A koffeinfogyasztás összefügg a glükózfelvétel csökkenésével, függetlenül az elhízástól és a 2-es típusú cukorbetegségtől edzés előtt és után

Absztrakt

CÉLKITŰZÉS- Megvizsgáltuk a koffeinfogyasztás inzulinérzékenységre gyakorolt hatását mozgásszegény sovány férfiaknál (n = 8) és elhízott férfiaknál (n = 7) és (n = 8) 2-es típusú cukorbetegségben. Azt is megvizsgáltuk, hogy a krónikus testmozgás befolyásolja-e a koffein és az inzulinérzékenység kapcsolatát ezeknél az egyéneknél.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK- Az alanyoknak két hiperinsulinémiás-euglikémiás befogási eljárást, koffeint (5 mg/testtömeg-kg) és placebót végeztek kettős vakon, randomizált módon egy 3 hónapos aerob edzésprogram előtt és után. A testösszetételt mágneses rezonancia képalkotással mértük.

EREDMÉNYEK- A kiinduláskor a koffein bevitele jelentős csökkenéssel járt (P 0,10).

KÖVETKEZTETÉSEKA koffeinfogyasztás az inzulin által közvetített glükózfelvétel jelentős csökkenésével jár, függetlenül az elhízástól, a 2-es típusú cukorbetegségtől és a krónikus testmozgástól.

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a koffein bevitele az embereknél a glükóz tolerancia (1–4) és az inzulinérzékenység (5–7) jelentős csökkenésével jár. Greer és mtsai. (6) szerint a mérsékelt koffeinfogyasztás a sovány fiatal férfiak 24% -os glükózfelvétel csökkenésével jár. Hogy ez továbbra is igaz-e az elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő vagy anélkül, nem ismert. Ezzel szemben megállapítást nyert, hogy mind az akut, mind a krónikus testmozgás összefügg a glükóz tolerancia (8–10) és az inzulinérzékenység (11–13) javulásával elhízott és 2-es típusú cukorbetegeknél. Továbbá Petrie és mtsai. (2) arról számolnak be, hogy a koffein bevitele a glükóz tolerancia romlásához kapcsolódik, amely az étrend és a testmozgás okozta súlycsökkenés után kevés elhízott férfiban maradt meg. Nem ismert, hogy a krónikus testmozgás ellensúlyozza-e a koffein negatív hatását az inzulin által közvetített glükózfelvételre elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben és anélkül.

Tekintettel a koffein inzulinérzékenységre gyakorolt megállapított hatásaira, valamint arra, hogy az inzulinrezisztencia a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának előzménye, megvizsgáltuk az egyetlen koffeinbevitel hatását az inzulin által közvetített glükózfelvételre ülő, sovány férfiaknál és elhízott, típusalkalmazottaknál és típus nélkül. 2 cukorbetegség. Azt is megvizsgáltuk, hogy a súlycsökkenés nélküli 3 hónapos aerob testmozgás befolyásolta-e ezeknél az egyéneknél a koffein által közvetített inzulinrezisztenciát.

KUTATÁSI TERVEZÉS ÉS MÓDSZEREK

Diéta és testmozgás

A 4 hetes kiindulási periódus alatt minden páciens napi energiaigényét úgy határoztuk meg, hogy megbecsültük a nyugalmi energia ráfordítást, és a kapott értéket megszoroztuk 1,5 (14) faktorral. Ebben az időszakban minden alany súlyfenntartó étrendet követett (55–60% szénhidrát, 15–20% fehérje és 20–25% zsír). A testtömeget ebben az időszakban ellenőriztük, hogy meghatározzuk az előírt energiaigény pontosságát, és ennek megfelelően állítottuk be, hogy a testtömeg megmaradjon. A 13 hetes testmozgási beavatkozási időszak alatt minden alanynak felkérték a testtömeg fenntartását, és így elfogyasztotta a rendszeres testmozgás során elfogyasztott energia kompenzálásához szükséges kalóriákat. A testtömeg minden edzés előtt megmért, hogy segítsen biztosítani a testsúly fenntartását. Minden alany szabadon élt és önállóan választott ételeket fogyasztott. Vitamint vagy egyéb táplálékkiegészítőt nem írtak fel. Az alanyokat arra utasították, hogy a testsúly-fenntartó étrend összetétele a következő legyen: 55–60% szénhidrát, 15–20% fehérje és 20–25% zsír. Az alanyok a teljes vizsgálati időszak (~ 17 hét) időtartama alatt napi részletes élelmiszer-nyilvántartást vezettek, amelyet a tanulmányi dietetikus heti rendszerességgel felülvizsgált a megfelelés biztosítása érdekében.

Valamennyi alany részt vett egy 13 hetes aerob edzésprogramban, akár gyaloglás, akár könnyű futás egy futópadon 60 percig, hetente ötször, közepes intenzitással (∼60% V o 2max). Az egyes edzések során az energiafogyasztást a kezelés előtti osztályozású test alapján kapott pulzus- és oxigénfogyasztási adatok alapján határozták meg, majd a 4. és 8. héten elvégzett későbbi teszteredmények alapján állították be. A szívritmust minden edzés során 5 percenként monitorozták. egy automatizált pulzusmérő (Polar Oy, Kempele, Finnország). Az összes edzés megbeszélés alapján történt és felügyelet alatt állt.

