La actividad física regular es un verdadero bastión para frenar la epidemia mundial de diabetes tipo 2, que para el año 2035 llegará a afectar a 600 millones de personas, según la predicción efectuada por la Federación Internacional de Diabetes. (1)
Se están multiplicando los estudios epidemiológicos tanto observacionales como experimentales que están demostrando el gran papel preventivo de diabetes ejercido por la práctica regular de ejercicio físico. De esta forma se contrarrestaría un gran factor de riesgo de esta enfermedad crónica: el sedentarismo, una de las principales causas de muerte en el mundo, para algunos, la segunda, después del tabaquismo activo. (2)
Otro gran baluarte frente al avance de esta temible enfermedad es la Dieta Mediterránea, como ya explicamos en el artículo previo. Además de estos dos reconocidos estilos de vida saludables, estudios científicos de calidad contrastada están revelando otro factor preventivo de diabetes: la ingesta regular de café. En consecuencia, si deseamos prevenir realmente esta enfermedad metabólica habrá que sudar más, comer mejor y beber café, como titulamos en el artículo que se publicó en este blog el dos de octubre del 2014.
En las siguientes líneas vamos a analizar las revisiones y los metaanálisis de los estudios epidemiológicos observacionales y experimentales que han mostrado el relevante efecto preventivo de diabetes exhibido por el ejercicio físico regular.
Efecto antidiabético de la actividad física: con esfuerzos moderados ya se aprecia un relevante efecto antidiabético
Revisiones y metaanálisis de estudios epidemiológicos
- Asociación entre actividad física y enfermedades crónicas: cardiovasculares y diabetes
En septiembre del 2016 se publicó en una revista científica de prestigio (J Am Heart Assoc.) una revisión exhaustiva y metaanálisis de estudios epidemiológicos que evaluaron la posible asociación entre actividad física aeróbica y enfermedades cardiovasculares, primera causa de muerte, así como con diabetes tipo 2. (3)
A continuación vamos a resumir tanto el procedimiento como los resultados obtenidos por estos autores. Aunque me permito anticipar que los resultados alcanzados ponen en un buen lugar a la actividad física regular por su efectividad a la hora de reducir el riesgo de diabetes y procesos cardiovasculares. Veámoslo.
Se trata de un trabajo anglosajón llevado a efecto por miembros de la Universidad de Oxford, del Colegio Universitario de Londres y de la Universidad de Edimburgo, los cuales revisaron todos los artículos que trataron este tema, durante un tiempo verdaderamente largo: 33 años (de enero de 1981 hasta marzo del 2014).
Sus estrictos criterios de selección filtraron treinta y seis estudios, de los que treinta y tres analizaron la asociación del ejercicio físico con las enfermedades cardiovasculares, mientras que tres versaron sobre el contenido de este artículo: asociación entre actividad física y diabetes.
Estos investigadores se congratularon por ser de los primeros que utilizaron una medida objetiva de la actividad física, la que convierte el gasto energético en MET horas/día. Para ello, aceptaron las propuestas del denominado Compendio de Actividad Física (Ainsworth y colegas , 2011), que equipara 1 MET a 1 Kilocaloría por kilo de peso de la persona en cuestión , lo que, según ellos, es lo que una persona gasta estando sentada, inactiva. (4)
De esta forma, en todos los artículos donde el nivel de actividad física no se expresa en MET horas /día ( MET horas /semana), sino en medidas más ambiguas, como las que lo clasifican con la clásica graduación de ejercicio físico: ligero, moderado y alto o vigoroso, procedieron a la citada conversión en MET. Así, por ejemplo, a la actividad moderada la equipararon con 4,5 MET S mientras que a la actividad vigorosa le otorgaron un valor de 6,5 MET S, basándose también en recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) (5)
Utilizando el citado Compendio, se cuantificó con 1,5 METS a las conductas inactivas o de franco sedentarismo, en tanto que el ejercicio ligero mereció una puntuación de 2,5 MET S , todo ello para un peso medio de 84 kilos, en los varones, y de 71 kilos, para las mujeres. Quizá un tanto elevados para los pesos medios de una población mediterránea. También es cierto que, en nuestro entorno, el sobrepeso y la obesidad empiezan a predominar en ambos sexos.
