Wrażliwość na insulinę a sposób żywienia w grupie otyłych kobiet

Grygiel-Górniak
Probl
Hig Epidemiol
B i wsp.
2011,
Wrażliwość
92(3): 541-544
na insulinę a sposób żywienia w grupie otyłych kobiet po menopauzie
541
Wrażliwość na insulinę a sposób żywienia w grupie otyłych
kobiet po menopauzie
Insulin sensitivity and dietary habits in the group of obese women after menopause
Bogna Grygiel-Górniak 1/, Juliusz Przysławski 1/, Marta Stelmach-Mardas 1/, Marek Chuchracki 2/,
Maria Mosor 3/, Jerzy Nowak 3/
Katedra i Zakład Bromatologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Centralne Laboratorium Ginekologiczno-Położniczego Szpitala Klinicznego Uniwersytetu Medycznego im. Karola
Marcinkowskiego w Poznaniu
3/
Zakład Patologii Molekularnej, Instytut Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu
1/
2/
Cel pracy. Ocena wybranych czynników ryzyka rozwoju zaburzeń gospodarki
węglowodanowej w grupie otyłych kobiet po menopauzie.
Aim. The assessment of selected risk factors of carbohydrate metabolism
disorders development in the group of obese postmenopausal women.
Materiał. Pomiary antropometryczne oraz ocenę sposobu żywienia
wykonano w grupie 65 kobiet, u których zaobserwowano brzuszne
rozmieszczenie tkanki tłuszczowej. Oznaczono glikemię i insulinemię na
czczo oraz obliczono wskaźnik funkcji komórki b – HOMA-b.
Material and methods. The anthropometric measurements and the
estimation of nutritional habits were conducted in the group of 65 obese
women with abdominal distribution of fat tissue. The fasting glucose and
insulin were measured and HOMA-b – homeostasic model assessment of
β-cell function was calculated.
Wyniki. W badanej grupie otyłych kobiet po menopauzie stwierdzono
wysokie wartości wskaźnika BMI wskazujące na drugi stopień otyłości
wisceralnej (WHR 0,87±0,05). Wartości porannej glikemii (94,9±12,1
mg/dl), insulinemii (9,81±4,98 mU/ml) oraz wskaźnika HOMA-b
(113±40,8 mU/mmol) były prawidłowe. Wprawdzie wartość energetyczna
całodziennych racji pokarmowych w niewielkim stopniu odbiegała od
wartości zalecanych, jednak były one źle zbilansowane. Wysoka podaż
białka (78,4±16,5 g), metioniny (1809±400 mg), tłuszczu (79,7±20,7 g)
oraz niski poziom błonnika pokarmowego (21,8±5,73 g) są czynnikami,
które utrudniają leczenie otyłości i mogą zwiększać jej dalszy rozwój.
Wnioski. Pomimo występującej otyłości wisceralnej oraz nieprawidłowego
zbilansowania całodziennych racji pokarmowych nie zaobserwowano
zaburzeń gospodarki węglowodanowej w badanej grupie pomenopauzalnych
kobiet.
Results. In the study group of postmenopausal obese women high BMI
values were observed indicating a second degree of visceral obesity (WHR
0.87±0.05). The proper value of fasting glucose (94.9±12.1 mg/dl) and
insulin concentrations (9.81±4.98 mU/ml), as well as appropriate values
of HOMA-b (113±40.8 mU/mmol) were observed. The energy value of
daily food rations insignificantly differed from the recommended values,
however the rations were improperly balanced. A high intake of protein
(78.4±16.5 g), metionin (1809±400 mg), fat (79.7±20.7 g), and a low
level of dietary fibre (21.8±5.73 g) are the factors that hinder the treatment
of obesity and may increase its further development.
Conclusions. The disorders of carbohydrate homeostasis were not observed
in the study group of postmenopausal women despite the observed visceral
obesity and improperly balanced daily food rations.
