全身振動訓練對2型糖尿病患者血糖控制的影響

王成績 (巢湖學院體育系，安徽 巢湖 238000)

振動訓練(VT)是預防肌肉萎縮和骨質疏松的一種新有效的方法〔1～4〕。假定振動的振幅為2～6 mm，頻率為20～30 Hz引起肌肉收縮可能是通過單突觸牽張反射引起〔5〕。與傳統訓練方式相比，VT需要的時間顯著減少，因此，在不活動的病人中能預期得到更高的順應性。VT引起的代謝結果的信息很少。僅僅知道氧耗量的增加與VT的振幅和頻率以及體重相關〔1〕。本實驗旨在研究3個月的VT對2型糖尿病患者血糖控制的影響。

1 資料和方法

1.1 受試者和試驗設計 招募受試者，必須符合以下3種條件:①診斷為2型糖尿病;②非胰島素依賴;③不規律的身體活動。所有受試者都口服降血糖藥物。淘汰標準:視網膜病變者及因其他醫學問題不能進行VT或者力量訓練者。在整個研究期間，病人維持習慣的生活方式包括使用藥物。最后向40例受試者(24例男性，16例女性)介紹實驗計劃和目的，簽署同意書。受試者隨機分為3組柔韌訓練組(A組)、力量訓練組(B組)和VT組(見表1)，3次/w，共12 w。所有訓練期間接受監督和評價。第6周和第9周的訓練量和強度階梯式增加。

1.1.1 柔韌訓練 每個訓練期間包括涉及上下肢主要肌肉的8組靜力性運動。在前6 w，完成一組靜力性運動，體位保持20 s。從第7～9周，訓練量每次增加1次。最后3 w，完成2組靜力性運動，持續時間30 s。每個訓練期總的運動持續時間不超過15 min。

1.1.2 力量訓練 使用訓練機械增強上下肢肌肉群的力量。每個訓練期包含8個訓練即腿部屈伸練習、坐位曲腿、大小腿伸展、坐位腓腸肌練習、高拉背訓練、水平胸推、蝴蝶機和劃船訓練。受試者完成動力性收縮，每個向心-離心收縮相有間歇性舒張以防急性血壓應答〔6〕。熟悉正確動作后，于訓練前確定1次最大重復力量(1 RM)。在前6 w訓練中，完成1組12次70%1 RM訓練。從第7到第9周，訓練量增加1組。10～12 w，完成3組10次80%1 RM。最后3 w，每個訓練期需要大約45 min。

表1 受試者基本特征(s)

表1 受試者基本特征(s)

組別 n 年齡(歲)體重(kg)身高(cm)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)A 組 13 63.3±5.9 88.6±24.1 173±14.2 136±13.8 83±7.0 B 組 13 62.9±7.3 86.5±14.7 172±6.7 142±16.2 87±10.4 VT 組 14 62.2±4.0 83.3±13.4 177±7.2 137±15.1 79±7.3

1.1.3 VT 受試者在水平振動訓練器上訓練，振幅為2 mm。從第1～9周的振動頻率為30 Hz，最后3 w的振動頻率為35 Hz。1個訓練期包含8個不同的運動涉及全身肌肉。鼓勵受試者進行與振動方向相反的運動。訓練組數與力量訓練一樣。最后3 w的1個訓練期大約花費20 min。

1.2 測試過程 訓練前和訓練期3～4 d，受試者空腹12 h后進行口服糖耐量試驗(OGTT)實驗。每個測試前個體用藥時間保持一致。OGTT實驗前后2.5 h于耳垂取微量血液。用HemoCue201+血糖分析儀分析血樣。肘前靜脈取血用HPLC測定糖化血紅蛋白(HbA1c)。隔1 d測試股四頭肌最大力矩和耐力能力。參與者的最大力矩測定直立坐姿，髖關節和膝關節屈曲90°時的等動收縮。使用力量傳感器，杠桿臂計算作為膝關節腔和力量轉導接觸點之間的距離。取3次最佳測試計算。

使用遞增負荷踏車測力計測試耐力能力。每3周增加負荷25 w，直到乳酸濃度超過4 mmol/L。靜息狀態和每個負荷最后30 s測試心率和乳酸濃度。在每次訓練前測試體重和血壓。計算最初和最后5次的平均值。

2 結果

2.1 受試者特征 3個月的干預實驗中，體重沒有顯著變化。A 組、B 組和 VT 組分別平均降低(1.68±4.57)kg，(1.30±2.36)kg，(0.86±1.77)kg。所有組別的收縮壓都顯著降低(P＜0.05)，A 組、B 組和 VT 組分別為(126±7.4)、(133±16.4)、(123±12.5)mmHg。舒張壓沒有顯著變化。

2.2 耐力能力參數 各組訓練前后的耐力能力沒有顯著變化。受試者乳酸達到4 mmol/L時的負荷A組為(89±8.2)w(訓練前);(86±9.7)w(訓練后)，B 組為(99±14.8)w(訓練前);(95±13.3)w(訓練后)，VT 組為(89±6.2)w(訓練前);(92±5.9)w(訓練后)。各組訓練干預后負荷心率都下降，VT組更顯著。見表2。

