Fysisk aktivitet i et evolutionært perspektiv Sundhedsstyrelsen og DasFas Symposium 2003 Bengt Saltin CMRC Rigshospitalet

Greek physicians and exercise ”Eating alone will not keep a man well; he must also take exercise” Herodicus 480 B.C

Det Nye Bevis Fysisk aktivitet – sundhed

Det Nye Bevis Fysisk aktivitet – sundhed Et stigende antal danskere er ikke tilstrækkeligt fysisk aktive

Nomadiske samere (50 år) 300 1981 (48 år) 1967 (54 år) 30 200 20 Risiko (%) Frekvens (%) 100 10 20 30 40 50 60 Maksimal iltoptagelse, ml  kg-1  min-1

Dødelighed - alle årsager Nomadiske samere (50 år) 300 Risiko 1981 (48 år) 1967 (54 år) 30 200 20 Risiko (%) Frekvens (%) 100 10 20 30 40 50 60 Maksimal iltoptagelse, ml  kg-1  min-1

Dødelighed - alle årsager Nomadiske samere (50 år) 300 Risiko 1981 (48 år) 1967 (54 år) 30 1995 (50 år) 200 20 Risiko (%) Frekvens (%) 100 10 20 30 40 50 60 Maksimal iltoptagelse, ml  kg-1  min-1

RR Procentuel Fordeling % RR % 30 500 Fordeling (%) 20 250 10 100 20 40 50 Maksimal iltoptagelse (mlkg-1min-1)

Evolutionært Perspektiv De gener, vi har, er formede til det liv, som vi levede for >10.000 år siden. Samler-ager samfund; mennesket som producent af mekanisk arbejde.

Evolutionært Perspektiv De gener, vi har, er formede til det liv, som vi levede for >10.000 år siden. Samler-ager samfund; mennesket som producent af mekanisk arbejde. 2. Ubalance mellem vor livsstil i dag og det vore gener ”kræver”.

Evolutionært Perspektiv, forts. Gener ændres i et tidsperspektiv på mere end titusinder af år. Miljøforandringer kan ske hurtigt.

Evolutionært Perspektiv, forts. Gener ændres i et tidsperspektiv på mere end titusinder af år. Miljøforandringer kan ske hurtigt. Kroniske sygdomme beror i stigende udstrækning på en forkert livsstil, hvor fysisk inaktivitet spiller en stadigt større rolle. WHO forudser, at 70% af alle sygdomme i 2020 vil være livsstilrelaterede.

Helbred Fysisk aktiv Fysisk inaktiv Grænse for Symptomer/ sygdom Grænse for Symptomer/ sygdom Helbred Øget fysisk aktivitet!

Bevis Fysisk aktivitet – Sundhed Epidemiologi Intervention Mekanismer

Fysisk aktivitet Vægt Blodtryk - sympatisk nerveaktivitet - endotelfunktion Blodlipidprofil ??(selvstændig effekt)

Muscle Mitochondria Capillary TAG TAG FABPPM FABPC CPT FFA -oxidation LPL TAG TAG HSL FABPPM FABPC CPT FFA -oxidation FA (HAD) Glycogen Glucose Glut4 6-G-P Pyruvate Acetyl-CoA Glut4 Capillary

? Muscle Mitochondria Capillary TAG TAG FABPPM FABPC CPT FFA LPL ? TAG TAG HSL FABPPM FABPC CPT FFA -oxidation FA (HAD) Glycogen Glucose Glut4 6-G-P Pyruvate Acetyl-CoA Glut4 Capillary

O2 ml/min RQ 0.91 FFA 500 Fat 400 300 200 CHO 100 Glucose 120 min 120 min Non-trained

O2 ml/min RQ 0.91 RQ 0.82 FFA 500 FFA Fat 400 Fat 300 200 CHO CHO 100 Glucose Glucose 120 min 120 min Non-trained Trained

Kapillærtæthed og LDL/HDL LDL-C/HDL-C R = 0.88 Fibre area per capillary (µm2) Shono et al. 1999

Kapillærtæthed og LDL/HDL LDL-C/HDL-C utrænede R = 0.88 Fibre area per capillary (µm2) Shono et al. 1999

Kapillærtæthed og LDL/HDL LDL-C/HDL-C trænede Fibre area per capillary (µm2) Shono et al. 2002

The makeup of a gene Control region Coding region DNA RNA Protein

Measurement of transcription rate = the newly synthesized mRNA in nuclei from human skeletal muscles Cytoplasm Nucleus mRNA gene

Low intensity – LPL transcription LPL/BA Exercise Control Low glycogen

Postprandial lipemia: effects of exercise and restriction of energy intake compared Gill and Hardman Am J Clin Nutr 71: 465-71, 2000 3 oral fat tolerance tests after Control Energy restriction Exercise 90 min

GLUT4mRNA in leg muscles after 9 weeks of training Dela F et al Diabetes 43: 862-865, 1994

Gene for transcription factor Translation Gene for Response performance protein Response element

Regulation of transcription RNA Polymerase PGC-1 Transcript DNA PPAR a , PPAR g Genes in fatty acid oxidation MEF2 GLUT4 PGC - 1 NRF1, NRF2 mtTFA Mitochondrial genes NRF - 2 Mitochondrial and nuclear - encoded genes

Pedersen, Steensberg, Schjerling J.Physiology, Topical Review, 2001 Febbraio, Pedersen Review FASEB J 2002

Net IL-6 release from contracting muscles Circulation Contracting skeletal muscle Yes! ? IL-6 IL-6 mRNA Steensberg et al. 2000

Lack of IL-6 causes obesity IL-6-deficient mice develop mature- onset obesity and insulin resistance Reversible with IL-6 infusion Wallenius et al. Nat Med 2002

Konklusion Påvirkning via andre risikofaktorer Fysisk Kronisk aktivitet sygdom Selvstændig direkte effekt

Recommandations - effect on population High priority Highest priority Low fitness High fitness

Activates Activates Pedersen, Steensberg, Schjerling J.Physiology, Topical Review, 2001 Febbraio, Pedersen Review FASEB J 2002