Az inzulinérzékenység mérése

Az izom-glikogén normális szintjének biztosítása érdekében az alanyokat arra kérték, hogy legalább 200 g szénhidrátot fogyasszanak, és legalább 4 napig kerüljék a megerőltető testmozgást az inzulinérzékenység mérése előtt. A glükózfelvételt 3 órás hiperinsulinémiás (40 mU · m – 2 · min – 1) euglikémiás clamp eljárással mértük. Valamennyi alany két szorítópróbát (koffein és placebo) végzett az edzés előtt és után. A vizsgálatokat kettős vak módon randomizálták, és ~ 1 héttel elválasztották egymástól. A postexercise bilincs méréseit 12 és 13 hetes postexercise-sel végeztük. Minden egyes szorítómérést 4 nappal az utolsó edzés után kaptunk. Az inzulinérzékenység méréseit 4 nappal az utómunkálatok után kaptuk, hogy ellenőrizzék az akut testmozgás glükózfelvételre gyakorolt, jól bevált hatásait (11). Az inzulinérzékenységre gyakorolt lehetséges káros hatás elkerülése érdekében az összes résztvevő 1 hetet (ötször) gyakorolt a két szorító mérés között (12 és 13 hét között). A V o 2max értéket a 12. és a 13. hét végén határozták meg, és megerősítették, hogy a kardiorespirációs alkalmasság nem különbözik az időponttól, csoporttól függetlenül (az adatokat nem mutatjuk be).

analitikai módszerek

A teljes zsír és a vázizomzat mérése mágneses rezonancia képalkotással

A teljes test (~ 46 egyenlő távolságú kép) mágneses rezonancia képalkotás (MRI) adatait egy General Electric 1,5-Tesla mágnessel kaptuk meg egy bevett protokoll alkalmazásával (17). Miután megszerezte, az MRI-adatokat egy különálló munkaállomásba továbbították elemzésre, speciálisan tervezett számítógépes szoftverek felhasználásával (Tomovision, Montreal, Kanada), amelynek eljárásait korábban leírták (17). A teljes zsír- és vázizomtömeget mind a 46 kép felhasználásával meghatároztuk. A zsigeri zsírt az öt kép alapján számítottuk ki, amelyek 5 cm-től 15 cm-ig terjedtek az L4 – L5 felett. A zsír- és vázizomtérfogat-egységeket (liter) tömegegységekre (kg) alakították át úgy, hogy a térfogatokat megszoroztuk a feltételezett állandó zsírsűrűséggel (0,92 kg/l) és zsírmentes vázizommal (1,04 kg/l) (18).

statisztikai elemzések

Egyirányú ANOVA-t alkalmaztak az alany jellemzőinek különbségeinek vizsgálatához a kiinduláskor. Ismételt mértékű ANOVA-t (csoport × idő) vagy (csoport × kezelés) alkalmaztunk a fő hatások és a csoport kölcsönhatások értékelésére a testösszetétel mérésére, az inzulinérzékenységre és az anyagcsere adatokra. Amikor az ANOVA P értéke o 2. Az éhomi glükóz szignifikánsan magasabb volt (P 0,1) a testmozgás hatására bármelyik csoportban. Annak ellenére, hogy súlya stabil, a csoportok között jelentős csökkenés (P 0,05) volt. A zsigeri zsír csökkenése azonban nagyobb volt (P 0,1) a koffein- és placebo-vizsgálatok között, csoporttól függetlenül (az adatokat nem közöltük). A nonoxidatív glükózkomponens azonban 41% -kal (16,3 ± 10,3 vs. 9,6 ± 5,0), 62% -kal (12,1 ± 8,6 vs. 4,6 ± 9,3) és 83% -kal (4,6 ± 5,3 vs. 0,8 ± 5,7) volt alacsonyabb (P 0,1 ).

A koffein hatása a glükózfelvétel utáni edzésre

A koffeinfogyasztás a csoporttól függetlenül továbbra is szignifikáns csökkenéssel (P 0,1) társult a koffein- és placebo-vizsgálatok között (az adatokat nem közöltük). A nemoxidatív glükózkomponens azonban 34% (20,9 ± 7,1 vs. 13,8 ± 7,8), 45% (14,9 ± 8,9 vs. 8,2 ± 5,7) és 67% -kal alacsonyabb (9,1 ± 5,9 vs. 3,0 ± 3,3) (P 0,1 ) csoportok között.

A testmozgás hatása az inzulinérzékenységre

Csoporttól függetlenül a testmozgás nem társult (P> 0,1) a glükózfelvétel növekedésével sem a koffein-, sem a placebo-vizsgálatokban (1. ábra).

