Resumen
Antecedentes/objetivos
El entrenamiento ejercicio regular es efectivo para alterar muchos marcadores del síndrome metabólico y sus efectos están fuertemente influenciados por el tipo de dieta consumida. Hoy en día, el entrenamiento de resistencia (RT) se ha asociado con frecuencia con una dieta alta en grasas (LCD) baja en carbohidratos. Después de largo plazo, estas dietas causan peso corporal (BW) se recuperan con efectos nocivos sobre la composición corporal y los factores de riesgo metabólico. Los efectos de la RT asociado con LCD a largo plazo en estos parámetros permanecen sin explorar. Nuestro objetivo fue investigar los efectos de la RT cuando se asociaba con LCD a largo plazo en BW, eficiencia de alimentación, composición corporal, homeostasis de glucosa, parámetros hepáticos y parámetros bioquímicos séricos durante el período de recuperación de BW en ratas.
Sujetos/Métodos
Masculino Sprague – Dawley Las ratas fueron alimentadas con LCD (grupos LC) o dieta estándar (ETS) (grupos ST). Después de 10 semanas, los animales de dieta se separaron en grupos sedentarios (SED-LC y SED-ST) y entrenados por resistencia (RT-LC y RT-ST) (n = 8/grupo). Los grupos RT realizaron un programa de escalada de 11 semanas en una escalera con carga progresiva. La absorptiometría dual de rayos X, las pruebas de tolerancia a la glucosa y las pruebas de tolerancia a la insulina se realizaron en las semanas 10 y 20. El hígado y el suero se recogieron en la semana 21.
Resultados
La RT redujo la eficiencia de la alimentación, la ganancia de BW, la grasa hepática y el colesterol total y LDL, y la composición corporal mejorada y el aclaramiento de la glucosa en animales alimentados con ETS. En aquellos alimentados con LCD, la RT redujo la ingesta calórica, BW recuperan, la grasa hepática y los niveles de triglicéridos séricos. Sin embargo, se inhibió la mejora en la composición corporal y la densidad mineral ósea y el aclaramiento de glucosa se vieron más afectados en esta asociación.
Introducción
El síndrome metabólico es una condición de riesgo cardio-metabólico muy común relacionada con la inactividad física, el sobrepeso y la obesidad (1,2). El ejercicio y las dietas han demostrado ser efectivas para alterar beneficiosamente muchos marcadores de salud metabólica, incluida la adiposidad abdominal, la sensibilidad a la insulina y el perfil de lípidos en sangre (1). El entrenamiento con ejercicio regular es efectivo para prevenir y tratar varias enfermedades (1,3,4). Mientras que tanto el entrenamiento aeróbico como el entrenamiento de resistencia (RT) favorecen la sensibilidad a la insulina, la absorción de glucosa y los parámetros bioquímicos séricos (3,5), el entrenamiento aeróbico se asocia con una mayor pérdida de peso corporal (BW); Por otro lado, la RT se asocia con aumentos en la masa muscular y la fuerza. RT mejora principalmente la composición corporal, incluso sin cambiar BW, debido al aumento de la masa del músculo esquelético y la disminución de la masa de grasa (FM) y el tejido adiposo visceral (IVA) (5–7), un depósito se correlacionó fuertemente y positivamente con la morbilidad y la mortalidad (8,9).
Los efectos del entrenamiento ejercicio están fuertemente influenciados por el tipo de dieta consumida (10), haciendo que la asociación del ejercicio y las dietas específicas se vuelvan muy populares (9,11). Como regla general, la recuperación de peso generalmente ocurre después de dietas a largo plazo (11,12). Las personas delgadas que intentan perder peso en alguna forma de dieta son más propensas a esta recuperación (12) que ocurre con una tasa más rápida de recuperación de FM en relación con la recuperación de la masa de grasas libres (FFM) (FFM) (11). La asociación de entrenamiento con ejercicio y dieta puede ser una buena estrategia para la gestión de la obesidad a largo plazo (10) con potentes beneficios en la composición corporal (4,11). Entre los diferentes tipos de ejercicios, se indica RT ya que evita la recuperación de la grasa visceral y reduce la recuperación de BW (13), aumenta la masa corporal magra y mantiene depósitos de tejido adiposo abdominal, evaluación del modelo de homeostasis (HOMA) e índice de verificación de sensibilidad a la insulina (Quicki) (1) Durante el período de recuperación de peso en humanos.
