不同運動方式干預(yù)對胰島素抵抗效果的研究進展①

李超君，吳迎，王艷

不同運動方式干預(yù)對胰島素抵抗效果的研究進展①

李超君1a，吳迎1b，王艷1a

單次和長期有氧運動可以改善胰島素抵抗(IR)。間歇訓(xùn)練對IR的影響沒有達成一致意見。單純抗阻運動改善胰島素抵抗效果有較大爭議，而有氧運動和有氧+抗阻運動對IR改善也結(jié)果不一。

胰島素抵抗；運動方式；綜述

胰島素抵抗在老年人中較為常見[1]；隨著人們生活水平的提高，生活習(xí)慣的改變，其他年齡段發(fā)生胰島素抵抗的比率也在逐年上升[2-4]。脂肪代謝異?；蚨逊e而引起的超重、肥胖，能明顯引起葡萄糖攝取降低，是引發(fā)胰島素抵抗的直接原因，也是2型糖尿病發(fā)生發(fā)展的導(dǎo)火索[5]。研究顯示，皮下和腹部脂肪過度堆積會導(dǎo)致胰島素受體脫敏[6]，表現(xiàn)為骨骼肌攝取葡萄糖抑制，同時促進內(nèi)源性葡萄糖產(chǎn)生[7-9]。這些病理改變又會導(dǎo)致人體出現(xiàn)高血糖癥，使腹部脂肪堆積[7,10]。隨著胰島素抵抗進展，胰島素敏感性降低，不能發(fā)揮正常生理作用，將引起高胰島素血癥[11]。

運動作為控制胰島素抵抗的有效手段，已成為研究中常見的干預(yù)措施[11]。近期研究提示，除長期有氧運動外，其他運動方式也能不同程度改善胰島素抵抗，其機制與前者有所不同。此外，有些運動方式可能加劇胰島素抵抗，應(yīng)該避免。

本文對近年來運動改善胰島素抵抗的相關(guān)文獻進行梳理，歸納不同方式運動對胰島素抵抗的影響，以期為運動改善胰島素抵抗提供依據(jù)。

1 一次性有氧運動

一次性有氧運動可在一定程度上改善胰島素抵抗，主要是通過刺激骨骼肌攝取葡萄糖，達到降低血糖目的。Larsen等[12]發(fā)現(xiàn)，早餐前進行一次中等強度有氧運動，能夠顯著抑制餐后4 h內(nèi)血糖波動，并提高血漿胰島素水平。Rynders等[13]將糖尿病前期受試者分為對照組、中等強度運動組和大強度運動組，在運動結(jié)束后1 h進行糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)，結(jié)果顯示，一次性中等強度和高強度運動均可明顯改善血糖水平和胰島素反應(yīng)，提高餐后胰島素敏感性，大強度運動更為明顯。但胰島素抵抗患者常伴有各種代謝綜合征，因此應(yīng)根據(jù)自身狀況選擇最佳運動強度，不宜過大。

一次性運動改善胰島素抵抗的持續(xù)時間需進一步探討。Stephens等[14]采用強度為65%峰值攝氧量(VO2peak)一次性有氧運動，發(fā)現(xiàn)運動后12 h胰島素敏感性高于對照組。Devlin等[15]采用一次性有氧運動干預(yù)，同樣在運動后12 h發(fā)現(xiàn)胰島素敏感性明顯高于運動前。Holtz等[16]研究證實，運動引起的胰島素抵抗改善時間可持續(xù)到運動后12 h，24 h后呈現(xiàn)衰退趨勢。多數(shù)研究對運動后胰島素功能的監(jiān)測持續(xù)到運動后12～24 h[17-20]。提示一次性有氧運動對胰島素抵抗的改善具有一定的時程規(guī)律，并會慢慢減退；只有堅持長期有氧運動，才能從根本上改善胰島素抵抗。

2 長期有氧運動

長期有氧運動干預(yù)可引起多種代謝適應(yīng)，并反映在安靜時的代謝狀況上。長期有氧運動可顯著改善胰島素抵抗，促進組織細胞對葡萄糖的攝取和利用，達到降低血糖的目的。

