Cvičenie v liečbe nealkoholického stukovatenia pečene (NAFLD)

Overview

Hypoaktivita vedie k zvýšenému riziku jednotlivých ochorení. Znížená pohybová aktivita vedie k vyššiemu riziku metabolického syndrómu a obezity. Metabolický syndróm a obezita vedú tiež k vyššej prevalencii nealkoholického stukovatenia pečene (NAFLD). Zmeny životného štýlu vrátane optimálnej výživy a zvýšenia pohybovej aktivity predstavujú kľúčové kroky v liečbe pacientov s NAFLD. Sedavý spôsob života a hypoaktivita vedú k zvýšeniu rizika vzniku NAFLD. Zvyšovanie pohybovej aktivity prostredníctvom cvičenia, ktoré je charakterizované plánovanou, štruktúrovanou a opakovanou fyzickou aktivitou so špecifickou intenzitou, frekvenciou a trvaním, má priaznivé účinky na NAFLD. Dôležitý vplyv cvičenia sa uplatňuje pri redukcii hmotnosti a intrahepatálneho tuku. Mechanizmus účinku cvičenia je tiež možné vysvetliť zlepšením inzulínovej senzitivity, mitochondriálnej funkcie, ovplyvnením myokínov. Medzi najčastejšie aplikované formy patrí aeróbne cvičenie, silové cvičenia a vysoko-intervalový typ cvičenia. Pri každej typológii cvičenia môžeme očakávať benefit pri liečbe NAFLD.

Klíčová slova:

nealkoholické stukovatenie pečene – NAFLD – cvičenie

ÚVOD

Počas miliónov rokov ľudia potrebovali značnú pohybovú aktivitu na to, aby prežili. Táto pohybová aktivita bola potrebná najmä na zhromaždenie potravy. V súčasnej dobe je pohybová aktivita v dôsledku modernizácie značné obmedzená. Súčasná hypoaktivita vedie k zvýšenému riziku jednotlivých ochorení. Znížená pohybová aktivita vedie k vyššiemu riziku metabolického syndrómu a obezity. Metabolický syndróm a obezita vedú tiež k vyššej prevalencii nealkoholického stukovatenia pečene (NAFLD) (13, 30). NAFLD môže progredovať na nealkoholickú steatohepatitídu (NASH), ktorá vystavuje pacientov vyššiemu riziku cirhózy pečene (24, 32). Cirhóza pečene vedie k zvýšeniu rizika hepatocelulárneho karcinómu (31). Hromadenie tuku v pečeni je výsledkom nerovnováhy medzi ukladaním a odstraňovaním lipidov. Hepatálne voľné mastné kyseliny vznikajú z potravy, lipolýzy a lipogenézy. Posledné dve zložky sú väčšinou závislé od inzulínovej rezistencie (IR) a sú spojené s obezitou a diabetes mellitus 2. typu (22, 23).

Dôležitú časť patogenézy NAFLD predstavuje nahromadenie tuku v hepatocytoch v podobe tukových kvapiek v cytoplazme, čo spôsobuje jednoduchú steatózu pečene (10). Tento stav je reverzibilný a spojený s abnormálnym skladovaním triacylglycerolov (TAG). TAG sú vyrábané z voľných mastných kyselín (VMK). Nadmerná oxidácia mastných kyselín môže viesť k oxidačnému stresu s tvorbou voľných radikálov a potencovať mitochondriálnu dysfunkciu. Imunitná odpoveď na lipotoxický účinok zahŕňa zápalové a regeneračné procesy, ktoré môžu potencovať fibrogenézu a progresiu NAFLD.

