運動干預2型糖尿病的研究現(xiàn)狀

張冠男 王聰 宮立紅 魏鵬軼

隨著生活方式的改變，糖尿病的患病率呈現(xiàn)前所未有的增長態(tài)勢，大量臨床研究表明合理運動可有效防治2型糖尿病，抑制其并發(fā)癥的發(fā)展。本研究采用文獻法對運動干預2型糖尿病的相關機制及不同運動方式對其干預效果的研究進行綜述，為運動干預2型糖尿病的理論與臨床實踐研究提供參考。

近年來，隨著人們生活方式、職業(yè)習慣的變化以及城市化的進展，糖尿病在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率不斷升高，發(fā)病年齡也更加趨于年輕化，現(xiàn)已逐漸成為全球關注的嚴重公共衛(wèi)生問題。在糖尿病中，2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）占患者總數(shù)的90%以上，是目前研究的熱點。目前糖尿病尚無根治的方法，治療費用昂貴，醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的壓力也較大，體育運動作為一種新的用于防治糖尿病的干預方式，有大量學者對其機制、臨床治療效果、運動處方、管理模式等多方面進行研究，在運動改善血糖及延緩2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展方面已有大量研究證據(jù)支持。在高危人群中運動干預以及適度減重可使2型糖尿病的發(fā)病風險明顯降低。本文運用文獻資料法，對運動干預2型糖尿病的機制與應用研究進展進行闡述，旨在為糖尿病的預防與治療提供參考。

1 運動對2型糖尿病的干預機制

2型糖尿病是遺傳和環(huán)境多種因素共同作用的結果，發(fā)病機制非常復雜。學者們對糖尿病機制的研究不斷深入，主要圍繞胰島素抵抗和胰島β細胞功能失調(diào)展開，認為肥胖、炎癥、胃腸道效應等因素在T2DM的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，但病因尚未完全闡明。肥胖是T2DM的獨立危險因素，肥胖導致細胞膜的脂質(zhì)構成異常，影響葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運，葡萄糖清除能力下降，最終引起胰島素抵抗。運動時，骨骼肌對葡萄糖的攝取增加（最初來源于肝糖原的分解，隨著運動持續(xù)時間的增加，糖原耗竭，糖異生加快成為主要來源，以維持血糖的相對穩(wěn)定），且骨骼肌對葡萄糖的利用隨著運動強度的增加而增加。骨骼肌攝取葡萄糖的途徑分為胰島素依賴型和非胰島素依賴型，靜息狀態(tài)下，葡萄糖的攝取主要通過胰島素依賴的途徑實現(xiàn)的，而在胰島素抵抗狀態(tài)下或2型糖尿病發(fā)生時，胰島素刺激的肌肉葡萄糖攝取途徑受損，而肌肉收縮引起的非胰島素依賴型的葡萄糖攝取則未受影響。因此，運動對于胰島素抵抗狀態(tài)下糖代謝的調(diào)節(jié)具有重要生理意義。

國內(nèi)外研究表明，進行規(guī)律運動的糖尿病人，空腹血糖和餐后血糖均有明顯下降。吳亞文等通過對糖尿病大鼠的研究發(fā)現(xiàn)，規(guī)律運動訓練提高了大鼠的胰島素水平，且能在一定程度上改善胰島β細胞功能。運動在糖尿病治療中的作用主要表現(xiàn)在通過增加消耗來平衡能量；運動能夠增強心血管功能，有效地預防并發(fā)癥過早出現(xiàn)；運動可使肥胖病人體重減輕，對胰島素的敏感性提高；運動可促進葡萄糖透入肌肉細胞，促使肌肉和組織對糖的利用，從而降低血糖；運動還可使肌肉更多地利用脂肪酸，降低血清甘油三醋、極低密度脂蛋白和低密度脂蛋白膽固醇，提高高密度脂蛋白膽固醇，有利于預防冠心病、腦動脈硬化等并發(fā)癥的發(fā)生。

