دیابت نوع ۲ به یک معضل جهانی تبدیل شده است. بر اساس آمار مراکز کنترل و پیشگیری بیماری، تقریباً ۲۴ میلیون آمریکایی در سال ۲۰۰۷ به دیابت مبتلا بودند که از این تعداد، ۶ میلیون نفر از بیماری خود بی‌اطلاع بودند. در حال حاضر، تخمین زده می‌شود که حدود ۶۰ میلیون نفر در ایالات متحده نیز به پیش‌دیابت مبتلا باشند، وضعیتی که در آن سطح گلوکز خون بالاتر از حد طبیعی است و خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ را به شدت افزایش میدهد. برآوردهای خطر ابتلا در طول زندگی نشان میدهد که از هر سه آمریکایی متولد شده در سال ۲۰۰۰ یا پس از آن، یک نفر به دیابت مبتلا خواهد شد، اما این رقم در میان گروه‌های قومی پرخطر به ۵۰ درصد می‌رسد. دیابت نوع ۲ عامل مهم مرگ و میر زودرس و ناتوانی‌های مرتبط با بیماری‌های قلبی عروقی، نابینایی، بیماری کلیه و اعصاب و قطع عضو است. در حالی که فعالیت بدنی منظم میتواند از دیابت و عوارض آن پیشگیری یا آن را به تأخیر بیندازد، بیشتر افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ فعالیت بدنی کافی ندارند. در این مقاله از سیناکر و حنیفا به بررسی تاثیرات ورزش در کنترل و درمان دیابت خواهیم پرداخت.
آنچه در این مقاله خواهید خواند
- دیابت: تشخیص، طبقه‌بندی و عوامل ایجاد کننده
- اثرات ورزش: تامین سوخت، تولید گلوکز و گلیکوژنولیز عضلات
- جذب گلوکز وابسته به انسولین و غیروابسته به انسولین در عضلات در حین ورزش
- کنترل قند خون پس از ورزش و اثرات ورزش هوازی
- تغییرات حاد در مقاومت به انسولین عضلانی
- ورزش کردن خطر ژنتیکی ابتلا به دیابت نوع 2 را کاهش می دهد
دیابت: تشخیص، طبقه‌بندی و عوامل ایجاد کننده
دیابت به طور کلی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود، دیابت نوع ۱ و دیابت نوع ۲. دیابت نوع ۱، که ۵ تا ۱۰ درصد موارد دیابت را شامل می‌شود، ناشی از کمبود مطلق انسولین به دلیل تخریب خودایمنی سلول‌های تولیدکننده انسولین در پانکراس است. از سوی دیگر، دیابت نوع ۲، که ۹۰ تا ۹۵ درصد موارد را تشکیل میدهد، ترکیبی از مقاومت به انسولین (ناتوانی سلول‌های عضلانی در پاسخ مناسب به انسولین) و ترشح ناکافی انسولین جبرانی است. علاوه بر این، دیابت بارداری (GDM) نیز به عنوان یکی از اشکال کمتر شایع دیابت شناخته می‌شود که با ۴۰ تا ۶۰ درصد احتمال ابتلا به دیابت نوع ۲ در ۵ تا ۱۰ سال آینده همراه است. دیابت همچنین میتواند به دلیل نقص‌های ژنتیکی در عملکرد انسولین، بیماری‌های پانکراس، جراحی، عفونت‌ها یا مصرف برخی داروها و مواد شیمیایی ایجاد شود.
عوامل ژنتیکی و محیطی نقش مهمی در بروز دیابت نوع ۲ ایفا می‌کنند. اگرچه نقص‌های ژنتیکی دقیق مرتبط با دیابت نوع ۲ پیچیده و به طور کامل تعریف نشده‌اند، اما خطر ابتلا به این بیماری با افزایش سن، چاقی و کم‌تحرکی افزایش می‌یابد. دیابت نوع ۲ بیشتر در افرادی با سابقه فشار خون بالا یا دیس‌لیپیدمی، زنان دارای سابقه دیابت بارداری (GDM)، و همچنین در جمعیت‌های غیرسفیدپوست از جمله بومیان آمریکا، آفریقایی‌های آمریکایی، اسپانیایی‌ها/لاتین‌تبارها، آسیایی‌ها و ساکنان جزایر اقیانوس آرام شایع است.
اثرات ورزش: تامین سوخت، تولید گلوکز و گلیکوژنولیز عضلات
حفظ سطح طبیعی قند خون در حالت استراحت و فعالیت، به همکاری سیستم عصبی و هورمونی بدن وابسته است. در حین فعالیت ورزشی، عضلات قند بیشتری از خون جذب می‌کنند. با این حال، سطح قند خون معمولاً توسط تولید گلوکز در کبد (از طریق تجزیه گلیکوژن و ساخت گلوکز از منابع دیگر) و استفاده از سوخت‌های جایگزین مانند اسیدهای چرب آزاد حفظ می‌شود.
