有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素影響的Meta分析

張明軍++葉學球

摘要：目的：評價有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素的影響。方法：檢索MEDLINE、CNKI、萬方等數據庫，獲得有氧運動干預對超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素影響的中、英文隨機對照試驗文獻，并進行文獻質量評價，使用Stata12.0進行Meta分析。結果：16篇文獻納入Meta分析。（1）運動組血糖降低程度顯著大于對照組；（2）運動組血胰島素降低程度顯著大于對照組；（3）亞組分析顯示：有氧運動干預的總運動時間≥12周顯著降低血糖；（4） Beggs檢驗結果顯示：12篇有氧運動影響血糖和12篇有氧運動影響血胰島素的文獻均無顯著發(fā)表偏倚；漏斗圖對稱性較好。結論：有氧運動能夠顯著降低超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素水平，當總運動時間（周數）≥12周，有氧運動降低血糖的效應顯現。

關鍵詞：有氧運動；超重/肥胖；兒童、青少年；血糖和胰島素；Meta分析

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：1008-2808（2015）03-0022-09

Abstract：To assessthe effect of aerobic exercise on glucose and insulin in overweight/obesitychildren and adolescent. Method：we searched the MEDLINE，CNKI，WanFang Chinese peri-odical Database to acquire eight RCTs rferences. Qualitative assessment and meta-analysisconducted. Results： （ 1） Decrease degree of glucose m exercise groups were greater than thatin control groups. （2） Decrease degree of insulin in exercise groups were greater than that incontrol groups. （3） Decrease degree of glucose in exercise groups with more than 12weekswere greater than that in control groups. （4） There were no remarkable publication bias afterEgger test in RCTs rferences. Conclusions：This meta - analysis provides insights into theeffect of aerobic exercise on glucose and insulin in overweight/obesity adolescent and chil-dren.

Key words：Arobic exercise ； Overweight/obesity ； Children and adolescent ； Glucose ； Insulin ；Meta-analysis

成年心血管疾病、代謝綜合征等病癥的病理過程常常開始于兒童時期，雖然致病因素眾多，但是肥胖卻是學界公認的重要誘因。肥胖與高胰島素血癥、高血糖、葡萄糖耐受損害、脂代謝紊亂等關系密切[1-2]。作為2型糖尿病前期的主要癥狀，高胰島素血癥和葡萄糖耐受損害也是肥胖的直接后果，大量的流行病學研究均證實，兒童、青少年時期的肥胖程度與成年后2型糖尿病的發(fā)病率呈顯著正相關[3-5]。

研究顯示：體育鍛煉能夠降低超重/肥胖兒童、青少年的高胰島素血癥和高血糖，緩解葡萄糖耐受損害，糾正脂代謝紊亂，有效改善心血管危險因素[6-8]。在眾多的體育鍛煉對超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素影響的研究中，研究對象超重/肥胖程度、運動干預種類、運動干預持續(xù)時間以及頻率等運動處方因素各異，雖然有的獨立研究得出了較為滿意的結論，但是對于在總整體上得出更具有說服力的精確研究結論而言，則有必要對該類型研究進行綜合的定量計量學研究。本文采用Meta分析的方法，研究有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素影響的隨機對照實驗研究論文，通過合并研究得出精確的量化分析結果，確定有氧運動降低超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素的效果，為后續(xù)的相關研究和運動干預實踐提供科學依據和指南。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

將1990-2014年9月間，所有有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖，胰島素影響的英文和中文文獻（公開發(fā)表）均納入研究。

1.2 研究方法

1. 2.1 文獻資料法 文獻檢索數據庫包括MED-LINE、SpringerLINK、OVIDBP、CNKI、萬方、維普等。檢索英文數據庫的主題詞包括：Exercise/Physicalactivity/Physical intervention， Overweight/Obesitychild， Overweight/Obesity /adolescent， glucose ，insu-lin。中文數據庫的主題詞包括：運動/運動干預/體育鍛煉/體育干預，超重/肥胖兒童，超重/肥胖青少年，血糖，胰島素。

1.2.2 納入標準和結局指標選擇 納入標準：（1）研究設計為對照試驗；（2）內容涉及有氧運動干預與超重/肥胖兒童、青少年血糖、胰島素關系；（3）試驗對象為超重/肥胖兒童、青少年，診斷標準明確；（4）干預組運動處方規(guī)范，運動項目、強度、時間、頻率明確，對照組無運動干預；（5）研究結果數據完整、規(guī)范。

結局指標：（1）空腹血糖；（2）空腹血胰島素。endprint

1.2.3 干預措施 每個隨機對照試驗中試驗組均采用有氧運動干預，對照組保持原生活方式。

1.2.4 文獻的質量評價 兩位研究者（張明軍.葉學球）獨立提取文獻中作者、發(fā)表時間、運動處方要素、試驗組數據信息，存在爭議時，首先向作者征求意見，無法聯系作者或無法得到作者支持，邀請第三人參與討論仲裁。

Jadad量表評價納入文獻質量[9]，評價指標：隨機、盲法、失訪/退出病例；隨機對照試驗質量依據逐項評價指標的得分判定，0～5分計分法，≤2分為低質量研究，≥3為質量較高研究。

1.3 統(tǒng)計分析

Stata12.0（Meta模塊）進行數據處理、分析。納入文獻的系統(tǒng)評價分析模型選擇標準：同類型研究的同質性和異質性檢驗結果。顯著性標準取0. 05，同類各研究指標進行x2檢驗。P<0. 05，I2≥50%，存在異質性，采用隨機效應模型；P>0.05，I2< 50%，存在同質性，采用固定效應模型。

納入研究結果效應值的計算。本研究結果為空腹血糖和空腹血胰島素變化的效應值，即運動組和對照組血糖和血胰島素的差?？偛町悂戆走\動組和對照組干預前后血糖和血胰島素合并值和標準差（SD）。無標準差的采用95%置信區(qū)間（CI）或標準誤（SE）。合并的效應量檢驗顯著程度取0. 05，P<0. 05表示組間差異存在統(tǒng)計學意義。

對總運動干預時間（周數）、年齡（歲）、單次運動時間（ min）和運動頻率（次/周）進行亞組分析，分析異質性來源。發(fā)表偏倚采用Begg's檢驗。

2 研究結果

2.1 文獻檢索結果和質量評估

通過檢索，共獲得79篇研究文獻，經過查重、全文索取、排除篩選，最終有16篇文獻符合研究標準，納入Meta分析研究，其中中文文獻5篇，英文文獻11篇（見圖1、表1）。納入研究的16篇文獻中2篇未提及隨機方法，7篇未提及盲法，11篇未提及失訪/退出，16篇文獻Jadad量表評價得分0～3分（見表2）。

2.2 文獻的實驗對象特征

納入Meta分析研究的超重/肥胖兒童、青少年共的870名，其中運動干預組總人數為439人，對照總人數為431人。納入Meta分析研究的16篇文獻分別來自中國[8，10-13]，5篇；德國[14]，1篇；韓國[15-17]，3篇；美國，4篇；土耳其，2篇；突尼斯，1篇。7篇研究對象為兒童（6～12歲），9篇研究對象為青少年（12～18歲）（見表1）。

研究對象的超重/肥胖診斷標準特征如下：1篇采用中國《身高標準體重營養(yǎng)評價標準》中的體脂肪百分[11]，4篇采用中國BMI標準[8，10，12-13]，3篇采用國際BMI標準[22-24]，1篇采用德國肥胖標準[14]，4篇采用美國肥胖標準[18-21]，3篇采用韓國肥胖標準[15-17]。

研究對象空腹血糖檢測均采用酶法；空腹血胰島素檢測采用化學發(fā)光法[19]和放射免疫法[8，10 -11， 14-15，18，20]，其余研究未做說明。

2.3 Meta分析結果

2. 3.1 有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖、胰島素影響的Meta分析結果 12個運動對血糖影響的研究結果合并分析，Q= 482. 59，df=11，P= O.OOO（P <0.05，I2 =97.7%），存在較高的異質性，故采用隨機效應模型進行分析研究。分析結果，各研究權重基本均衡；合并效應量2. 271，95%CI（0.796，3.747），P=0.003（P <0.05），運動組血糖降低程度與對照組之間的差異具有統(tǒng)計學意義（見圖2）。

12個運動對血胰島素影響的研究結果合并分析，Q= 648.17，df=11，P =0. OOO（P<0.05，I2=98.3%），存在較高的異質性，故采用隨機效應模型進行分析研究。分析結果，合并效應量6. 454，950/0 CI（4. 090 ，8. 818），P=0.000（P<0. 05），運動組血胰島素降低程度與對照組之間的差異具有統(tǒng)計學意義（見圖3）。

2. 3.2 亞組分析 總運動干預時間（周數）≥12周的研究中，血糖降低的程度比對照組更加顯著，差異具有顯著統(tǒng)計學意義[P =O.OOO（P <0.05）]?？傔\動干預時間（周數）<12周的研究中，血糖降低的程度與對照組相比，差異不具有統(tǒng)計學意義[P=0.470（p >0.05）]（見圖4、表3）。

運動干預后，與對照組相比，兒童（6～12歲）和青少年（12～18歲）的血糖和胰島素水平均顯著降低，差異均具有顯著性[P=0.000（P<0.05）]。運動干預后，與對照組相比，頻率≤3次/周和>3次/周均能夠降低兒童和青少年的血糖和胰島素水平，差異均具有顯著性[P =O.OOO（P <0.05）]（見表3）。

2.3.3 發(fā)表偏倚的分析 Begg's檢驗發(fā)表偏倚。12篇有氧運動影響血糖和12篇有氧運動影響血胰島素的文獻漏斗圖對稱性較好（見圖5、圖6）；Begg's檢驗結果顯示血糖Pr>|z|=0.273，胰島素Pr>|z|=0. 304，均無顯著發(fā)表偏倚（見表4）。

3 分析與討論

有氧運動能夠通過“類胰島素效應”促進葡萄糖跨膜轉運，實現血糖從循環(huán)向靶細胞的轉移，機制涉及細胞胰島素信號轉導通路的激活，最終導致葡萄糖轉運體向細胞膜運動，運載葡萄糖的效率提高，并伴隨著胰島素敏感性的增加。大量相關研究均報道了有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖、血胰島素水平的良好影響，但該類型的研究在對象的選擇標準、分組、運動處方構成等方面存在一定差異，導致研究結論并不一致，不同的研究之間甚至存在一些爭議。因此有必要借鑒循證醫(yī)學的研究方法，采用薈萃分析手段，對該類型的文獻進行合并研究，通過擴大研究組數和試驗對象，綜合定量分析，尋找有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖、血胰島素影響的最高臨床試驗證據。endprint

3.1 有氧運動對超重/肥胖兒童、青少年血糖、血胰島素影響的Meta分析討論

本文首次對國內外白1990年以來（中、英文）有氧運動影響超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素的隨機對照實驗研究進行了Meta分析，納入研究的16篇文獻中，439名試驗對象、431名對照對象合并效應量（血糖、胰島素）后結果顯示，有氧運動顯著降低超重/肥胖兒童、青少年血糖[95% CI（0.796，3.747），P=0.003（P <0.05）]和血胰島素水平[950/0 CI（4.090，8.818），P=0.000（P<0.05）]（見圖2、圖3）。具體分析各文獻，Ferguson等報道了有氧運動干預后超重/肥胖兒童、青少年血糖最顯著的下降[ ES=14.0；95% CI（11. 71，16. 28），P=0.000]；Lee等[10]報道了有氧運動干預后超重/肥胖兒童、青少年血胰島素最顯著的下降[ES=64.1；950/0 CI （47. 02， 81. 27），P=0. 000]。

3.2 亞組分析討論

亞組分析結果顯示，超重/肥胖兒童、青少年的血糖的下降與有氧運動干預總運動時間（周數）存在顯著關系。雖然全部納入文獻的分析結果提示：運動干預在總體上能夠降低超重/肥胖兒童、青少年的血糖水平，但是只有運動干預總運動時間≥12周的文獻合并研究才能得出該結論，而該效應在運動干預總運動時間<12周的文獻合并研究中則未觀察到。亞組分析未發(fā)現研究對象年齡和運動干預頻率對血糖和胰島素水平的影響（見表3）。

3.3 局限性

本研究納入文獻在以下方面存在局限性，首先，所有16篇文獻均未詳盡描述隨機分組方法，存在顯著的方法學局限性；其次，運動干預的項目不同，具體項目包括游泳、步行、跑步、騎白行車等；第三，運動強度的評價指標不同，分別采用最大攝氧量、最大心率和W/kg負荷等；第四，血糖和胰島素的檢測技術方法不同，涉及酶法、化學發(fā)光法和放射免疫法，血糖和胰島素值的比較研究存在技術局限性；第五，研究對象的種族各異；第六，未公開發(fā)表的陰性研究結果文獻（灰色文獻）無法有效獲得；上述因素均會而給本研究結果帶來較顯著的局限性。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）有氧運動總體上能夠顯著降低超重/肥胖兒童、青少年血糖和胰島素水平。