2 國內(nèi)外關于運動干預2型糖尿病的研究

有研究提示，胰島素敏感性和運動持續(xù)時間、強度可能存在劑量反應關系。沈文清等對2型糖尿病患者不同運動強度的干預效果進行了研究，發(fā)現(xiàn)中低強度的運動干預可有效改善糖尿病人的血糖水平；中等強度、高強度間歇運動和抗阻運動都有助于2型糖尿病人的血糖穩(wěn)態(tài)，但何種組合方式更佳有待進一步研究；運動量主要以長期運動干預為主，形成病人的運動適應，更有助于血糖控制和穩(wěn)定。毛俊等人將200例BMI指數(shù)≧24的2型糖尿病志愿患者，按照年齡、性別進行匹配分為干預組和對照組，對干預組患者進行每日半小時、為期60日的步行運動干預實驗，得到了有明顯差異的測試結果，運動干預對2型糖尿病患者的糖化血紅蛋白和血脂水平有積極效果。劉濤等人就2型糖尿病治療監(jiān)控中常用的血糖指標、炎癥反應指標在運動干預中的指示性作用進行了綜述，揭示了運動鍛煉對控制空腹血糖、糖化血紅蛋白水平、炎癥反應指標中的IL－6、IL－13因子有明顯效果。王萍等人對社區(qū)2型糖尿病患者進行太極拳運動干預6個月后，觀察到運動前后患者空腹血糖、糖化血紅蛋白均顯著降低，三酰甘油、低密度脂蛋白明顯下降，高密度脂蛋白明顯升高，表明太極拳運動對2型糖尿病糖脂代謝具有良好作用。陶玲玲等人研究發(fā)現(xiàn)，通過長期規(guī)律的中等強度運動干預，可顯著降低糖耐量、降低患者的體重指數(shù)，饅頭餐0min、120min、180min的血糖和胰島素水平以及胰島素抵抗指數(shù)，與對照組相比，差異有顯著性意義（P<0.05）。張京慧通過對新診2型糖尿病和糖耐量減低患者生活質(zhì)量及療效的運動干預研究，得到了相同的結論。蔡小映等人進行了抗阻力運動干預應用于2型糖尿病患者的效果研究，將80例T2DM患者分為對照組（40例）和研究組（40例），對照組進行常規(guī)糖尿病治療和健康教育，研究組在對照組基礎上聯(lián)合抗阻力運動干預，兩組均持續(xù)干預3個月，發(fā)現(xiàn)干預前，兩組血脂、血糖各項指標相比差異均無統(tǒng)計學意義；干預后，兩組血脂各項指標均明顯降低，其中研究組TC、LDL-C、TG水平均明顯低于對照組，兩組HbA1c、FBG、2hPG水平明顯下降，研究組上述指標水平均低于對照組。說明抗阻力運動干預應用于T2DM患者，能顯著改善血脂水平，可明顯控制血糖指標水平，且并發(fā)癥發(fā)生率較低。侯沛?zhèn)サ葘μ悄虿∏捌诨颊咧贫税ㄓ醒踹\動與抗阻運動在內(nèi)的運動干預方案，與運動干預前比較，在糖尿病健康教育、飲食干預的基礎上，8周的運動干預使受試者的糖脂代謝指標均得到明顯改善，運動前后糖脂代謝指標變化差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05），同時對受試者進行KCNJ11基因多態(tài)性分析發(fā)現(xiàn)，不同的KCNJ11基因多態(tài)位點，對運動干預的敏感性存在差異。王正珍等的研究顯示12周有氧運動對糖尿病前期人群的血糖（P<0.01）、空腹胰島素（P<0.01）和胰島素（P<0.05）產(chǎn)生良好的調(diào)節(jié)作用，還進行了關于糖尿病前期人群的運動處方制定的研究，根據(jù)《ACSMY運動測試與運動處方指南》等開發(fā)專用“糖尿病前期人群有氧、抗阻運動處方軟件”，根據(jù)基線測試結果（心肺耐力測試、肌肉力量測試等）為干預對象制定個性化運動處方，11個月后的總回訪率達到88.9%，2個運動干預組的回訪率達到92.3%和96.3%，患者具有良好的可行性和依從性。