Es obligado precisar que los autores de esta investigación, al igual que otros, tuvieron en cuenta las recomendaciones internacionales de actividad física aeróbica para reducir el riesgo de procesos cardiovasculares, elaboradas por la OMS y otros entes internacionales: 150 minutos por semana de actividad física moderada o 75 minutos semanales de actividad vigorosa. (5,6) Además, incluyen una actividad física moderada de 300 minutos por semana para reducir el riesgo de cáncer. (7)
Pues bien, tras aplicar el correspondiente aparato estadístico, con el que controlan adecuadamente la obesidad, una variable que incrementa el riesgo de diabetes y procesos cardiovasculares, llegan a comprobar que un incremento del nivel de actividad física desde la situación de inactividad o sedentarismo hasta la recomendada en las guías internacionales, antes mencionadas, equivalente a 11,25 MET hora/semana, se asocia a una reducción de un 23% del riesgo de muerte por procesos cardiovasculares (infarto de miocardio, ictus, insuficiencia cardíaca, entre otros) así como a una reducción del 26% del riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 (RR: 0,74, IC 95%, 0,72-0,77), independientemente del peso corporal. De lo que se deduce que el ejercicio físico aeróbico se vale de mecanismos diferentes a la mera pérdida de peso corporal para conseguir sus boyantes efectos cardiovasculares y antidiabéticos.
En cuanto al análisis de la relación dosis-respuesta, este estudio permite comprobar que no es lineal, pues los mayores beneficios se obtienen con esfuerzos relativamente menores, como los empleados para pasar de la inactividad física a la práctica de 150 minutos semanales de ejercicio moderado, como pasear (11,5 MET hora/semana). Mientras que los subsiguientes incrementos de actividad física consiguen beneficios de menor calado. Esta relación no lineal entre el nivel de esfuerzo físico y el beneficio correspondiente se había observado antes en dos estudios, uno que evaluó las citadas relaciones entre la actividad física aeróbica y la enfermedad coronaria (8) y otro que hizo lo propio pero con la mortalidad por todas las causas. (9)
La práctica regular de actividad física, a todas las edades, incrementa la esperanza de vida en buena salud, reduciendo la tasa de muerte por todas las causas y haciendo que nuestra edad biológica sea más joven que la cronológica
Actividad física e incidencia de diabetes tipo 2: Revisión sistemática y metaanálisis dosis-respuesta de estudios de cohorte prospectivos
Unos meses más tarde, en diciembre del 2016 se publicó en Diabetologia otro excelente metanaanálisis inglés, esta vez realizado por miembros de la Universidad de Cambridge con la colaboración sueca del Instituto de Medicina Medioambiental (Karolinska), que evaluó la capacidad de la actividad física para reducir la incidencia de diabetes tipo 2. (10)
Andrea D. Smith y colaboradores obtuvieron también unos resultados bastante favorables para la actividad física, pues grosso modo comprobaron que existe una relación lineal entre el nivel de actividad física y la incidencia de diabetes tipo 2, esto es, a mayor incremento de la primera se observaba un descenso proporcional de la segunda. Sin embargo, cuando analizaron la relación dosis-respuesta observaron que no era lineal sino curvilínea, pues los mayores descensos del riesgo de diabetes se apreciaban con esfuerzos menores, en tanto que esfuerzos mayores conseguían reducciones adicionales de la incidencia de diabetes, pero de menor intensidad. En realidad, confirmaban lo que apuntaban los investigadores de Oxford en el metaanaálisis previo.
Vamos a resumir en las siguientes líneas la metodología empleada por estos autores de Cambridge.
