Az étrend és a testmozgás hatása a vérnyomásra, az inzulinra, az oxidatív stresszre és a nitrogén-oxid elérhetőségére

A Kaliforniai Egyetem élettudományi tanszékéről (Los Angeles, C.K.R., R.J.B.) és a Kaliforniai Egyetem, Irvine, Orvostudományi Tanszék Nefrológiai és Hipertónia Osztályából (C.K.R., N.D.V.).

Ön a cikk legfrissebb verzióját nézi. Előző verziók:

Absztrakt

Háttér- Az étrend és a testmozgás befolyásolhatja a vérnyomást és az érelmeszesedés kockázatát.

Az utóbbi időben a figyelem az oxidatív stresszre, mint a hipertónia okozó tényezőjére összpontosult. 4 Kimutattuk, hogy a magas zsírtartalmú, finomított szénhidráttartalmú étrend oxidatív stresszt, csökkent NO-hozzáférhetőséget és endotheliális diszfunkciókat eredményez az állatoknál. 5 Egy emberen végzett vizsgálat kimutatta, hogy az alacsony zsírtartalmú diéta gyümölcsökkel, zöldségekkel és alacsony zsírtartalmú tejtermékekkel csökkentheti a BP-t mind hipertóniás, mind normotenzív egyéneknél. 6 Ezenkívül kimutatták, hogy a testedzés csökkenti a BP-t hipertóniás egyéneknél. Ennek megfelelően ezt a tanulmányt egy kombinált, rövid távú étrend és testmozgás beavatkozásának a magas vérnyomásra, az oxidatív stresszre és a NO elérhetőségére gyakorolt hatásainak vizsgálatára tervezték férfiaknál.

Mód

Diéta és testmozgás

A vizsgálati protokollt az Emberi Tárgyak Védelmi Bizottsága jóváhagyta, és a beiratkozás előtt minden alanyról tájékozott beleegyezést kaptak. A szérumot 11 férfitól kapták (életkor: 38–72 év), akik önként vettek részt a Pritikin Longevity Center 21 napos bentlakásos étrendben és testmozgásban. A gyógyszeres terápia alatt álló betegségek között volt hiperkoleszterinémia és magas vérnyomás, egyenként 3 egyénnél. A magas vérnyomás 7 betegnél, a 2-es típusú cukorbetegség 2 betegnél volt jelen.

Miután beiratkozott, teljes anamnézist készítettek, a résztvevők fizikai vizsgálatot kaptak, és 21 napos diétát és testmozgást végeztek velük. Az ételeket svédasztalos formában szolgálták fel, és minden résztvevő szabadon fogyaszthatott. Ennek célja a megváltozott élelmiszer-összetétel hatásának feltárása volt, szemben annak mennyiségével. Az elkészített ételek ~ 10% kalóriát tartalmaznak zsírból (többszörösen telítetlen/telített zsírsav arány = 1,24), 15% és 20% között fehérjét, és 70% és 75% között elsősorban finomítatlan szénhidrátot. A szénhidrátok magas rosttartalmú teljes kiőrlésű gabonából (≥5 adag/nap), zöldségből (≥4 adag/nap) és gyümölcsből (≥3 adag/nap) származnak. A fehérje elsősorban növényi eredetű volt, zsírmentes tejtermékekkel (legfeljebb 2 adag/nap) és halak vagy szárnyasok (3 1/2 oz. Adagokban) 1 nap/hét és levesekkel vagy rakottal (2 nap/hét). Alkohol, dohány és koffeintartalmú italok nem voltak megengedettek.

A nyugalmi BP-t szokásos auszkultációs technikákkal mértük több perc csendes pihenés után hanyatt fekvő helyzetben. A testmozgás napi 45–60 percig tartó edzés pulzuson történő járásból állt, amelyet fokozatos futópad stresszteszt határozott meg. Az edzés pulzusát a futópad testtűrési teszt során elért maximális pulzus 70–85% -aként határozták meg.

Az éhomi vérmintákat az 1. és a 21. napon vettük, és a szérumot centrifugálással elválasztottuk, és elemzésig -80 ° C-on tároltuk.

A metabolikus paraméterek, a 8-izoprostaglandin F2α és a vizelet NO metabolitjának kiválasztása

A triglicerideket (TG), az összes koleszterint (Total-C), a HDL-koleszterint (HDL-C), a glükózt és az inzulint a korábban leírtak szerint mértük. 8 A szérum 8-izoprostaglandin F2a-t (8-izo-PGF2a) enzimimmunassay kit (Cayman Chemical) segítségével mértük. Az 1. és a 21. napon huszonnégy órás vizeletet gyűjtöttünk, és a vizeletből származó NO-metabolit kiválasztást (NOX) a korábban leírtak szerint mértük. 5.