Zmeny životného štýlu vrátane optimálnej výživy a zvýšenia pohybovej aktivity predstavujú kľúčové kroky v liečbe pacientov s NAFLD. Sedavý spôsob života a hypoaktivita vedú k zvýšeniu rizika vzniku NAFLD. Zvyšovanie pohybovej aktivity prostredníctvom cvičenia, ktoré je charakterizované plánovanou, štruktúrovanou a opakovanou fyzickou aktivitou so špecifickou intenzitou, frekvenciou a trvaním, má priaznivé účinky na NAFLD. Cvičenie predstavuje lacný, bezpečný prostriedok s terapeutickým a preventívnym účinkom. Cvičenie môže súčasne znížiť rizikové faktory kardiovaskulárneho ochorenia u pacientov s NAFLD. Zahraničné guidelines taktiež odporúčajú cvičenie v liečbe NAFLD. Katsagoni et al. (19) v meta-analýze testovali efektivitu režimových opatrení pri liečbe NAFLD. Zahrnutých bolo 20 randomizovaných štúdii s 1073 pacientmi. V porovnaní so štandardnou liečbou cvičenie viedlo k úprave hodnôt alanín aminotransferázy (ALT), aspartat aminotransferázy (AST), gamma-glutamyl transferázy (GGT) (P < 0,05). Zníženie hmotnosti a hodnôt intrahepatálneho tuku bolo indukované cvičením (SMD = –0,98, 95% CI: –1,30 až –0,66). Kombinácia cvičenia a úpravy výživy bola spojená so znížením hodnôt ALT (P < 0,01) a znížením NAFLD aktivity skóre (SMD = –0,61, 95% CI: –1.,09 až –0,13). Whitsett et al. (33) zahrnuli 18 štúdii na 6925 pacientoch s NAFLD. Deväť štúdii z toho bolo randomizovaných. Cvičenie bolo tiež asociované so zlepšením steatózy pečene.

INZULÍNOVÁ REZISTENCIA A CVIČENIE

Benefit cvičenia pri liečbe NAFLD je možné vysvetliť rôznymi teóriami. Zvýšenú prevalenciu inzulínovej rezistencie je možné vysvetliť narastajúcou prevalenciou metabolického syndrómu a obezity. Inzulínová rezistencia sa považuje za jeden z faktorov pri vzniku NAFLD. Zlepšenie inzulínovej rezistencie patrí medzi mechanizmy, pomocou ktorých je možné vysvetliť benefit fyzického cvičenia na zlepšenie NAFLD. Inzulínová rezistencia v tukovom tkanive vedie k neúplnému potlačeniu lipázy, čo má za následok zvýšenie lipolýzy a uvoľňovanie voľných mastných kyselín, ktoré sú zvýšené v sére pacientov s NAFLD (32).

V porovnávacej štúdii (2) trvajúcej 16 týždňov porovnávali benefit aeróbneho cvičenia so silovým cvičením vzhľadom na zlepšenie inzulínovej senzitivity. Obidva typy cvičení viedli k zlepšeniu inzulínovej senzitivity. Rovnako bolo zaznamenané aj zlepšenie ďalších parametrov, ako je hodnota glykovaného HbA_1C a hodnoty viscerálneho tuku (P < 0,001). V randomizovanej štúdii so 69 pacientmi NAFLD sa ukázalo, že 4 mesiace fyzického cvičenia ovplyvňujú skôr periférnu ako hepatálnu inzulínovú rezistenciu (7). Zlepšenie senzitivity inzulínu dochádza najmä v tukových a svalových tkanivách.

INTRAHEPATÁLNY TUK A CVIČENIE

Histopatológia NAFLD je charakterizovaná zvýšenou akumuláciou intrahepatálneho tuku, ktorá prevyšuje 5 % hmotnosti pečene v neprítomnosti nadmerného množstva alkoholu, vírusovej infekcie alebo inej hepatálnej patoetiológie. Ďalším významným faktorom, ktorý by mohol prispieť k účinku cvičenia, je zlepšenie metabolizmu pečene a zníženie intrahepatálneho tuku. Potenciálny benefit cvičenia môže byť tiež sprostredkovaný pomocou hepatálnej β-oxidácie a lipogenézy. Johnson et al. (18) zistili, že obsah intrahepatálneho tuku je výrazne nižší u jedincov, ktorí majú pravidelnú pohybovú aktivitu.

Efektivitu cvičenia na zníženie intrahepatálneho tuku testoval Golabi et al. (11). Zahrnutých bolo osem štúdii so 433 pacientmi s NAFLD. Dĺžka cvičenia variovala od 8 do 48 týždňov. Cvičenie bolo aplikované 3–7-krát týždenne pri intenzite od 45 % do 75 % VO₂max. Cvičenie viedlo k úprave intrahepatálnych triglyceridov.

Promrat et al. (26) testovali efekt redukcie hmotnosti u pacientov s nealkoholickou steatohepatitídou (NASH). Súbor tvorilo 31 pacientov s biopsiou potvrdenou NASH, ktorí boli randomizovane rozdelení na dve skupiny. V intervenčnej skupine pacienti absolvovali pravidelné cvičenie, ktoré trvalo po dobu 48 týždňov. Pacienti v intervenčnej skupine schudli v priemere o 9,3 % v porovnaní s kontrolnou skupinou 0,2 % (P = 0,003). Zmena v prospech intervenčnej skupiny nastala podľa skóre NASH skóre (72 % vs. 30 %) (P = 0,03). Zlepšenie NASH skóre korelovalo so zlepšením hmotnosti (r = 0,497, P = 0,007).

