健康體適能視域下探析運動改善老年T2DM患者的機理

李慧閣 張冠華 王海宏

（1.黃淮學院體育系 河南省駐馬店 463000; 2.河南上蔡縣華陂鎮(zhèn)中心學校 河南上蔡 463800）

健康體適能視域下探析運動改善老年T2DM患者的機理

李慧閣1張冠華2王海宏1

（1.黃淮學院體育系 河南省駐馬店 463000; 2.河南上蔡縣華陂鎮(zhèn)中心學校 河南上蔡 463800）

本文從健康體適能的角度審視運動與老年T2DM患者的關系，為運動防治IR的發(fā)生、發(fā)展及一些代謝性疾病的預防和治療提供重要的理論依據(jù)。

健康體適能 型糖尿?。═2DM） 胰島素抵抗（IR） 有氧運動

糖尿?。―iabetes Melitus, DM）是一組由于胰島素分泌缺陷及（或）其生物學作用障礙引起的以高血糖為特征的代謝性疾病，主要以高血糖為共同特征，表現(xiàn)為糖耐量不良、胰島素抵抗。常伴有心血管、腎、視網(wǎng)膜及神經(jīng)病變或感染等，累及面廣、危害性大。其中以2型糖尿病（T2DM）患者占總發(fā)生率的80%到90%，由于慢性并發(fā)癥發(fā)生從而致殘或死亡，不僅嚴重影響患者的生命質(zhì)量，而且給社會造成沉重的醫(yī)療經(jīng)濟負擔[1]。

1 糖尿病人的體適能

T2DM是一種多基因、多因素疾病，包括遺傳和環(huán)境等因素。胰島素抵抗（IR）是T2DM發(fā)生的始動因素，也是其早期癥狀，主要表現(xiàn)是組織細胞對胰島素信號的敏感性降低，葡萄糖耐量不良，引起胰島B細胞功能進行性降低。長期的慢性高血糖狀態(tài)加劇脂質(zhì)及蛋白質(zhì)糖化與氧化過程，造成水、電解質(zhì)、酸堿平衡失常，常伴有能量代謝障礙，引起細胞和細胞外基質(zhì)改變。隨著年齡增長，老年人群身體機能退行性變化，老年T2DM患者由于糖代謝的異常，肌肉萎縮導致瘦體重減少更為嚴重，常與體成分的改變共同造成肌力的衰退，身體活動能力降低，易出現(xiàn)疲勞。脂質(zhì)過氧化反應加劇及其產(chǎn)生的一系列自由基，促使心肌細胞的凋亡或心肌組織的缺血，細胞膜結(jié)構損傷以致心肌微循環(huán)障礙，引起血管病變和神經(jīng)病變等并發(fā)癥甚至導致或加速心肌梗死。下肢血管病變是糖尿病的慢性并發(fā)癥，其病情重、致殘致死率高，嚴重影響著患者的身體活動能力和生活質(zhì)量[1,2,3]。由于患者本身活動能力受限等特殊性，加上對運動認識不足或欠缺主動意識，T2DM患者及出現(xiàn)的并發(fā)癥所帶來生活方式及健康上的沖擊，在社會和心理上造成很大的壓力，甚至成抑郁，絕望等，成為21世紀嚴重危害人類健康的慢性殺手。

2 健康體適能理念對T2DM患者實施的重要意義

健康體適能主要包括五個方面：①心肺耐力；②肌肉力量；③肌肉耐力； ④柔韌性； ⑤身體成分。個人整體健康的維護和健康促進離不開全面發(fā)展的體適能，即一般所說的身體活動能力，其外在表現(xiàn)和影響因素為心肺功能、身體成分、肌肉力量和柔韌性等。通過規(guī)律性的運動及良好的生活行為習慣達到提高、保持良好的健康體適能對高品質(zhì)的生活有著重要的意義。目前相關領域的研究多關注一般健康人的體適能，對DM患者的研究主要集中于生化指標和心肺功能。其實對T2DM來說，機體代謝機能的改善固然重要，其身體活動能力的提高及并發(fā)癥的預防對于改善患者生命質(zhì)量也非常關鍵，而目前有關此類人群的體適能與運動能力的研究相對較少。尤其是糖尿病等慢性病患者及老年人來說，是否具有維持獨自生活的能力是衡量其健康狀況的一個重要指標。1999年，美國加利福尼亞大學Rikli等針對老年人和慢性病患者提出功能性體適能測試法（functional fitness,FF），是一種對身體心肺、肌肉系統(tǒng)及柔軟素質(zhì)和平衡素質(zhì)的綜合生理機能測試，F(xiàn)F的低下是導致慢性病及影響老年人生活質(zhì)量的危險因素[4]，在西方老年學流行病學及康復醫(yī)學領域得到廣泛應用。我國學者王玉華等就功能性體適能與老年日常生活能力關系研究認為，F(xiàn)F能及早客觀有效地檢測老年人生理功能的衰退程度，可作為衡量老年人日常生活能力的早期有效指標[5]。

