В ТГУ узнали, какими упражнениями лучше снижать сахар в крови

Пятилетнее исследование путей эффективного снижения уровня сахара в крови больных с диабетом 2 типа позволило ученым Томского государственного университета (ТГУ) разработать рекомендации по применению физических упражнений для этой цели, 27 октября сообщает пресс-служба вуза.

Результаты масштабного эксперимента, в котором были задействованы 300 лабораторных животных и разработано специальное оборудование, были представлены в статье «Эффекты бега на беговой дорожке при различных световых циклах у мышей с метаболическими нарушениями», опубликованной в International Journal of Molecular Science» (Q1).

Анализ данных эксперимента позволил исследователям определить оптимальные параметры физических тренировок, наиболее эффективно снижающие концентрацию глюкозы в крови у больных сахарным диабетом (СД) 2 типа.

Руководитель проекта, завкафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины факультета физической культуры ТГУ Леонид Капилевич пояснил суть проведенных ими экспериментов:

«Особенностью СД второго типа является то, что у больных вырабатывается инсулин, но он не работает. Причина в том, что у людей с СД 2 процесс транспорта сахара в мышцы, где происходит его утилизация, нарушен. Сейчас состояние пациентов с СД 2 корректируется преимущественно за счет жесткой диеты. Наряду с этим определенный результат дают физические нагрузки. Задачей нашего проекта было выяснить, в какое время тренировки дают максимальный эффект с точки зрения снижения глюкозы в крови».

На первом этапе эксперимента было задействовано 180 лабораторных мышей —самцов месячного возраста, что соответствует примерно 18 годам у людей. Для провоцирования заболевания, в течение трех месяцев мышей кормили калорийной пищей (сало, орехи, сгущенное молоко и др.) с большим количеством жиров и углеводов. Такая диета и малоподвижный образ жизни часто становятся причиной развития СД 2.

Далее несколько групп мышей со сформировавшимся диабетом принудительно заставили испытывать интенсивные физические нагрузки. Они ежедневно по 40 минут тренировались на беговой дорожке, изготовленной по заказу ученых.

Были сформированы несколько групп по 10 грызунов. Одна группа начинала тренировку в 8:30 утра, вторая — в 20:30 вечера, у третьей время тренировок меняли каждую неделю с утреннего на вечернее и наоборот. Четвертая группа не тренировалась совсем, а пятая была контрольной группой здоровых мышей.

На втором этапе в исследовании были задействованы мыши 10-месячного возраста, соответствующего возрасту 50–60-летнего человека, когда у людей чаще всего проявляются симптомы диабета.

Для этого эксперимента потребовалось специально выращивать животных, так как обычно в исследованиях используют мышей в возрасте одного месяца. У части из «пожилых» мышей был сформирован СД 2. После чего и здоровых, и больных в течение месяца задействовали в физических тренировках.

После этого ученые проанализировали данные о метаболизме животных, которые собирались в течение всего исследования. Оценивались изменение массы тела, темпы снижения уровня глюкозы в крови, количество белков и ферментов, прямо участвующих в утилизации сахара в мышцах.

Использование разновозрастных групп мышей в исследовании позволило ученым ТГУ выявить разницу в результатах тренировок взрослых и молодых животных и предположительно определить оптимальный режим для коррекции обмена веществ у людей.

Так, оказалось, что у мышей, животных ночного образа жизни, эффект от физических упражнений ярче выражен утром, когда их организм настроен на отдых. Экстраполируя такие результаты на человека, который ведет дневной образ жизни, можно предполагать, что ему лучше проводить такие тренировки вечером.

«Это несколько противоречит самому распространенному тренду, согласно которому зарядку надо делать утром, — отметил Леонид Капилевич. — Однако большого противоречия в этом нет, потому, что мы в своих исследованиях делаем акцент именно на лечебном аспекте и рассматриваем тренировку не как общеукрепляющий комплекс упражнений, а с точки зрения коррекции углеводного обмена».

Было установлено, что снижение массы тела у молодых животных в результате тренировок шло быстрее, а уменьшение уровня глюкозы в крови — медленнее, чем у возрастных особей. Но пока не известно, с чем это связано. Может быть, с особенностями обмена веществ и продукцией гормонов —однако это требует дополнительных исследований.

Ученые также проанализировали выработку белка Glut 4, который отвечает за перенос глюкозы в клетки мышц, где идет переработка сахара. Этот белок при недостатке инсулина перестает работать. В ходе исследования было установлено, что формирование диабета у мышей приводило к существенному снижению выработки данного белка.

Однако физические нагрузки увеличивали содержание Glut 4 на 70–80%, и перенос глюкозы и ее переработка мышцами восстанавливались. При этом параллельно повышалось содержание некоторых белков и ферментов, в том числе фермента митохондрии — «силовой станции» клетки, активно участвующей в выработке энергии.

«Это говорит о том, что тренировки работают не как вспомогательный, а как ключевой механизм, напрямую влияющий на патогенез сахарного диабета, — Поэтому грамотно подобранные физические нагрузки в правильное время способны улучшить состояние человека, снизить концентрацию глюкозы в крови и, соответственно, уменьшить дозу или количество принимаемых препаратов», — подчеркнул Леонид Капилевич.

Ученые ТГУ надеются продолжить исследования. В том числе они собираются экспериментально оценить возможность предотвращения сахарного диабета с помощью двигательной активности, а также влияние физических тренировок на процесс уже формирующегося СД.