Kurze Trainingsstöße induzieren Veränderungen in den körpereigenen Stoffwechselwerten, die mit der kardiometabolischen, kardiovaskulären und langfristigen Gesundheit eines Individuums korrelieren, so eine Studie des Harvard-angeschlossenen Massachusetts General Hospital (MGH).
In einer in der Zeitschrift Circulation veröffentlichten Arbeit beschreibt das Forscherteam, wie etwa 12 Minuten akuter kardiopulmonaler Belastung mehr als 80 Prozent der zirkulierenden Metaboliten beeinflussten, darunter auch Stoffwechselwege, die mit einer Vielzahl günstiger gesundheitlicher Ergebnisse in Verbindung stehen, und identifizierte damit potenzielle Mechanismen, die zu einem besseren Verständnis der kardiometabolischen Vorteile von Bewegung beitragen könnten.
„Was uns auffiel, waren die Auswirkungen, die eine kurze sportliche Betätigung auf die zirkulierenden Stoffwechselwerte haben kann, die so wichtige Körperfunktionen wie Insulinresistenz, oxidativen Stress, Gefäßreaktivität, Entzündungen und Langlebigkeit steuern“, sagte Studienleiter Gregory Lewis, Leiter der Abteilung für Herzinsuffizienz am MGH und Hauptautor der Studie.
Die MGH-Studie stützte sich auf Daten der Framingham Heart Study, um die Werte von 588 zirkulierenden Metaboliten vor und unmittelbar nach 12 Minuten intensiver körperlicher Betätigung bei 411 Männern und Frauen mittleren Alters zu messen.
Das Forscherteam entdeckte günstige Verschiebungen bei einer Reihe von Metaboliten, deren Ruhewerte zuvor mit kardiometabolischen Erkrankungen in Verbindung gebracht worden waren. So sank beispielsweise Glutamat, ein wichtiger Metabolit, der mit Herzerkrankungen, Diabetes und geringerer Lebenserwartung in Verbindung gebracht wird, um 29 Prozent. Und DMGV, ein Stoffwechselprodukt, das mit einem erhöhten Risiko für Diabetes und Lebererkrankungen in Verbindung gebracht wird, sank um 18 Prozent. Die Studie ergab ferner, dass die Stoffwechselreaktionen auch von anderen Faktoren als dem Geschlecht und dem Body-Mass-Index einer Person beeinflusst werden können, wobei Fettleibigkeit möglicherweise zu einer teilweisen Resistenz gegenüber den Vorteilen von Bewegung führt.
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„Interessanterweise, Unsere Studie ergab, dass verschiedene Metaboliten mit unterschiedlichen physiologischen Reaktionen auf körperliche Betätigung einhergingen und daher einzigartige Signaturen im Blutstrom liefern könnten, die Aufschluss darüber geben, ob eine Person körperlich fit ist, ähnlich wie derzeitige Bluttests feststellen, wie gut die Nieren und die Leber funktionieren“, bemerkt Co-Erstautor Matthew Nayor von der Abteilung für Herzinsuffizienz und Transplantation in der Abteilung für Kardiologie am MGH. „
Die Framingham Heart Study, die 1948 begann und inzwischen drei Generationen von Teilnehmern umfasst, ermöglichte es den MGH-Forschern, dieselben Signaturen, die in der aktuellen Studienpopulation verwendet werden, auf Blutkonserven früherer Generationen von Teilnehmern anzuwenden. Durch die Untersuchung der langfristigen Auswirkungen der Stoffwechselsignaturen von Belastungsreaktionen waren die Forscher in der Lage, den zukünftigen Gesundheitszustand einer Person und ihre Lebenserwartung vorherzusagen.
„Wir beginnen, die molekularen Grundlagen der Auswirkungen von Bewegung auf den Körper besser zu verstehen, und nutzen dieses Wissen, um die Stoffwechselarchitektur im Zusammenhang mit den Belastungsreaktionsmustern zu verstehen“, sagt der Ko-Erstautor Ravi Shah von der Abteilung für Herzinsuffizienz und Transplantation in der Abteilung für Kardiologie am MGH. „Dieser Ansatz hat das Potenzial, Menschen mit Bluthochdruck oder anderen metabolischen Risikofaktoren gezielt auf Bewegung anzusprechen und sie schon früh in ihrem Leben auf einen gesünderen Weg zu bringen.“
Lewis ist außerordentlicher Professor für Medizin an der Harvard Medical School und Leiter des Labors für kardiopulmonale Belastungstests am MGH. Nayor ist Kardiologe am MGH und Dozent für Medizin an der Harvard Medical School, und Shah ist Kardiologe am MGH und Assistenzprofessor für Medizin an der Harvard Medical School. Weitere Co-Autoren sind Ramachandran Vasan, Professor für Medizin an der Boston University und leitender Prüfarzt der Framingham Heart Study, und Clary Clish, Senior Director of Metabolomics am Broad Institute von MIT und Harvard.
Die Studie wurde durch den Grand Challenge Award der American Heart Association und die National Institutes of Health unterstützt.