時(shí)間生物學(xué)在運(yùn)動(dòng)對社區(qū)老年人2型糖尿病患者腎損傷影響中的運(yùn)用

徐瀟逸

(南京市體育科學(xué)研究所 江蘇南京 210000)

該文深入研究時(shí)間生物學(xué)在運(yùn)動(dòng)對社區(qū)老年人2型糖尿病腎損傷影響中的運(yùn)用，以期為2 型糖尿病老年人運(yùn)動(dòng)時(shí)間安排提供有益參考。

1 時(shí)間生物學(xué)、擇時(shí)運(yùn)動(dòng)內(nèi)在關(guān)系及對2型糖尿病作用機(jī)制

1.1 時(shí)間生物學(xué)基本理論

時(shí)間生物學(xué)是研究生命活動(dòng)節(jié)律的邊緣學(xué)科，是研究生物對外界環(huán)境適應(yīng)性的學(xué)科，微觀上表現(xiàn)為mRNA或蛋白分子水平。

時(shí)間生物學(xué)最新研究發(fā)現(xiàn)，SCN 與中樞神經(jīng)區(qū)域存在豐富的纖維聯(lián)系，包括與視網(wǎng)膜的纖維和膝狀體腹側(cè)部纖維等［1］，通過與纖維聯(lián)系，SCN獲得環(huán)境授時(shí)因子信息，從而形成自激性振蕩，產(chǎn)生生物機(jī)能輸出信息，以此調(diào)節(jié)人體生物活動(dòng)節(jié)律，如血壓、體溫、激素水平和睡眠周期等［2］。

1.2 時(shí)間生物學(xué)與擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

生物節(jié)律是生物與外部環(huán)境交互，具有時(shí)間變化規(guī)律的生命現(xiàn)象，生物節(jié)律通過影響人體心肺功能、血壓、體溫、中樞神經(jīng)等系統(tǒng)，形成周期性變化，在生物節(jié)律高潮時(shí)，各器官系統(tǒng)功能達(dá)到最佳狀態(tài)，反之則處于低潮狀態(tài)。當(dāng)人體處于健身鍛煉時(shí)，如在生物節(jié)律高潮期進(jìn)行健身鍛煉，則人體更容易注意力集中、身體機(jī)能亢奮，有利于達(dá)到最佳的健身效果，反之則容易感到疲勞，難以集中注意力，不僅健身鍛煉效果較差，還容易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)損傷問題［3］。

隨著時(shí)間生物學(xué)研究的不斷深入，擇時(shí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起了人們的廣泛關(guān)注，即根據(jù)人體內(nèi)生物時(shí)間節(jié)律特點(diǎn)，制訂和實(shí)施不同的訓(xùn)練計(jì)劃，通過在特定時(shí)刻引起機(jī)能振蕩高峰，促進(jìn)機(jī)能峰相位與生物節(jié)律重疊，產(chǎn)生最佳的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果［4］。同時(shí)，通過擇時(shí)運(yùn)動(dòng)調(diào)整，借助機(jī)能峰相位遷移調(diào)節(jié)生物節(jié)律遷移，有利于改善機(jī)體生物節(jié)律，調(diào)整機(jī)體節(jié)律基因表達(dá)，實(shí)現(xiàn)二者的相互調(diào)節(jié)與適應(yīng)［5］。

1.3 擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對2型糖尿病的影響

2型糖尿病患者多超重或肥胖，往往伴有胰島素抵抗或高胰島素血癥等并發(fā)癥。通過有氧運(yùn)動(dòng)可降低患者體重，減少患者胰島素分泌，提高胰島素與受體結(jié)合率水平，加速胰島素與受體結(jié)合后代謝反應(yīng)，增強(qiáng)胰島素敏感性和機(jī)體胰島素抵抗性，從而有效改善患者糖代謝。相關(guān)研究表明，對2 型糖尿病患者進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)，其血糖值、胰島素抵抗指數(shù)顯著下降，胰島素敏感性提高［6］。

國外研究表明，有氧運(yùn)動(dòng)能夠提高糖尿病患者體質(zhì)水平，協(xié)調(diào)循環(huán)、呼吸、運(yùn)動(dòng)等系統(tǒng)功能，改善因年齡和疾病原因造成的器官退化問題，提高糖尿病患者生存質(zhì)量。美國生理學(xué)家卡波維奇提出了運(yùn)動(dòng)處方理論，認(rèn)為應(yīng)根據(jù)個(gè)體實(shí)際情況，制訂適宜的運(yùn)動(dòng)治療方案［7］。