Las dietas altas en grasas (LCD) bajas en carbohidratos se utilizan cada vez más para promover la pérdida rápida de BW (14,15). Sin embargo, la diferencia de pérdida de BW se atenúa con el tiempo en estudios a largo plazo, realizado en ratones (16) y humanos (15,17) (a largo plazo: ≥ 12 meses para estudios clínicos (10,14) y generalmente ≥ 8 semanas para estudios de roedores (16,18,19). Después de la LCD de alimentación a largo plazo, los ratones muestran que BW recuperan y impeden en la composición corporal y la tolerancia a la glucosa (16). Volviendo a una dieta estándar (ETS) después de 8 semanas consumiendo una pantalla LCD, las ratas aumentaron la ganancia de BW, la adiposidad y los niveles de insulina (20).
La pérdida de masa de grasa libre y el aumento de FM son una preocupación potencial de la pantalla LCD (19,21–23), principalmente en estudios a largo plazo. A pesar del papel de la RT en Mantener FFM y de esta asociación con LCD que es utilizado en gran medida por los humanos, un número limitado de estudios ha examinado los efectos de esta asociación. En hombres de edad avanzada, 10 semanas de RT asociada con LCD tuvieron efectos similares en FFM en comparación con la RT asociada con una ETS (24). En mujeres con sobrepeso, la RT asociada con LCD llevada a cabo durante 12 semanas reduce FM sin alterar FFM, mientras que el grupo que siguió a un STD mostró un aumento de FFM sin cambios en el FM (22). Otro estudio realizado en ratas alimentadas con LCD alimentadas durante 6 semanas mostró que el entrenamiento en una running voluntaria de las ruedas resistentes no afectó las respuestas hipertróficas de músculo esquelético agudo o crónico ((25) y no se encontraron diferencias con la masa de tejido adiposo blanco o los triglicéridos hepáticos (TGL), en comparación con la dieta de control (26). Sin embargo, es importante tener en cuenta que estos estudios tuvieron una duración corta o media y, según nuestro conocimiento, los efectos de la RT sobre la composición corporal y los factores de riesgo metabólico cuando se asocian con LCD a largo plazo, permanecen inexplorados.
Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue investigar los efectos de la RT en BW, eficiencia de alimentación, composición corporal, homeostasis de glucosa, parámetros bioquímicos hepáticos y séricos, durante el período de recuperación de ratas LCD a largo plazo. Utilizamos este enfoque experimental de RT ya que hay evidencia de que mejora la composición corporal, los niveles de glucosa, el perfil de lípidos en suero, el metabolismo de los lípidos hepáticos, la hipertrofia del músculo esquelético y el tejido adiposo en modelos de obesidad inducida por la dieta y la ovariectomía en ratas (((27–33). Sin embargo, los efectos de la RT cuando se asocian con LCD a largo plazo siguen siendo desconocidos.
Materiales y métodos
Animal
Todos los procedimientos animales se realizaron de acuerdo con las directrices nacionales brasileñas para el cuidado y uso de animales (34) y fueron aprobados por el comité de animales experimentales de la Universidad Federal de São Carlos (2932120515) y se hicieron todos los esfuerzos para minimizar el sufrimiento animal. Masculino Sprague – Dawley Las ratas (n = 32, 135.2 ± 15 g, 5 semanas de edad, de la Universidad Estatal de São Paulo, Arararaquara, Brasil) se alojaron en jaulas de polipropileno (3 ratas por jaula) a una temperatura constante (22 ± 2 ° C), después de A Ciclo de luz de 12 h/12 h (luces encendidas a las 7:00 p.m.). El acceso al agua y la comida fue ad libitum A lo largo del período experimental. Después del período experimental de 21 semanas y 48 h después de la última sesión de entrenamiento, para obtener muestras en el estado del efecto de entrenamiento acumulado, las ratas se ayunaron (aproximadamente 6 h) antes del hígado y el suero para el análisis posterior.
Grupos y dietas
Después de 1 semana de aclimatación, las ratas se dividieron en dos grupos de peso. Los animales en los grupos ST fueron alimentados con la ETS AIN-93M: (3.85 kcal/g-9% de calorías de las grasas, 76% de carbohidratos y 15% de proteína-3.85 kcal/g) (35) y aquellos en grupos LC fueron alimentados con una dieta modificada de Ain-93M a una LCD moderada (5.41 kcal/g-59% de grasas, 31% de carbohidratos, 10% de proteína), durante 21 semanas (dieta de 10 semanas previas a RT más de 11 semanas de período RT). Estas dietas son adecuadas para estudios de ratas crónicas (35) y alcanzar los requisitos nutricionales (36). Fueron preparados por Prag Soluções (Jau, SP, Brasil).