胰島素抵抗與體質(zhì)量密切關(guān)聯(lián)，但許多胰島素抵抗患者認為，進行長期有氧運動，如果體質(zhì)量改變不明顯就說明胰島素抵抗改善沒有效果。這種觀點是片面的。長期有氧運動后體質(zhì)量沒有變化也可改善胰島素抵抗：一方面可能由于運動后糖原儲備發(fā)生改變，運動提高了糖原合成酶的活性[17]，而不影響體質(zhì)量變化；另一方面，長期有氧運動后體成分會發(fā)生改變，如脂肪量[2,18]、內(nèi)臟脂肪[19]、皮下脂肪組織[20-21]以及體脂百分比[9,22]等，但可能不影響體質(zhì)量，體成分改變也會刺激胰島素活性，使葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原，改善機體代謝水平。

Jenkins等[19]對訓(xùn)練者進行6個月有氧運動干預(yù)〔50%～70%最大攝氧量(VO2max)〕，運動后，訓(xùn)練者體質(zhì)量沒有下降，但內(nèi)臟脂肪和皮下脂肪明顯降低，葡萄糖曲線下面積減少5%，胰島素抵抗指數(shù)評分降低16%。Johnson等[3]用與Jenkins相同的運動方案，運動干預(yù)結(jié)束后，受試者體質(zhì)量也沒有降低，但胰島素抵抗明顯改善，可能由于體內(nèi)游離脂肪酸的動員和氧化增強引起。Samjoo等[22]發(fā)現(xiàn)，進行3個月由中等強度(50%VO2peak)遞增到較大強度(70%VO2peak)有氧運動后，受試者體質(zhì)量無變化，但腰圍明顯減小，臀部脂肪、腿部脂肪和瘦素水平均有降低，OGTT發(fā)現(xiàn)，餐后2 h血糖明顯改善。受試者體質(zhì)量雖無顯著變化，但體成分的變化也可能對降低胰島素抵抗起重要作用。

通過運動降低腹腔內(nèi)脂肪，對胰島素敏感性的改善會更加明顯。長期有氧運動在降低體質(zhì)量同時，往往伴隨內(nèi)臟脂肪、腹腔內(nèi)脂肪和皮下脂肪降低，進而促進胰島素抵抗改善。

特異性敲除脂肪細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運子4(glucose transporter,GLUT4)基因后，小鼠出現(xiàn)糖代謝紊亂，提示脂肪組織糖代謝紊亂足夠影響整個機體的糖代謝穩(wěn)態(tài)[23]。Malin等[24]對糖代謝異常和正常人群進行12周有氧訓(xùn)練，逐漸遞增運動強度〔從60%～65%至80%～85%最大心率(HRmax)〕，運動后，糖代謝異常人群體質(zhì)量降低8%，腹腔內(nèi)脂肪面積(visceral adipose tissue,VAT)明顯減少，糖耐量受損(impaired glucose tolerance,IGT)人群中，VAT減少更為明顯；OGTT檢查葡萄糖耐量均有改善，葡萄糖鉗夾技術(shù)評估顯示，受試者胰島素敏感性和胰島B細胞功能顯著提高。Yoshida等[25]采用16周較大強度有氧運動對血脂中度異常人群進行干預(yù)，每次60 min，每周2～3次，運動干預(yù)后受試者體質(zhì)量明顯下降，血清脂聯(lián)素明顯增多，促進了血脂改善，胰島素抵抗水平也明顯降低。Mason等[26]研究了體質(zhì)量降低程度與胰島素抵抗指數(shù)的關(guān)系，證實長期有氧運動減重程度與胰島素抵抗改善程度正相關(guān)。

有氧運動改善胰島素抵抗的效果還和運動強度有關(guān)。大量研究證實，較大強度有氧運動對胰島素抵抗的影響較中等強度和低強度運動更加明顯。

Bajpeyi等[27]以每周步行距離代表總的運動量，將受試者分為低運動量/中等強度運動組(12英里/周，1200 kCal/周，50%～55%VO2peak,1英里=1.6 km)、低運動量/較大強度運動組(12英里/周，1200 kCal/周，65%～80%VO2peak)、大運動量/較大強度運動組(20英里/周，2000 kCal/周，65%～80%VO2peak)和對照組，記錄每組每周運動時間，控制低運動量/中等強度運動組和大運動量/較大強度運動組每周運動時間相同，運動后三個運動干預(yù)組與對照組相比，體質(zhì)量明顯降低，胰島素敏感性提高，但只有低運動量/較大強度運動組和大運動量/較大強度運動組胰島素敏感性的改善持續(xù)到運動后24 h。

