Zalecenia dotyczące treningu interwałowego o wysokiej intensywności w celu zmniejszenia ryzyka powikłań związanych z cukrzycą typu 2: rola długości interwału w korzyściach klinicznych i mechanizmach fizjologicznych

Częstość występowania cukrzycy typu 2 (T2D) stale rośnie w ostatnich dziesięcioleciach, a jej powikłania, w tym choroby sercowo-naczyniowe (CVD), stanowią poważny problem zdrowia publicznego. Insulinooporność, ważny składnik T2D, jest związana z dysfunkcjami naczyniowymi, które bezpośrednio przyczyniają się do patogenezy CVD, takich jak miażdżyca tętnic i nadciśnienie tętnicze, szczególnie u osób starszych. Sugeruje się również, że zmienność glikemii mierzona za pomocą glukometrów (CGM) jest niezależnym czynnikiem ryzyka CVD u osób z T2D, narażając je na zwiększone ryzyko przedwczesnego zgonu. Ponadto, częściowo z powodu dysregulacji immunologicznej, kobiety z T2D są bardziej narażone na rozwój CVD w porównaniu z mężczyznami. Rzeczywiście, profil zapalny monocytów zmienia się podczas procesu starzenia i u kobiet z T2D. To z kolei powoduje dysfunkcję naczyń, co wiąże się ze stanem prozakrzepowym, nasila miażdżycę i usztywnianie tętnic.

Aby zmniejszyć ryzyko CVD i utrzymać odpowiednią kontrolę glikemii, Diabetes Canada zaleca ćwiczenia aerobowe w ramach treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT). Jednak zalecenie to opiera się wyłącznie na poprawie wydolności krążeniowo-oddechowej u osób z cukrzycą typu 2 (poziom wiarygodności: stopień B, poziom 2). Ponadto większość tych badań wykorzystuje protokoły ćwiczeń z ergocyklami, które ograniczają ważność ekologiczną, biorąc pod uwagę fakt, że osoby starsze preferują spacery. Jednak niezbędna jest ocena wpływu różnych protokołów chodzenia HIIT na cele kliniczne, takie jak ciśnienie tętnicze, zmienność/kontrola glikemii za pomocą ambulatoryjnych monitorów ciśnienia krwi (ABPM) i CGM.

Wstępne dane zebrane w naszym laboratorium wskazują, że program HIIIT o małej objętości (6 × 1 min) jest niewystarczający do poprawy kontroli/zmienności glikemii i ambulatoryjnego ciśnienia krwi w ciągu 24 godzin u starszych kobiet z cukrzycą, pomimo zmniejszenia ekspresji genów zapalnych w monocytach. Co ciekawe, prozapalne monocyty są powiązane z hiperglikemią i odgrywają kluczową rolę w procesie miażdżycowym, a także są związane ze sztywnieniem tętnic u osób z niewydolnością nerek, częstym powikłaniem T2D.

Wyniki te rodzą kilka pytań, w tym rolę odgrywaną przez długość interwałów HIIT w celach klinicznych. Podczas gdy nasze wstępne wyniki nie wpływały na ambulatoryjne ciśnienie krwi w ciągu 24 godzin przy krótszych odstępach czasu (6 x 1 min), inne badania wykazały obniżenie tego parametru przy dłuższych odstępach czasu (4 x 4 min). Dlatego wiodącą hipotezą tego badania jest to, że dłuższe interwały o wysokiej intensywności (protokół Wisløffa: 4 x 4 min) obniżą ambulatoryjne ciśnienie krwi w ciągu 24 godzin w większym stopniu niż krótsze interwały (10 x 1 min). Rzeczywiście, zmniejszone naprężenie ścinające wywołane krótszymi interwałami może tłumić odpowiedzi komórkowe i molekularne na ataki, ograniczając w ten sposób wpływ na sztywność tętnic i ciśnienie krwi w godzinach następujących po wysiłku. Co więcej, zmiany w ekspresji genów nie gwarantują zmian na poziomie białek, a białka są rzeczywistymi efektorami odpowiedzi komórkowej. Dlatego proteomika będzie przydatna do lepszego zrozumienia odpowiedzi monocytów na różne protokoły HIIT i być może korzyści klinicznych tej metody treningowej. Rzeczywiście, dłuższe odstępy czasu mogą wywoływać większe zmiany w proteomie monocytów, faworyzując fenotyp przeciwzapalny, a zmiany te mogą być związane ze zmniejszoną sztywnością tętnic i ciśnieniem krwi.

Głównym celem tego badania jest zatem porównanie wpływu dwóch trybów HIIT na bieżni (4x4 min vs. 10x1 min) na sztywność tętnic, ambulatoryjne ciśnienie krwi w ciągu 24 godzin i na zmienność glikemii u starszych kobiet z cukrzycą typu 2. Drugim celem jest ocena zmian proteomicznych w monocytach indukowanych przez dwie metody HIIT i skorelowanie ich ze zmianami parametrów klinicznych.