抗阻運(yùn)動(dòng)在改善胰島素抵抗中的機(jī)制

劉晨濤，楊 琦

（1．西北大學(xué)體育部 ，陜西 西安 710069；2.西安醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校體育部， 陜西 西安 710309）

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抗阻運(yùn)動(dòng)在改善胰島素抵抗中的機(jī)制

劉晨濤1，楊 琦2

（1．西北大學(xué)體育部 ，陜西 西安 710069；2.西安醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校體育部， 陜西 西安 710309）

摘 要：體育運(yùn)動(dòng)是人體防治疾病的重要手段，骨骼肌作為機(jī)體最大的組織器官是維持機(jī)體健康的重要保證。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者隨病情的發(fā)展會出現(xiàn)肌肉萎縮、肌力下降等不良癥狀，嚴(yán)重危害人體健康，由于抗阻運(yùn)動(dòng)可以對骨骼肌有效刺激，提高肌肉質(zhì)量、功能和維度受到研究人員的廣泛關(guān)注。本文旨在骨骼肌對抗阻運(yùn)動(dòng)的良好適應(yīng)，闡述抗阻運(yùn)動(dòng)對胰島素抵抗的改善機(jī)制。

關(guān)鍵詞：抗阻運(yùn)動(dòng)；胰島素抵抗；機(jī)制

投稿日期：2015-12-21

體育運(yùn)動(dòng)在治療和預(yù)防代謝綜合征的作用備受關(guān)注，合理的、有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)能夠?qū)S持血糖含量、減少體脂、提高機(jī)體的體適能水平以及減少誘發(fā)心血管類疾病的危險(xiǎn)因素有重要的作用。近年來，由于抗阻運(yùn)動(dòng)對肌肉的良好刺激，被越來越多的聯(lián)系到有關(guān)胰島素抵抗的研究。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者隨著病情發(fā)展，會出現(xiàn)體重的降低，其中主要表現(xiàn)是肌肉萎縮、骨骼肌力量下降，說明糖尿病患者的肌肉質(zhì)量與胰島素抵抗指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系?？棺柽\(yùn)動(dòng)是提高肌肉力量的重要手段之一，因此本文旨在基礎(chǔ)上闡述通過抗阻運(yùn)動(dòng)刺激骨骼肌肥大，增大肌肉力量改善胰島素抵抗。

1 抗阻運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨骼肌肥大的機(jī)理

1.1 抗阻運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨骼肌肥大的途徑

抗阻運(yùn)動(dòng)是一種肌肉做力量性練習(xí)的運(yùn)動(dòng)方式，主要無氧代謝為主，能夠促進(jìn)骨骼肌力量和肌肉肥大?？棺柽\(yùn)動(dòng)刺激促使骨骼肌肥大主要通過以下2個(gè)途徑來實(shí)現(xiàn)：（1）刺激原有骨骼肌細(xì)胞質(zhì)量和體積的增大；（2）刺激骨骼肌細(xì)胞周圍衛(wèi)星細(xì)胞，使其參與形成新的骨骼肌。肌肉質(zhì)量是由機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)合成和蛋白降解的代謝平衡來維持的，蛋白的合成和降解是通過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)協(xié)同發(fā)揮作用的。骨骼肌細(xì)胞激活和肥大的信號途徑主要有2條，一條是IGF-1/PI3K/Akt1途徑激活骨骼肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成；另外一條是Akt1/FOXO途徑抑制細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解。

1.2 抗阻運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨骼肌肥大的分子機(jī)制

胰島素樣生長因子1主要在肝臟分泌，但是其亞型IGF-1E和機(jī)械生長因子（MGF）主要在骨骼肌內(nèi)特異性表達(dá)，并受機(jī)械負(fù)重運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。旁分泌或自分泌的胰島素樣生長因子1與骨骼肌細(xì)胞膜上的受體（IGFR）結(jié)合后可引起受體磷酸化，磷酸化的IGFR能夠促進(jìn)胰島素受體1的磷酸化，從而激活PI3K；激活態(tài)的PI3K可以催化PIP2形成PIP3，使胞漿內(nèi)的Akt1轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜并使之激活；激活態(tài)的Akt1通過mTOR途徑完成骨骼肌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。

研究表明，抗阻運(yùn)動(dòng)等能夠引起骨骼肌肥大的刺激因素是可以激活衛(wèi)星細(xì)胞，使其產(chǎn)生形態(tài)學(xué)變化，如細(xì)胞數(shù)目增加、細(xì)胞膨脹等 。IGF-1和HGF（肝細(xì)胞生長因子）是激活衛(wèi)星細(xì)胞的生長因子，而且IGF-1產(chǎn)生2種亞型IGF-1E和MGF可以通過抗阻運(yùn)動(dòng)刺激產(chǎn)生。在王靜 的負(fù)重爬梯實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，負(fù)重爬梯可以促使大鼠骨骼肌IGF-1和MGF表達(dá)上調(diào)，此外還有研究發(fā)現(xiàn)抗阻運(yùn)動(dòng)在受損骨骼肌也能夠分泌HGF，且分泌量與受損程度呈正相關(guān)，加速骨骼肌的生長。