2 資料與方法

2.1 一般資料

選取上海某社區(qū)醫(yī)院接受治療的2型糖尿病患者56 人，其中男性30 例，女性26 例，平均年齡為61.45±10.51 歲，平均病程為5.61±1.62 年。根據(jù)隨機(jī)分類方法將患者分為研究組和對照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：按《中國2型糖尿病防治指南（2017 年版）》確診為2 型糖尿病患者。經(jīng)實(shí)驗(yàn)前宣教，患者交流溝通無障礙，患者自愿參加該項(xiàng)目，并簽署知情同意書。同時(shí)，為便于對比研究生物節(jié)律變化規(guī)律，該實(shí)驗(yàn)選取10名健康老年人作為參照組，平均年齡為60.13±6.52歲，經(jīng)充分溝通后自愿參加該試驗(yàn)并簽訂同意書。

2.2 試驗(yàn)方法

對照組按正常生活方式，不進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)。研究組根據(jù)有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)間，分階段開展研究，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10∶00、16∶00、20∶00，各時(shí)間段開展持續(xù)4 周，一周3 次，每次運(yùn)動(dòng)30min 的有氧健身操。每次運(yùn)動(dòng)后測量患者血糖、血漿胰島素等指標(biāo)，觀察對比組間、組內(nèi)指標(biāo)差異，以此研究擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對社區(qū)老年人2 型糖尿病患者腎損傷影響。

2.3 試驗(yàn)指標(biāo)

（1）血糖指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)后12h 靜脈取血，使用羅氏血糖儀測試血糖并讀數(shù)。

（2）血漿胰島素。采用ELISA法測試血漿胰島素，經(jīng)雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，通過測定樣品OD值計(jì)算血漿胰島素濃度。

（3）血清中sTM、水通道蛋白（AQP-2）水平。取空腹外周靜脈血，離心后獲得血清，采用ELISA法測定血清中sTM、AQP-2水平

學(xué)校作為精神文明建設(shè)的主陣地、應(yīng)以課堂教學(xué)為載體，積極構(gòu)建和諧師生關(guān)系，努力提高全體學(xué)生的思想道德素質(zhì)。有效的課堂管理更是小學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。

2.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 17.0 軟件對試驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以采用LSD法對比分析組內(nèi)、組間差異，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（-X±S）表示，以P＜0.05 判斷差異顯著，P＜0.01判斷差異非常顯著。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果

如表1所示，參照組10時(shí)血糖水平，顯著低于20時(shí)血糖水平（P＜0.01），呈現(xiàn)顯著的生物節(jié)律規(guī)律。對照組血糖水平始終保持在較高水平（≥11mmol/L），未表現(xiàn)出生物節(jié)律變化（P＞0.05），表明在2型糖尿病狀態(tài)下患者機(jī)體生物節(jié)律表達(dá)異常甚至消失。研究組運(yùn)動(dòng)前后出現(xiàn)顯著的變化（P＜0.05），血糖水平下降，表明有氧運(yùn)動(dòng)能夠降低患者血糖水平，其中10時(shí)和20時(shí)運(yùn)動(dòng)后血糖水平低于16 時(shí)血糖水平（P＜0.05），表明不同時(shí)段運(yùn)動(dòng)對血糖水平存在一定的影響，且10時(shí)和20時(shí)擇時(shí)運(yùn)動(dòng)效果更佳（P＜0.05、P＜0.01）。

表1 擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對空腹血糖的影響（mg/dl）

根據(jù)表2 胰島素水平數(shù)據(jù)分析，參照組10 點(diǎn)和20點(diǎn)胰島素水平低于16時(shí)（P＜0.01），10時(shí)和20時(shí)胰島素水平差異不顯著（P＞0.05），表明胰島素分泌節(jié)律與血糖水平變化規(guī)律不同。對照組和研究組胰島素水平均顯著高于參照組（P＜0.01），研究組10時(shí)和20時(shí)胰島素水平均顯著高于對照組（P＜0.01），但對照組和研究組組內(nèi)各時(shí)段比較差異不顯著（P＞0.05），表明2型糖尿病患者胰島素水平無顯著生物節(jié)律，但通過擇時(shí)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)能夠改善患者胰島素水平對血糖的敏感性，改善空腹胰島素水平節(jié)律，降低血漿血糖水平。根據(jù)組間比較結(jié)果，在10 時(shí)和20 時(shí)進(jìn)行擇時(shí)運(yùn)動(dòng)，對胰島素水平調(diào)節(jié)效果良好。

表2 擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對空腹胰島素水平的影響（-X±S）

2.6 擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對血漿中sTM、AQP-2水平的影響

由表3 可知，通過擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對血漿sTM 和AQP-2水平的影響分析，C組患者血漿sTM水平顯著高于參照組（P＜0.01），且研究組血漿sTM 水平顯著低于C 組（P＜0.01），與C 組相比，SM 組、SE 組與SN 組相比呈非常顯著性差異（P＜0.01）。從組間比較來看，SE 組患者血漿sTM水平顯著低于SM組和SN組（P＜0.05），表明擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對患者腎臟血漿sTM表達(dá)存在顯著影響。