Statisztikai analízis

A statisztikai elemzéseket a Graph Pad Prism (Graph Pad Software, Inc.) alkalmazásával végeztük. Az előzetes és utáni értékeket összehasonlított párral hasonlítottuk össze t tesztek. Az adatokat átlag ± SEM-ben fejezzük ki P 30 kg/m 2) (táblázat). Mindkét szisztolés (P

Metabolikus jellemzők

Oxidatív stressz és vizelet NOX

A szérum 8-izo-PGF2α értéke csökkent (P 2 = 0,68, P

A diéta és a testmozgás beavatkozásának hatása a 8-izo-PGF2α (A) -ra. A diéta és a testmozgás hatása a vizelet NOX-ra (B). A vizelet NOX és az inzulin (C) kapcsolata. Az értékek átlag ± SE. *P

Vita

Jelenleg az életmód módosítására vonatkozó ajánlások a BP csökkentése érdekében a súlycsökkenést, valamint a só- és alkoholfogyasztás csökkentését hangsúlyozzák. Az olyan beavatkozásokra, mint a napi testmozgás és egyéb étrendi módosítások (azaz a szénhidráttípus, a rostbevitel, az étkezési zsírtípus és a bevitel), azonban kevesebb figyelmet szenteltek. Ez a tanulmány az első, amely megmutatja, hogy az alacsony zsírtartalmú, magas rosttartalmú étrend korlátlan fogyasztása és a napi testmozgás 3 héten belül enyhítheti az oxidatív stresszt, javíthatja az NO hozzáférhetőségét és normalizálhatja a BP-t elhízott férfiaknál. A férfiak jelentősen csökkentették a szisztolés és a diasztolés BP, a BMI-t, a szérum lipideket, az inzulint és a 8-izo-PGF2α-t, jelentősen javítva az inzulinérzékenységet és növelve a vizelet NOX-értékét.

A magas vérnyomás leállításának (DASH) diétás megközelítései (DASH) klinikai vizsgálat 6, amelyben magas gyümölcs- és zöldségfélék, alacsony zsírtartalmú tejtermékek és alacsony vörös hús-, cukor- és finomított szénhidráttartalmú étrendet teszteltek, 8 hét után jelentős BP-csökkenést mutatott. A jelenlegi beavatkozás során a szisztolés (19 Hgmm) és a diasztolés (8 Hgmm) BP 3 héten belül kifejezettebb csökkenése következett be. A vizsgálat kezdetén a 11 alany közül 7 hipertóniás volt, de a végén egyiknél sem volt magas vérnyomás (> 140 Hgmm szisztolés vagy> 90 diasztolés). A BP-ben a korábbi vizsgálatokhoz képest tapasztalt erőteljesebb BP-csökkenés és egyéb változások valószínűleg a szigorúbb étrendi változásoknak, a hozzáadott testedzésnek vagy a kettő kombinációjának voltak köszönhetők. A súlycsökkenés önmagában valószínűleg nem volt jelentős hozzájárulás a jelen tanulmányban, mivel nem volt összefüggés a BP és a BMI változásai között. Az átlagos BMI 37,5-ről 36,1-re csökkent, ami a vérnyomás normalizálása ellenére az elhízás jelenlétét jelzi a beavatkozást követően. Egy nemrégiben készült tanulmány szerint a gyomorműtétekkel elért 9 szándékos testsúlycsökkenés, amely tartós loss20 kg súlycsökkenést eredményezett, nem volt hatással a magas vérnyomás előfordulására egy 8 éves megfigyelési periódus alatt.

A rost, az antioxidánsok és más fitokemikáliák megnövekedett fogyasztása, valamint a csökkentett zsír- és finomított cukorfogyasztás valószínűleg hozzájárult az inzulin és az oxidatív stressz csökkenéséhez, valamint a vizelet NOX és BP javulásához ebben a tanulmányban. Vogel és mtsai 10 bebizonyították, hogy egyetlen magas zsírtartalmú étkezés károsíthatja az egészséges egyének endotheliális funkcióját, és ezt a választ blokkolta antioxidáns C és E vitaminnal végzett előkezelés, ami oxidatív mechanizmusra utal. 11 Title és mtsai 12 beszámoltak egészséges egyének endothelium-függő áramlás által közvetített értágulatának károsodásáról orális glükózterhelés után, amelyet antioxidáns előkezeléssel is megakadályoztak. Újabb adatok arra utalnak, hogy a gyümölcsök és zöldségek csökkenthetik a BP-t, 13 védenek a lipidperoxidációval szemben, és növelhetik az antioxidáns kapacitást, amit a megnövekedett plazma karotinoidok (azaz a kritoxantin, a lutein, a β-karotin) 14,15 és a szérum oxigéngyökök felszívó képessége bizonyít. 14