2.3 力量 B組和VT組訓練后股四頭肌相對最大等長力矩增加。B組左腿顯著增加14%(表3)。

表2 乳酸濃度為4 mmol/L負荷時的心率(s，次/min)

表2 乳酸濃度為4 mmol/L負荷時的心率(s，次/min)

組別 n 訓練前 訓練后A 組 13 121.3±6.3 116.6±6.5 B 組 13 126.8±6.5 124.8±6.4 VT 組 14 119.6±6.2 114.6±6.7

表3 股四頭肌相對最大等長力矩(s)

表3 股四頭肌相對最大等長力矩(s)

組別 n 左腿訓練前 訓練后右腿訓練前 訓練后A 組 13 1.44±0.1 1.41±0.13 1.66±0.09 1.71±0.05 B 組 13 1.48±0.11 1.66±0.14 1.76±0.06 1.79±0.06 VE 組 14 1.68±0.12 1.72±0.15 1.49±0.07 1.46±0.06

2.4 空腹血糖(FPG)和OGTT 訓練干預后，各組的FPG略有降低。觀察OGTT期間150 min內，A組FPG幾乎相同。B組和VT組FPG分別降低5.6%和6.3%，兩組之間沒有顯著差異(P＞0.05)。見表 4，圖1。

表4 訓練干預前后血漿FPG(s，mg/100 ml)

表4 訓練干預前后血漿FPG(s，mg/100 ml)

組別 n 訓練前 訓練后 P值A 組 13 120±25 115±22 ＞0.05 B 組 13 126±23 120±22 ＞0.05 VT 組 14 133±57 122±35 ＞0.05

圖1 訓練前和訓練后OGTT時血漿葡萄糖濃度

2.5 各組HbA1c水平 HbA1c基礎值各組間HbA1c〔A組(6.7±0.26)%，B 組(6.8±0.17)%，VT 組(7.3±0.66)%〕無顯著差異。訓練干預后，VT組稍有下降(-0.332±0.184)，但無顯著差異。A 組和 B 組有所升高(0.354±0.226、0.213±0.185)。

3 討論

與減少體重相關的耐力運動也能改善2糖尿病患者的血糖控制〔7～9〕。最近，力量訓練也成為世界范圍內代謝性疾病的治療方式〔10～13〕。

身體能力參數僅僅反映部分血糖控制參數:因為可以預期(FT)不能改善血糖控制，ST顯示出有益的影響。雖然VT的時間是力量訓練的一半，但對OGTT的影響是相當的。顯然，VT對血糖控制顯示出有益的影響，雖然身體能力參數沒有可測的改變。VT激活骨骼肌肌梭受體〔14〕所以通過單突觸反射增大α-運動神經元驅動〔5〕。因此，與非VT相比，振動訓練可能激活更多的運動單位。對骨骼肌除了一些一般性的健康相關的有益影響外，如改善內皮功能〔15〕，增加能源代謝酶的含量〔1〕，對收縮的骨骼肌細胞有2個特異性影響:第一，有規律地完成訓練可以增加細胞內葡萄糖載體蛋白(GLTU-4)〔13，16〕。第二，單次肌肉收縮導致GLTU-4易位到肌纖維膜，這樣就急劇增強葡萄糖轉運能力〔17〕。Fenicchia 等〔18〕和 Ostergard 等〔7〕研究發現急性運動影響葡萄糖控制而不是對運動開始的慢性適應。在第1個研究中，單次抗阻訓練足可以改善葡萄糖控制。耐力訓練沒有發現最大攝氧量和胰島素敏感性變化之間的相關性。結果證明胰島素敏感性的改善與肌肉線粒體功能無關。盡管訓練干預使葡萄糖峰濃度和OGTT曲線下面積顯著降低，VT組HbA1c水平降低4%，但無顯著差異。此外，A組和 B組HbA1c分別增加5%和3%。這個發現與其他力量訓練的結果存在明顯的矛盾〔10，12，18〕。眾所周知，HbA1c 反映患者近 8～12 w的血糖控制情況〔19〕。很明顯，本研究中缺少對葡萄糖控制的長效的有益影響，可能部分歸咎于訓練開始時的負荷量較低。

Tseng等〔20〕報道季節對 HbA1c的影響，冬季 HbA1c值較高。在適中的冬季氣候(溫度0℃ ～4.4℃)的地區，夏季和冬季出現強烈的對比。這樣的氣候條件接近于本地區。如果季節性影響的假設存在，刺激A組和B組HbA1c增加，VT組HbA1c降低5%就更有意義。

本研究結果提示VT可能是改善非胰島素依賴的2糖尿病患者葡萄糖控制的有效方法。進一步研究應集中于優化頻率、振幅和持續時間。VT的治療時間優于傳統的訓練形式，病人可能更愿意選擇VT來作為生活方式調整的一部分。

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