Pohybová léčba u pacientů s metabolickým syndromem

Souhrn

V článku je podán přehled účinků fyzické aktivity a pohybové léčby, její projevy v oblasti metabolické a kardiovaskulární adaptace. Jsou uvedeny současné poznatky o mechanizmech ovlivnění inzulinové rezistence vlivem cvičení na molekulární úrovni a zásady preskripce pohybové léčby pro pacienty s metabolickým syndromem (MS). Efekt pohybové léčby je zásadním způsobem ovlivněn spoluprací pacienta, která je současně podmíněna přítomností abnormalit MS, proto problematika motivace a adherence k fyzické aktivitě je pro klinickou tvoří součást komplexního přístupu v léčbě metabolického syndromu.

Klíčová slova:
metabolický syndrom - pohybová aktivita inzulinová rezistence

Úvod

Metabolický syndrom (MS) tvoří soubor metabolických a oběhových abnormalit přítomných současně u jedince a představuje významné kardiovaskulární riziko. Jeho vznik a rozvoj je výslednicí genetických predispozic a zevních vlivů (fyzická inaktivita, kouření, stres, přejídání). Za základní komponenty MS jsou v současné době považovány abdominální (viscerální) obezita, inzulinová rezistence (IR), dyslipidemie (nízká hladina HDL-cholesterolu, hypertriglyceridemie), hypertenze, porucha glukózové tolerance (PGT), eventuálně diabetes mellitus 2. typu (DM2T), prozánětlivá a prokoagulační aktivita. Za základní, klíčovou odchylku je považována inzulinová rezistence spolu s kompenzatorní hyperinzulinemií; tato odchylka je společným jmenovatelem metabolického syndromu.

Komplexní léčba metabolického syndromu zahrnuje ovlivnění jak jednotlivých projevů, tak základní odchylky - inzulinové rezistence. Pohybová léčba v rámci režimových opatření je jednou ze stěžejních součástí jak léčby, tak prevence metabolického syndromu. Její význam podtrhuje i to, že Reaven [1] již ve své nejstarší definici MS považoval ztukovatělý příčně pruhovaný sval za hlavní inzulinorezistentní orgán.

Výsledky řady epidemiologických studií ukazují, že osoby s aktivním způsobem života, s pravidelnou fyzickou aktivitou mají nižší mortalitu a morbiditu na kardiovaskulární choroby, diabetes mellitus (DM) i některé typy nádorů [2-4]. Celková mortalita i morbidita na kardiovaskulární choroby má silnou, inverzní závislost na stupni kardiorespirační zdatnosti vyjádřené hodnotou VO_2max [5,6].

Z řady studií je zřejmé, že nízká úroveň fyzické aktivity a kardiorespirační zdatnosti je sdružena s jednotlivými komponentami MS. Jejich vztah k metabolickému syndromu jako celku hodnotilo několik průřezových studií [7-9], které zjistily silnou inverzní závislost mezi VO_2max a pravděpodobností výskytu MS (určeného modifikovanou definicí podle WHO) i počtem jeho součástí. Jak zjistil Lee et al [10], může být větším rizikem pro vznik MS tělesná inaktivita a nízká tělesná zdatnost než obezita a přejídání. Výsledky jeho studie ukázaly, že z hlediska rizika kardiovaskulárních onemocnění je lepší být fyzicky zdatným obézním („fit - fat“) než štíhlým s nízkou fyzickou zdatností („unfit - unfat“).

Metabolická adaptace

Inzulinová rezistence přítomná u metabolického syndromu se projevuje poruchou inzulinem stimulovaného transportu glukózy v cílových tkáních - kosterním svalstvu a tukové tkáni. Za celkovou IR je z podstatné části zodpovědná svalová tkáň kde probíhá z 70-90 % inzulin dependentního odsunu glukózy z plazmy.

Na úrovni celulární a molekulární jde o poruchu postreceptorovou spočívající v defektu intracelulární signalizační kaskády vedoucí jak ke zhoršení transportu glukózy do buňky, tak i ostatních biologických účinků inzulinu v intermediárním metabolizmu glukózy, lipidů a bílkovin. Za fyziologických okolností se inzulin váže na inzulinový receptor, aktivovaná část receptoru dále aktivuje molekuly inzulin receptorového substrátu (IRS). Tato vazba dále spustí signalizační kaskádu biochemických reakcí a přes aktivaci PI-3 kinázy (phospatidylinositol 3-kinazy) se realizují účinky inzulinu jednak v intermediárním metabolizmu (glykogensyntéza, proteosyntéza, lipogeneze, antilipolytická aktivita atd) a jednak v procesu transportu a vychytávání glukózy: prostřednictvím aktivace translokaci glukózových transportérů GLUT 4 k buněčné membráně, jejich vazba na buněčnou membránu a vytvoření transportního kanálu pro vstup glukózy do buňky. IR je vysvětlována poruchou na úrovni IRS či PI-3 kinázy (obr. 1).