（2）當有氧運動總時間（周數）≥12周，血糖降低的效應才會顯現。

（3）超重/肥胖青少年、兒童的年齡和運動干預頻率并不影響有氧運動干預對血糖和胰島素水平的降低作用。

4.2 建議

（1）詳細描述隨機分組細節(jié)，尤其是隨機序列產生方法、盲法的具體采用情況。

（2）規(guī)范運動處方中的各個要素，尤其要重視運動強度的量化監(jiān)控。

（3）針對有氧運動干預后超重/肥胖兒童、青少年血糖水平出現的分化情況，有必要進一步實施大規(guī)模隨機對照實驗研究，深入探討<12周的有氧運動對超重/肥胖兒童血糖影響的規(guī)律。

（4）選擇技術成熟，穩(wěn)定性強的血糖和胰島素檢測方法，增加數據的可比性。

（5）鼓勵更多陰性研究結果的文獻公開發(fā)表。參考文獻：

[1] Freedman DS， Mei Z，Srinivasan SR， et al.Cardiovascular risk factors and excess adiposi-ty among overweight children and adolescents：the Bogalusa Heart Study[J].J Pediatr，2007，150（1）：12-17. e2.

[2] Modan M， Halkin H， Almog S，et al.Hyper-insulinemia.A link between hypertension obe-sity and glucose intolerance[J].J Clin Invest，1985.75（3）：809-817.

[3] Goran MI， Ball GD， Cruz ML. Obesity andrisk of type 2 diabetes and cardiovascular dis-ease in children and adolescents[J]. J ClinEndocrinol Metab， 2003， 88（4）：1417-1427.

[4] 祁磊，肖延風.兒童肥胖與2型糖尿病易感基因的研究進展[J].中國婦幼健康研究，2007（2）：137-140.

[5] 韓秀霞，陸如山.WHO呼吁抗擊兒童肥胖以預防糖尿病[J].國外醫(yī)學情報，2005 （1）：4-5.

[6] Nassis GP， Papantakou K， Skenderi K， et al.Aerobic exercise training improves insulin sen-sitivity without changes in body weight， bodyfat， adiponectin， and inflammator markers inoverweight and obese girls[J]. Metabolism，2005 ，54 （11）：1472-1479.

[7] Alberga AS， Frappier A， Sigal RJ， et al.A re-view of randomized controlled trials of aerobicexercise training on fitness and cardiometabolicrisk factors in obese adolescents[J]. PhysSportsmed，2013，41（2）： 44-57.endprint

[8] 劉鷗，肖正華，楊小波.不同運動方式對肥胖青少年人群胰島素抵抗和胰島B細胞功能的影響[J].中國體育科技，2008 （5）：134-137.

[9] 曾憲濤，包翠萍，曹世義.Meta分析系列之三：隨機對照試驗的質量評價工具[J].中國循證心血管醫(yī)學雜志，2012 （3）： 183-185.

[10] 王小引，陳艷霞，郭學鵬.運動、醫(yī)務監(jiān)督綜合處方對單純性肥胖青少年女學生血瘦素、血脂、血糖、胰島素的影響[J].實用兒科臨床雜志，2006 （7）：400-401.

[11] 畢業(yè)，有氧運動對單純性肥胖兒童血中瘦素、胰島素和腫瘤壞死因子的影響研究[J].體育科學，2005 ，25 （12）：37-39.

[12] 吳英，張俊青，高茗.綜合健康干預對肥胖兒童血糖血脂水平的影響[J].中國學校衛(wèi)生，2007 （1）：17-18.

[13] 王芝琴.以有氧運動為主的綜合干預對單純性肥胖兒童影響的研究[D].長沙：湖南師范大學，2007.

[14] Meyer AA， Kundt G，Lenschow U， et al. Im-provement of early vascular changes and car-diovascular risk factors in obese children aftera six - month exercise program[J]. J AmColl Cardi01，2006，48 （9）：1865-1870.

[15] Kim ES， Im JA， Kim KC， et al. （meta）lm-proved insulin sensitivity and adiponectin lev-el after exercise training in obese Koreanyouth[J].Obesity（Silver Spring） ，2007 ，15（12）：3023-3030.

[16] Kim YH， Yang YO. Effects of walking exer-cise on metabolic syndrome risk factors andbody composition in obese middle school girls[J].Taehan Kanho Hakhoe Chi. ，2005，35（5）：858-867.

[17] Lee KJ， Shin YA， Lee KY， et al. Aerobic ex-ercise training - induced decrease in plasmavisfatin and insulin resistance in obese female adolescents [ J] Int J Sport Nutr ExercMetab. ，2010，20（4） ： 275 -281.endprint