Высокий уровень сахара в крови может ограничивать аэробные способности

Исследование показало, что гипергликемия затрудняет повышение аэробной способности людей.

Человеку с диабетом может быть труднее улучшить свои аэробные способности.

Регулярные аэробные упражнения обеспечивают различные преимущества для здоровья, которые усиливаются по мере увеличения аэробной способности человека. Врачи рекомендуют эту форму упражнений, чтобы контролировать диабет, но людям с диабетом часто трудно улучшить эту способность.

Теперь ученые из Диабетического центра Джослина, филиала Гарвардской медицинской школы, в Бостоне, Массачусетс, опубликовали новое исследование, которое может объяснить, почему это происходит.

Гипергликемия или уровень сахара в крови, превышающий нормальный, может помешать людям повысить свою аэробную способность и получить пользу для здоровья, которую может обеспечить этот тип упражнений.

Исследователи наблюдали уменьшение эффекта аэробных упражнений у людей с хронической гипергликемией, когда уровень сахара в крови находится в пределах предиабетического диапазона, а также на моделях мышей.

Профессор Сара Лессард — старший исследователь исследования, опубликованного в журнале Nature Metabolism.

Гипергликемические мыши

«Идея этого исследования заключалась в том, чтобы увидеть: если мы вызовем повышенный уровень сахара в крови у мышей, не уменьшим ли мы их способность улучшать аэробную форму?» — говорит профессор Лессард.

Разрабатывая исследование, исследователи надеялись узнать больше о механизмах этого потенциального эффекта, чтобы найти новые способы помочь людям с гипергликемией повысить уровень физической подготовки.

Первоначально профессор Лессард и ее коллеги повысили уровень сахара в крови у двух групп мышей:

• Первая группа получала западную диету с высоким содержанием насыщенных жиров и сахара. Мыши стали гипергликемическими и прибавили в весе.
• Вторая группа придерживалась диеты с меньшим содержанием сахара и жира и не набирала вес. Однако эти мыши приобрели гипергликемию в результате искусственного вмешательства, которое заставило их вырабатывать меньше инсулина.

Мыши в обеих группах тренировались одинаково, пробежав примерно 500 километров, или около 311 миль, в ходе исследования.

Тем не менее по сравнению с контрольной группой, у которой был более низкий уровень сахара в крови, обе группы мышей с гипергликемией не смогли достичь значительной аэробной способности.

Тот факт, что это заболевание развилось в обеих группах, предполагает, что эффект связан с уровнем сахара в крови, а не с ожирением или действием инсулина.

Мышцы мышки

По словам профессора Лессарда, мышечные ткани обычно изменяются в результате аэробных упражнений, а мышечные волокна становятся более эффективными при использовании кислорода. «Мы также выращиваем новые кровеносные сосуды, — говорит профессор Лессард, — чтобы позволить большему количеству кислорода доставляться в мышцы, что помогает нам повысить уровень аэробной подготовки».

Однако исследователи не обнаружили такой адаптации мышц у гипергликемических мышей.

Они предполагают, что высокий уровень сахара препятствует ремоделированию мышц, изменяя белки в пространстве между мышечными клетками, где обычно формируются новые кровеносные сосуды.

Авторы исследования добавляют, что другим возможным фактором может быть нарушение пути N-терминальной киназы c-Jun (JNK). Этот сигнальный путь может действовать как молекулярный переключатель, который программирует мышцу на реакцию на определенный тип упражнений.

В более раннем исследовании с использованием гипергликемических мышей профессор Лессард обнаружил, что путь JNK может ошибаться. Она определила, что «мышцы животных с гипергликемией имеют более крупные волокна и меньше кровеносных сосудов, что более типично для силовых тренировок, чем для аэробных тренировок».

Люди с гипергликемией

Профессор Лессард и ее команда провели клинические испытания на людях и получили аналогичные результаты. Они также определили одну группу, для которой проблема была особенно острой.

Исследователи обнаружили, что у людей с нарушенной непереносимостью глюкозы, у которых уровень сахара в крови повышается с потреблением глюкозы, аэробная способность повышалась меньше всего.

Это было, по крайней мере частично, из-за неисправности пути JNK. «Глядя на то, как их мышцы реагировали на одну серию типичных аэробных упражнений, мы также увидели, что у тех, у кого самая низкая толерантность к глюкозе, была самая высокая активация сигнального пути JNK, который блокирует аэробную адаптацию», — говорит профессор Лессард.

Рекомендации

«Мы часто думаем о диете и физических упражнениях, как об отдельных способах улучшения нашего здоровья. Наша работа показывает, что между этими двумя факторами образа жизни существует больше взаимодействия, чем то, что было известно ранее, и предполагает, что мы можем рассмотреть их вместе, чтобы максимизировать пользу для здоровья от аэробных упражнений».

— Проф. Сара Лессард, старший автор исследования

С этой целью команда рекомендует людям с гипергликемией подумать о соблюдении диеты, предназначенной для снижения уровня сахара в крови. Кроме того, лекарства от диабета могут помочь контролировать эти уровни.

Исследователь подчеркивает, что аэробные упражнения полезны для здоровья, даже с учетом тормозящего эффекта высокого уровня сахара в крови, говоря:

«Регулярные аэробные упражнения по-прежнему являются ключевой рекомендацией для поддержания здоровья людей с гипергликемией или без нее».

Проф. Лессард также отмечает, что и другие формы упражнений, такие как силовые тренировки, могут помочь в поддержании здоровья и тела.