美國運動醫(yī)學會和美國糖尿病協(xié)會等眾多公共衛(wèi)生機構的體育鍛煉指南指出，大眾人群每周應至少進行150分鐘的中度至劇烈有氧運動，可以有效預防和治療包括T2DM在內(nèi)的慢性代謝疾病。這些指南基于來自觀察性和隨機臨床試驗的證據(jù)，證明定期體育活動有助于T2DM的一級和二級預防。國外學者對運動干預2型糖尿病形成了大量研究成果。JeanineB.Albu等人通過對2型糖尿病患者進行為期1年飲食和運動干預，觀察外周胰島素敏感性（葡萄糖處理率[GDR]）、空腹血糖和游離脂肪酸（FFA）的長期改善與體重和脂肪組織質(zhì)量和分布的伴隨變化之間的關系，發(fā)現(xiàn)干預一年后，2型糖尿病患者的外周胰島素敏感性、空腹血糖和FFA水平顯著提高，同時體重和脂肪顯著減少，脂肪組織分布改善，肝臟脂肪減少，并認為外周胰島素敏感性的變化最好通過體重和脂肪量的整體變化來預測。JEREMYD.GOLDHABER-FIEBERT等人在哥斯達黎加農(nóng)村開展以社區(qū)為基礎、以群體為中心的營養(yǎng)和鍛煉計劃，研究是否會改善2型糖尿病患者的血糖控制和心血管危險因素，經(jīng)過3個月的干預，干預組體重減輕了1.0±2.2kg，而對照組體重增加了0.4±2.3kg（P<0.028）；干預組空腹血糖降低19.55mg/dl，對照組升高16.78mg/dl（P<0.048）；干預組的糖基化血紅蛋白下降1.8±2.3%，對照組下降0.4±2.3%（P<0.028），表明2型糖尿病患者的血糖控制可以通過針對營養(yǎng)和運動的公共衛(wèi)生干預來改善。MendesR等人通過對30名2型名糖尿病患者進行低成本運動干預（每周運動三天，以9個月為周期）。包括基于步行的活動（中度連續(xù)快走和高強度間歇步行），負重和基于椅子的肌肉-加強鍛煉、敏捷性/平衡活動和靜態(tài)和動態(tài)韌性練習，大約75分鐘。結果表明，九個月的這個鍛煉計劃顯示出改善參與者的血糖控制、血壓水平、血液脂質(zhì)分布，人體測量分布（體重指數(shù)和腰圍）和10年心血管風險，參與者的跌倒風險（計時并開始測試）和身體體能水平（6分鐘步行測試、30秒椅子站立測試和椅子坐姿和伸展測試）也得到了改善。

HUG等人研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)上提倡的定期鍛煉類型和形式（每周5-7天，進行30-60分鐘的中等強度鍛煉）具有巨大的健康益處，并且多年來已得到廣泛推廣，但許多國家的大多數(shù)人群沒有實現(xiàn)這些目標。盡管有壓倒性的證據(jù)表明定期體育活動對改善胰島素抵抗和防治T2DM的功效，但絕大多數(shù)人未能進行足夠的日常活動。人們對改變生活方式熱情度較低的部分原因是，現(xiàn)有的公共衛(wèi)生建議不完全切合實際，對于大多數(shù)民眾來說在很大程度上是無法實現(xiàn)的，“無運動時間”被認為是當前肥胖和許多慢性病增加趨勢的關鍵因素，并且預計隨著人口老齡化，在未來20-30年內(nèi)會逐漸惡化，所以尋求替代策略以使更多人獲得運動的健康益處至關重要。有學者指出，生理學家迫切需要定義最有效的運動處方，該處方將對預防和/或治療代謝綜合征患者的目標風險因素產(chǎn)生最理想的效果。鑒于“缺乏時間”是進行常規(guī)鍛煉的最常見障礙，長時間（30-60分鐘）堅持基于連續(xù)、次最大運動強度（即<70%最大攝氧量）的結構化鍛煉執(zhí)行性較差，這增加了一個有趣的可能性，即短時間（1-5分鐘）劇烈運動（>75%最大攝氧量）可能會改善代謝健康和減少代謝綜合征的風險，關于高強度間歇運動，國外起步較早，已被廣泛應用于多種慢性疾病患者的運動治療護理中，對心力衰竭患者應用高強度間歇運動和傳統(tǒng)中強度持續(xù)運動方案，研究發(fā)現(xiàn)兩種方案對心功能的改善均有積極影響，但高強度間歇運動在逆轉(zhuǎn)心臟重構和增強患者的有氧能力方面優(yōu)于中強度持續(xù)運動。關于高強度間歇運動，目前國內(nèi)處于探索階段，所查閱在慢性病治療護理中的研究較少。李碩奇等對肥胖癥患者應用高強度間歇運動方案，發(fā)現(xiàn)在運動強度、運動和間歇時間相同的高強度間歇運動中，增加運動和間歇休息的頻率可以減少乳酸的積累，以及改善相同能量消耗下總脂肪氧化供能和糖脂氧化供能的比例。諸多學術專家已經(jīng)證明，在降低包括糖尿病在內(nèi)的許多慢性疾病的風險方面，這種“劇烈運動”比中等強度的運動更有效，大量HIT（即與傳統(tǒng)耐力運動處方的總持續(xù)時間相似的HIT）是改善心肺健康的有效干預措施。