Szérum FFA-k és inzulin a hiperinsulinémiás-euglikémiás bilincs alatt

A 3 órás jelölésnél a szérum FFA-k szignifikánsan (P 0,05) voltak a sovány és a 2-es típusú diabéteszes csoportok között, a kísérletektől és a testmozgástól függetlenül. Az elhízott nem cukorbeteg csoportban a 3 órás jelnél kapott inzulinszint magasabb volt (P 0,1) a testedzéstől függően, a kezeléstől és a csoporttól függetlenül. Hasonlóképpen, a C-peptid szintje a kiinduláskor és a 3 órás jelnél nem változott (P> 0,1) az edzésre adott válaszként.

KÖVETKEZTETÉSEK

Megvizsgáltuk a koffein és a krónikus testmozgás független hatásait a glükózfelvételre korábban ülő, sovány férfiaknál és elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő és anélkül. A koffein lenyelése 2-3 csésze kávé elfogyasztásával egyenértékű dózisban a csoporttól függetlenül a glükózfelvétel jelentős csökkenését eredményezte. Ezenkívül a testedzés nem csökkentette ezeknél az egyéneknél a koffein által kiváltott inzulinérzékenység csökkenését. Eredményeink azt sugallják, hogy a koffeinbevitel negatív hatással van az inzulin által közvetített glükózfelvételre, amely független az elhízástól, a 2-es típusú cukorbetegségtől és a testmozgástól.

Ez a rendszeres testmozgás nem tudta enyhíteni a koffein glükózfelvételre gyakorolt negatív hatását a sovány férfiaknál és a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő és elhízott férfiaknál, annak ellenére, hogy jelentősen csökkent az adipozitás, újszerű megállapítás és kiterjeszti Petrie és munkatársai korábbi megfigyelését. (2), aki megvizsgálta a koffeinbevitel inzulin- és glükózválaszra gyakorolt hatását egy 75 g-os OGTT-re. Ebben a tanulmányban a jelentős kalóriakorlátozás és a rendszeres testmozgás (hetente háromszor) a jelentős mozgáshiány (–8,5 kg) ellenére sem szüntette meg a korábban ülő fiatal elhízott férfiaknál a koffein által kiváltott inzulin-glükóz homeosztázis károsodást. Ezek a megfigyelések együttesen azt sugallják, hogy a koffein bevitele jelentősen összefügg az inzulinrezisztenciával, függetlenül a testmozgástól, súlycsökkenéssel vagy anélkül.

Bár mostanra bebizonyosodott, hogy a koffein az inzulinérzékenység jelentős csökkenésével jár, a hatásmechanizmus nem világos. Egyesek (19,20) szerint a koffein antagonizálja a vázizom adenozin receptorait, míg mások (6,7,21) szerint a koffein az epinefrin jelentős növekedését eredményezi, ez utóbbi pedig gátolja az inzulin képességét a perifériás glükózfelvétel stimulálására és elnyomására. máj glükóztermelés (22,23).

E tanulmány korlátai indokolják megemlíteni. A szénhidrát- és koffein-anyagcsere nemenként jellemző különbségei miatt a férfiak tanulmányozását választottuk. Számos tanulmány kimutatta, hogy a menstruációs ciklus, az orális fogamzásgátlók használata és a terhesség befolyásolhatja a koffein metabolizmusát (27) és az inzulinérzékenységet (35). Másodszor, a résztvevők kis száma valószínűleg alátámasztotta a tanulmányt, és lehet, hogy nem tudtuk kimutatni a csoportok közötti valódi különbségeket. Végül tanulmányunk résztvevői mind mérsékelt koffein-fogyasztók voltak. Nem ismert, hogy hasonló megállapítások figyelhetők-e meg a nem koffeint vagy a nehéz koffeint fogyasztóknál.

Összefoglalva, megfigyeléseink azt mutatják, hogy a koffein bevitele jelentős, negatív hatással van az inzulin által stimulált glükózfelvételre elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő és krónikus férfiaknál, függetlenül a krónikus testmozgástól. Ezenkívül a testedzés nem csökkentette a koffein lenyelésével járó inzulinérzékenység csökkenését. Ezen eredmények klinikai következményeit még meg kell határozni. Mindazonáltal a tabletta formájában szájon át bevitt koffeinbevitel káros hatással van az inzulinérzékenységre az elhízott, 2-es típusú cukorbetegségben vagy anélkül szenvedő férfiaknál, akiknél már fokozott az anyagcsere-kockázat.

Inzulinérzékenység a sovány, elhízott és 2-es típusú cukorbetegek (T2D) csoportokban 3 hónapos testmozgás előtt és után. Az inzulinérzékenységet a metabolizált glükóz mennyiségének és a plazma uralkodó inzulinszintjének [M (mg · kgSM -1 -1 min – 1)/I (μU/ml) × 100] arányában fejezzük ki az euglikémiás folyamat utolsó 30 percében. bilincs. * A glükózfelvétel lényegesen alacsonyabb (P Tekintse meg ezt a táblázatot:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése