2 Kirjallisuuskatsaus
2.4 Fyysisen aktiivisuuden ja kehonkoostumuksen yhteydet insuliinin eritykseen
Fyysinen aktiivisuus ja kehonkoostumus liittyvät keskeisesti toisiinsa, sillä esimerkiksi lihavuuden hoidossa liikunnalla on ruokavaliomuutoksiin yhdistettynä keskeinen rooli (Liikunta: Käypä hoito -suositus, 2016). Edellä mainitut tutkimukset ovat pääasiassa keskittyneet joko fyysisen aktiivi-suuden tai kehonkoostumuksen vaikutuksiin. Liikuntainterventioissa on fyysisen aktiiviaktiivi-suuden lisäksi kehonkoostumusta käsitelty lähinnä taustatiedoksi otettuna painoindeksinä. Esimerkiksi Slentz kumppaneineen (2009) sai tutkimuksessaan selville, että liikunta kaikissa kolmessa ryh-mässä laski myös painoindeksiä. Lisäksi Boulén ym. (2005) tutkimuksessa liikuntainterventiolla saavutettu painonlasku vähensi insuliinin eritystä enemmän kuin vähemmän painoa pudotta-neilla. Tutkimuksia, joissa olisi tutkittu sekä fyysisen aktiivisuuden että kehonkoostumuksen yh-teyksiä insuliinin eritykseen, löytyy vielä hyvin vähän. Yhteenveto näistä on koottu taulukkoon 5.
Heiskanen (2018) tutkimusryhmineen tutki sekä liikunnan että haiman rasvapitoisuuden vaiku-tuksia insuliinin eritykseen. Siinä 28 tervettä henkilöä ja 26 henkilöä, joilla oli IGT, IFG tai tyypin 2 diabetes osallistuivat 2 viikkoa kestävään liikuntaohjelmaan. Tutkimukseen osallistujat olivat iäl-tään 40–55-vuotiaita (BMI 18,5–30 kg/m2) eivätkä he harrastaneet säännöllistä liikuntaa ennen tutkimukseen osallistumistaan. Tutkittavat osallistuivat joko intervallityyppiseen nopeatempoi-seen tai matalamman intensiteetin pitkäkestoinopeatempoi-seen liikuntaryhmään. Kahden viikon liikuntainter-ventio kummassa tahansa ryhmässä vähensi haiman rasvapitoisuutta saman verran terveillä ja esidiabeetikoilla tai tyypin 2 diabetesta sairastavilla riippumatta glukoosinsietokyvystä. Erityisen paljon rasvapitoisuus laski molemmissa liikuntaryhmissä niillä henkilöillä, joilla pitoisuus oli läh-tötilanteessa korkeampi (p = 0,035). Kuitenkaan yhteyttä pienentyneen haiman rasvapitoisuuden ja β-solujen toiminnan välillä ei havaittu. Ennen interventiotutkimuksen toteuttamista insuliinin erityksen havaittiin olevan suurempaa henkilöillä, joilla oli esidiabetes tai tyypin 2 diabetes ver-rattuna terveisiin. Liikunnan vaikutuksesta esi- tai tyypin 2 diabeetikoilla insuliinin peruseritys laski merkitsevästi. Terveiden tutkittavien alkuvaiheen insuliinin erityksen havaittiin puolestaan kasvavan.
Eizadin ym. (2013) tutkimuksessa tutkittiin kolmen kuukauden liikuntaintervention vaikutuksia kehonkoostumukseen ja sitä kautta glukoositasapainoon. 34 keski-ikäistä (43 ± 3 v) ylipainoista
(BMI 32,1 ± 2,9 kg/m2) miestä jaettiin liikuntaryhmään ja kontrolliryhmään, jossa liikuntaa ei ollut lainkaan. Tulokset osoittivat, että kolme kertaa viikossa toteutettava aerobinen liikunta paransi haiman β-solujen toimintaa merkitsevästi, kun taas kontrolliryhmässä muutoksia ei havaittu. Lii-kunnan vaikutuksesta merkitsevästi suurenivat myös seerumin insuliinipitoisuudet ja paasto-glukoosipitoisuudet pienenivät. Insuliinipitoisuuksien suureneminen viittaisi siihen, että jossain määrin β-solujen vajaatoiminta voi korjaantua. Liikuntaryhmässä tapahtui samanaikaisesti mer-kitsevä lasku tutkittavien painossa ja heidän rasvaprosentissaan. Tutkimuksessa korostettiin, että erityisesti liikunta yhdistettynä painon pudotukseen paransi β-solujen toimintaa. Myös pie-nentyneen triglyseridipitoisuuden ja parantuneen β-solujen toiminnan välillä nähtiin merkitsevä yhteys.
Taulukko 3. Yhteenveto tutkimuksista fyysisen aktiivisuuden ja insuliinin erityksen yhteyksistä.
Tutkimus Tutkimusmenetelmä ja
kesto
Otos Tutkimusasetelma Keskeisimmät tulokset
Boulé ym. inaktiivi-nen viimeisen 6 kuukauden ajan)
Liikunta pyöräergometrillä 3x/vk. Intensiteettiä kasvatet-tiin vähitellen→14 vk 55 % VO2max 30 min/pv ja loput 6 vk lasku insuliinin erityksessä.
Bloem ja Chang 2008
Interventiotutkimus 7 pv
12 (ikä 68 ± 5 v, BMI 32 ± 4 kg/m2, fyysisesti inaktiivinen, IGT)
7 perättäisenä päivänä suori-tettiin 1 h aerobinen harjoitus (60–70 % VO2max)
BMI 25–35 kg/m², fyysisesti inaktiivinen ja lievä
Liikunta kävellen tai juosten.
Ryhmä 1: liikunnan määrä suuri (n. 30 km/vk), voimakas intensiteetti (65–80 % VO2max).
Ryhmä 2: liikunnan määrä ma-tala (n. 19 km/vk), voimakas in-tensiteetti (65–80 % VO2max).
Ryhmä 3: liikunnan määrä ma-tala (n. 19 km/vko), maltillinen intensiteetti (40–55 % VO2max)
DI parani kaikissa ryhmissä, mutta eniten DI ↑ ryhmässä 3.
Kaikissa ryhmissä AIRg parani.
(ainoastaan ryhmässä 1 AIRg laski merkitsevästi (15,2 %), kun taas ryhmässä 3 lasku oli vain 2,2 %)
Chen ym.
2013
Kohorttitutkimus Raportointi 1 v ajalta
1152 (ikä ka 35 v (vaihteluväli 18–66 v, BMI 25,5–32,7 kg/m²,
3 fyysisen aktiivisuuden tasoa:
Matala: <75 min/vk voima-kasta ja <150 min /vk maltil-lista liikuntaa. Keskimääräi-nen: ≥75 min/vk voimakasta tai ≥150 min/vk maltillista lii-kuntaa. Korkea: ≥75 min/vk voimakasta ja ≥150 min/vk maltillista liikuntaa
DI ↑ kaikissa ryhmissä paran-tuen liikunnan määrän lisään-tyessä. Glukoosin säätely pa-rani.
jatkuu
Taulukko 3, jatkuu
Tutkimus Tutkimusmenetelmä ja
kesto
Otos Tutkimusasetelma Keskeisimmät tulokset
Solomon ym. pyöräergo-metrilla n. 60 min/pv 4–5x/vko (n. 75 % VO2max) kg/m2, fyysisesti inaktiivinen, esidiabetes)
Valvotusti aerobista liikuntaa 5x/vk 50–60 min. Ensimmäiset 4 vk 60–65 % HRmax, tämän jäl-keen 80–85 % HRmax
Liikunta paransi sekä ensi- että toisen vaiheen DI:ä ja muutokset DI:ssä olivat suoritettiin valvotusti 200 kcal liikuntajakso matalalla tai kor-kealla intensiteetillä.
Korkean intensiteetin liikunta
↑ ensivaiheessa insuliinin eri-tystä. Kokonaisuudessaan in-suliinin eritys ↓ liikunnan vai-kutuksesta, erityisesti korkean intensiteetin liikunnalla. Luus-tolihasten DI ↑ riippumatta lii-kunnan intensiteetistä.
Keselman ym.