عوامل متعددی بر نوع سوخت مصرفی در حین ورزش تأثیر می‌گذارند، اما مهم‌ترین آنها شدت و مدت فعالیت است. در حالت استراحت، بدن عمدتاً از اسیدهای چرب آزاد برای تولید انرژی استفاده میکند. اما در حین ورزش، بدن از ترکیبی از چربی، قند خون و گلیکوژن عضلات (به همراه مقدار کمی اسید آمینه) به عنوان سوخت استفاده میکند. هر چه شدت ورزش بیشتر باشد، بدن بیشتر به کربوهیدرات‌ها (قند) به عنوان سوخت متکی می‌شود. در ابتدای ورزش، گلیکوژن عضلات منبع اصلی تامین انرژی است. با کاهش ذخایر گلیکوژن، عضلات شروع به جذب بیشتر قند از خون می‌کنند و اسیدهای چرب آزاد نیز از بافت چربی آزاد می‌شوند. در فعالیت‌های ورزشی طولانی مدت، چربی ذخیره شده در عضلات بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و کبد نیز به جای تجزیه گلیکوژن، بیشتر به تولید گلوکز از سایر منابع می‌پردازد.
در مجموع، فعالیت بدنی باعث می‌شود که عضلات قند خون را بیشتر جذب کنند و این جذب توسط تولید گلوکز در کبد جبران می‌شود. با افزایش شدت فعالیت، وابستگی بدن به کربوهیدرات‌ها به عنوان سوخت افزایش می‌یابد.
جذب گلوکز وابسته به انسولین و غیروابسته به انسولین در عضلات در حین ورزش
عضلات برای جذب گلوکز از دو مسیر استفاده می‌کنند. در حالت استراحت یا پس از غذا، جذب گلوکز توسط عضلات وابسته به انسولین است. در این حالت، گلوکز جذب شده عمدتاً برای بازسازی ذخایر گلیکوژن عضلات (نوعی قند ذخیره شده در عضلات) استفاده می‌شود. اما در حین ورزش، انقباض عضلات باعث افزایش جذب گلوکز از خون می‌شود تا انرژی مورد نیاز برای فعالیت تامین شود. از آنجا که این دو مسیر مجزا هستند، حتی اگر در افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ جذب گلوکز وابسته به انسولین دچار اختلال باشد، جذب گلوکز توسط عضلات در حال ورزش به طور طبیعی انجام می‌شود.
جذب گلوکز توسط عضلات پس از ورزش همچنان برای مدتی ادامه می‌یابد، به طوری که تاثیر انقباض عضلات بر جذب گلوکز برای چند ساعت و تاثیر انسولین برای مدت طولانی‌تری باقی می‌ماند. انتقال گلوکز به عضلات از طریق پروتئین‌های خاصی به نام GLUT انجام می‌شود. نوع اصلی این پروتئین در عضلات GLUT4 نام دارد که هم با انسولین و هم با انقباض عضلات فعال می‌شود. انسولین از طریق یک فرایند پیچیده باعث فعال شدن GLUT4 و جذب گلوکز می‌شود. اما انقباض عضلات نیز میتواند این پروتئین را فعال کند. در افراد مبتلا به دیابت نوع ۲، فعال شدن GLUT4 توسط انسولین دچار اختلال است. با این حال، ورزش‌های هوازی و مقاومتی می‌توانند باعث افزایش GLUT4 و جذب گلوکز در عضلات شوند.
کنترل قند خون پس از ورزش و اثرات ورزش هوازی
فعالیت بدنی با شدت متوسط حرکاتی هستند که باعث تعریق و کمی تنگی نفس می‌شوند، مانند پیاده‌روی سریع یا باغبانی. در افراد غیر دیابتی که ورزش با شدت متوسط انجام می‌دهند، افزایش جذب قند توسط عضلات با افزایش تولید قند در کبد متعادل می‌شود. در نتیجه، قند خون تقریبا ثابت می‌ماند، مگر در ورزش‌های طولانی که ذخایر قندی عضلات (گلیکوژن) تخلیه می‌شوند. در افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ که ورزش متوسط انجام می‌دهند، عضلات قند بیشتری نسبت به میزان تولید قند در کبد مصرف می‌کنند و در نتیجه قند خون کاهش می‌یابد. با این حال، به طور معمول سطح انسولین خون کاهش می‌یابد. بنابراین، خطر افت شدید قند خون (هیپوگلیسمی) در افرادی که انسولین یا داروهای محرک ترشح انسولین مصرف نمی‌کنند، بسیار کم است، حتی با ورزش طولانی مدت.