表3 擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對血漿sTM和AQP-2水平的影響

根據(jù)腎臟AQP-2 表達(dá)水平數(shù)據(jù)分析結(jié)果，C 和研究組血漿中AQP-2 水平均高于參照組（P＜0.05）。與C組相比，研究組患者血漿AQP-2 水平顯著低于對照組（P＜0.05），SN 組高于SM 組和SE 組（P＜0.05），SM 組和SE 組差異不明顯（P＞0.05），表明擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對2 型糖尿病患者腎臟血漿AQP-2表達(dá)調(diào)節(jié)作用明顯，10時(shí)和20時(shí)運(yùn)動(dòng)效果優(yōu)于16時(shí)。

3 分析與討論

3.1 擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對血糖水平的調(diào)節(jié)作用

根據(jù)時(shí)間生物學(xué)研究，人體胰島素水平和血糖濃度存在生物節(jié)律規(guī)律，表現(xiàn)為機(jī)體各時(shí)刻耐糖反應(yīng)差異，早晨至中午時(shí)間段較高，午后逐漸下降，呈現(xiàn)出顯著的晝夜變化規(guī)律。

在2 型老年糖尿病患者群體中，由于其生物節(jié)律紊亂，對血糖的調(diào)節(jié)作用不顯著，但并不意味著生物節(jié)律消失，而是生物節(jié)律對血糖的調(diào)節(jié)作用基因表達(dá)弱化［8］。因此，可通過擇時(shí)運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)現(xiàn)借助機(jī)能峰相位遷移調(diào)節(jié)生物節(jié)律遷移，達(dá)到運(yùn)動(dòng)處方的作用。根據(jù)該研究，10 時(shí)和20 時(shí)擇時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)血糖控制，效果較為顯著。結(jié)合血糖峰值變化規(guī)律和擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對患者胰島素水平的影響，選擇在10時(shí)或20時(shí)時(shí)進(jìn)行擇時(shí)運(yùn)動(dòng)，對血糖和胰島素均有良好的控制作用。

3.2 擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對血漿sTM水平的影響

在該研究中，根據(jù)sTM水平表達(dá)，研究組和對照組血漿中sTM水平均高于參照組，表明2型糖尿病患者均存在不同程度的腎小球內(nèi)皮細(xì)胞損傷問題，但經(jīng)擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)后研究組sTM 水平低于對照組，表明擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對2型糖尿病患者腎損傷具有一定的改善緩解作用。通過分析不同時(shí)段有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果，10時(shí)、20時(shí)開展有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果顯著優(yōu)于16時(shí)。

3.3 擇時(shí)運(yùn)動(dòng)對血漿AQP-2水平的影響

根據(jù)相關(guān)研究，AQP-2 已被證實(shí)為對水具有高度選擇性的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，是腎小球內(nèi)皮細(xì)胞跨膜水運(yùn)的重要通道，腎臟尿液濃縮功能主要通過腎臟集合管主細(xì)胞中的AQP-2實(shí)現(xiàn)，AQP-2表達(dá)主要受AVP調(diào)節(jié)。由于2 型糖尿病患者血漿晶體滲透壓升高，導(dǎo)致下丘腦合成和分泌AVP 增加，并促進(jìn)AQP-2 表達(dá)，引起腎小管AQP-2 對尿液中水分的重吸收，從而導(dǎo)致尿液減少，對水的滲透性增加，加劇腎臟負(fù)擔(dān)和損傷。

該研究發(fā)現(xiàn)，通過擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)，研究組患者血漿AQP-2 顯著低于對照組，且10 時(shí)和20 時(shí)組血漿AQP-2 水平低于10 時(shí)組，表明擇時(shí)有氧運(yùn)動(dòng)對2 型糖尿病患者腎臟功能損傷具有一定緩解作用。

4 結(jié)語

擇時(shí)運(yùn)動(dòng)符合生物節(jié)律規(guī)律和時(shí)間生物學(xué)理論，不同時(shí)間段開展有氧運(yùn)動(dòng)，效果存在一定的差異。在2型糖尿病老年群體中，擇時(shí)運(yùn)動(dòng)通過對干預(yù)調(diào)節(jié)患者血糖水平、改善血漿sTM和AQP-2水平等，提高生物節(jié)律對機(jī)體的調(diào)節(jié)能力，改善患者尿液減少癥狀，緩解患者腎臟損傷問題。該研究結(jié)果表明，在血糖峰值時(shí)間段內(nèi)擇時(shí)開展有氧運(yùn)動(dòng)效果優(yōu)于其他時(shí)間段，結(jié)合糖尿病患者餐后2h 血糖較高的規(guī)律，10 時(shí)、20 時(shí)開展有氧運(yùn)動(dòng)，干預(yù)效果最為明顯。