Slentz等[28]采用與Bajpeyi相同運動方案，受試者在運動后體質(zhì)量均有降低，胰島素抵抗指數(shù)改善，但只有大運動量/較大強度運動組VAT明顯降低，胰島敏感性提高更加明顯。提示較大強度運動能夠明顯降低腹腔內(nèi)脂肪含量，而腹腔內(nèi)脂肪含量的減少與胰島素抵抗的改善具有較高相關(guān)性。

3 間歇運動

間歇運動指一次運動中進行多次短時間(0.5～4 min)訓(xùn)練，兩次訓(xùn)練間有適當(dāng)間歇，間歇期進行中低強度訓(xùn)練或完全休息，總運動時間較短。近年來，間歇運動訓(xùn)練受到廣大健身愛好者的認同，因為這種訓(xùn)練方式不僅能夠解決大多數(shù)人由于缺少運動時間而難以堅持運動的問題，而且在運動過程有張有弛。與傳統(tǒng)持續(xù)時間較長的有氧運動方案相比，間歇運動似乎有著更大的潛力。

St?a等[29]采用12周間歇訓(xùn)練，以步行或跑步形式(4×4 min)進行，運動強度為85%～95%HRmax，顯示胰島素抵抗改善。Whyte等[4]采用2周高強度間歇訓(xùn)練，受試者完成6次訓(xùn)練課，每次在功率車上進行4～6次Wingate無氧沖刺30 s，間歇4.5 min，運動后腰圍和臀圍降低，胰島素敏感性指數(shù)提高。Cockcroft等[30]采用一次性高強度間歇訓(xùn)練和中等強度有氧運動進行對比，運動結(jié)束后受試者葡萄糖耐量和胰島素敏感性明顯提高。Cocks等[31]采用間歇性沖刺訓(xùn)練和有氧運動對比，4周運動干預(yù)結(jié)束后，兩組受試者最大攝氧量、骨骼肌毛細血管密度增加，胰島素敏感性明顯提高，兩組間各項指標(biāo)無顯著性差異。提示間歇訓(xùn)練可以等同于持續(xù)時間較長的有氧運動。

但也有報道稱間歇性運動改善胰島素抵抗不明顯。Skleryk等[32]采用較大強度(65%VO2peak)有氧運動與間歇運動(6次訓(xùn)練課，每次8～12×10 s)進行對比，2周后有氧運動組和間歇訓(xùn)練組胰島素抵抗水平無明顯改變，兩組間也無顯著性差異。Shaban等[33]采用高強度間歇訓(xùn)練對2型糖尿病患者進行干預(yù)，2周后發(fā)現(xiàn)運動后血糖水平明顯降低，胰島素抵抗指數(shù)雖有下降的趨勢，但無顯著性差異。

間歇訓(xùn)練對胰島素抵抗的影響研究結(jié)果不一致，可能與間歇運動形式豐富、間歇安排多樣有關(guān)。未來應(yīng)進一步深入探討間歇運動的最佳運動方案，以及間歇運動對胰島素抵抗的長期影響。

4 抗阻運動

當(dāng)前的大眾體力活動指南推薦將有氧運動與抗阻運動相結(jié)合，作為糖代謝異常人群的運動處方方案?？棺柽\動能有效增加肌肉力量，提高血糖控制力，增強胰島素敏感性；經(jīng)常進行抗阻運動可有效預(yù)防隨年齡增長而產(chǎn)生的肌肉質(zhì)量下降，改善體成分，提高葡萄糖耐受，增強胰島素敏感性[34]。但單純抗阻運動改善胰島素抵抗效果存在爭議。

Croymans等[35]采用抗阻運動干預(yù)12周，每周3次，干預(yù)結(jié)束后胰島素和葡萄糖曲線下面積明顯降低，肌肉的胰島素敏感性指數(shù)提高。Ogawa等[36]采用12周低強度抗阻訓(xùn)練干預(yù)，每周1次，每次40 min，受試者體質(zhì)量沒有明顯降低，胰島素抵抗沒有改善。這可能與抗阻運動強度較低或抗阻運動不能明顯降低腹部脂肪及內(nèi)臟脂肪量有關(guān)。