Benefit cvičenia a výživy testoval Jin et al. (17). Súbor tvorilo potenciálnych 120 darcov pečene. Po úprave životného štýlu nastalo u pacientov zlepšenie hmotnosti a steatózy pečené v 92 prípadoch (76,7 %), resp. 103 (85,8 %). Zaznamenané bolo tiež zlepšenie lipidového profilu (HR 5,59, P = 0,02).

Brouwers et al. (6) testovali efektivitu cvičenia u ľudí s NAFLD a bez vzhľadom na obsah intrahepatálneho tuku. Cvičenie trvalo 12 týždňov. V bežnej populácii bez NAFLD bol zaznamenaný pokles intrahepatálneho tuku (P = 0,014). Významné bolo zlepšenie svalovej sily (P < 0,001) a inzulínovej senzitivity (P = 0,004).

Ďalším dôležitým mechanizmom pri vzniku NAFLD a NASH je spojenie s hepatálnym zápalom. NAFLD je spojené s vyššou expresiou prozápalových mediátorov, ako je TNF-α a IL-lp. Najznámejším cytokínom je tumor nekrotizujúci faktor α (TNF-α), ktorý je produkovaný tukovým tkanivom, hepatocytmi a ďalšími bunkami. TNF-α podporuje zápal, nekrózu, apoptózu a fibrózu. Je to jeden z najštudovanejších cytokínov a viaceré štúdie potvrdili jeho úlohu v patogenéze NAFLD.

Fyzická inaktivita spôsobuje hromadenie viscerálneho tuku a následne aktivuje zápalové dráhy, ktoré nakoniec zvyšujú pravdepodobnosť rozvoja NAFLD. Cvičenie javí potenciálny efekt v ovplyvnení cytokínov (12). U niektorých pacientov prišlo k zlepšeniu výsledkov cvičením, aj keď nenastala redukcia hmotnosti. Potenciálne vysvetlenie môže predstavovať spojenie s myokínmi. Cvičenie stimuluje produkciu myokínov, ktoré sú uvoľňované kostrovým svalstvom v reakcii na kontrakciu svalových vlákien. Cvičenie zvyšuje reguláciu IL-6. Dôležitý faktor môže predstavovať irisín; jeho meno pochádza z mena gréckej bohyne Iris (posol bohov). Irisín je myokín, ktorého hladiny sa počas fyzického cvičenia zvyšujú, čo vedie k tvorbe tepla a možnému ochrannému účinku na metabolické poruchy (4). Zdá sa, že irisín v niektorých bielych adipocytoch indukuje hnedý fenotyp, ktorý zvyšuje množstvo metabolických procesov zvýšením energetického výdaja (4). Irisín by preto mohol hrať hypotetickú ochrannú úlohu v prevencii rôznych patologických stavov, ako sú kardiovaskulárne choroby, diabetes mellitus 2. typu (T2DM) alebo NAFLD. Irisín sa ukázal ako potenciálny terapeutický cieľ pri metabolických ochoreniach NAFLD, spojených najmä s inzulínovou rezistenciou.

MITOCHONDRIÁLNA DYSFUNKCIA

V kostrovom svale cvičebný tréning zlepšuje mitochondriálnu funkciu, čo je funkcia, o ktorej je známe, že je narušená u ľudí rezistentných na inzulín (29). Mitochondrie sú ústrednými hráčmi v bunkovom metabolizme a zohrávajú v nich aktívnu úlohu v riadení signálnych dráh spojených s vývojom hepatálnych ochorení. Tieto cesty zahŕňajú kontrolu a reguláciu intracelulárnej redoxnej homeostázy a aktiváciu autofágie (28). Mitochondrie, ktoré zaberajú takmer 20 % plochy hepatocytov, výrazne prispievajú k metabolizmu hepatocytov, najmä k β-oxidácii a oxidačnej fosforylácii. Preto je akumulácia lipidov v hepatocytoch iba povrchnou súčasťou patológie NAFLD. Vzhľadom na svoju kľúčovú úlohu pri výrobe energie, regulácii pH, vápnika (Ca²⁺) a redoxnej homeostázy sú mitochondrie pečene nevyhnutnými senzormi bunkovej toxicity. Mitochondria kontroluje metabolizmus lipidov v pečeni. Avšak, ako v patologických podmienkach, pečeň preberá úlohu ukladania lipidov, logickým dôsledkom je mitochondriálna dysfunkcia. V skutočnosti je známe, že akumulácia lipidov v hepatocytoch narušuje pečeňové mitochondriálne mechanizmy, ktoré fungujú tak, aby udržiavali bunkovú homeostázu prostredníctvom viacerých dráh. Cvičenie je spojené s podporou autofágie, a tým aj s podporou mitochondriálnej funkcie (5).

