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Insulin resistance: vascular function and exercise
황문현,이세원 한국한의학연구원 2016 Integrative Medicine Research Vol.5 No.3
Insulin resistance associated with metabolic syndrome and Type 2 diabetes mellitus is an epidemic metabolic disorder, which increases the risk of cardiovascular complications. Impaired vascular endothelial function is an early marker for atherosclerosis, which causes cardiovascular complications. Both experimental and clinical studies indicate that endothelial dysfunction in vasculatures occurs with insulin resistance. The associated physiological mechanisms are not fully appreciated yet, however, it seems that augmented oxidative stress, a physiological imbalance between oxidants and antioxidants, in vascular cells is a possible mechanism involved in various vascular beds with insulin resistance and hyperglycemia. Regardless of the inclusion of resistance exercise, aerobic exercise seems to be beneficial for vascular endothelial function in both large conduit and small resistance vessels in both clinical and experimental studies with insulin resistance. In clinical cases, aerobic exercise over 8 weeks with higher intensity seems more beneficial than the cases with shorter duration and lower intensity. However, more studies are needed in the future to elucidate the physiological mechanisms by which vascular endothelial function is impaired in insulin resistance and improved with aerobic exercise.
황문현,심영제 대한비만학회 2015 The Korean journal of obesity Vol.24 No.3
심혈관 질환 위험 인자의 결집체인 대사증후군은 전 세계적으로 전염병처럼 만연하고 있으며, 우리나라를 포함한 서구 발전된 국가들의 경우 성인 인구의 약 30% 정도가 대사증후군으로 분류되고 있다. 혈관 내피세포 기능은 동맥 경화성 심장 질환을 예측하는 예후인자이며, 타당도와 신뢰도가 기 입증된 초음파를 이용한 혈류매개 혈관확장 반응을 통해 측정 및 평가가 가능하다. 대사증후군에 따른 혈관 내피세포 기능 부전에 관련된 생리학적 기전은 아직까지 명확히 밝혀지지 않았으나, 동물 연구를 통해 인슐린 저항성 증가와 고혈당으로 인한 혈관 내피세포 내 산화 스트레스 증가에 따른 일산화질소 생이용성 감소가 주된 원인으로 추측되고 있다. 국외 문헌을 바탕으로 장기간의 유산소 운동은 대사증후군 환자의 혈관 내피세포 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타나고 있으나 과학적 증거의 양이 미흡하고 관련 생리학적 기전은 아직까지 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 따라서 앞으로 다양한 운동 종류와 강도를 적용하여 대사증후군에 따른 혈관 내피세포 기능 부전을 개선시키는 데 가장 효과적인 운동 방법을 찾아내고 관련 생리학적 기전을 밝히는 것이 요구되며, 이는 비만, 당뇨, 대사증후군 환자의 심혈관 건강을 개선시키기 위한 운동처방 및 운동치료 프로그램의 개발 및 발전을 유도하여 대사증후군 환자의 심혈관 질환 위험을 감소시키는 데 기여할 것이다. Metabolic syndrome, a constellation of cardiovascular disease risk factors, is a global pandemic. Over 30% of the adult population in both South Korea and the United States are currently classified as having metabolic syndrome. Vascular endothelial function is a precursor of future atherosclerotic cardiovascular disease. Conduit artery flow-mediated dilation using ultrasonography is considered the non-invasive, gold standard for assessing nitric oxide-mediated vascular endothelial function. Patients with metabolic syndrome commonly exhibit increased insulin resistance and hyperglycemia, which are thought to impair vascular endothelial function by increasing oxidative stress and reducing nitric oxide bioavailability in the vascular endothelium and in smooth muscle cells. Previous findings have indicated that long-term aerobic exercise has a positive effect on impaired vascular endothelial function in metabolic syndrome patients, but the underlying mechanisms have not been fully elucidated. Therefore, further studies are needed that will apply different exercise modalities and intensities with the goal of improving vascular endothelial function in patients with metabolic syndrome, as well as investigation of the associated mechanisms. Ultimately, well-designed future studies will help to establish and develop exercise prescription and/or exercise therapy programs that can reduce cardiovascular disease risk and improve cardiovascular health in metabolic syndrome patients.