2017
Interventiotutkimus 2 pv (suorituspäivä ja lepo-päivä, näiden välissä vähin-tään 2 päivää väliä)
17 (ikä 26 ± 5 v, BMI 22,5 ± 2,3 kg/m², perusterveitä)
5 km juoksua tutkittavan mak-simaalisella nopeudella
Plasman glukoosipitoisuus ↑ akuutisti juoksun vaikutuk-sesta. Myös insuliinitaso ↑ ver-rattuna lepopäivään. ajan 70 % HRmax, intervalliryh-mässä vaihdellen 90 % ja 50 %
BMI, body mass index, painoindeksi; VO2max, maximal oxygen uptake, maksimaalinen hapenottokyky; DI, disposition index, dispositioindeksi;
IGT, impaired glucose tolerance, heikentynyt glukoosinsieto; AIRg, acute insulin response to intravenous glucose, insuliinin akuutti reaktio suonensisäisesti annettavaan glukoosiin; HRmax, maximum heart rate, maksimisyke
Taulukko 4. Yhteenveto tutkimuksista kehonkoostumuksen ja insuliinin erityksen yhteyksistä.
Tutkimus Tutkimusmenetelmä (ja
kesto)
Otos Tutkimusasetelma Tulos
Weyer ym.
2000
Kohorttitutkimus 209, joista 151:llä NGT ja 58:lla IGT (ikä 18–50 v, paino 94,4 ± 22,8 kg)
Tutkittavat jaettiin kahteen ryh-mään: Painon kerryttäjiin ja pai-noa pudottaneisiin.
Kontrolliryhmässä paino pysy-nyt vakaana.
Painonpudotus ↓ paastoglukoo-sia ja insuliinipitoisuutta.
Painonnousu ↓ DI:ä ja painon-lasku ↑ sitä.
Uusitupa ym.
2003
Interventiotutkimus 4 v
52 henkilöä, jolla IGT
Interventioryhmä: 31 (ikä 56 ± 7 v, BMI 30,4 ± 3,9 kg/m2)
Kontrolliryhmä: 21 (ikä 55 ± 7 v, BMI 30,5 ± 4,1 kg/m2)
Tavoitteena ≥5 % painonpudo-tus. Tutkittavat saivat ohjeita ruokavaliomuutoksiin sekä lii-kunnan lisäämiseen.
Paino ja vyötärönympärys ↓ enemmän interventioryhmässä.
Insuliinin erityksessä ei havaittu muutoksia painonlaskun myötä.
Wagenknecht ym.
2003
Kohorttitutkimus 1 457 henkilöä (ikä ka 41 v, BMI ka 28,5 kg/m2)
Rasvapitoisuuden jakaantumi-nen kehon eri osiin ja sen mer-kitys insuliinin eritykseen.
SAT:lla positiivinen yhteys AIR:iin. VAT sekä SAT:in ja VAT:in yhteisvaikutus vaikutti ohjelma: ohjeet 1200 kcal ruo-kavalioon, liikunnan pitäminen
Kohorttitutkimus 62 henkilöä
(ikä 24–69 v, BMI 21–39 kg/m2)
Rasvapitoisuuden jakaantumi-nen kehon eri osiin ja sen mer-kitys insuliinin eritykseen.
Insuliinin eritys suurempaa liha-villa normaalipainoisiin verrat-tuna. Kuitenkaan muutoksia haiman β-solujen toimintaa ku-vaavissa indekseissä ei havaittu.
Cnop ym.
2007
Kohorttitutkimus 7 v
33 henkilöä (NGT tai IGT), joiden ensimmäisen asteen sukulai-sella tyypin 2 diabetes (ikä 38 ± 12 v, BMI 28,6 ± 4,4 kg/m2)
Geneettinen alttius sairastua tyypin 2 diabetekseen ja miten kehonkoostumus tähän vaikut-taa.
DI ↓ 22 %. DI oli käänteisesti yh-teydessä painoon ja vyötä-rönympärykseen.
NGT:n kehittyessä IGT:ksi, DI ↓ 50 % matalammalle kuin niillä, joilla NGT säilyi ennallaan.
jatkuu
Taulukko 4, jatkuu
Tutkimus Tutkimusmenetelmä (ja
kesto)
Otos Tutkimusasetelma Tulos
Tushuizen ym.
2007
Kohorttitutkimus 36 henkilöä, joista
24:llä ei ollut tyypin 2 diabetesta (ikä 55 ± 2 v, BMI 29,1 ± 1 kg/m2) ja 12:lla oli tyypin 2 diabetes (ikä 55 ± 2 v, BMI 31,3 ± 1 kg/m2)
Kohorttitutkimus 51 henkilöä, joista 28:lla NGT (ikä 43 ± 11 v, BMI 29,6 ± 5,1 joilla oli IFG, IGT tai molemmat.
