Влияние физических упражнений на течение метаболического синдрома - по руководству США
В последнее десятилетие появились доказательства связи кардиореспираторной выносливости с распространенностью метаболического синдрома, поэтому в нескольких исследованиях было проверено, влияет ли улучшение кардиореспираторной выносливости с помощью физических упражнений на естественное течение метаболического синдрома.
Одним из первых исследований, посвященных этому вопросу, является исследование семьи наследия Heritage. Данное многоцентровое исследование (повторение), включало большое число индивидов среди широкого диапазона возрастов (18-65 лет) мужчин и женщин африканского, американского и европейского происхождений. Полные данные были доступны у 621-го испытуемого, завершившего тренировки.
Из них у 105 человек имелся метаболический синдром в соответствии с классификацией ATP III. Распределение субъектов по расе и полу вместе с большим возрастным диапазоном участников исследования позволяют применить результаты исследования к большой части взрослого населения Соединенных Штатов Америки.
Более того, дизайн исследования подчеркивает пристальное внимание к деталям измерения и контролю качества как в одном центре исследования, так и между центрами, что позволяет усилить достоверность выводов.
Для релевантности выполнение физических упражнений тщательно контролировалось и было стандартизировано; полученные данные включали участников исследования, завершивших 95% или более назначенных сеансов физических упражнений.
Из 105 испытуемых с метаболическим синдромом по классификации ATP III (окружность талии, уровень триглицеридов, холестерина ЛПВП и глюкозы натощак и показатели АД) примерно одна треть (30,5% — 32 из 105) пациентов после программы физических упражнений в течение 20 нед больше не имели метаболического синдрома (МС). Это был в высшей степени физиологически, клинически и статистически значимый эффект.
Особенно впечатляет то, что физические упражнения, послужившие стимулом этому, выполнялись в относительно среднем объеме. Общее количество упраженений было таким же, как примерно 30 мин упражнений умеренной интенсивности 6 дней в неделю и имели среднюю продолжительность.
На рис. 1 показаны преобладающие факторы риска и частота распространения метаболического синдрома с показателями до и после применения программы. Из пяти факторов риска все параметры, за исключением низкого показателя холестерина ЛПВП, существенно снижались при применении программы упражнений.
Рисунок 1. Частота распространенности индивидуальных факторов риска до и после тренировки среди участников семейного исследования различных поколений HERITAGE. * p<0,05 до тренировки по сравнению с показателями после тренировки. АД — артериальное давление; ТГ — триглицериды; ХС-ЛПВП — холестерин липопротеинов высокой плотности
У лиц с тремя или более факторами риска метаболического синдрома преобладание МС при выполнении программы упражнений уменьшалось даже больше, чем у лиц с одним отдельным фактором риска. В табл. ниже представлена частота распрострененности (%) факторов риска МС для каждой подгруппы испытуемых (мужчины-негроиды, мужчины-европеоиды, женщины-негроиды, женщины-европеоиды).
Стабильность показателей влияния физических упражнений на метаболический синдром в подгруппах рас и пола с учетом большого возрастного диапазона подчеркивает возможность обобщаемости данных эффектов.
После семейного исследования HERITAGE несколько других исследований также продемонстрировали подобное воздействие физических упражнений на метаболический синдром. В наших исследованиях целевого снижения риска путем применения программы физических упражнений (STRRIDE) определялся объем физических упражнений, необходимый для уменьшения распространенности преобладания метаболического синдрома.
Из 227 испытуемых, завершивших исследование (из 334 пациентов, включенных в исследование), полные данные по всем критериям ATP III для метаболического синдрома были доступны для 171 человека. Данные лица распределялись в группу 6-месячного контроля или в одну из трех групп 8-месячной программы тренировок по методу случайной выборки:
1) малый объем/средняя интенсивность (эквивалентно ходьбе приблизительно 19 км в неделю);
2) малый объем/высокая интенсивность (эквивалентно бегу трусцой приблизительно 19 км в неделю);
3) большой объем/высокая интенсивность (эквивалентно бегу трусцой приблизительно 32 км в неделю).
