Sedentary behavior, physical activity, and energy metabolism in metabolic syndrome : with special reference to insulin sensitivity and metabolic flexibility
Garthwaite, Taru (2024-09-28)
Sedentary behavior, physical activity, and energy metabolism in metabolic syndrome : with special reference to insulin sensitivity and metabolic flexibility
(28.09.2024)
Turun yliopisto
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9842-5
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-9842-5
Tiivistelmä
ABSTRACT
This study investigated the relationships between physical activity behaviors and energy metabolism in 64 middle-aged, sedentary adults with metabolic syndrome. Associations were examined cross-sectionally, and a 6-month randomized controlled trial was conducted to investigate whether reducing daily sedentary time through increased standing and light-to-moderate-intensity physical activity, without adding intentional exercise training, could improve metabolic health.
The time spent in activity behaviors was measured with hip-worn accelerometers continuously for 6 months. Cardiorespiratory fitness was determined with maximal cycle ergometry. Metabolic outcomes were assessed at baseline, 3 months, and 6 months using hyperinsulinemic euglycemic clamp, positron emission tomography, indirect calorimetry, fasting blood samples, body composition, and anthropometrics.
Activity behaviors and fitness associated with whole-body and skeletal muscle insulin sensitivity, but only associations between standing and insulin sensitivity markers were independent of adiposity. Sedentary time associated adversely and standing and physical activity, of even light-intensity, beneficially with lipid metabolism and metabolic flexibility. A 50-min reduction in daily sedentary time attenuated increases in several cardiometabolic markers at 3 months, but the intervention did not improve metabolic flexibility in 6 months. However, additional analyses showed that successfully reducing daily sedentary time by 30 min or more improved metabolic flexibility compared to continued high sedentary time.
Improvements in metabolic flexibility also correlated with increased standing time.
The findings highlight the importance of a healthy body composition and suggest that reducing sedentary time and increasing standing and light-intensity activity might help slow down the progression of metabolic diseases in inactive individuals with an increased cardiometabolic risk.
KEYWORDS: sedentary behavior, physical activity, energy metabolism, insulin sensitivity, metabolic flexibility, metabolic syndrome TIIVISTELMÄ
Tässä tutkimuksessa selvitettiin paikallaanolon, liikkumisen ja energia-aineenvaihdunnan välisiä yhteyksiä 64:llä keski-ikäisellä vähän liikkuvalla aikuisella, joilla on metabolinen oireyhtymä. Yhteyksiä tutkittiin poikkileikkausasetelmassa ja 6 kk interventiolla selvitettiin voiko aineenvaihdunnallista terveyttä parantaa vähentämällä paikallaanoloa, ilman varsinaista liikuntaharjoittelua.
Paikallaanoloa, seisomista ja liikkumista mitattiin lantiolla pidettävillä liikemittareilla koko tutkimusjakson ajan. Kestävyyskunto määritettiin maksimaalisella polkupyöräergometritestillä. Aineenvaihdunnallisen terveyden muuttujia tutkittiin lähtötilanteessa, 3 kk ja 6 kk kohdalla käyttämällä hyperinsulineemista euglykeemistä clamp-tutkimusta, positroniemissiotomografiaa, epäsuoraa kalorimetriaa, paastoverinäytteitä, kehonkoostumusta ja antropometriaa.
Paikallaanolo, liikkuminen ja kestävyyskunto olivat yhteydessä koko kehon ja luurankolihasten insuliiniherkkyyteen, mutta vain seisominen oli yhteydessä insuliiniherkkyysmuuttujiin, kun kehon rasvoittuneisuus otettiin huomioon. Runsas paikallaanolo oli yhteydessä huonompaan ja seisominen ja kevytkin liikkuminen parempaan rasva-aineenvaihduntaan ja aineenvaihdunnalliseen joustavuuteen. Interventio vähensi päivittäistä paikallaanoloa 50 min 3 kk aikana, mikä hidasti kontrolliryhmässä havaittua heikkenemistä useissa kardiometabolisissa muuttujissa, mutta interventio ei parantanut aineenvaihdunnallista joustavuutta 6 kk aikana. Aineenvaihdunnallinen joustavuus parani kuitenkin niillä, jotka onnistuneesti vähensivät päivittäistä paikallaanoloa yli 30 min. Aineenvaihdunnallisen joustavuuden muutos korreloi positiivisesti seisomisajan muutoksen kanssa.
Tulokset korostavat terveen kehonkoostumuksen merkitystä ja viittaavat siihen, että paikallaanolon vähentäminen ja kevyenkin liikkumisen lisääminen voi auttaa hidastamaan aineenvaihduntasairauksien etenemistä vähän liikkuvilla riskiryhmillä.