NGT:n omaavilla tätä yhteyttä ei havaittu.
van der Zijl ym.
2011
Kohorttitutkimus 64 henkilöä, joista 16:lla NGT (ikä 55 ± 7 v, BMI 27,5 ± 3,0 rasvapitoi-suudella, VAT:lla tai SAT:lla ei havaittu yhteyttä C-peptidi eri-tykseen, mutta havaittiin kään-teinen yhteys DI:iin (pois lukien SAT).
Begovatz ym.
2015
Kohorttitutkimus 56 henkilöä, joista 28:lla NGT (ikä 50 ± 12 v, BMI 26,3 ± 4,5 kg/m2), 14:llä IFG ja/tai IGT (ikä 51 ± 11 v, BMI 29,2 ± 5,1 kg/m2) ja 14:llä tyypin 2 diabetes (ikä 61 ± 5 v, BMI 30,2 ± 5,3 kg/m2)
Kohorttitutkimus 361 henkilöä (ikä 35 ± 8 v, BMI 25,2-32,6 kg/m2)
Painon muutoksen yhteys β-so-lujen toimintaan.
BMI:n ↑ ja keskivartalolihavuus yhteydessä matalampaan DI:iin.
NGT, normal glucose tolerance, normaali glukoosinsieto; IGT, impaired glucose tolerance, heikentynyt glukoosinsieto; DI, disposition index, dispositioindeksi; BMI, body mass index, painoindeksi; SAT, subcutaneous adipose tissue, ihonalainen rasvakudos; AIR, acute insulin response, insuliinin akuutti reaktio suun kautta nautittuun glukoosiin; VAT, visceral adipose tissue, viskeraalinen rasvakudos; IFG, impaired fasting glu-cose, heikentynyt paastoglukoosi
Taulukko 5. Yhteenveto tutkimuksista fyysisen aktiivisuuden ja kehonkoostumuksen yhteydestä insuliinin eritykseen.
Tutkimus Tutkimusmenetelmä ja
kesto
Otos Tutkimusasetelma Keskeisimmät tulokset
Eizadi ym.
2013
Satunnaistettu kontrolloitu in-terventiotutkimus
3 kk
34 keski-ikäistä lihavaa miestä (ikä 43 ± 3 v, BMI 32,1 ± 2,9 kg/m²)
Aerobista liikuntaa juosten juoksumatolla tai kuntopyö-rällä polkemista 45 min x3/vk (60–80 % HRmax). β-so-lujen toimintaa, kun taas kont-rolliryhmässä muutoksia ei ha-vaittu. Seerumin insuliinipitoi-suudet ↓ ja paastoglukoosipi-toisuudet ↓.
Interventioryhmässä paino ja rasvaprosentti ↓ merkitsevästi.
Heiskanen ym.
2018
Interventiotutkimus 2 vk
28 tervettä henkilöä ja 26 henkilöä, joilla oli IGT, IFG tai tyypin 2 diabetes (ikä 40–55 v, BMI 18,5-30 kg/m2, taustalla ei säännöllistä liikuntaa)
Yhteensä 6 liikuntasuoritusta kuntopyörällä. Kaksi eri liikun-taryhmää: intervallityyppinen nopeatempoinen (4–6 30 s py-rähdyksiä täysillä ja 4 min lepo) tai pitkäkestoinen matala intensiteetti (40–60 min 60 % VO2max)
Kumpikin liikuntamuoto ↓ hai-man rasvapitoisuutta kum-massakin tutkittavien ryh-mässä. Haiman rasvapitoisuu-den ja β-solujen toiminnan vä-lillä ei havaittu yhteyttä. Lii-kunnan vaikutuksesta esi- tai tyypin 2 diabeetikoilla insulii-nin peruseritys ↓ ja terveiden tutkittavien alkuvaiheen insu-liinin eritys ↑
BMI, body mass index, painoindeksi; HRmax, maximum heart rate, maksimisyke; IGT, impaired glucose tolerance, heikentynyt glukoosinsieto;
IFG, impaired fasting glucose, heikentynyt paastoglukoosi; VO2max, maximal oxygen uptake, maksimaalinen hapenottokyky