En el curso de una investigación sistemática de la literatura científica que había tratado en las últimas décadas este tema, seleccionaron 28 estudios prospectivos, en la mayoría de los cuales (24) la actividad física analizada fue la efectuada durante el tiempo libre. El análisis fue tan ambicioso como para tener en cuenta trabajos elaborados en gran parte del mundo: doce procedían de EEUU; seis eran originarios de Asia; dos fueron australianos; ocho, en fin, pertenecían a Europa.
Para conseguir resultados comparables también decidieron convertir los diversos niveles de actividad física, un tanto equívocos, en medidas más fiables, como el gasto energético en METs (horas/semana), pero con una particularidad: midieron lo que ellos denominaron MET marginal, el correspondiente al gasto efectuado por una persona en plena actividad, sin incluir el gasto propio de su situación en reposo. De esta forma, a la actividad física moderada la otorgaron un gasto de 4,5 METs (3,5 para el MET marginal), en tanto que la actividad vigorosa mereció una calificación de 8 METs (7 para el METs marginal).
Para medir una probable asociación lineal entre el nivel de actividad física y la incidencia de diabetes tipo 2, emplearon la técnica de mínimos cuadrados generalizados (generalized least squares: GLS), un modelo de regresión lineal muy útil cuando las varianzas de las observaciones son desiguales, como las que corresponden a cada aumento en el nivel de esfuerzo físico. Esto es, calcularon el riesgo relativo de diabetes mellitus por cada incremento del grado de actividad física equivalente a un gasto energético de 10 MET hora/semana.
Para evaluar la morfología de la relación dosis-respuesta de probable carácter no lineal, utilizaron el modelo de curvas spline cúbica (interpolación segmentaria cúbica), que se emplea para la interpolación y ajuste de curvas complicadas.
Ahora procedamos a sintetizar los resultados de este metaanálisis.
Asociación lineal entre la actividad física y la incidencia de diabetes tipo 2
Aunque los autores reconocen una relevante heterogeneidad entre los diversos estudios analizados, observan una reducción lineal del riesgo de diabetes mellitus con cada incremento del nivel de actividad física: 13% de disminución (IC 95%: 11%-16%) por cada 10 MET hora/semana de aumento del grado de esfuerzo físico.
Además, comprueban que la reducción del riesgo de diabetes es mucho más pronunciado cuando la actividad física es realizada durante el tiempo libre, con respecto a la total, que incluye la efectuada durante el trabajo y la desempeñada en labores domésticas, pues en el primer caso, el descenso del riesgo es del 17% (IC 95%: 13%-21%), mientras que en el segundo caso, la disminución del riesgo de diabetes es sólo del 5% (IC 95%: 2%-7%).
La diferencia en los resultados obtenidos en los trabajos elaborados en las diversas partes del planeta es bastante apreciable, dado que oscila desde un mínimo de un 3% de descenso del riesgo en los estudios asiáticos hasta un máximo del 19%, observado en los trabajos australianos, pasando por un 15% de los estudios de EEUU y de un 17% de disminución del citado riesgo de diabetes en las investigaciones europeas, por cada 10 MET horas/semana de aumento en el nivel de actividad física.
Por otra parte, cuando se controla el peso corporal, obtienen los mejores resultados en los sujetos no obesos, o sea, en los que su Índice de Masa Corporal (IMC) es inferior a 30 kg/m2, pues en ellos el descenso del riesgo de diabetes alcanza un porcentaje del 25% (RR: 0,75; IC 95%, 0,65-0,95). En los obesos, en cambio, la reducción del riesgo es de un 12% (RR: 0,88; IC 95%: 0,80-0,96).