AVAINSANAT: paikallaanolo, fyysinen aktiivisuus, energia-aineenvaihdunta, insuliiniherkkyys, aineenvaihdunnallinen joustavuus, metaboli
This study investigated the relationships between physical activity behaviors and energy metabolism in 64 middle-aged, sedentary adults with metabolic syndrome. Associations were examined cross-sectionally, and a 6-month randomized controlled trial was conducted to investigate whether reducing daily sedentary time through increased standing and light-to-moderate-intensity physical activity, without adding intentional exercise training, could improve metabolic health.
The time spent in activity behaviors was measured with hip-worn accelerometers continuously for 6 months. Cardiorespiratory fitness was determined with maximal cycle ergometry. Metabolic outcomes were assessed at baseline, 3 months, and 6 months using hyperinsulinemic euglycemic clamp, positron emission tomography, indirect calorimetry, fasting blood samples, body composition, and anthropometrics.
Activity behaviors and fitness associated with whole-body and skeletal muscle insulin sensitivity, but only associations between standing and insulin sensitivity markers were independent of adiposity. Sedentary time associated adversely and standing and physical activity, of even light-intensity, beneficially with lipid metabolism and metabolic flexibility. A 50-min reduction in daily sedentary time attenuated increases in several cardiometabolic markers at 3 months, but the intervention did not improve metabolic flexibility in 6 months. However, additional analyses showed that successfully reducing daily sedentary time by 30 min or more improved metabolic flexibility compared to continued high sedentary time.
Improvements in metabolic flexibility also correlated with increased standing time.
The findings highlight the importance of a healthy body composition and suggest that reducing sedentary time and increasing standing and light-intensity activity might help slow down the progression of metabolic diseases in inactive individuals with an increased cardiometabolic risk.
KEYWORDS: sedentary behavior, physical activity, energy metabolism, insulin sensitivity, metabolic flexibility, metabolic syndrome
Tässä tutkimuksessa selvitettiin paikallaanolon, liikkumisen ja energia-aineenvaihdunnan välisiä yhteyksiä 64:llä keski-ikäisellä vähän liikkuvalla aikuisella, joilla on metabolinen oireyhtymä. Yhteyksiä tutkittiin poikkileikkausasetelmassa ja 6 kk interventiolla selvitettiin voiko aineenvaihdunnallista terveyttä parantaa vähentämällä paikallaanoloa, ilman varsinaista liikuntaharjoittelua.
Paikallaanoloa, seisomista ja liikkumista mitattiin lantiolla pidettävillä liikemittareilla koko tutkimusjakson ajan. Kestävyyskunto määritettiin maksimaalisella polkupyöräergometritestillä. Aineenvaihdunnallisen terveyden muuttujia tutkittiin lähtötilanteessa, 3 kk ja 6 kk kohdalla käyttämällä hyperinsulineemista euglykeemistä clamp-tutkimusta, positroniemissiotomografiaa, epäsuoraa kalorimetriaa, paastoverinäytteitä, kehonkoostumusta ja antropometriaa.
Paikallaanolo, liikkuminen ja kestävyyskunto olivat yhteydessä koko kehon ja luurankolihasten insuliiniherkkyyteen, mutta vain seisominen oli yhteydessä insuliiniherkkyysmuuttujiin, kun kehon rasvoittuneisuus otettiin huomioon. Runsas paikallaanolo oli yhteydessä huonompaan ja seisominen ja kevytkin liikkuminen parempaan rasva-aineenvaihduntaan ja aineenvaihdunnalliseen joustavuuteen. Interventio vähensi päivittäistä paikallaanoloa 50 min 3 kk aikana, mikä hidasti kontrolliryhmässä havaittua heikkenemistä useissa kardiometabolisissa muuttujissa, mutta interventio ei parantanut aineenvaihdunnallista joustavuutta 6 kk aikana. Aineenvaihdunnallinen joustavuus parani kuitenkin niillä, jotka onnistuneesti vähensivät päivittäistä paikallaanoloa yli 30 min. Aineenvaihdunnallisen joustavuuden muutos korreloi positiivisesti seisomisajan muutoksen kanssa.
Tulokset korostavat terveen kehonkoostumuksen merkitystä ja viittaavat siihen, että paikallaanolon vähentäminen ja kevyenkin liikkumisen lisääminen voi auttaa hidastamaan aineenvaihduntasairauksien etenemistä vähän liikkuvilla riskiryhmillä.
AVAINSANAT: paikallaanolo, fyysinen aktiivisuus, energia-aineenvaihdunta, insuliiniherkkyys, aineenvaihdunnallinen joustavuus, metaboli
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2825]