Prolomení inzulinové rezistence a zvýšení senzitivity k inzulinu je jedním z hlavních cílů léčby metabolického syndromu. Tělesný trénink je spolu s redukcí energetického příjmu hlavním nefarmakologickým léčebným prostředkem.

Metabolická adaptace v průběhu pohybové léčby se projeví především snížením inzulinové rezistence (zvýšení senzitivity k inzulinu v kosterním svalu), snížením inzulinemie a dále pak prostřednictvím těchto změn i v lipidovém spektru a kontroly glykemie.

Existuje řada adaptačních mechanizmů, které jsou aktivovány tělesným tréninkem, a tím příznivě ovlivňují inzulinovou rezistenci. Řada studií prokázala, že aerobní trénink zvyšuje účinky inzulinu v kosterním svalu prostřednictvím zvýšené aktivity transportérů glukózy GLUT 4 - jak v experimentu u zvířat [11,12], tak u zdravých lidí [13,14] nebo u jedinců s poruchou glukózové tolerance (PGT) nebo DM2T. Tělesný trénink zlepšením inzulinové rezistence pak aktivuje a příznivě ovlivňuje prostřednictvím příslušných enzymů fosforylační a oxidační procesy v dalším metabolizmu glukózy. Předpokládá se a výsledky řady studií potvrzují alternativní cestu transportu glukózy do svalu nezávislou na inzulinu a na klasické signalizační kaskádě; jednou z nich je fyzická aktivita. Mechanizmus, kterým cvičení vstup glukózy do svalu stimuluje, spočívá v aktivaci 5´adenozin-monofosfát aktivované kinázy (AMPK) svalovou kontrakcí. Tato aktivovaná AMPK podporuje translokaci GLUT 4 k buněčné membráně, jeho vazbu k ní a tvorbu transportního kanálu pro glukózu [15,16] (obr. 2).

AMPK tvoří základní regulační mechanizmus, který udržuje dostatečnou energetickou hladinu v buňkách kosterního svalu, srdce, jater a ledvin. Nízká energetická hladina, resp. zvýšené nároky na energetický metabolizmus (hypoxie, nedostatek glukózy, cvičení) vedou k aktivaci AMPK a jejím prostřednictvím k utlumení buněčných dějů, které energii spotřebovávají (anabolické děje) a aktivaci pochodů energii produkujících (katabolické děje, urychlení transportu glukózy do buněk apod). AMPK tak funguje jako „indikátor stavu paliva“ v buňce; při poklesu energetické hladiny - např. v kosterním svalu během cvičení - reguluje lipidový a glukózový metabolizmus směrem k mobilizaci energetických zdrojů [17].

Po jednorázové fyzické zátěži se pokles IR projeví po dobu asi 72 hodin. Poté se IR vrací k původnímu stavu, pokud není fyzická aktivita opakována. Ke zvýšení senzitivity k inzulinu přispívá také zvýšená denzita svalových kapilár během aerobního cvičení, která umožňuje lepší vychytávání glukózy ve svalu a zlepšení účinku inzulinu. Ukazuje se také, že zlepšení účinku inzulinu je vázáno pouze na svaly, které jsou do tréninku přímo zapojeny. Nejvýhodnější je tedy zapojení co nejvíce svalových skupin.

Jelikož je IR úzce spojena s abdominální obezitou, může snížení viscerálního tuku vlivem cvičení rovněž příznivě ovlivnit IR. Některé studie [18,19] prokázaly zlepšení účinku inzulinu jak tréninkem, tak snížením hmotnosti zvlášť, účinek byl vyšší při kombinaci obou intervencí. Je dokumentováno snížení IR vlivem tělesné aktivity i bez prokazatelné redukce hmotnosti či abdominálního tuku [20].