KRÁTKODOBÉ CVIČENIE

Krátkodobý cvičebný tréning zlepšuje absorpciu glukózy stimulovanú inzulínom v periférnom tkanive, znižuje tvorbu glukózy v pečeni, zlepšuje toleranciu glukózy v celom tele a zvyšuje hladiny adiponektínu a metabolizmus bazálneho tuku u obéznych aj neobéznych mužov a žien vo všetkých vekových skupinách a úrovniach inzulínovej rezistencie (21). Haus et al. (15) testovali efektivitu krátkodobého cvičenia na markery spojené s NAFLD. Cvičenie trvalo 7 dní a pozostávalo z chôdze na bežeckom páse v intenzite 85 % z maximálnej tepovej frekvencie po dobu 60 minút. Cvičenie viedlo k zníženiu hepatálneho tuku (P < 0,05), zvýšeniu inzulínovej senzitivity (Matsuda Index: P < 0,05), zvýšeniu adinopektínu (P < 0,05), a maximálnej spotrebe kyslíka 
(P < 0,05). Hmotnosť zostala nemenná počas tohto krátkeho obdobia. Haus et al. (15) poukázali, že aj krátkodobé cvičenie môže predstavovať potenciálny benefit.

AERÓBNE CVIČENIE A NAFLD

Aeróbne cvičenie sa považuje za prospešný terapeutický prostriedok pre zlepšenie zdravotného stavu pacientov (8). Aeróbne cvičenie zahŕňa akýkoľvek druh kardiovaskulárneho cvičenia. Môže zahŕňať aktivity ako chôdza, plávanie, beh, nordic walking (25) alebo jazda na bicykli. Aeróbne cvičenie vedie k stimulácii kardiovaskulárneho a pulmonálneho systému (3).

Cieľom štúdie od Rezende et al. (27) bolo vyhodnotiť účinnosť aeróbneho cvičenia pri liečbe NAFLD, metabolického syndrómu a kardiovaskulárneho rizika u postmenopauzálnych žien s NAFLD. Súbor tvorilo 40 žien s biopsiou potvrdeným NAFLD. Pacientky boli randomizovane rozdelené na skupinu, ktorá cvičila aeróbne cvičenie, a na kontrolnú skupinu. Aeróbne cvičenie bolo aplikované pod dozorom 120 minút týždenne a po dobu 24 týždňov. Po 24 týždňoch bolo zaznamenané zníženie obvodu pásu, zlepšenie kardiovaskulárnej funkcie a zlepšenie hodnôt HDL-cholesterolu (P < 0,05).

SILOVÉ CVIČENIE PRI LIEČBE NAFLD

Silové cvičene zahŕňa opakované vykonávanie jednotlivých pohybov s odporom v krátkych intervaloch pre všetky hlavné svalové skupiny, zvyčajne so špecializovaným vybavením, ako činky, therabandy, prípadne iné odporové pomôcky. Silové cvičenie javí benefit aj pri liečbe NAFLD (20). V štúdii, ktorá priamo porovnávala efektivitu aeróbneho cvičenie so silovým cvičením, sa pozorovalo významné zníženie obsahu intrahepatálneho tuku v obidvoch skupinách.

Efektivitu silového cvičenia pri liečbe NAFLD testovali aj Zelber-Sag et al. (34). Súbor tvorilo 64 pacientov, ktorí boli randomizovane rozdelení na skupinu, ktorá absolvovala silové cvičenia, a na kontrolnú skupinu, ktorá robila iba strečingové cvičenia. U pacientov, ktorí absolvovali silové cvičenia, bolo zaznamenané zníženie HRI (–0,25 ± 0,37 vs. –0,05 ± 0,28) (P = 0,017). Zmeny v zmysle zlepšenie kompozície tela boli zaznamenané tiež.