Słowa kluczowe: otyłość pomenopauzalna, HOMA-b, sposób żywienia
Key words: postmenopausal obesity, HOMA-b, nutritional habits
© Probl Hig Epidemiol 2011, 92(3): 541-544
Adres do korespondencji / Address for correspondence
www.phie.pl
Nadesłano: 10.06.2011
Zakwalifikowano do druku: 08.07.2011
Wprowadzenie
Wzrastające ryzyko chorób sercowo-naczyniowych rozwijających się na podłożu miażdżycy jest
główną przyczyną zwiększonej zachorowalności oraz
śmiertelności po menopauzie. Cechą charakterystyczną dla tego okresu jest tendencja do brzusznego
odkładania się tkanki tłuszczowej i wzrastające do
60% ryzyko wystąpienia zespołu metabolicznego [1].
U większości pacjentów z rozpoznaną otyłością wisce-
dr n. med. Bogna Grygiel-Górniak
Katedra i Zakład Bromatologii, Uniwersytet Medyczny w Poznaniu
ul. A. Fredry 10, 61-701 Poznań
tel. 61 854 71 98, e-mail: [email protected]
ralną obserwuje się malejącą insulinowrażliwość obwodową tkanek, co wiąże się ze zwiększonym ryzykiem
rozwoju zespołu metabolicznego [2, 3, 4]. Zmniejszenie masy ciała poprzez włączenie prawidłowo zbilansowanej diety i odpowiedniej aktywności fizycznej są
podstawowymi czynnikami zmniejszającymi ryzyko
rozwoju zaburzeń gospodarki węglowodanowej. Mając
na uwadze powyższe fakty przeprowadzono badania
w grupie wisceralnie otyłych kobiet z uwzględnieniem
wybranych wskaźników biochemicznych.
542
Ocena żywieniowych i pozażywieniowych parametrów zaburzeń gospodarki węglowodanowej
w grupie otyłych kobiet po menopauzie.
Probl Hig Epidemiol 2011, 92(3): 541-544
Wykres powierzchniowy 3W
HOMA-b = 186,4571-0,012*x-0,4725*y
x - energia [kcal], y - obwód pasa [cm]
Materiał i metody
Wyniki i omówienie
Charakterystyka antropometryczna badanej
grupy otyłych kobiet została przedstawiona w tabeli
I. Średnia wieku wynosiła około 60 lat, wartości wysokości ciała osiągnęły 162±6,26 cm, a masa ciała
była równa 95,8±15,0 kg, osiągając 104 kg w zakresie
kwartyla górnego. Wartości wskaźnika BMI wyniosły
średnio 36,3±4,93 kg/m2, a rozkład kwartylowy
kształtował się następująco: Q1 – 32,4 kg/m2, Me
– 35,3 kg/m2, Q75 38,8 kg/m2. Średni obwód pasa
był równy 104±9,72 cm, a wskaźnik WHR osiągnął
wartość 0,87±0,05. Stężenie insuliny na czczo wynosiło 9,81±4,98 mU/ml, a wartości glukozy oscylowały wokół 94,9±12,1 mg/dl. Wyliczone wartości
wskaźnika funkcji komórki b (HOMA-b) były równe
113±40,8 mU/mmol. Graficzne zależności pomiędzy
wskaźnikiem HOMA-b, obwodem pasa i poziomem
spożycia energii przedstawiono na rycinie 1.
Średnia wartość energetyczna całodziennych racji pokarmowych była równa 2054±403 kcal/dzień.
180
160
140
HOMA-b
Badania wstępne przeprowadzono w grupie 125
kobiet po menopauzie, u których rozpoznano otyłość.
Na podstawie wyników badań antropometrycznych
do dalszych oznaczeń zakwalifikowano 65 kobiet,
u których obwód pasa przekroczył 88 cm. Ocenę poziomu spożycia przeprowadzono metodą wywiadu o
spożyciu z ostatnich 24 godzin w latach 2010-2011
[5]. Wywiad żywieniowy prowadzono z każdą z osób
przez 7 kolejnych dni. Ogółem zebrano 655 wywiadów
żywieniowych. Do analizy wyników badań ankietowych dotyczących składu jakościowego i ilościowego
całodziennych racji pokarmowych, wykorzystano
komputerowe bazy danych przygotowane w programie
Microsoft Access 2000 [6] na podstawie tabel składu
i wartości odżywczej produktów spożywczych [7].