眾多的實驗和臨床資料表明，T2DM的高發(fā)病率與生活方式密切關聯(lián)，包括缺乏運動、高熱量飲食、自然衰老因素、日益增大的生活壓力等[6]，同時研究也指出：運動能預防和控制T2DM的發(fā)生發(fā)展。近期研究證明，IR患者的骨骼肌和脂肪組織，雖經(jīng)胰島素信號介導的GLUT4轉(zhuǎn)運機能降低，但對運動/骨骼肌收縮刺激仍具有敏感性，運動可能通過多種途徑促進骨骼肌細胞對葡萄糖的攝取和利用，增強骨骼肌中脂質(zhì)的氧化和代謝水平等[7]。臨床研究顯示DM患者中至少25%的T2DM的發(fā)生與慣于久坐的生活方式有關，而在積極參與身體活動的人群中發(fā)生率顯著下降。Eriksson等經(jīng)12年跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)參加運動訓練的葡萄糖耐量異?；颊叩乃劳雎薀o異于與常人，且顯著低于不參與運動者[8]。美國學者對一組慢性病患者實施運動干預治療后，患者中AAFP (American Academy of Family Physicians)八項體適能指標都有明顯改善。體重降低1.46磅，安靜心率和收縮壓分別降低4%和 5%；平均活動能力升高49%，身體伸展性和柔韌性分別提高63%和62%，能量消耗增加52%，氧飽和度增加1.88%。而且，運動干預后，受試者的主觀感覺也有了良好的變化，生活質(zhì)量明顯提高[9]。顯然，通過積極治療和保持經(jīng)常性的運動可預防、控制其慢性并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展，并且其治療作用逐漸被人們接受。但對運動療法的認識程度尚遠未達到理想水平，部分統(tǒng)計顯示目前進行規(guī)規(guī)律運動的患者不足5%[10]。

3 運動改善T2DM機理探析

3.1 運動調(diào)節(jié)糖代謝

骨骼肌是機體利用葡萄糖最主要的組織，也是產(chǎn)生IR主要部位之一。IR貫穿于T2DM的整個發(fā)病過程，使周圍組織不能有效利用葡萄糖。骨骼肌攝取葡萄糖是消耗能量的主動運輸過程，其作用的限速步驟是葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運，這一過程是由細胞膜上的葡萄糖運載體（glucose transporter, GLUT)介導并通過易化擴散，自細胞內(nèi)膜轉(zhuǎn)位至細胞外膜，發(fā)揮其生理效應。T2DM患者組織細胞具有顯著的IR，造成大量GLUT4滯留于血液中，無法被組織吸收，引起高血糖。運動使肌肉中胰島素刺激的糖原合成成倍增加，使血液進入肌肉中的胰島素增加，一方面胰島素有更多機會與受體結(jié)合，提高了葡萄糖的轉(zhuǎn)運面積和攝取率，另一方面促進骨骼肌細胞內(nèi)膜GLUT4向胞外轉(zhuǎn)位，促使血液中葡萄糖穿越細胞膜被組織吸收的速度與量也越大，血糖下降越快[11]。運動能夠促進骨骼肌對血糖的吸收，且運動時可以明顯減少外周血糖和胰島素水平，降低血糖癥的危險。Piccini等發(fā)現(xiàn)運動訓練后糖尿病大鼠骨骼肌細胞胰島素受體后抵抗顯著降低，運動提高葡萄糖利用率、改善IR[12]。另外運動能增加肌細胞膜上胰島素受體的數(shù)量，提高對胰島素作用的敏感度降低交感神經(jīng)系統(tǒng)活性，增強植物神經(jīng)系統(tǒng)平衡能力，增加肌糖原合成，提高細胞胰島素受體結(jié)合力，進一步改善IR[13]。Doering等研究顯示，中等強度運動訓練40分鐘／周，糖尿病危險降低50%；中樞和外周器官葡萄糖受體敏感性增加[14]。臨床隨機試驗發(fā)現(xiàn)T2DM患者進行有氧運動每周3次，持續(xù)2個月，其胰島素敏感性可提高46%[15]。后續(xù)研究進一步表明抗阻力訓練顯著增加胰島素敏感性，增加糖酵解代謝，提高人體對血糖的調(diào)控能力，有效控制體重，使體成份及分布趨于合理，對代謝過程產(chǎn)生獨立的、積極的影響[16]。Hawley等進一步證明肥胖患者或IR患者做重復的運動訓練可以持續(xù)增加胰島素對于骨骼肌中葡萄糖的攝取。并且反復運動訓練可以使一些關鍵信號蛋白的表達或活性增強，上調(diào)線粒體內(nèi)脂質(zhì)氧化能力和生物合成蛋白的表達，進而提高組織對胰島素敏感性[7]。

