점진적인 음 에너지 균형이 포도당 내성, 인슐린 감수성 및 베타 세포 기능에 미치는 영향

대사 장애, 비만 및 2형 당뇨병 과체중 및 비만의 발생률은 싱가포르에서 지난 2-30년 동안 증가해 왔으며 앞으로도 더욱 증가할 것으로 예상됩니다. 2050년까지 인구의 절반 이상이 체질량 지수(BMI, 킬로그램 단위의 체중을 미터 단위의 키의 제곱으로 나눈 값) 이상인 과체중 또는 비만이 될 것으로 추정됩니다. 25kg/m2 이하. 이는 적어도 부분적으로는 비만 관련 동반 질환, 특히 제2형 당뇨병의 동시 증가에 대한 책임이 있습니다. 아시아 태평양 지역 인구의 BMI와 제2형 당뇨병 위험 사이의 관계는 광범위한 BMI 값(~21kg/m2 ~ ~34kg/m2) 내에서 선형입니다. m2 BMI가 증가하면(평균 키의 정상 체중인 사람의 경우 ~6kg에 해당) 제2형 당뇨병 발병 위험이 ~27% 증가합니다. 싱가포르에서 제2형 당뇨병의 유병률은 1990년 7.3%에서 2050년에는 ~15%로 두 배가 될 것으로 예상되며, 이는 주로 인구 살찌기 때문입니다. 그러나 놀랍게도 싱가포르의 제2형 당뇨병 유병률은 과체중 및 비만(BMI ≥25kg/m2)의 유병률이 약 절반이지만 미국과 유사합니다. 이는 대사 기능 장애, 특히 고혈당증, 고인슐린혈증 및 인슐린 저항성의 지표가 과체중 또는 비만이 아닌 사람들 사이에서도 싱가포르 성인 사이에서 매우 널리 퍼져 있음을 입증하는 많은 연구 결과를 뒷받침합니다. 이로 인해 제2형 당뇨병 발병 위험이 높아질 수 있습니다. 이러한 관찰은 체중 그 자체와 무관한 대사 기능 장애의 중요성을 강조합니다.

체중 감소의 대사 효과 제2형 당뇨병의 병인은 말초 인슐린 저항성(즉, 인슐린의 포도당 섭취 촉진 효과에 대한 말초 조직 및 특히 골격근의 저항) 및 포도당 자극 시 췌장 베타 세포로부터의 인슐린의 불충분한 분비로 인해 단식 및 식후 고혈당증이 유발됩니다. 다양한 방법(칼로리 제한, 운동, 약물 요법, 비만 수술)에 의해 유발된 만성적인 음의 에너지 균형의 결과로 달성되는 체중 감소는 대사 기능을 향상시키고 당뇨병 예방 및 관리의 초석으로 간주됩니다. 체중 감량의 유익한 효과 중 일부는 총 체지방 감소, 복강 내 지방 감소, 대사 활성 기관(예: 근육, 췌장 및 간) 그러나 에너지 균형의 급성 교란(24-72시간 동안 긍정적이든 부정적이든)은 체중이나 체중이 변화하기 전에도 인슐린 작용, 베타 세포 기능 및 혈당 조절에 영향을 미칠 수 있습니다. 체지방 분포가 발생합니다. 예를 들어, 하루의 과잉 섭취는 24시간 포도당 항상성을 방해하고, 이틀의 칼로리 제한은 인슐린 작용을 향상시킵니다. 마찬가지로 운동은 부정적인 에너지 균형으로 이어질 수 있으며 단 한 번의 세션 후에도 신진대사 기능, 특히 인슐린 민감성을 즉시 개선하는 매우 강력한 개입입니다. 그럼에도 불구하고 인슐린 작용과 베타 세포 기능을 개선하기 위해 칼로리 제한이나 운동으로 달성해야 하는 음의 에너지 균형 정도는 알려져 있지 않으며 음의 에너지 균형과 대사 기능 사이의 용량-반응 관계는 파악하기 어렵습니다. 또한, 포도당 항상성을 조절하는 메커니즘(즉, 인슐린 감수성 및 베타 세포 기능)에 대해서는 충분히 연구되지 않았습니다. 한 연구에 따르면 저칼로리 식이요법이나 지구력 운동으로 유발된 동일한 양의 체중 감소(초기 체중의 8-9%)에 대해 운동은 지방량 감소가 더 크고 근육량 감소가 더 적으며 결과적으로 고인슐린혈증-정상혈당 클램프 동안 인슐린 매개 포도당 처분의 더 큰 증가(~30%) 및 경구 포도당 내성 검사에 대한 총 인슐린 반응의 더 큰 감소(~2.5배) 유도된 체중 감소; 이러한 차이는 통계적 유의성에 도달하지 못했지만. 이러한 관찰은 동일한 부정적인 에너지 균형에 대해 운동이 칼로리 제한보다 대사 기능 개선에 더 효과적일 수 있다는 가능성을 높입니다. 그러나 이러한 결과는 체성분 및 지방 분포의 보다 유리한 변화가 수반된다는 점에서 해석하기 어렵습니다. 어떤 연구도 칼로리 제한이나 유산소 운동으로 유발된 동일한 급성 음 에너지 균형이 대사 기능에 미치는 영향을 직접 평가하지 않았습니다.

따라서 칼로리 제한과 운동이 인슐린 감수성, 베타 세포 기능 및 일일 혈당 조절에 미치는 영향에 대한 더 나은 이해는 제2형 당뇨병을 예방하거나 관리하기 위한 효과적인 생활 방식 개입 설계에 중요한 의미를 가질 것입니다. 이를 위해 본 연구는 다음과 같은 가설을 검증하는 것을 목표로 한다.

가설 1: 칼로리 제한으로 유도된 음의 에너지 균형이 하루 동안 인슐린 감수성의 변화 없이 베타 세포 기능이 개선되어 정맥 내 포도당 내성이 향상된다는 가설을 세웠습니다. 연구자들은 이 효과가 20%의 음의 에너지 균형을 필요로 하고 더 큰 에너지 제한(40%)으로 더 이상 개선되지 않는다는 가설을 세웁니다.

가설 2: 유산소 운동으로 유발된 음의 에너지 균형이 하루 동안 베타 세포 기능의 변화 없이 향상된 인슐린 감수성 때문에 정맥 내 포도당 내성을 향상시킨다는 가설을 세웠다. 연구자들은 이 효과가 20%의 음의 에너지 균형을 필요로 하고 더 큰 에너지 제한(40%)으로 더 개선된다는 가설을 세웠습니다.

가설 3: 음의 에너지 균형(20% 또는 40%)의 주어진 수준에서 칼로리 제한은 유산소 운동보다 베타 세포 기능에 더 큰 영향을 미치는 반면, 유산소 운동은 칼로리 제한보다 인슐린에 더 큰 영향을 미친다는 가설이 있습니다. 감광도.