Ocenę sposobu żywienia przeprowadzono w oparciu
o obowiązujące normy żywieniowe, przyjmując jako
podstawę obliczeń, należną masę ciała i niską aktywność fizyczną deklarowaną przez badane kobiety [8].
Spożycie błonnika pokarmowego porównano z zaleceniami profilaktyki żywieniowej, przyjmując wartości
wynoszące 27 g [8, 9]. U każdej z badanych kobiet
dokonano pomiaru na czczo insulinemii i glikemii (po
12 godzinach postu nocnego) oraz obliczono wartości wskaźnika funkcji komórki b (HOMA-b) według
standardowych procedur [10, 11]. Przeprowadzone
badania były realizowane w ramach projektu finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji N
404 504 638.
200
120
100
80
60
120
100
80
0
14
Ob 130
wó
0
d
12
pa
sa
10
[cm 1
0
10
]
90
18
00
27
00
24
21
00
00
33
30
[
gia
ner
00
00
l]
kca
E
Ryc. 1. Wykres powierzchniowy zależności wartości wskaźnika HOMA-b
od wartości energetycznej całodziennych racji pokarmowych i obwodu
pasa w grupie kobiet otyłych
Fig. 1. Area chart of the relation of HOMA-b index to energy value
of daily food rations and waist circumference in the group of obese
women
Podaż białka wynosiła 78,4±16,5 g, osiągając 86,1 g
w zakresie górnego kwartyla. Białko pochodzenia
zwierzęcego stanowiło 52,3±14,1 g, natomiast białko
pochodzenia roślinnego 25,9±6,10 g, przy czym podaż metioniny wynosiła 1809±400 mg. Racje pokarmowe dostarczały średnio 79,7±20,7 g tłuszczu oraz
260±59,6 g węglowodanów. Podaż błonnika wynosiła
21,8±5,73 g a sacharozy 9,45±3,65% wartości energetycznej całodziennych racji pokarmowych.
Analizując wiek badanych kobiet można powiedzieć, że były one w okresie pomenopauzalnym (tab. I).
Zachodzące w tym okresie zmiany hormonalne oraz
metaboliczne predysponują do zwiększonej zachorowalności i śmiertelności z powodu chorób sercowonaczyniowych. U większości kobiet po menopauzie
charakterystyczne cechy dla zespołu metabolicznego
takie jak brzuszne rozmieszczenie tkanki tłuszczowej,
insulinooporność oraz dyslipidemia pojawiają się równocześnie z hipoestrogenizmem [12]. Podstawowym
czynnikiem predysponującym do rozwoju zaburzeń
metabolicznych jest zwiększona masa ciała. W przypadku badanej grupy kobiet była ona wyższa o około
37 kg od należnej masy ciała obliczonej według wzoru
Puttona, wynoszącej 59 kg. Konsekwencją zwiększonej masy ciała były wysokie wartości wskaźnika
BMI, który zarówno w zakresie wartości średnich jak
i mediany osiągnął wartości charakterystyczne dla
drugiego stopnia otyłości [9]. Brzuszne rozmieszczenie tkanki tłuszczowej przekraczające średnio
49% masy ciała dodatkowo zwiększa ryzyko rozwoju
Grygiel-Górniak B i wsp. Wrażliwość na insulinę a sposób żywienia w grupie otyłych kobiet po menopauzie
Tabela I. Charakterystyka antropometryczna oraz ocena gospodarki węglowodanowej badanej grupy otyłych kobiet
Table I. Anthropometric characteristics and carbohydrate metabolism assessment in the group of obese postmenopausal women
Analizowany parametr
/Analyzed parameter
Badane grupy otyłych kobiet, n=65
/Study groups of obese women
X
SD Q25
MeQ75 QD
diana
543
Tabela II. Charakterystyka sposobu żywienia w grupie otyłych kobiet po
menopauzie z hipercholesterolemią
Table II. Characteristics of nutritional habits in the group of obese
