長期單項運動干預對糖耐量減低女大學生體成分指標和血糖控制的影響研究

劉 濤，劉 影，梁春光，袁紅霞，陳士芳，張會君

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·論著·

長期單項運動干預對糖耐量減低女大學生體成分指標和血糖控制的影響研究

劉 濤，劉 影，梁春光，袁紅霞，陳士芳，張會君

目的 探討長期單項運動干預對糖耐量減低(IGT)女大學生體成分指標和血糖、胰島素、糖化血紅蛋白(HbA1c)水平的影響，為IGT女大學生這一糖尿病高危人群有目的地運動控制提供參考。方法 2011年9月—2013年12月結合內科護理學內分泌系統疾病患者護理實驗課，便利調查、篩檢出遼寧醫學院護理學院2009—2012級護理學專業在校女大學生IGT患者29例，采用簡單隨機化法分為對照組15例和試驗組14例，試驗組給予為期24周的中等強度平地跑步或快速步行單項運動干預，分別于干預前和干預12、24周后測量身高、體質量、BMI、腰圍、餐后2 h血糖(2 hPG)、胰島素、HbA1c水平。結果 對照組與試驗組不同時間點體質量、BMI、腰圍、2 hPG、胰島素和HbA1c水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)；其中長期單項運動干預與時間存在交互作用(P<0.05)；組間比較，差異有統計學意義(P<0.05)；時間間比較，差異有統計學意義(P<0.05)。干預12周后，試驗組BMI、腰圍、2 hPG、胰島素水平低于對照組(P<0.05)；干預24周后，試驗組體質量、BMI、腰圍、2 hPG、胰島素、HbA1c水平低于對照組(P<0.05)。結論 長期運動干預可改善IGT女大學生的體成分指標，降低75 g口服葡萄糖耐量試驗2 hPG、胰島素、HbA1c水平至參考范圍，逆轉IGT狀態。

糖耐量減低；血糖；胰島素；血紅蛋白A,糖基化

劉濤，劉影，梁春光，等.長期單項運動干預對糖耐量減低女大學生體成分指標和血糖控制的影響研究[J].中國全科醫學，2015，18(15)：1738-1742.[www.chinagp.net]

Liu T,Liu Y,Liang CG,et al.Effects of sustained single exercise intervention on body composition indexes and plasma glucose control-related indexes of female undergraduates with impaired glucose tolerance[J].Chinese General Practice，2015，18(15)：1738-1742.

糖耐量減低(impaired glucose tolerance，IGT)是空腹血糖正常，負荷后血糖升高，介于正常和糖尿病之間的異常狀態[1-6]。IGT在糖尿病自然病程中扮演著重要角色，為糖尿病前期表現之一，是2型糖尿病危險增高類型或高風險狀態[2，7]。調查數據顯示,至2010年我國18歲以上糖尿病患者約為1.14億，糖尿病前期人數約為4.93億，1/2的成人是糖尿病前期狀態[3]。如果按每年1.5%～10.0%的速度發展為糖尿病，或按40%～50%最終發展為糖尿病，那么我國糖尿病患病人數必將快速增加，為社會帶來沉重的負擔[4]。一般認為，IGT是在遺傳因素(內因)與環境因素(外因)的長期作用下發生的[5，8]，在引起IGT的外因中，體力活動過少和熱量攝入過多起到重要作用。控制IGT危險因素，對減少或延緩2型糖尿病的發生有著不可忽視的現實意義。可見，糖尿病的一級預防是預防其發生，關鍵在于運動鍛煉、合理飲食[9]。一旦發現IGT、空腹血糖過高，應及早實行干預。目前，對于50歲左右IGT人群的運動干預研究已成為糖尿病一級預防的熱點，但尚未查閱到針對IGT女大學生這一群體的長期運動干預文獻。本研究以IGT女大學生為研究對象,探討長期單項運動干預對IGT女大學生體成分指標和血糖、胰島素、糖化血紅蛋白(HbA1c)水平的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2011年9月—2013年12月結合內科護理學內分泌系統疾病患者護理實驗課，便利調查、篩檢出遼寧醫學院護理學院2009—2012級護理學專業在校青年女大學生IGT患者29例為研究對象。納入標準：(1)符合2014年美國糖尿病協會(ADA)IGT診斷標準[2]：75 g口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)餐后2 h血糖(2 hPG)7.8～11.0 mmol/L(140～199 mg/dl)；(2)無臨床心血管、腎臟、肝臟、消化道和軀體運動障礙性疾病，無精神疾病史；(3)飲食、作息規律，不熬夜，不吸煙，限制飲酒，若飲酒則攝入乙醇的能量計入總能量，乙醇的攝入量：<15 g/d(每周不超過2次)；(4)能堅持研究計劃，干預期間維持衡量運動，并每日記錄飲食、日常生活活動和活動改變情況，不中途放棄，自愿參加本試驗研究并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 篩查與診斷 共對2009—2012級護理學專業1 859人完成午餐后2 hPG篩查，初篩出2 hPG過高者。然后對2 hPG過高者做75 g OGTT，按ADA IGT診斷標準[2]，判定IGT 47例。