Zvýšená citlivost k inzulinu po tréninku se projeví v metabolické adaptaci spočívající ve změnách lipidového spektra a kontroly glykemie u pacientů s DM2T či PGT. Analýza řady studií však v tomto směru ukázala často protichůdné výsledky. Např. Kelley a Goodpasture [21] hodnotili prostřednictvím databáze Medline z let 1996-2000 výsledky randomizovaných studií zkoumajících vliv fyzické aktivity na metabolickou kontrolu a krevní tlak u diabetiků 2. typu i z hlediska vztahu dávka - odezva. Pokud jde o kontrolu diabetu, zjistili, že vliv cvičení na hodnoty HbA_1c a glykemii nalačno byl nevýrazný. Podobné zjištění se týkalo vlivu cvičení na krevní tlak a lipidy. V tomto případě byl počet studií potvrzující významný příznivý vliv stejný jako počet studií, které toto neprokázaly. Většinou bylo prokázáno zvýšení HDL-cholesterolu, méně pak pokles LDL-cholesterolu a pokles triacylglycerolů (TG). Pokles LDL-cholesterolu nebývá obvykle významný, ale je známo, že cvičení snižuje koncentraci vysoce aterogenních částic LDL₃; toto snížení je tím větší, čím vyšší je hodnota triacylglycerolů a stupeň IR.

Kardiovaskulární adaptace, tělesná zdatnost

Se snížením inzulinové rezistence dochází k adaptaci v oblasti kardiovaskulární - jak periferní, tak centrální. Na periferii se prostřednictvím zvýšené kapilarizace svalů zvyšuje utilizace kyslíku i energetických zdrojů. Efektem aerobního cvičení je tedy vzestup dodávky O₂ do pracujících svalů následkem zvýšeného srdečního výdeje, zvýšeného průtoku krve a zvýšenou svalovou aktivitou, která spolu se zvýšenou denzitou kapilár zlepšuje difuzi O₂ do tkání. Pravidelný trénink vede ke zvýšení aerobní kapacity a tělesné zdatnosti vyjádřené hodnotou VO_2max. S adaptací v oblasti kardiovaskulární úzce souvisí i vliv vytrvalostního tréninku na funkce autonomního nervového systému, kde dochází k příznivému ovlivnění sympatovagální rovnováhy ve prospěch vagové aktivity, potlačení zvýšené sympatické aktivace. Výsledkem je snížení klidové srdeční frekvence, zvýšení variability srdeční frekvence, zlepšení regulačních mechanizmů krevního tlaku a srdeční frekvence - baroreflexní senzitivity [22,23], pokles hodnot klidových TK i zátěžových.

Ostatní účinky pohybové aktivity

Psychologické příznivé účinky spočívají v možnosti potlačení deprese (produkce endorfinů a neurotransmiterů), podporují relaxaci, zlepšení sebehodnocení. Významná je také možnost ovlivnění jídelních návyků, tzn. že lidé, kteří pravidelně cvičí a pohybují se, volí zdravější stravu.

Nezanedbatelný je také příznivý vliv na pohybový systém ve zlepšení celkové obratnosti, flexibility a svalové síly.

Zásady preskripce pohybové léčby

U pacientů s MS jde v praxi o jedince s kombinací projevů různého stupně obezity, DM2T a hypertenze. U těchto pacientů lze předpokládat tělesnou inaktivitu, nízkou úroveň tělesné zdatnosti a řadu dalších omezení - např. postižení pohybového aparátu v souvislosti s obezitou, přítomnost pozdních diabetických komplikací i možnost aterosklerotického postižení různých orgánů, včetně ischemické choroby srdeční. Navíc jde většinou o pacienty středního až vyššího věku, obvykle starší 45 let. Z toho vyplývá při preskripci pohybové léčby nutnost individuálního přístupu a respektování výše uvedených omezení. Současně je ale nutno zajistit určitou intenzitu a objem pohybové léčby, určení její frekvence a trvání, aby mohla vyvolat žádoucí zdravotní efekt. Rozhodujícím faktorem je především bezpečnost pacienta. Samozřejmostí je předchozí komplexní klinické vyšetření (anamnéza, fyzikální, laboratorní vyšetření, zátěžový test atd.).

Z hlediska druhu tělesné zátěže volíme převážně aktivity aerobní, vedoucí k výše uvedeným příznivým adaptačním změnám v kardiovaskulární i metabolické oblasti. Při volbě optimální intenzity a trvání je aerobní aktivita pro pacienty s MS bezpečná, s malým rizikem komplikací.