Az izoprostánok az eikozanoidok családja, amelyet főleg az arachidonsav nem enzimatikus oxidációjával állítanak elő reaktív oxigénfajok. Következésképpen megnövekszik termelésük oxidatív stressz jelenlétében. A 8-izo-PGF2α redukciója ebben a tanulmányban az oxidatív stressz enyhítését jelzi diétával és testmozgással. Thompson és mtsai 15 dokumentálták a vizelet 8-izo-PGF2α-jának 35% -os csökkenését 14 napos gyümölcs- és zöldségfélék elfogyasztása után, és felvetették, hogy ez fontos a különféle hasznos fitokemikáliáknak való kitettség maximalizálásához, amelyek közül sok meghatározatlan marad. Ez hozzájárulhat az NO hozzáférhetőségének növekedéséhez, ahogyan ez a tanulmány is megfigyelhető, valamint más magas oxidációs folyamatok csökkenéséhez, amelyek hozzájárulnak a magas vérnyomáshoz és más krónikus betegségekhez.

A diéta és a testmozgás után jelentősen javult a NO hozzáférhetősége. Ennek oka lehet vagy a NO-termelés növekedése, vagy a reaktív oxigénfajták által okozott NO-megkötés csökkenése. A 8-izo-PGF2a redukciója a reaktív oxigénfajok csökkenését, és ezáltal az NO csökkentett sugárzását sugallja. Ez utóbbi következtetés korábbi állatkísérleteinken alapul, amelyek dokumentálták, hogy a nyugati típusú étrend fogyasztása korlátozhatja a NO hozzáférhetőségét a fokozott reaktív oxigénfajok által közvetített inaktiválás és az NO megkötése révén. 5.

A gyakorlat komponense hozzájárulhatott a NO elérhetőségének javításához és a BP csökkenéséhez. A testedzésről kiderült, hogy növeli a NO-termelést és a NOS-expressziót, fokozza az antioxidáns enzimszintet és javítja az endothel diszfunkcióját. Így a hozzáadott gyakorlat hozzájárulhatott a vizelet megnövekedett NOX-tartalmához és a 8-izo-PGF2α csökkenéséhez, valamint a BP-nek a korábbi tanulmányokhoz viszonyított jelentősebb csökkenéséhez. Ezenkívül mind a diéta, mind a testmozgás hozzájárulhat az inzulinérzékenység javulásához ebben a tanulmányban. Petrie és mtsai 17 kimutatták, hogy az inzulinérzékenység összefügg az endotheliális funkcióval, ez a folyamat az inzulin csökkenése és a vizelet NOX-növekedése közötti szignifikáns összefüggést magyarázhatja ebben a tanulmányban.

Az egyik korlátozás az, hogy a lipidperoxidáció kimutatására használt vizsgálat mind az oxidatív stressz mértékétől, mind a lipid szubsztrát bőségétől függ. Ezenkívül a 8-izo-PGF2a ciklooxigenáz-függő mechanizmusokkal is előállítható, bár ezt fiziológiai körülmények között elhanyagolhatónak tartják. 18.

Jelen tanulmány bebizonyítja, hogy a korlátlan, alacsony zsírtartalmú, magas rosttartalmú étrend és a napi testmozgás együttesen jelentősen csökkentheti a BP-t és enyhítheti a magas vérnyomást, valamint nagyon rövid idő alatt javíthatja más krónikus betegségek kockázati tényezőit. Megjegyzendő, hogy pusztán az élelmiszer-összetétel megváltozása az élelmiszer-fogyasztás korlátozása nélkül minden paraméter javulását eredményezte. A jelen tanulmányban megfigyelt nagyobb változások a korábbi vizsgálatokhoz képest azt sugallják, hogy az életmód intenzívebb megváltoztatása nagyobb javuláshoz vezet. Ezenkívül a lipidek, az inzulin/glükóz, az oxidatív stressz, az NO-hozzáférhetőség és a vérnyomás terén elért javulások mérsékelhetik a krónikus betegségek, például a koszorúér-betegség és a cukorbetegség progresszióját.

Ezt a tanulmányt az L-B Kutatási/Oktatási Alapítvány támogatásával támogatták. Christian Robertset a National Research Scholarship Award posztdoktori ösztöndíj, NIH F32 HL68406-01 támogatja.