Таким образом, регулярные аэробные упражнения по-прежнему являются ключевым аспектом в поддержании здоровья людей с гипергликемией или без нее. Важно отметить, что людям с гипергликемией также могут быть полезны другие формы упражнений, такие как силовые тренировки, которые также рекомендуются для поддержания здоровья.

Эта работа показывает, что существует большее взаимодействие между диетой и общим здоровьем, и предполагает, что нужно рассматривать их вместе, чтобы максимизировать пользу для здоровья от аэробных упражнений.