اثرات یک جلسه ورزش هوازی بر عملکرد انسولین به مدت، شدت و رژیم غذایی پس از ورزش بستگی دارد. یک جلسه ورزش هوازی میتواند عملکرد انسولین و تحمل گلوکز را تا 72 ساعت بهبود بخشد. اثرات ورزش هوازی متوسط، چه در یک جلسه یا در چند جلسه با مدت زمان کلی یکسان انجام شود، مشابه است.
نمونه‌هایی از فعالیت‌های بدنی شدید شامل دویدن، رقص هوازی، دوچرخه‌سواری در سربالایی یا با سرعت بالا و به طور کلی همه فعالیت‌هایی که باعث تنگی نفس می‌شوند، هستند. در ورزش هوازی شدید و کوتاه مدت، هورمون‌های استرس افزایش می‌یابند و باعث افزایش تولید قند در کبد می‌شوند. به همین دلیل، ممکن است قند خون پس از این نوع ورزش برای 1 تا 2 ساعت بالا بماند. در مجموع، ورزش هوازی متوسط میتواند قند خون و عملکرد انسولین را بهبود بخشد. اما اگر فرد انسولین یا داروهای محرک ترشح انسولین مصرف نکند، خطر افت شدید قند خون بسیار کم است. البته پس از ورزش‌های شدید، ممکن است قند خون به طور موقت افزایش یابد.
اثرات ورزش مقاومتی
هنوز اطلاعات کافی در مورد تأثیر یک جلسه ورزش مقاومتی بر قند خون و عملکرد انسولین در افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ وجود ندارد. اما در افراد مبتلا به اختلال در گلوکز ناشتا (IFG) که قند خون ناشتای آنها بین ۱۰۰ تا ۱۲۵ میلی‌گرم در دسی‌لیتر است، ورزش مقاومتی میتواند قند خون ناشتا را تا ۲۴ ساعت پس از ورزش کاهش دهد. این کاهش قند خون با افزایش حجم ورزش (مثلاً انجام چند ست به جای یک ست) و شدت ورزش (شدید در مقایسه با متوسط) بیشتر می‌شود.
تمرینات ترکیبی هوازی و مقاومتی و سایر انواع تمرینات
به نظر می‌رسد ترکیب ورزش‌های هوازی و مقاومتی در کنترل قند خون موثرتر از انجام هر یک از این ورزش‌ها به تنهایی باشد. ورزش مقاومتی میتواند با افزایش توده عضلانی به جذب قند خون کمک کند، در حالی که ورزش هوازی باعث بهبود عملکرد انسولین و در نتیجه افزایش جذب قند خون توسط عضلات می‌شود. با این حال، در مطالعات انجام شده، برنامه‌های ورزشی ترکیبی معمولاً با مدت زمان و مصرف کالری بیشتری همراه بوده‌اند، بنابراین برای تعیین دقیق‌تر سهم هر یک از این عوامل در بهبود کنترل قند خون، به مطالعات بیشتری نیاز است.
ورزش‌هایی با شدت کم مانند تای چی و یوگا نیز برای کنترل قند خون مورد بررسی قرار گرفته‌اند، اما نتایج ضعیفی به دست آمده است. به عنوان مثال، به نظر می‌رسد که تای چی فقط بهبود موقت در قند خون ایجاد میکند. یوگا نیز در برخی مطالعات تأثیر مثبتی بر قند خون ناشتا، چربی خون و سایر شاخص‌های سلامتی داشته است، اما به دلیل محدودیت‌های این مطالعات (مانند تعداد کم شرکتکنندگان و انواع مختلف یوگا)، نمی‌توان با قطعیت درباره تأثیر یوگا بر مدیریت دیابت نظر داد.
تغییرات حاد در مقاومت به انسولین عضلانی
بسیاری از فواید فعالیت بدنی در مدیریت و پیشگیری از دیابت نوع ۲، از طریق بهبود عملکرد انسولین به دست می‌آید. این بهبود میتواند به صورت حاد (کوتاه مدت) یا مزمن (طولانی مدت) باشد.
- اثرات حاد:
یک جلسه ورزش میتواند به سرعت عملکرد انسولین را بهبود بخشد و باعث کاهش قند خون در اکثر افراد شود. این اثر در طول ورزش با شدت خفیف تا متوسط و همچنین تا 72 ساعت پس از آن ادامه می‌یابد. میزان کاهش قند خون به عواملی مانند مدت و شدت ورزش، میزان قند خون قبل از ورزش و سطح آمادگی جسمانی فرد بستگی دارد. فعالیت بدنی منظم، با افزایش جذب قند خون توسط عضلات و تحریک سوخت و ساز چربی، به بهبود عملکرد انسولین کمک میکند. اما فعالیت بدنی طولانی‌تر یا شدیدتر، میتواند تأثیر بیشتری بر بهبود عملکرد انسولین داشته باشد.
- تأثیر سن و آمادگی جسمانی:
بهبود حساسیت به انسولین پس از ورزش در زنان مبتلا به دیابت نوع ۲، چه با پیاده‌روی با شدت کم و چه با شدت زیاد، دیده شده است. اما این تأثیر ممکن است با توجه به سن و سطح آمادگی جسمانی متفاوت باشد. برای مثال، در یک مطالعه، تمرینات هوازی با شدت متوسط تا شدید سه بار در هفته به مدت ۶ ماه باعث بهبود عملکرد انسولین در زنان جوان و مسن شد، اما این بهبود فقط در زنان جوان‌تر تا 120 ساعت ادامه یافت.
ورزش کردن خطر ژنتیکی ابتلا به دیابت نوع 2 را کاهش می دهد
سبک زندگی فعال میتواند به طور قابلتوجهی خطر ابتلا به دیابت نوع 2 را، حتی برای افرادی که استعداد ژنتیکی بالاتری دارند، کاهش دهد. تحقیقات نشان داده که سطوح بالای فعالیت بدنی، به ویژه با شدت متوسط تا شدید، به شدت با کاهش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 مرتبط است.
جالب توجه است که شرکتکنندگان بسیار فعال با خطر ژنتیکی بالا در مقایسه با افراد کمخطر اما غیرفعال، خطر پایینتری برای ابتلا به این بیماری داشتند. این یافتهها بر اهمیت فعالیت بدنی در پیشگیری از دیابت نوع 2 تاکید میکند.
در این مطالعه از داده‌های 59325 بزرگسال در Biobank بریتانیا استفاده شده که فعالیت بدنی افراد را در طول هفت سال ردیابی کرده است. افرادی که بیش از یک ساعت فعالیت بدنی با شدت متوسط تا شدید در روز داشتند، 74 درصد کمتر در معرض خطر ابتلا به دیابت نوع 2 بودند. حتی افرادی که در معرض خطر ژنتیکی بالا برای دیابت هستند در مقایسه با افراد غیرفعال با خطر ژنتیکی پایین، در صورتی که فعالیت بالایی داشته باشند، کمتر در معرض خطر ابتلا به این بیماری قرار دارند.
اگرچه 30 دقیقه فعالیت بدنی با شدت متوسط در روز برای پیشگیری از دیابت نوع 2 پیشنهاد می‌شود، اما توصیه‌های فعلی منحصرا به گزارش‌های شخصی متکی هستند و به ندرت خطر ژنتیکی را در نظر می‌گیرند.
محققان میگویند که سطوح بالاتر فعالیت بدنی باید به عنوان یک استراتژی اصلی برای پیشگیری از دیابت نوع 2 که میلیونها نفر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار میدهد، ترویج شود. مطالعات انجام شده نشان داد که فعالیت بدنی با شدت متوسط تا شدید بیش از یک ساعت در روز، در مقایسه با شرکت‌کنندگانی که کمتر از 5 دقیقه فعالیت بدنی داشتند، با 74 درصد خطر کمتر ابتلا به دیابت نوع 2 همراه است. یکی دیگر از یافته‌های قانع‌کننده این بود که شرکت‌کنندگانی با خطر ژنتیکی بالا که در گروه فعال‌تر از لحاظ بدنی قرار داشتند، در مقایسه با افراد با خطر ژنتیکی پایین اما در گروه کم‌فعال، کمتر در معرض خطر ابتلا به دیابت بودند.
کلام پایانی
ما نمی‌توانیم خطر ژنتیکی و سابقه خانوادگی خود را کنترل کنیم. اما این یافتهها، اخبار امیدوارکننده و مثبتی را ارائه می‌دهند که از طریق یک سبک زندگی فعال، می‌توان با خطر ابتلا به دیابت نوع ۲ مقابله کرد. دیابت یک نگرانی جهانی برای سلامت عمومی است. در سال 2021، 537 میلیون بزرگسال در سراسر جهان به دیابت مبتلا بودند. مشارکت در فعالیت بدنی، باید به ویژه در افرادی که خطر ژنتیکی بالا برای ابتلا به T2D دارند، ترویج شود. مطالعات بررسی شده در این مقاله میتواند دستورالعمل‌ها و مداخلات درمانی را برای جلوگیری از T2D تغییر دهند.
https://neurosciencenews.com/exercise-genetics-diabetes-23401/