1.2.2 分組 對自愿接受本運動干預試驗研究并簽署知情同意書的29例IGT患者采用簡單隨機化法進行分組：按篩檢時間先后順序依次把29例患者從1～29編號，偶數14例納入試驗組，奇數15例納入對照組。

1.2.3 運動干預 試驗組采用中等強度平地跑步或快速步行單項運動干預，以午餐后30 min開始中等強度持續運動，即運動心率達到60%最大耗氧量(60%VO2max)的運動靶心率范圍。運動控制與要求：(1)從起始運動逐步提高強度，5 min內達到所需運動靶心率，維持此狀態至30 min停止；(2)分別在運動的5、15、25 min點自測橈動脈脈搏3次，控制運動強度在60%VO2max的運動靶心率范圍內；(3)運動過程中佩戴能耗監測儀(Kenz公司)；(4)每周運動5～7次，持續24周。最大心率(HRmax)=208-年齡×70%；60%VO2max的運動靶心率范圍=(HRmax-靜息心率)×(50%～70%)+靜息心率。對照組未進行干預。

1.2.4 指標檢測 分別在運動干預前，干預12、24周后測身高、體質量、腹圍，計算BMI；采集靜脈血，檢測2 hPG、胰島素、HbA1c水平。

1.2.4.1 血糖 采指端毛細血管血快速測定，用于篩檢、75 g OGTT、試驗期間的血糖檢測。采用葡萄糖氧化酶法，經GT-1640血糖儀和吸血式GLUCOCARDTM Test Strip Ⅱ血糖試紙(日本京都第一科學株式會社)快速測定。

1.2.4.2 胰島素 采用真空肝素鈉抗凝管抽取肘靜脈血2 ml，采集后顛倒5～8次混勻，室溫下20 min內以3 500 r/min離心15 min(離心半徑13 cm)，血漿移于試管內，-20 ℃凍存，待集中檢測。采用放射免疫法，利用Gc-911r放射免疫測定儀(中國科學技術大學)和胰島素診斷試劑盒(德國羅氏診斷有限公司)測定。1.2.4.3 HbA1c真空乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-2K)抗凝管，取肘靜脈血2 ml，采集后顛倒5～8次混勻，4 ℃冷柜保存，24 h內完成檢測。采用增強免疫比濁法，利用7600全自動生化分析儀(日立公司)和HbA1c測定試劑盒(北京科美生物技術有限公司)測定。

2 結果

2.1 對照組與試驗組一般資料比較 對照組與試驗組的年齡、BMI、腰圍、2 hPG、胰島素、HbA1c水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2 長期單項運動干預對體質量、BMI、腰圍的影響 對照組與試驗組不同時間點體質量、BMI和腰圍比較，差異有統計學意義(P<0.05)；其中長期單項運動干預與時間存在交互作用，差異有統計學意義(P<0.05)；組間體質量、BMI和腰圍比較，差異有統計學意義(P<0.05)；不同時間間體質量、BMI和腰圍比較，差異有統計學意義(P<0.05)。干預12周后，試驗組BMI和腰圍低于對照組，差異有統計學意義(t值分別為2.181和2.914，P值分別為0.038和0.007)；干預24周后，試驗組體質量、BMI和腰圍均低于對照組，差異有統計學意義(t值分別為5.670、6.164和4.816，P<0.001，見表2)。

2.3 長期單項運動干預對2 hPG、胰島素、HbA1c的影響 對照組與試驗組不同時間點2 hPG、胰島素、HbA1c水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)；其中長期單項運動干預與時間存在交互作用，差異有統計學意義(P<0.05)；組間2 hPG、胰島素和HbA1c水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)；不同時間間2 hPG、胰島素、HbA1c水平比較，差異有統計學意義(P<0.05)。干預12周后，試驗組2 hPG、胰島素水平均低于對照組，差異有統計學意義(t值分別為2.536和15.491，P值分別為0.017和<0.001)；干預24周后，試驗組2 hPG、胰島素、HbA1c水平均低于對照組，差異有統計學意義(t值分別為7.279、19.671和8.605，P<0.001，見表3)。

