Kovatehoisen intervalliharjoittelun ja perinteisen kestävyysharjoittelun merkitys lihasten glukoosiaineenvaihdunnassa kakkostyypin diabeetikoilla

Abstract

Sjöros, T. 2016. Kovatehoisen intervalliharjoittelun ja perinteisen kestävyysharjoittelun merkitys lihasten glukoosiaineenvaihdunnassa kakkostyypin diabeetikoilla. Terveystieteiden laitos, Jyväskylän yliopisto, fysioterapian pro gradu –tutkielma, 60 s.

Kakkostyypin diabeteksen esiintyvyys lisääntyy jatkuvasti sekä kehittyvissä että kehittyneissä maissa. Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöiden yleisyyden taustalla on todennäköisesti nykyinen niukkaliikunnallinen elämäntapa. Kakkostyypin diabeetikoilla insuliinin vaikutus luurankolihasten glukoosin ottoon on merkittävästi alentunut. Liikunta vaikuttaa edullisesti glukoosiaineenvaihduntaan sekä terveillä että kakkostyypin diabetesta sairastavilla henkilöillä. Kovatehoinen intervalliharjoittelu voi olla vaihtoehto perinteistä kestävyysharjoittelua vastaavien terveysvaikutusten saavuttamiseen. Tutkimuksen tarkoituksena oli verrata kovatehoisen intervalliharjoittelun ja perinteisen kestävyysharjoittelun vaikutuksia lihasten glukoosin ja rasvahappojen ottoon kakkostyypin diabeetikoilla ja kohonneesta paastosokerista tai heikentyneestä sokerin siedosta kärsivillä henkilöillä.

26 (ikä 46, SD 4; 10 naista) kakkostyypin diabetesta sairastavaa tai glukoosiaineenvaihdunnan häiriöistä kärsivää tutkittavaa satunnaistettiin kahteen ryhmään. Tutkittavat toteuttivat kahden viikon aikana kuusi kertaa polkupyöräergometrilla joko kestävyysharjoittelua (40–60 min 60 % VO2peak) tai kovatehoista intervalliharjoittelua (4–6 x 30 s täydellä teholla ja 4 min palautus). Positronemissiotomografian (PET) avulla tutkittiin luurankolihasten glukoosin ja vapaiden rasvahappojen ottoa reisien etu- ja takaosien lihaksissa sekä kyynärvarren koukistajissa ja ojentajissa ennen ja jälkeen harjoittelun.

Insuliiniavusteinen glukoosin otto lisääntyi sekä reiden etu- (p=0,001), että takaosissa (p=0,002) ja kyynärvarren koukistajissa (p=0,01) ja ojentajissa (p=0,01) kummassakin harjoitusryhmässä, eikä ryhmien välillä ollut eroa. Rasvahappojen otto lisääntyi vain reiden etuosan lihaksissa (p=0,02) kummassakin harjoitusryhmässä. Ryhmien välillä oli tilastollisesti merkitsevä ero rectus femoris -lihaksessa, jossa glukoosin otto lisääntyi kovatehoisen intervalliharjoittelun ryhmässä enemmän kuin kestävyysharjoitteluryhmässä (p=0,01).

Kahden viikon kestävyysharjoittelun ja kovatehoisen intervalliharjoittelun jälkeen luurankolihasten glukoosin otto lisääntyi merkittävästi kakkostyypin diabeetikoilla ja glukoosiaineenvaihdunnan häiriöistä kärsivillä henkilöillä sekä ala- että yläraajoissa. Kovatehoisen intervalliharjoittelun ja perinteisen kestävyysharjoittelun vaikutuksissa ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa.

Sjöros, T. 2016. The effects of sprint interval and moderate intensity training on skeletal muscle glucose metabolism in type 2 diabetes. Department of health sciences, University of Jyväskylä, Master’s thesis, 60 pp.

Prevalence and incidence of type 2 diabetes is increasing throughout the world. A number of studies show that not only continuous, moderate intensity continuous training (MICT) but also strenuous sprint interval training (SIT) produces health-enhancing changes in the body. Noticeable are the effects of SIT on glucose metabolism. The purpose of this study was to investigate the effects of SIT and MICT on insulin-stimulated glucose uptake (GU) and fatty acid uptake (FAU) in thigh and arm muscles in the subjects with type 2 diabetes or prediabetes.

Twenty-six subjects (age 46, SD 4; 10 women) with either type 2 diabetes or prediabetes were randomly assigned into two groups: SIT (n = 13), and MICT (n = 13). The exercise in the SIT group consisted of 4–6 x 30 s of all-out cycling with 4 min recovery and in the MICT group 40–60 min cycling at 60 % of VO2peak. Both groups completed six training sessions within two weeks. GU and FAU were measured before and after the intervention with positron emission tomography in thigh (quadriceps femoris, QF; and hamstrings) and upper arm (biceps and triceps brachii) muscles.

Whole-body GU increased significantly by 25 % in the both groups and this was accompanied with significantly increased GU in all thigh (p<0,002) and upper arm (p=0,01) muscles and significantly increased FAU in QF (p<0,02). Within QF, GU improved more by SIT than MICT in rectus femoris (p=0,01), but not differently between the training modes in the other QF muscles.

In individuals with type 2 diabetes or prediabetes, both SIT and MICT training rapidly increase whole-body and skeletal muscle GU as well as FAU in the main working muscle QF with no statistically significant difference between the training modes. These findings further underscore the underused potential of exercise in restoring the impaired skeletal muscle metabolism.