Важно отметить, что «объем» нагрузки контролировался с точки зрения расхода энергии энергии (то есть в группе малого объема/средней интенсивности тратилось то же количество энергии в калориях, что и в группе малого объема/высокой интенсивности). Компоненты метаболического синдрома измерялись до и после вмешательства, включая взятие образцов крови для определения уровня ЛПВП и триглицеридов.
Первичными результатами, представляющими интерес, являлись изменения по шкале оценки классификации ATP III (сумма критериев метаболического синдрома по классификации ATP III) и баллы по z-шкале метаболического синдрома (непрерывная шкала оценки критериев метаболического синдрома по классификации ATP III).
В целом, поскольку в группе физической нагрузки большого объема/высокой интенсивности состояние метаболического синдрома улучшилось по сравнению с группой пассивного контроля и обеими группами физической нагрузки малого объема, наблюдался дозозависимый эффект между объемом нагрузки и улучшением метаболического синдрома.
Неожиданным образом, однако, упражнения малого объема/средней интенсивности позволяли улучшить состояние при метаболическом синдроме по сравнению с пассивным контролем, тогда как упражнения малого объема/высокой интенсивности не выявили данного эффекта (рис. 2). Данные результаты показывают, что при объеме с одинаковым количеством затрачиваемых калорий упражнения средней интенсивности могут лучше влиять на метаболический синдром и его переменные, чем упражнения высокой интенсивности.
Рисунок 2. Влияние объема и интенсивности упражнений на средние изменения (А) z-шкалы метаболического синдрома и (Б) шкалы оценки Программы лечения взрослых III
В отличие от исследования STRRIDE, Тжонна и соавт. изучили влияние аэробной интервальной тренировки в сравнении с непрерывными упражнениями средней интенсивности у 32 субъектов с метаболическим синдромом в соответствии с критериями ВОЗ. Как и в исследовании STRRIDE, режимы упражнений соответствовали расходу энергии.
После 1796 нед упражнений, помимо улучшения большинства критериев метаболического синдрома, аэробные интервальные тренировки также улучшали максимальное потребление кислорода (VO2max) по сравнению с непрерывными упражнениями средней интенсивности.
Мы также исследовали отдельные и комбинированные эффекты аэробных упражнений и упражнений с сопротивлением у субъектов с метаболическим синдромом в нашем исследовании STRRIDE-AT/RT. В данном четырехмесячном исследовании тренировки с сопротивлением (RT; 3 дня в неделю; 3 подхода в день по 8-12 повторов, 8 различных упражнений на все основные группы мышц) не улучшали z-шкалу метаболического синдрома, тогда как аэробные тренировки (приблизительно 120 минут в неделю при 75% VO2max), а также комбинация аэробной тренировки и тренировки с сопротивлением улучшали.
Недавний метаанализ влияния физических упражнений на метаболический синдром включал семь исследований в девяти группах и 206 участников. Данное исследование выявило существенные улучшения большинства критериев метаболического синдрома в когорте упражнений, включая существенные уменьшения окружности талии на -3,4 см (95% ДИ -4,9...-1,8), АД на -7,1 мм рт.ст. (95% ДИ -9,03...-5,2) и увеличение холестерина ЛПВП на +0,006 ммоль/л (95% ДИ 0,03-0,09).
Средние уровни глюкозы и триглицеридов в плазме не показали существенных изменений после тренировки с физической нагрузкой. Значительных изменений концентраций выявлено не было. Необходимо отметить, что метаанализ не выявил отдельных программ с особым эффектом воздействия тренировок на критерии метаболического синдрома.
В целом, хотя оптимальные интенсивность и режим тренировок могут быть неясными, полученные данные подтверждают, что регулярные упражнения являются эффективным средством улучшения состояния метаболического синдрома и уменьшения частоты встречаемости метаболического синдрома в зависимости от дозы.