3.2 運動改善DM脂代謝

T2DM患者常伴脂質(zhì)代謝紊亂，不僅空腹血漿游離自由脂肪酸（FFA）較高，且餐后2h血FFA水平也明顯升高；高水平FFA具有脂毒性作用，進一步加劇IR。而IR又可造成葡萄糖代謝失調(diào)和脂質(zhì)代謝異常，使葡萄糖轉(zhuǎn)運入細胞的能力下降，脂蛋白酯酶活性降低，極低密度脂蛋白和甘油三酯升高，高密度脂蛋白降低，并形成惡性循環(huán)[17]。長期有氧運動能增強脂肪細胞中酶的活性，加強脂肪的分解，釋放長鏈FFA入血，因此加快和維持長鏈FFA向工作肌的運輸、促進多余脂肪消耗、減少體脂、增加瘦體成分和提高機體能量代謝率[18,19]。Aiele等讓T2DM患者以60%VO2max運動2個月，發(fā)現(xiàn)受試者血脂明顯下降，高密度脂蛋白水平上調(diào)，有效延緩了DM的病程發(fā)展[20]。然而，與此不盡相同，Yeater認為T2DM患者進行為期2個月的低-中等強度運動，患者甘油三酯下降顯著，而總膽固醇、高密度脂蛋白無明顯改變[21]。與此相似，中等強度運動能使甘油三酯、體重指數(shù)明顯下降，而高密度脂蛋白水平卻呈上升趨勢[22，23]。鑒于不同實驗采用的實施方案及評價方法不同所產(chǎn)生結(jié)果的不一致性，目前認為對T2DM來說，更重要的是脂質(zhì)代謝的平衡和體成分的改善。適當?shù)慕刁w重能協(xié)助調(diào)節(jié)脂代謝，達到平衡新陳代謝的目標[24]。運動在導致機體能量消耗同時會選擇性地動用身體的脂肪貯備，運動的一個重要的得益也許是消耗了內(nèi)臟的脂肪且減少了的腹部肥胖，通過增加 FFAs 氧化而減少骨骼肌細胞甘油三脂的合成及其在骨骼肌細胞內(nèi)的異位沉積，改善IR[25]。此外， Edward 等研究卡路里限制攝入和增加能量消耗對提高肥胖型老年患者胰島素敏感性發(fā)現(xiàn)，一段時期的運動不但能控制肥胖患者的體重增加，而且還能顯著降低其總體脂和內(nèi)臟脂肪含量，胰島素的敏感性指數(shù)也明顯得到改善[26]。此外長期規(guī)律運動加強線粒體內(nèi)脂質(zhì)氧化能力和一些生物合成蛋白的表達也提高胰島素敏感性[27]。

3.3 運動增強T2DM心肺功能

大量針對T2DM患者的心臟功能的前瞻性研究成果表明，長期高血糖易引起心臟冠狀動脈內(nèi)膜及膜下纖維性增生，血管周圍纖維化及多糖類物質(zhì)沉積；心肌肥大、彌散性心肌纖維化；心肌間質(zhì)膠原過度增生[28]。同時，DM伴隨異脂血癥和高血壓的產(chǎn)生會進一步增加大血管和毛細血管病變的危險，影響心肌功能，造成患者致殘甚至死亡[28]。臨床研究顯示，T2DM患者心肺功能指標明顯低于正常人，尤其伴有微血管病變患者下降更為明顯，因此在治療過程中也應重視改善心肺功能。有氧運動可能通過改善心肌細胞的新陳代謝，提高ATP產(chǎn)生或貯備，從而使心肌收縮能力提高[29]。長期規(guī)律的運動可以提高線粒體氧化呼吸鏈中復合酶的活性，提高線粒體的整體功能，為心肌泵血提供足夠的能量[30]；此外，耐力運動還可以使心肌細胞代償性變粗，血管壁的彈性增加，收縮力增強，從而使每搏輸出量和射血分數(shù)增大[31,32]。臨床調(diào)查表明：慢性心衰患者通過有氧運動，使重住院率降低19%左右，死亡率下降22%左右[33]。T2DM患者以50%～60%V02max強度，進行8周的耐力運動，其每搏輸出量增加，高血壓現(xiàn)象得到有效控制，安靜時心率下降，心功能增強[34]。同時運動還可以增加血管內(nèi)皮彈性，增強血管收縮功能，降低心血管并發(fā)癥的危險，提高心肌功能，促進足部潰瘍的愈合。另外，由于運動時呼吸運動加強，使呼吸器官得到充分的血液供應，進而改善其功能[35]。由此可知，T2DM患者進行科學運動可以改善其心肺系統(tǒng)，減少心血管疾病的危險，提高患者心肺功能。