postmenopausal women with hypercholesterolemia
Analizowany parametr
/Analyzed parameter/
Badane grupy otyłych kobiet, n=65
/Study groups of obese women
X
SD
Q25
MeQ75 QD
diana
Wiek [lat] /Age [years]
59,6 6,99 54,0 59,0 62,0 4,00
Energia /Energy [Kcal]
2054 403 1781 1962 2211 215
Wysokość ciała /Hight [cm]
162 6,26 157 162 167 5,00
Białko /Protein [g]
78,4 16,5 67,3 75,1 86,1 9,42
Masa ciała /Body mass [kg]
95,8 15,0 83,8 92,6 104 10,1
Białko zwierzęce /Animal protein [g] 52,3 14,1 43,1 50,1 58,8 7,88
BMI [kg/m2]
36,3 4,93 32,4 35,3 38,8 3,20
Białko roślinne /Plant protein [g]
25,9 6,10 20,7 25,0 29,4 4,31
Metionina /Methionin [mg]
1809 400 1522 1754 1950 214
Tłuszcz /Fat [g]
79,7 20,7 62,2 78,9 91,3 14,6
Obwód pasa /Waist circumference [cm] 104 9,72 97,0 102 109 6,00
WHR
0,87 0,05 0,84 0,88 0,91 0,04
Insulina /Insulin [mU/ml]
9,81 4,98 6,41 8,04 11,7 2,64
Glukoza /Glucose [mg/dl]
94,9 12,1 86,2 93,2 98,4 6,10
HOMA-b [mU/mmol] /Homeostatic
assesment of insulin sensitivity
113 40,8 87,6 107 146 29,0
Węglowodany /Carbohydrates [g]
260 59,6 221
Błonnik /Fiber [g]
21,8 5,73 17,7 20,7 26,2 4,24
247
286 326
Sacharoza %en /Saccharose %en
9,45 3,65 7,02 9,56 11,1 2,05
n – liczba kobiet, X - średnia, SD - odchylenie standardowe, Q25 – dolny
kwartyl, Me – mediana, Q75 górny kwartyl, QD – odchylenie kwartylowe, BMI – wskaźnik masy ciała, WHR – wskaźnika talia-biodra, HOMA-b
– wskaźnik funkcji komórki beta
n – liczba kobiet; number of women, X – średnia, mean value, SD – odchylenie standardowe; standard deviation, Q25 – dolny kwartyl; lower quartile,
Me – mediana; median, Q75 górny kwartyl; upper quartile,
QD – odchylenie kwartylowe; quartile deviation
zespołu metabolicznego. Według wytycznych National
Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel
III (NCEP ATP III) obwód pasa przekraczający 88 cm
predysponuje do rozwoju zespołu metabolicznego [3],
a rekomendacje określone przez International Diabetes
Federation są jeszcze bardziej restrykcyjne i wskazują
na zwiększone ryzyko kardiodiabetologiczne już przy
wartościach powyżej 80 cm [4]. U większości pacjentów z rozpoznaną otyłością wisceralną obserwuje się
zwiększoną insulinooporność tkanek [2], jednak
w przypadku badanych kobiet wartości glikemii i insulinemii oznaczone na czczo były prawidłowe. Jednocześnie zaobserwowano korzystne wartości wskaźnika
funkcji komórki b wynoszący 113±40,8 mU/mmol,
który świadczy o prawidłowej insulinowrażliwości
[13]. W przeprowadzonych badaniach zauważono
ujemną korelację pomiędzy wartością energetyczną
diety oraz obwodem pasa, a wartościami wskaźnika
HOMA-b (ryc. 1). Im niższa wartość energetyczna
diety oraz niższe wartości obwodu pasa tym wyższa
insulinowrażliwość określona przez wskaźnik HOMAb, przy czym wartości współczynników w równaniu
regresji wielokrotnej wskazują, że większy wpływ na
HOMA-b miały wartości obwodu pasa.
W tabeli II przedstawiono ocenę sposobu żywienia badanej grupy otyłych kobiet. Średnia podaż
energii przekroczyła 2000 kcal/dzień, ale nie była
wyższa od 2211 kcal/dzień w zakresie górnego kwartyla. Prawidłowo wartość ta powinna wynosić około
1900 kcal/dzień dla należnej masy ciała (wyliczonej
ze wzoru Puttona) i małej aktynowości fizycznej
(współczynnik PAL=1,6) [8].