Después de una dieta de 10 semanas, cada grupo se combinó con peso y subdividió en sedentario (SED) o entrenado por resistencia (RT), formando los siguientes 4 grupos (n = 8/grupo): SED-ST, RT-ST, SED SED -Lc y grupos RT-LC. Los grupos SED se mantuvieron en sus jaulas durante la duración del experimento sin ningún tipo de ejercicio, mientras que los grupos RT realizaron un curso de RT de 11 semanas, a partir de la semana 10 de la dieta (Fig. 1).
Entrenamiento de resistencia
El protocolo RT progresivo fue adaptado de Hornberger y Farrar (33), como se describió anteriormente (29). Brevemente, el protocolo se realizó en la fase oscura, y se realizó 3 veces/semana, que los animales se requirieron para escalar una escalera vertical (1.1m, 800 inclinar) con pesas unidas a sus colas hasta llegar a una cámara de carcasa en la parte superior de la escalera, donde se les permitió descansar durante 120s. Antes de realizar la prueba máxima de carga de trabajo, las ratas se adaptaron primero al protocolo RT durante una semana. Las sesiones de entrenamiento consistieron en 4 subidas de escalera con pesas que eran 65, 85, 95 y el 100% de la carga de trabajo máxima de la rata, seguidas de subidas con cargas de 30 g agregadas hasta que la carga no permitiera que los animales suban con éxito a la cámara de la vivienda. La carga más alta llevada con éxito toda la escalera se consideró la máxima carga de trabajo para esa sesión de entrenamiento y luego se utilizó en la próxima sesión de capacitación.
Ingesta de alimentos y calóricos, peso corporal y eficiencia de alimentación
El peso corporal y la ingesta de alimentos fueron monitoreados 3 veces/semana. La eficiencia de alimentación se calculó como gramos de la masa corporal ganada por gramo de ingesta de alimentos, por semana.
Composición corporal
El análisis de la composición corporal se realizó en las semanas 10 y 20 del período experimental, utilizando una exploración de absortiometría de rayos X de doble energía (Serie DXA; Discovery QDR*, Marlborough, MA, EE. UU.). Las ratas se anestesiaron usando una mezcla de ketamina -xilazina (32–6 mg.kg-1) y se colocaron en una posición propensa para el escaneo. Porcentaje de FM total y visceral, porcentaje de masa magra (no considerando el contenido mineral óseo), se calculó la masa esquelética apendicular (la suma del tejido magro en las extremidades superiores e inferiores) y la densidad mineral ósea total (DMO). Los porcentajes se calcularon como la cantidad de grasa o FFM normalizada a BW en el momento de la medición.
Parámetros del hígado
El porcentaje de contenido de lípidos en el hígado se determinó por el método gravimétrico (7) y cuantificación de glucógeno por método colorimétrico (37), como se describió anteriormente.
Análisis de suero bioquímico
Niveles séricos de TGL, colesterol total, lipoproteína de baja densidad (LDL) y lipoproteína de alta densidad (HDL) de la sangre recolectada en la Semana 21 y medido utilizando kits disponibles comercialmente (BioClin, Belo Horizonte – MG, Brasil) en un lector de placas automatizado ( Máquina Spectramax I3x, Molecular Devices, California, EE. UU.).
Pruebas de tolerancia a glucosa (GTT) y tolerancia a la insulina (ITT)
Después de 10 y 20 semanas del período experimental, las ratas se ayunaron durante 6 h antes de una inyección intraperitoneal de glucosa (1,5 g/kg), para la prueba GTT, o insulina (0,75 U/kg), para la prueba ITT. Se obtuvieron muestras de sangre de la vena de la cola al inicio y a los 15, 30, 60, 90 y 120 minutos después del desafío de glucosa para el GTT; y al inicio y a las 15, 30, 45 y 60 minutos después de la inyección de insulina para el ITT, utilizando viajes de pruebas de glucosa disponibles comercialmente y un glucómetro (Accu-Check, Roche Diagnostic, Indianapolis, EE. UU.). Se proporcionó un intervalo de 5 días entre las dos pruebas.
Análisis estadísticos
Después de la normalidad (Shapiro-Wilk) y las pruebas de homoscedasticidad (criterio de Bartlett), los datos se compararon utilizando la prueba ANOVA. Las fechas del período previo a la RT se analizaron con ANOVA unidireccional y las del período RT con ANOVA de dos vías (Semana de variables intermedias frente a RT). Cuando la media del grupo tenía un valor p ≤0.05, se realizó un análisis post-hoc (prueba de Tukey) para comparaciones múltiples. Los datos se presentan como media ± DE. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software SigMaplot 12.0 (Systat Software, Chicago, IL).