Análisis no lineal dosis-respuesta: los mayores beneficios se obtienen con esfuerzos moderados
Fueron veintitrés las cohortes incluidas en el método empleado para evaluar las relaciones dosis-respuesta (curvas spline cúbica). Como dijimos anteriormente, la relación no es lineal sino curvilínea, dado que las mayores reducciones del riesgo de diabetes se observaron con esfuerzos moderados, como los empleados para pasar de la inactividad a lo recomendado en las guías internacionales, esto es, 150 minutos semanales de ejercicio de poca exigencia (4,5 MET), equivalente a un gasto acumulado de 11,25 MET horas/semana: 26% de disminución del riesgo (RR: 0,74; IC 95%, 0,80-0,69).
Sin embargo, cuando el nivel de esfuerzo duplica al mínimo recomendado (22,5 MET hora/semana) la reducción del riesgo de diabetes no es proporcional, pues alcanza un valor del 36% (IC 95% del 27% al 46%), es decir, sólo un 10 % más de descenso. De igual forma, cuando casi se sextuplica el nivel de actividad física (60 MET hora/semana) el descenso del riesgo no es seis veces mayor sino poco menos del doble: 53% de reducción.
Cuando se utiliza el MET marginal se aprecian mayores beneficios cuando el nivel de actividad física es muy vigoroso, en tanto que la reducción del riesgo es similar al MET clásico cuando el esfuerzo efectuado es moderado.
Efecto antidiabético de la actividad física: el beneficio obtenido con la actividad física no cesa con los esfuerzos moderados sino que sigue aumentando significativamente a medida que se incrementa el gasto energético.
En cualquier caso, esta investigación revela que, aunque las mayores reducciones del riesgo de diabetes se observan con niveles moderados de actividad física, como el recomendado en las guías internacionales, significativos descensos de esta enfermedad metabólica se aprecian con esfuerzos netamente superiores a los aconsejados. En definitiva, el hecho de que la relación dosis-respuesta sea curvilínea en absoluto enmascara un hallazgo real: el beneficio obtenido con la actividad física no cesa con los esfuerzos mencionados isno que sigue aumetando significativamente a medida que se incrementa el gasto energético.
La actividad física reduce sensiblemente el riesgo de diabetes gestacional, especialmente cuando se realiza habitualmente antes de la gestación, sin dejar de practicarla durante el embrazo.
Actividad física y riesgo de diabetes gestacional. Una revisión sistemática y metaanálisis dosis-respuesta de estudios epidemiológicos
Cuanto más se incrementa la tasa de incidencia y la proporción de prevalencia de diabetes entre las mujeres fértiles más aumenta la tasa de incidencia de diabetes gestacional. El asunto no es baladí pues esta enfermedad representa una importante causa de complicaciones maternas y perinatales, como preeclampsia, hipertensión gestacional, cesáreas, fetos grandes o macrosómicos, mortinatos (niños que mueren durante el parto o durante la segunda mitad del embarazo).
Pues bien, en octubre del 2016 se publicó en una revista europea de epidemiología de calidad contrastada (European Journal of Epidemiology) una notable investigación sobre la capacidad de la actividad física aeróbica de reducir el riesgo de diabetes en la mujer embarazada. (11)
Los autores, noruegos e ingleses, efectuaron un metaanálisis de estudios observacionales y experimentales que versaron sobre este tema, publicados hasta agosto del 2015. Tras aplicar unos estrictos criterios de elegibilidad, seleccionaron veinticinco estudios.
El diseño y metodología aplicada permitió obtener unos resultados que confirmaron el papel preventivo de diabetes gestacional ejercido por la actividad física aeróbica.
El nivel de actividad física empleado no fue tan fiable como en los metaanálisis previos pues simplemente se limitaron a comparar los resultados entre los que efectuaban una intensa actividad física con los que realizaban escaso ejercicio físico. No convirtieron, pues, esta variable en otra más objetiva y comparable, como el consumo energético en METs.
A pesar de ello, comprobaron que un alto nivel de actividad física durante el tiempo libre antes y durante la gestación se asociaban con una reducción significativa del riesgo relativo de diabetes gestacional, con respecto a bajos niveles de actividad física: 22% y 20%, respectivamente.