2 抗阻運(yùn)動(dòng)對改善胰島素抵抗的作用

2.1 抗阻運(yùn)動(dòng)改善胰島素抵抗的分子機(jī)制

早在20世紀(jì)90年代年美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會首先提出了將抗阻運(yùn)動(dòng)作為一種保持身體健康的訓(xùn)練手段，隨后便出現(xiàn)了有引人注目的研究結(jié)果，抗阻運(yùn)動(dòng)能阻止隨年齡的增長而產(chǎn)生的肌肉質(zhì)量下降和功能喪失 ，以及改善體成分、提高心血管功能、改善胰島素抵抗、降低血脂、提高葡萄糖耐受量、增強(qiáng)胰島素敏感性，其作用效果都與抗阻運(yùn)動(dòng)誘發(fā)骨骼肌肥大相關(guān)。另外，在胰島素抵抗的信號通路上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體4 (GLUT-4)的轉(zhuǎn)位在胰島素信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著至關(guān)重要的作用。GLUT4的主要在骨骼肌表達(dá)，在正常狀態(tài)下GLUT4位于細(xì)胞漿中，其成功從細(xì)胞膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上才能發(fā)揮其載體作用。有研究發(fā)現(xiàn)，肌肉收縮和低氧是影響的轉(zhuǎn)位的2個(gè)關(guān)鍵因素，二者均能夠動(dòng)員GLUT4從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜 。從低氧能夠促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4的轉(zhuǎn)位和有氧運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的角度考慮，抗阻運(yùn)動(dòng)主要為無氧運(yùn)動(dòng)，其在改善胰島素敏感性方面的效果優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng) 。

2.2 不同方式的運(yùn)動(dòng)對胰島素抵抗的改善效果

間歇性抗阻運(yùn)動(dòng)在改善肥胖、久坐不

動(dòng)的2型糖尿病患者的糖代謝方面是行之有效的。在對內(nèi)皮因子的研究中發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)和抗阻運(yùn)動(dòng)在改善血管內(nèi)皮功方面具有重要作用，這2種運(yùn)動(dòng)都能降低2型糖尿病患者的血糖和糖化血紅蛋白水平?？棺栌?xùn)練對運(yùn)動(dòng)后非空腹血糖和糖化血紅蛋白水平的改善效果優(yōu)于有氧運(yùn)動(dòng) 。劉一平 對中年糖耐量降低患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)可有效提高中年糖耐量降低患者胰島素敏感性，降低游離脂肪酸水平，且健步走結(jié)合抗阻運(yùn)動(dòng)雙因素干預(yù)對游離脂肪酸的降低效果優(yōu)于健步走單一因素干預(yù)，所以在運(yùn)動(dòng)形式上可以選擇與抗阻運(yùn)動(dòng)相適應(yīng)的方式，能取得改善胰島素抵抗更好的效果。

3 結(jié) 語

運(yùn)動(dòng)作為一種積極有效的手段，能夠調(diào)節(jié)人體的整體功能，是改善胰島素抵抗是最安全實(shí)用的方法之一。作為運(yùn)動(dòng)改善胰島素抵抗主要手段，抗阻運(yùn)動(dòng)不僅能提高肝臟以及脂肪組織等胰島素靶器官的敏感性，提高受體親和力，而且能通過負(fù)重刺激提高骨骼肌力量、質(zhì)量以及肌肉橫斷面面積，使骨骼肌中的胰島素敏感性增加，促進(jìn)機(jī)體能量代謝，降低機(jī)體血糖水平，在改善胰島素抵抗方面的效果起到關(guān)鍵作用。所以，完善的抗阻訓(xùn)練方案，使全身各肌群盡可能多的參加抗阻運(yùn)動(dòng)，將更有利于改善胰島素抵抗，降低其并發(fā)癥的危險(xiǎn)。最近也研究表明，大強(qiáng)度的抗阻訓(xùn)練能更有效的對骨骼肌的刺激效果最佳，但胰島素抵抗患者常伴有各種代謝綜合征，所以在選擇運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度上應(yīng)結(jié)合身體條件，需選擇安全合理的訓(xùn)練強(qiáng)度。

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作者簡介：劉晨濤（1987～）， 助教，碩士。研究方向：運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。

基金項(xiàng)目：西安市社科基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：14P49）。

doi:10.3969/j.issn.1674-151x.2016.03.074

中圖分類號：G804.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-151X（2016）02-156-02