表1 對照組與試驗組一般資料比較±s)

注：2 hPG=餐后2 h血糖，HbA1c=糖化血紅蛋白

表2 對照組與試驗組不同時間點體質量、BMI、腰圍比較±s)

注：與對照組比較，*P<0.05

表3 對照組與試驗組不同時間點2 hPG、胰島素和HbA1c水平比較±s)

注：與對照組比較，*P<0.05

3 討論

本研究以IGT女大學生為研究對象，研究了中等強度平地跑步或快速步行單項運動干預對其體成分指標、2 hPG、胰島素、HbA1c水平的影響。研究結果顯示，IGT女大學生在24周的中等強度平地跑步或快速步行運動后，其體成分指標體質量、BMI、腰圍低于對照組，受時間因素、分組干預的交互影響，隨運動干預周期的延長而下降；2 hPG、胰島素、HbA1c水平與同期對照組比較，其變化趨勢隨運動干預時間的延長而下降。24周的運動干預使2 hPG、胰島素、HbA1c水平降到了參考范圍。可見，24周的中等強度平地跑步或快速步行運動，能降低IGT女大學生的體成分指標、2 hPG、胰島素、HbA1c水平，逆轉IGT女大學生的糖尿病高風險狀態。

眾所周知，餐后血糖升高幅度和持續時間決定著胰島β細胞負擔大小，是糖尿病自然病程的關鍵環節[1，10-11]。對IGT女大學生餐后血糖控制應以降低餐后血糖峰值和縮短高血糖狀態時間為主，這樣才能避免由高血糖帶來的胰島β細胞高負擔，進而避免胰島β細胞分泌功能的進一步受損[1]。本研究遵循這一指導思想，對在校青年女大學生IGT患者(平均年齡為21歲)實施了為期24周的運動干預，因其餐后血糖峰值出現在餐后60 min，餐后30 min開始中等強度的運動干預能實現對餐后血糖過高較為理想的控制[1]，從而能避免高血糖帶來的胰島β細胞高負擔，故本研究選擇在餐后30 min作為運動時間的起始點。本研究與Liu等[12]對20例IGT患者(平均年齡為50歲)進行24周的中等強度健步走運動干預研究的部分結果，如腰圍、2 hPG、胰島素水平等指標降低一致，但其體質量、BMI下降不明顯；與劉建宇等[13]對7例(實際5例完成干預試驗)女性IGT患者(平均年齡為56歲)進行24周的多方式混合有氧運動(如步行、慢跑、太極拳)干預的部分研究結果，如體質量、BMI、腰圍和2 hPG水平降低一致。其研究均沒有逆轉IGT狀態，也沒有考察HbA1c這一反映血糖長期控制效果的指標。出現這些研究結果差異可能與研究對象的年齡、性別、患IGT時間、血糖峰值時間、運動起始時間和醫學應對方式等的差異有關。首先，本研究對象為平均21歲的青年女性，可能剛開始存在IGT就被篩檢時發現而被納入研究，身體功能可塑性強，患IGT時間比較短，可逆性強，因而出現體成分指標和血糖控制指標的普遍改善；其次，本研究運動干預起始時間在血糖峰值之前約30 min，在血糖峰值出現之前運動能使血糖盡快轉換為能量被利用，確保了長期避免胰島β細胞高負擔，故而可能逆轉IGT狀態；再者，研究結果的差異也可能與患者的心態、醫學應對方式有關，IGT進展為2型糖尿病是一個慢性進程，受運動、飲食、精神、社會和心理等多方面因素的影響，醫學應對作為應激事件和身心反應的重要中間變量，影響著病情控制和疾病進程[14-15]，本研究對IGT女大學生做了充分的健康教育和說明，從而使其產生了積極的醫學應對方式，運動干預依從性高。

至2013年全球有3.82億糖尿病患者，預計到2035年這一數字將攀升至近6億，且80%在低收入和中等收入國家[16-17]。IGT與糖尿病一樣，也具有全球流行性，近年來患病率急劇增加，數量龐大，且發病年齡年輕化趨勢明顯。世界范圍內IGT的檢出率均高于糖尿病[18]，且IGT人群較正常糖耐量(NGT)人群發生動脈粥樣硬化的風險高，因此干預IGT向糖尿病轉化尤為重要。干預IGT人群的目的主要是防止或延遲IGT進展為糖尿病，使其逆轉為NGT，預防心血管疾病的發生[19]。目前研究證明，生活方式干預是預防或延緩IGT向糖尿病發展的基礎療法，包括運動、飲食、減輕體質量等[18-19]。前瞻性、隨機對照試驗研究顯示，在延遲或阻止糖尿病發病方面，生活方式干預優于藥物干預[20]。本研究可為IGT女大學生這一糖尿病高危人群有目的地運動控制餐后血糖提供參考依據，并為高校女大學生健康保健和2型糖尿病的預防工作提供參考。推薦餐后30 min開始持續30 min的中等強度運動鍛煉，達到對IGT女大學生體成分指標、2 hPG、胰島素、HbA1c水平的理想控制，從而抑制IGT發展進程，逆轉IGT狀態。

體質量下降是強化生活方式干預并取得延緩IGT轉化為2型糖尿病的決定因素之一，而且在生活方式干預中，運動干預、飲食控制+運動干預方式對延緩IGT轉為糖尿病的效果優于單純飲食控制，而僅單純飲食控制并不能起到改善糖代謝的作用。可見，運動在生活方式干預IGT糖代謝中起到關鍵作用。至于運動對IGT糖代謝調節的可能機制，有運動能耗利用增加、上調胰島素受體密度、增加胰島素與受體結合力、提高胰島素敏感性、增加骨骼肌轉運與利用、激活糖原合成酶活性、肌肉收縮作用增加轉運血糖的載體蛋白促進血糖分解、增加血糖轉運蛋白mRNA含量而改善胰島素抵抗、調整胰島素分泌基因的多態性、增強WFS1基因向正常多態性轉變、改變脂肪量及肥胖癥(FTO)基因的多態性、逆轉游離脂肪酸誘導的肝臟胰島素抵抗等諸多可能機制，而具體機制間的關聯尚待研究。本研究未考察腰臀比、胰島素抵抗水平、脂代謝、空腹血糖和血壓等指標，也未做運動、飲食、運動與飲食聯合干預的對照研究以及干預后若干年的效果跟蹤隨訪，以上有待后續研究。對于運動干預逆轉青年女大學生IGT狀態的可能機制，可能不同于中老年IGT患者，有待設計獨立的IGT動物實驗研究予以探索。

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(本文編輯：陳素芳)

Effects of Sustained Single Exercise Intervention on Body Composition Indexes and Plasma Glucose Control-related Indexes of Female Undergraduates With Impaired Glucose Tolerance

LIUTao,LIUYing,LIANGChun-guang,etal.

NursingCollegeofLiaoningMedicalUniversity,Jinzhou121000,China

Objective To explore the effects of sustained single exercise intervention on body composition indexes and levels of plasma glucose(PG),insulin,glycosylated hemoglobin(HbA1c) of female undergraduates with impaired glucose tolerance(IGT),and to provide the reference for targeted exercise intervention among female undergraduates with IGT—a diabetic high-risk group.Methods From September 2011 to December 2013,29 female nursing undergraduates with IGT in 2009—2012 grades from Nursing College of Liaoning Medical University who attended the medical nursing experimental class of endocrine system diseases patients care,were selected as study subjects,the cases were divided into control group(n=15) and experimental group(n=14) by the simple randomization.Cases in experimental group were given a 24-week moderate-intensity ground running or fast walking exercise intervention.Before intervention and 12,24 weeks after intervention,stature,body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 h postprandial glucose(2 hPG),insulin and HbA1cwere measured respectively.Results There were significant differences in the body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG,insulin and HbA1cbetween experimental group and control group at different time points.There were interactions between long-term single exercise intervention and time(P<0.05);the difference among groups showed statistical significance(P<0.05);and the difference among time points showed statistical significance(P<0.05).12 weeks after intervention,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG and insulin in experimental group were significantly lower than those in control group(P<0.05).24 weeks after intervention,body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG,insulin and HbA1cin experimental group were significantly lower than those in control group(P<0.05).Conclusion Long-term exercise intervention can improve body composition indexes of female undergraduates with IGT,reduce levels of 75 g OGTT 2 hPG,insulin and HbA1cto normal range,and reverse the IGT status.

Impaired glucose tolerance；Blood glucose；Insulin；Hemoglobin A,glycosylated

遼寧省教育廳科學技術研究項目(L2010330)；遼寧醫學院青年科技啟動基金項目資助課題(Y2010S002)

121000遼寧省錦州市，遼寧醫學院護理學院(劉濤，梁春光，袁紅霞，張會君)，藥學院(劉影)；河南科技大學第一附屬醫院神經內科(陳士芳)

劉濤，121000遼寧省錦州市，遼寧醫學院護理學院；E-mail:tao_liu1981@163.com

R 587.1

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.15.002

2014-09-05；

2015-03-15)