Poziom spożycia białka był wysoki i przekraczał
wartości rekomendowane w zakresie średniego za-
potrzebowania grupy (EAR=33-58 g/osobę/dobę)
jak i w zakresie zalecanego spożycia (RDA=41-72
g/osobę/dobę). Analizując dane dotyczące podaży
tego składnika w wielu krajach Europy (w tym także
w Polsce) można zauważyć, że jego zawartość w diecie
zwykle przewyższa wartości zalecane [14, 15]. Poziom
spożycia białka przekraczający 1,5-2-krotnie wartości
rekomendowane z reguły nie jest szkodliwy dla zdrowia. Jednak biorąc pod uwagę, że badane kobiety były
w okresie pomenopauzalnym, a zwiększona podaż
białka może przyczyniać się kwasicy metabo-licznej
oraz hiperkalcynurii sprzyjającej osteoporozie, jego
spożycie w omawianej grupie powinno być zdecydowanie niższe [16].
Dodatkowo uwagę zwraca niekorzystny stosunek
spożycia białka zwierzęcego do roślinnego, który był
wyższy od 2,0. Wiąże to się z wysoką podażą metioniny. Uwzględniając zapotrzebowanie na aminokwasy
egzogenne ustalone metodą współczynnikową na poziomie średniego zapotrzebowania grupy (AR – ­average
requirement) przez ekspertów WHO/FAO/UNU 2007
spożycie metioniny nie powinno być większe aniżeli
15mg/kg m.c./dobę, co w przypadku badanej grupy
otyłych kobiet (w przeliczeniu do należnej masy ciała
równej 59 kg) jest równe 885 mg/dobę/osobę. Analizując racje pokarmowe można zauważyć, ze poziom
spożycia tego aminokwasu był przeszło dwukrotnie
wyższy i w konsekwencji może być przyczyną surowiczej hiperhomocysteinemii [17].
Oprócz wysokiego poziomu spożycia białka
odnotowano także zwiększoną podaż tłuszczu, która wynosiła średnio 79,1±20,7 g, osiągając 91,3 g
w zakresie górnego kwartyla. Przyjmując, że poziom
spożycia tego składnika nie powinien przekraczać 30%
544
wartości energetycznej diety wartość ta nie powinna
być wyższa niż 67 g [18]. Zgodnie ze stanowiskiem
Eurodiet z 2000 roku w przypadku osób otyłych z niską aktywnością fizyczną, spożycie tłuszczu powinno
być jeszcze niższe i mieścić się w przedziale 44,7 g
– 55,8 g (co stanowi 20-25% wartości energetycznej
racji pokarmowych). Tak niska podaż tego składnika
pokarmowego została ustalona przez ekspertów Europejskich celem zapobiegania nadwadze i otyłości
i jest rekomendowana osobom otyłym prowadzącym
siedzący tryb życia (Eurodiet Core Report) [18].
Spożycie węglowodanów kształtowało się na poziomie 260 ± 59,6 g/dzień, co stanowiło 50,6% wartości
energetycznej diety. Uwzględniając rekomendacje ekspertów WHO i FAO dotyczące spożycia tego składnika
w przypadku chorób przewlekłych takich jak otyłość,
cukrzyca, nadciśnienie, miażdżyca, choroby sercowonaczyniowe i niektóre nowotwory podaż węglowodanów w przypadku badanej grupy kobiet powinna
mieścić się w przedziale 282-385 g/dzień [9].
W analizowanych racjach pokarmowych zaobserwowano niski poziom spożycia błonnika, który
Probl Hig Epidemiol 2011, 92(3): 541-544
osiągnął zaledwie 21,8±5,73 g/dobę. Ze względu
na występującą otyłość wisceralną oraz działanie hipolipemizujące glukanów bardziej pożądane byłyby
wartości mieszczące się w granicach 30-40 g/osobę/
dobę [8]. Udział energii pochodzącej z sacharozy był
niższy od 10% wartości energetycznej diety, co jest
zjawiskiem korzystnym w przypadku badanych kobiet
z otyłością wisceralną.