3 小結

糖尿病的防治不能只依靠藥物治療，更重要的是患者在生活習慣、科學飲食、體育鍛煉和心理健康等各方面與醫(yī)院治療密切配合，才能取得控制病情發(fā)展、預防并發(fā)癥、減少對藥物的依賴性、增強患者的體質(zhì)等治療效果。我國《健康中國行動（2019-2030年）》《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》等國家級重要文件均在推動全民健康生活方式行動和加強“體醫(yī)融合”，旨在豐富不同人群、不同環(huán)境和不同身體狀況的運動處方數(shù)據(jù)庫，促進疾病和健康管理模式的發(fā)展，故運動療法在全民甚至不同疾病患者的綜合管理中占有越來越重要的地位。

糖尿病的運動干預手段逐漸受到社會各界的重視，近幾年相關研究越來越多，經(jīng)總結，當前國內(nèi)外對運動療法的研究主要有三個方面：一是具有針對性的運動處方，二是糖尿病患者對運動處方實踐的依從性，三是運動與血糖調(diào)控效果的量化研究。多集中于糖尿病運療法的機制研究，研究不同運動類型、方式、時間、強度、頻率等對血糖濃度的影響，尋找最佳運動組合使血糖調(diào)控效果最大化、運動處方個性化以及糖尿病人運動依從性研究等方面。但是這些研究并沒有量化運動的降糖效應，運動與血糖調(diào)控的具體數(shù)量關系仍不明確。若是明確運動與血糖降低的量效關系，則針對有氧運動、無氧運動、混合運動、不同強度、時間等，就能找到降低血糖的最佳運動組合；針對不同病情、病程、年齡、性別等特征的糖尿病人群制定更具指導意義、更加科學、明確、具體的個性化運動處方。

盡管大量研究結果已證明運動對T2DM及其并發(fā)癥具有防控的潛力，大多T2DM患者也了解運動的益處，但現(xiàn)階段發(fā)表的T2DM防治指南可操作性有限，患者獨立完成的難度較大。另外，在影響運動積極性的因素中，有學者指出主要原因為天氣環(huán)境、沒有時間和運動形式單一等；還有學者認為主要為沒時間、長期運動堅持性差和無人督促等。這些原因提示應提高運動多樣性和趣味性，并將運動鍛煉融入日常生活對提高運動依從性極其重要，但是影響患者規(guī)律運動的因素也存在差異。如何聯(lián)合不同運動方式達到最佳干預效果，針對不同性別、年齡、病情狀況等具體問題設計個性化的運動處方，并充分考慮患者的喜好，提高依從性，安全高效的進行運動干預等問題將是學者們的研究難點和重點。

本文系河北省科技廳項目“健康中國背景下運動干預慢性病防治的關鍵技術研究與示范應用”（項目編號：21375701D）。

（作者單位：河北省體育科學研究所）