En un análisis más detallado se observa que el ejercicio vigoroso antes de la gestación se asoció con una reducción de un 36% del riesgo relativo de la citada diabetes gestacional, mientras que cuando la actividad física se efectuaba sólo durante la gestación se observaba una cierta reducción del riesgo mencionado, aunque sin llegar a alcanzar la significación estadística.
Se pudo constatar que un ejercicio tan moderado como pasear antes y durante la gestación o bien efectuar ejercicio vigoroso antes del embarazo se asociaban inversamente con la diabetes, esto es, tal nivel de esfuerzo reducía el riesgo de esta enfermedad. Sin embargo, la actividad física ejercida durante el trabajo o la efectuada durante las labores domésticas no parece reducir el riesgo de diabetes durante la gestación.
Cuando en el análisis se combinan los datos obtenidos antes y durante la gestación, se observa una reducción del 40% del riesgo de diabetes entre las mujeres que se mostraron físicamente activas antes de la gestación, pero no entre las que sólo practicaron actividad física durante los primeros meses de embarazo. En cambio, las que efectuaron actividad física tanto antes de quedar embarazadas como durante la gestación son las que más beneficio obtuvieron, pues la reducción del riesgo de diabetes fue de un 59%.
Finalmente, cuando se analizaron las relaciones dosis-respuesta, comprobaron relaciones no lineales sino curvilíneas, con mayores descensos del riesgo con esfuerzos relativamente modestos, sin dejar tampoco de apreciar beneficios con esfuerzos físicos mayores, aunque de menor grado.
Al fin y al cabo, este hallazgo ya fue observado por los investigadores anteriores, los de Oxford y Cambridge.
¿Qué sucede cuando se combinan intervenciones dietéticas con actividad física?
El 6 de septiembre del 2020 se publicó (Nutrients) una revisión de 17 metaanálisis de estudios experimentales cuyo objetivo principal fue evaluar el efecto antidiabético resultante de combinar intervenciones conjuntas de actividad física y dieta, usualmente hipocalórica, baja en carbohidratos y rica en fibra. (12)
El ejercicio físico, supervisado principalmente por profesionales de la salud, incluyó ejercicio aeróbico, entrenamiento de resistencia o estímulo para aumentar la actividad física. La duración de la intervención y el seguimiento osciló entre 6 meses y 23 años. La mayoría de los metaanálisis se centraron en personas de alto riesgo, como obesidad, síndrome metabólico y mujeres con antecedentes de diabetes mellitus gestacional.
Los investigadores (asiáticos y de EEUU) observaron que tales intervenciones conjuntas reducían significativamente el riesgo de diabetes en la población general, de un 45% a un 57%, con respecto a los controles.
Cuando el análisis lo circunscribieron a los pacientes con obesidad, apreciaron una reducción del 56% entre los que combinaban ambas estrategias, con respecto a los controles.
Si los analizados eran personas con alto riesgo cardiovascular, el beneficio conjunto de la dieta y la actividad física fue aún mayor, pues la reducción del riesgo de diabetes osciló de un 41% a un 65%, con respecto a los controles.
Efecto antidiabético de la actividad física: potencia la entrada y consumo celular de glucosa, aumenta la sensibilidad y efectividad de la insulina, reduce el riesgo cardiovascular global.
Hipótesis plausibles que intentan explicar el mecanismo preventivo de diabetes ejercido por la actividad física aeróbica
En la diabetes tipo 2, a diferencia de la tipo 1 o insulinodependiente, el páncreas es capaz de producir y segregar insulina (células β de los islotes de Langerhans). Sin embargo, su gran función, la de inducir y potenciar la entrada de glucosa al interior de las células para su posterior consumo y oxidación, resulta labor harto compleja, pues aquéllas exhiben una auténtica resistencia a esta acción insulínica. Es fácil de entender que si la glucosa no atraviesa la membrana celular y, por ende, no penetra a su interior (citoplasma), experimentará un incremento de su concentración en sangre (hiperglucemia), lo que, a su vez, estimula al páncreas para producir y segregar más insulina, que, al ingresar en el torrente sanguíneo aumentará su concentración plasmática (hiperinsulinemia).