Silové cvičenie s aeróbnym porovnávali Jia et al. (16). Súbor tvorilo 474 pacientov, ktorí boli randomizovane rozdelení na skupinu, ktorá cvičila aeróbne cvičenie, silové cvičenie, a kontrolnú skupinu. Všetky skupiny zahrňovali tiež výživové odporúčania. V porovnaní s kontrolnou skupinou aeróbne cvičenie a silové cvičenie viedli k významnému zníženiu obvodu pásu, diastolického tlaku, percentuálneho podielu telesného tuku, obsahu mastných kyselín, glukózy v krvi nalačno, inzulínovej rezistencie triglyceridov, kyseliny močovej, hodnôt alanínaminotransferázy a tuku v pečeni po 6 mesiacoch intervencie (P < 0,05). V aeróbnej cvičiacej skupine prišlo po 6 mesiacoch cvičenia k významnému zníženiu indexu telesnej hmotnosti a aspartátaminotransferázy (AST) ako aj k významnému zvýšeniu bazálneho metabolizmu. Zaznamenané bolo tiež významné zvýšenie irisínu v skupine, ktorá cvičila aeróbne cvičenie (P < 0,05),

VYSOKO-INTENZÍVNY INTERVALOVÝ TRÉNING

Vysoko-intenzívny intervalový tréning sa často aplikuje na zlepšenie kardiovaskulárnej zdatnosti jedinca. Potenciálny efekt môže vysoko-intenzívny intervalový tréning predstavovať aj pri liečbe NAFLD. Hallsworth et al. (14) testovali efektivitu modifikovaného vysoko-intenzívneho intervalové tréningu u pacientov s NAFLD. Súbor tvorilo 23 pacientov, ktorí podstúpili 12-týždňový cvičebný program. Pacienti cvičili 3-krát týždenne 30–40 minút na stacionárnom bicykli. V porovnaní s kontrolnou skupinou bolo zaznamenané zníženie hepatálneho tuku (11 ± 5% až 8 ± 2% vs. 10 ± 4% až 10 ± 4%, P = 0,019). Celkového tuku (35 ± 7 kg až 33 ± 8 kg vs. 31 ± 9 kg až 32 ± 9 kg; P = 0,013), aspartat aminotransferázy (AST) (36 ± 18 units/l až 33 ± 15 units/l vs. 31 ± 8 units/l až 35 ± 8 units/l; P = 0,017).

LIMITÁCIE

Aj keď sa preukázalo, že rôzne typy cvičenia ovplyvňujú NAFLD, neexistuje žiadny definitívny dôkaz, ktorý by odporúčal jeden typ cvičenia pred druhým. Vzájomná kombinácia môže viesť k lepším výsledkom. Na druhej strane je potrebné zohľadniť aj individuálnu preferenciu pohybovej aktivity pacientom tak, aby sa zvýšila pravdepodobnosť pokračovania pacientom v dlhodobom horizonte. Potenciálnu limitáciu dostupných štúdii zahŕňa to, že boli často kombinované aj so zmenou stravovacích návykov, čo môže mať samo o sebe efekt pri liečbe NAFLD. Oddiferencovať jednoznačný vplyv cvičenia vzhľadom na prítomnosť ďalších faktorov životného štýlu je pochopiteľne náročne. Na druhej strane, potenciálny benefit môže byť dosiahnutý vzájomnou kombináciou režimových opatrení, ako sú cvičenia a úprava výživy.

ZÁVER

Cvičenie má dôležitý význam pri liečbe nealkoholického stukovatenia pečene. Výraznou mierou prispieva k redukcii hmotnosti u obéznych pacientov, k redukcii intrahepatálneho tuku, k pozitívnemu ovplyvneniu mitochondriálnej funkcie a myokínov. Medzi najčastejšie aplikované formy patrí aeróbne cvičenie, silové cvičenia a vysoko-intervalový typ cvičenia. Pri každej typológii cvičenia môže očakávať benefit pri liečbe NAFLD.

Konflikt záujmov: žiadny.

ADRESA PRE KOREŠPONDENCIU:

Mgr. Dávid Líška

Univerzita Mateja Bela, Filozofická fakulta,

Katedra telesnej výchovy a športu

Tajovského 40, 974 01 Banská Bystrica,

Slovenská republika

e-mail: david.liska27@gmail.com