許多學(xué)者認為，有氧運動和抗阻運動相結(jié)合是改善胰島素抵抗的最佳運動模式，優(yōu)于單純有氧或抗阻運動。Donges等[37]比較有氧運動、抗阻運動和有氧-抗阻相結(jié)合三種干預(yù)方式，結(jié)果顯示三種干預(yù)方式均明顯提高了胰島素敏感性指數(shù)，有氧-抗阻相結(jié)合組的肌肉力量和有氧能力也明顯提高。AbouAssi等[38]采用與Donges相同的運動方案，發(fā)現(xiàn)有氧-抗阻相結(jié)合能夠明顯提高胰島素敏感性、胰島B細胞功能和葡萄糖利用率，效果優(yōu)于單獨的有氧或抗阻運動。但Slentz等[39]采用有氧運動、抗阻運動以及有氧-抗阻相結(jié)合三種干預(yù)方式進行比較，結(jié)果顯示，有氧運動組和有氧-抗阻結(jié)合組胰島素抵抗指數(shù)均有改善，兩組間無顯著性差異。

糖代謝異常人群每周應(yīng)累計進行至少150 min中等強度或較大強度運動，有氧運動則要每次至少10 min并貫穿整周。D'hooge等[40]研究表明，有氧和抗阻運動相結(jié)合對于控制血糖的效果優(yōu)于單一有氧運動。這也是目前大多數(shù)學(xué)者提倡的。雖然兩者結(jié)合效果更好，但許多問題仍然沒有解決，如在一次運動中如何合理分配時間，胰島素抵抗程度與抗阻運動的負荷量怎樣匹配？下一階段需要更多研究探討有氧運動與抗阻運動結(jié)合的最佳運動處方，實現(xiàn)運動形式多樣化、社會化、個性化，有效防治胰島素抵抗。

5 小結(jié)與展望

對胰島素抵抗患者，采取科學(xué)、有效且安全的運動方式進行干預(yù)十分必要。不同運動方式對胰島素抵抗的影響效果各有利弊(表1)。長時間規(guī)律有氧運動能明顯改善胰島素抵抗患者的胰島素敏感性，促使患者身體狀況明顯改善，使體脂肪、內(nèi)臟脂肪和皮下脂肪等顯著下降，同時糖原合成酶活性明顯提高。間歇運動對胰島素抵抗的改善目前仍存在爭議，這可能與間歇運動的運動時間較短、運動量不足等因素有關(guān)?？棺柽\動能夠有效增加肌肉含量，提高肌細胞對葡萄糖的吸收，從而提高血糖控制力，增強胰島素敏感性。有氧運動雖然效果較好，但較為枯燥，運動時間較長。以有氧運動為主，其他運動方式為輔的復(fù)合運動方式將會受到廣大患者歡迎。

表1 三種運動方式對胰島素抵抗的影響效果比較

目前對于胰島素抵抗的運動干預(yù)研究還很不足，大多數(shù)研究樣本量小，運動周期較短。未來需對不同年齡、不同胰島素抵抗水平人群進行更深入研究，并闡明運動干預(yù)的作用機制。

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Advance in Exercise of Different Styles for Insulin Resistance(review)

LI Chao-jun1a,WU Ying1b,WANG Yan1a
1.a.Department of Rehabilitation;b.Department of Human Movement Science,Beijing Sport University,Beijing 100084,China

WANG Yan.E-mail:wyweiwei@126.com

Both single and long-term aerobic exercise may play a role for insulin resistance(IR),however,there is no agreement for interval exercise.Simple resistance training is controversial,and the significance of resistance-aerobic exercise for IR is also mixed.

insulin resistance;movement styles;review

R587.1

A

1006-9771(2017)09-1077-04

2017-03-10

2017-05-02)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.09.018

[本文著錄格式] 李超君，吳迎，王艷.不同運動方式干預(yù)對胰島素抵抗效果的研究進展[J].中國康復(fù)理論與實踐,2017,23(9):1077-1080.

CITED AS:Li CJ,Wu Y,Wang Y.Advance in exercise of different styles for insulin resistance(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(9):1077-1080.

1.北京體育大學(xué)，a.運動康復(fù)系；b.運動人體科學(xué)學(xué)院，北京市100084。作者簡介：李超君(1992-)，女，漢族，吉林松原市人，碩士研究生，主要研究方向：慢性疾病運動干預(yù)。通訊作者：王艷(1970-)，女，河南民權(quán)縣人，博士，教授，主要研究方向：大眾健身的醫(yī)務(wù)監(jiān)督、慢性疾病運動干預(yù)。E-mail:wyweiwei@126.com。