3.4 運動促進T2DM患者心理健康

T2DM患者及出現(xiàn)并發(fā)癥所帶來生活方式及健康上的沖擊，在社會和心理上造成很大的壓力，甚至造成抑郁，絕望等。業(yè)已證實經(jīng)常參與運動的患者面對社會心理的刺激時可降低壓力反應；面對認知心理上的壓力時可減少交感神經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)的活躍度，有利削減抑郁，提升自尊；面對人生的壓力時可減少情緒上的波動。這些對于患者加強個人健康的感受以及自我感覺和減少在治療疾病時引起的壓力及抑郁所帶來的負面沖擊是非常重要的[36]。相關研究在經(jīng)常性的體育活動在增強T2DM患者心理適應和與緩沖壓力等方面具有良好的效果已達成共識。T2DM患者從運動中獲得的心理功能的改善，能夠使心情愉快，增加對日?；顒拥男判模鰪娒庖吖δ?，消除應激緊張狀態(tài)，積極改變不良的生活方式，增強社會適應能力。另外，體育活動也許能通過改善心境和自我價值，從而使T2DM患者更能堅持運動的生活方式[37,38]。

3.5 運動改善T2DM患者下肢血管病變和身體活動能力

雖然目前對有關糖尿病下肢血管病變的運動治療作用的研究還較少，但是對于運動改善單純外周血管病變患者的功能已被證實[39]。DM患者下肢血管病變主要是下肢動脈粥樣硬化狹窄，且較非糖尿病患者發(fā)生率更高，由于糖尿病時凝血活性增強則更易形成血栓。研究表明，運動可使毛細血管擴張延伸和加速血流，改善下肢血液循環(huán)，促進神經(jīng)再生，在血管病變早期可改善微循環(huán)，晚期促進閉塞性血管側(cè)支循環(huán)的建立，有效改善糖尿病下肢血管病變。另外，運動可增加DM患者足部供血，促進外周組織利用血糖，防止因長期臥床引起的骨質(zhì)疏松和足部潰爛[40]。因此認為運動對糖尿病下肢血管病變相關危險因子如血糖、血脂、血壓等的控制有著非常顯著的效果[18,20,41]。同時，運動還可以提高舒張血管因子，增加血管內(nèi)皮彈性，增強血管收縮功能，促進足部潰瘍的愈合和改善IR[35]。老年T2DM患者因代謝異常導致肌肉發(fā)生退行性變化，尤其是長期高血糖對心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的危害，嚴重影響患者的心肺功能和肌肉力量，從而影響患者的身體活動能力。眾多研究表明力量性運動練習可以增長肌肉力量，增加瘦體重和增強骨密度等作用，提高肌肉工作能力[42,43,44,45]，這些更有利于提高T2DM患者的身體功能能力和血糖控制并且預防骨質(zhì)疏松。

4 結(jié)語

隨著運動醫(yī)學和對DM研究的不斷深入，運動在防治T2DM的作用逐步得以顯現(xiàn)。對于老年T2DM患者來說，堅持長時間規(guī)律的運動有助于改善血脂質(zhì)代謝、增強肌力、預防下肢血管病變、延緩下肢肌肉的萎縮、維持身體活動能力等方面具有重要意義。因此T2DM患者和糖尿病易感人群應重視經(jīng)常參與運動，使其成為一種生活方式，堅持長期鍛煉。但是目前，運動還未被作為一種經(jīng)常使用的治療方法得到充分的運用。一方面由于患者對運動理解不足或欠缺參與的動機，加上T2DM患者本身活動能力受限等特殊性，另一方面因醫(yī)護部門并無提供有關方面的清晰建議，尤其T2DM患者運動療法實施的運動形式、運動負荷以及運動干預的效果缺乏有力的督促和監(jiān)督。

綜上所述，從健康體適能的角度審視運動與老年T2DM患者的關系，要促使經(jīng)常運動成為一個成功及有效的治療介入方案，研究、宣傳、和推廣體育活動具有重大的意義，將為運動防治IR的發(fā)生、發(fā)展及一些代謝性疾病的預防和治療提供重要的理論依據(jù)。

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This study was designed to observe an impact of the rehabilitation program on the metabolic system from the view of physical fitness, aiming to provide some theoretic evidence for prevention and treatment of IR and relative metabolic abnormalities through activity in some individuals with obesity or DMT2 during aerobic exercise.

Physical Fitness；DMT2；IR；Aerobic Exercise

G808.1

A

2095-2813(2012)02(c)-0013-03