Mezi celkovou inzulinovou senzitivitou a množstvím svalové hmoty existuje velmi těsná korelace. Významnějšího nárůstu svalové hmoty lze docílit silovým tréninkem, což by v souvislosti s lepším využitím inzulinu mohlo být u jedinců s MS přínosem. Navíc, výskyt MS stoupá s věkem, s tím spojený pokles svalové hmoty podporuje vhodnost zařazení silového tréninku. Zatím je ale je málo informací o vlivu silového tréninku na glukózovou toleranci a působení inzulinu. Některé studie u zdravých lidí zjistily po silovém tréninku snížení hodnoty inzulinemie nalačno, sníženou odpověď inzulinemie po podání glukózy [24] i zlepšení glukózové tolerance [25]. Zatímco v dynamice glukóza - inzulin vytrvalostní trénink stimuluje kvalitativní změny, silový trénink zvýšením svalové hmoty působí ve smyslu změn kvantitativních. Nevýhody silového cvičení u MS spočívají v tom, že tento typ zátěže probíhá za anaerobních podmínek, a je tak podstatně sníženo žádoucí spalování tuků. Zároveň je tento typ zátěže rizikovější pro hypertoniky, pacienty s ICHS a diabetiky s kardiovaskulární diabetickou neuropatií než aerobní trénink. Ojedinělé studie u pacientů s MS však naznačují, že silový trénink v kombinaci s aerobním cvičením může přispět ke zlepšení a redukci rizikových faktorů [26,27]. Výsledky studií s kombinovaným tréninkem u pacientů s ICHS [28,29] potvrzují zlepšení řady kardiovaskulárních ukazatelů a hodnotí tento trénink jako bezpečný při stanovení bezpečné intenzity, správného provádění silového cvičení.

Pro získání příznivého zdravotního efektu je tedy nutné zachovávat určitý minimální objem a intenzitu nutnou k dosažení příznivého efektu. Z přehledu výsledků dlouhodobých retrospektivních studií Máček a Máčková [30] konstatují, že k dosažení tohoto efektu je nutná dlouhodobě provozovaná pohybová aktivita o intenzitě minimálně 4,5 MET; objem energetického výdeje během této aktivity by měl být alespoň 1 500 kcal za týden.

Pro obecné doporučení pohybové aktivity pacientů s metabolickým syndromem lze vycházet z doporučení ADA pro diabetiky 2. typu: je doporučeno cvičení, resp. pohybová aktivita o intenzitě 50-80 % VO_2max po dobu 30-60 min, 3-4krát týdně.

Motivace a adherence k pohybové aktivitě

Výsledek PL je zásadním způsobem ovlivněn spoluprací pacienta, která je současně podmíněna přítomností abnormalit MS. Spolupráce je dále zhoršována vyšším výskytem depresivních poruch u pacientů s MS [31]. Nezanedbatelné jsou i další negativní faktory plynoucí z běžného života: nedostatek času, nedostatečná podpora okolí, nepřízeň počasí, nedostupnost příslušného zařízení či prostoru nebo nechuť k pohybu vůbec (která je pro tyto jedince typická). Pro překonání těchto skutečností je třeba nalézt argumenty s pozitivní motivací - povzbuzení, pozitivní hodnocení i malých úspěchů (např. v redukci hmotnosti), zdůraznění delšího časového úseku, kdy se příznivé změny projeví. K udržení motivace jsou vhodné pravidelné kontrola efektu.

Individuální programy změny životního stylu s mírnou intenzitou tělesné zátěže mohou být stejně účinné při dlouhodobé realizaci jako organizované cvičení o vyšší intenzitě [32]. Zaručují vyšší stupeň bezpečnosti, zmenšují riziko zranění i kardiovaskulárních komplikací. Na druhé straně řada pacientů vítá možnost organizovaného (skupinového) cvičení jako možnost udržení motivace.

Závěr

Závěrem je třeba zdůraznit význam tělesné aktivity jako nejkomplexnějšího prostředku sekundární prevence k ovlivnění řady rizikových faktorů najednou (na rozdíl od farmakoterapie či intervenční léčby), ať se jedná o pacienty s ischemickou chorobou srdeční či s metabolickým syndromem [33]. Ostatně význam fyzické aktivity i další nefarmakologická preventivní opatření dávno zdůrazňovali naši předchůdci ve středověku svým urozeným pacientům, jako např. Mistr Albík z Uničova (1358 - 1427), osobní lékař Václava IV. a císaře Zikmunda: „Buďte celé dny v pohybu a práci, vyhýbejte se nečinnosti, jezte střídmě a nepřipouštějte si pesimistické myšlenky…“; pokud jde o preskripci pohybové léčby „Člověk se má pohybovat tak rychle a tak dlouho, až začne cítit únavu … poněvadž přepíná-li své síly a příliš mnoho cvičí, není to už cvičení, ale trmácení se…“ [34].

as. MUDr. Hana Svačinová, Ph.D.

www.fnusa.cz

e-mail: hana.svacinova@fnusa.cz

Doručeno do redakce: 21. 7. 2006