血糖水平升高可能会降低有氧运动的益处
每个医生都建议有规律的有氧运动,因为更好的有氧健康对获得更好的整体健康很重要。但乔斯林糖尿病中心的科学家们现在发现,有氧运动的一些好处可能会被高于正常水平的血糖水平所抑制,这种情况被称为高血糖症。
Joslin临床、行为和结果研究部门的助理研究员Sarah Lessard博士说,在小鼠模型和处于“糖尿病前期”范围内的慢性高血糖患者中可以看到这些减少的收益自然的新陈代谢这就是工作。研究还表明,这种适应不良的特征与肥胖和胰岛素水平无关血.
临床研究表明,糖尿病患者或慢性高血糖者糖与血糖水平正常的人相比,他们很难提高有氧运动能力。哈佛医学院医学助理教授莱萨德说:“这项研究背后的想法是,如果我们在小鼠体内诱导高血糖,我们是否会损害它们提高有氧健康的能力?”该研究还旨在揭示可能导致高血糖患者健康水平低的机制。
她的团队使用了两个小鼠模型,反映了人类高血糖的两个主要原因。其中一组小鼠食用高糖和饱和脂肪的西方饮食,除了高血糖外,还导致体重增加。另一组经过改良后产生的胰岛素较少,这导致了与西方饮食相似的血糖升高,尽管小鼠的饮食中糖和脂肪含量较低,并保持正常体重。两组人都接受了一项训练方案,他们在笼子里跑轮子,以提高有氧体能。
莱萨德说,在两个高血糖组中,动物在研究过程中都跑了大约500公里,但与血糖水平较低的小鼠相比,它们的有氧运动能力平均没有提高。
更详细地看骨骼肌在这些小鼠中,她和她的同事们发现肌肉不像正常肌肉那样适应有氧挑战。
肌肉组织可以自我改造,这就是为什么我们经常锻炼会变得更容易的原因之一,莱萨德说。随着时间的推移,跑步或游泳等有氧运动可以改变肌肉纤维,使其在运动中更有效地利用氧气。她说:“我们还会长出新的血管,让更多的氧气输送到肌肉,这有助于提高我们的有氧健康水平。”
科学家们提出,高水平的血糖可以部分地通过改变肌肉细胞之间的“细胞外基质”蛋白质来阻止肌肉重塑,而血管就是在这里形成的。
Lessard实验室的早期工作已经证明a生物通路被称为“JNK”信号通路,可以作为一种分子开关来判断肌肉细胞要么适应有氧,要么适应力量训练.科学家们发现,这些JNK通路信号在高血糖小鼠中交叉,通过激活与力量训练相关的通路,即使小鼠正在进行有氧运动。“因此,高血糖动物的肌肉纤维更大,血管更少,这更典型的力量训练,而不是有氧训练,”Lessard说。
乔斯林大学的科学家们在对年轻成年志愿者的临床试验中跟踪这些发现,发现那些摄入葡萄糖后血糖水平较高的人,即葡萄糖耐量受损的人,有氧运动能力最低。她说:“观察他们的肌肉对单次典型有氧运动的反应,我们还发现那些葡萄糖耐量最低的人JNK信号通路的激活程度最高,而JNK信号通路会阻止有氧适应。”
“好消息是,尽管我们的高血糖小鼠模型未能通过训练提高有氧健康,但它们仍然从运动中获得了其他重要的健康益处,包括减少脂肪量和改善葡萄糖代谢,”莱萨德说。“因此,有规律的有氧运动仍然是维持高血糖患者健康的关键建议。”她说,值得注意的是,高血糖患者也可以从其他形式的运动中受益,比如力量训练,这是保持健康的建议。
总的来说,这项研究提出了几种可能帮助慢性疾病患者的方法高血糖最终克服了建立有氧能力的障碍。一种是采用旨在保持低血糖水平的饮食。另一种是服用现有的糖尿病药物,旨在将血糖水平保持在正常范围内。
莱萨德说:“我们通常认为饮食和锻炼是改善健康的不同方式。”“但我们的研究表明,这两种生活方式之间的相互作用比之前所知的要多,这表明我们可能要把它们放在一起考虑,以最大限度地发挥有氧运动的健康益处。”
更多信息:麦克唐纳,t.l., Pattamaprapanont, P., Pathak, P.等。高血糖与肌肉信号受损和有氧运动适应有关。自然的新陈代谢(2020)。DOI: 10.1038 / s42255 - 020 - 0240 - 7