Wnioski
1. Całodzienne racje pokarmowe kobiet otyłych po
menopauzie były źle zbilansowane i charakteryzowały wysokim spożyciem tłuszczu i białek.
Dodatkowo stwierdzono niekorzystny stosunek
białka zwierzęcego do roślinnego oraz niski
poziom spożycia węglowodanów i błonnika pokarmowego.
2. Wartość wskaźnika HOMA-b będącego wykładnikiem insulinowrażliwości wskazuje na niskie
ryzyko rozwoju cukrzycy w badanej grupie otyłych
kobiet.
Piśmiennictwo / References
1. Park YW, Zhu S, et al. The metabolic syndrome: prevalence
and associated risk factor findings in the US population
from the Third National Health and Nutrition Examination
Survey 1988–1994. Arch Intern Med 2003, 163: 427-436.
2. Genest J, Frohlich J, et al. Working Group on Hyper­
cholesterolemia and Other Dyslipidemias: Recommendations
for the management of dyslipidemia and the prevention of
cardiovascular disease: summary of the 2003 update. CMAJ
2003, 169: 921-924.
3. Executive Summary of The Third Report of The National
Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel
on Detection, Evaluation, And Treatment of High Blood
Cholesterol In Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA
2001, 285: 2486-2497.
4. International Diabetes Federation: The IDF consensus
worldwide definition of the metabolic syndrome. 2005.
Available from http: //www.idf.org/webdata/docs/metac_
syndrome_def.pdf (28.02.2011).
5. Charzewska J. Instrukcja przeprowadzania wywiadu
o spożyciu z 24 godzin. IŻŻ, Warszawa 1997.
6. Przysławski J, Walkowiak J i wsp. Wartość odżywcza
całodziennych racji pokarmowych dzieci chorych na
mukowiscydozę. Ped Pol 1998, 5: 399-403.
7. Kunachowicz H, Nadolna I i wsp. Tabele wartości odżywczej
produktów spożywczych. IŻŻ, Warszawa 1998.
8. Jarosz M, Bułhak-Jachymczyk B. Normy żywienia człowieka.
PZWL, Warszawa 2008.
9. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report
of a WHO Study Group. Technical Report Series 797, WHO,
Geneva 1990, chapters 3-4.
10. Matthews DR, Hosker JP, et al. Homeostasis model
assessment: insulin esistance and Bcell function from
fasting plasma glucose and insulin concentrations in man.
Diabetologia 1985, 28: 412-419.
11. Albareda M, Rodriguez-Espinosa J, et al. Assessment of
insulin sensitivity and b-cell function from measurements
in the fasting state and during an oral glucose tolerance test.
Diabetol 2000, 43: 1507-1511.
12. Rassouw JE, Anderson GL, et al. Risks and benefits of estrogen
plus progestin in healthy postmenopausal women: principal
results from the Women’s Health Initiative randomized
controlled trial. JAMA 2002, 288: 321-333.
13. Cobelli C, Toffolo GM, et al. Assessment of b-cell function
in humans, simultaneously with insulin sensitivity and
hepatic extraction, from intravenous and oral glucose tests.
Am J Physiol Endocrinol Metab 2007, 293: E1-E15.
14. Dietary Reference Intakes for energy, carbohydrates, fiber,
fat, fatty acids, cholesterol, protein and aminoacids. Food and
Nutrition Board, Institute of Medicine, National Academies
of Sciences, Washington DC 2002/2005.
15. Energy and nutrient intake in the European Union. On the
basis of National Data. [w:] European Nutrition and Health
Report 2004. Eldmadfa I, Weichselbaum E (ed). Forum Nutr,
Basel, Karger 2005, 58: 19-46.
16. Metres CC, Barth ChA. Metabolic consequeneces of a high
dietary-protein intake and upper limits of protein intkes.
J Nutr 2000, 130: 886-889.
17. Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition.
Report of a Joint WHO/FAO/UNU Expert Consultation,
Geneva, 2002. WHO Techn. Rep. Series 935, WHO, Geneva
2007.
18. Kafatos A, Codrington CA. Eurodiet CoreReport. Publ
Health Nutr 2000, 4.