Esta concatenación de hechos es lo que caracteriza a la diabetes tipo 2: aumento de la resistencia celular a la insulina, hiperglucemia e hiperinsulinemia. Pues bien, la actividad física aeróbica consigue sus notables efectos antidiabéticos porque potencia la entrada de glucosa al interior celular y, por lo tanto, incrementa su consumo, tanto por aumentar la efectividad de la insulina cuanto por mecanismo independiente. En consecuencia, la glucemia y la insulinemia se normalizan. Veamos en las siguientes líneas los mecanismos íntimos por los que este triple efecto se produce.
Potenciación de la entrada y consumo de glucosa por las células
El ejercicio físico induce un rápido y prolongado aumento de la entrada de glucosa al interior de las células del músculo esquelético. (13)
Desde hace más de veinte años se sabe que existe una proteína transportadora de glucosa asociada a la membrana celular (GLUT4 es su acrónimo inglés) que, como su nombre señala, se encarga de introducir la glucosa al interior de las células musculares. También sabemos que dentro de estas células se hallan dos depósitos de GLUT4: uno, responde al ejercicio físico; el otro, responde a la insulina. (14)
Cuando las células musculares están relajadas, con el sujeto en reposo o inactivo, las moléculas de GLUT4 se encuentran almacenadas en unas vesículas intracelulares, pero cuando se contrae el músculo por efecto del ejercicio físico o por la acción de la insulina, la GLUT4 se traslada a la membrana celular, donde se inserta, a fin de incrementar el transporte de glucosa.
Por otra parte, el ejercicio físico puede aumentar el contenido muscular de GLUT4, merced tanto a su capacidad de estimular ciertos genes que transcriben su información a un ARN mensajero (15-18) cuanto a su aptitud para estimular la traducción del mensaje del ARN mensajero a los ribosomas celulares (verdadera fábrica de proteínas) con objeto de incrementar su síntesis (19).
Aumento de la sensibilidad y efectividad de la insulina
La actividad física aeróbica aumenta significativamente la sensibilidad de las células a la acción de la insulina, (20,21) Además, el entrenamiento de resistencia, ejemplo de ejercicio aeróbico, incrementa la acción de la insulina en las células del músculo esquelético de pacientes que sufren diabetes tipo 2. (22)
También me parece necesario destacar que la investigación científica actual está revelando que parte del incremento de la resistencia celular a la acción insulínica, propio de la diabetes tipo 2, se debe a un incremento de la concentración plasmática de ácidos grasos libres (AGL), que acaban acumulándose tanto en el músculo esquelético como en el hígado de los diabéticos. (23-26) Pues bien, la actividad física aeróbica potencia la penetración celular de AGL así como su posterior consumo y oxidación, reduciendo los triglicéridos musculares. (27,28) En consecuencia, por este mecanismo el ejercicio físico logra también aumentar la sensibilidad y efectividad de la insulina y, por ende, evita y reduce la resistencia insulínica, lo que conlleva un mayor consumo de glucosa por parte de las células musculares. De esta suerte se evitarían estados de hiperglucemia y de hiperinsulinemia.
En fin, considero crucial que la gente practique actividad física desde la infancia, con objeto de reducir el riesgo de sufrir las principales causas de enfermar y morir en el mundo, como la citada diabetes tipo dos, y, por ello, elevar decisivamente su esperanza de vida en buena salud. Además, por su reconocida capacidad de proteger la integridad de nuestro material genético, la edad biológica será menor que la cronológica. Siempre es deseable vivir más y mejor, con más calidad de vida y disfrutando de un envejecimiento saludable, sin fragilidad alguna.
Dr. Félix Martín Santos
BIBLIOGRAFÍA
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Imagenes: paazio, Flavio, Félix Martín
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