有氧運動和抗阻訓練對2型糖尿病大鼠糖代謝及氧化應激的影響

許桂清 姬麗麗 莊景真 王 帥 楊紹鵬

（1.福建師范大學體育科學學院，福建 福州 350108；2.閩南理工學院體育學院，福建 泉州 36000）

運動治療法對 2型糖尿病治療的重要性已經(jīng)得到了普遍的認可，其中有氧運動更是被推崇為改善糖尿病患者抗氧化能力的重要手段。但近年來大量的研究證明了抗阻力訓練不僅可以彌補有氧運動效果的單一性，更是在一些疑難雜癥中發(fā)揮重要的作用。有氧運動作為控制和治療許多慢性疾病的重要手段，尤其在2型糖尿病的控制和治療中尤為受推廣[7]。然而近年來許多研究表明力量訓練也能在許多慢性疾病的預防和治療中起重要的作用，并且力量訓練對預防骨骼肌減少有著不可取代的作用。骨骼肌除了通過收縮為人體提供動力外，還是主要的糖、脂的代謝器官，是靜息代謝率的重要決定因素[1]。力量訓練不僅在運動的過程中消耗大量的能量，更是在運動恢復過程中也消耗能力提高靜息代謝率，從而使得體內(nèi)脂肪的含量減少。力量訓練可以有效的促進新陳代謝、減弱胰島素抵抗性，因此力量訓練可以看作是治療和預防2型糖尿病等心血管慢性疾病的重要手段之一。并且對一些不適合參加有氧運動或者對有氧運動有抵觸心理的患者而言，力量訓練不失為一種良好的鍛煉手段。

1 材料與方法

1.1 受試對象

兩個月的雄性SD大鼠32只，普通大鼠飼料和高脂飼料均由閩侯縣吳氏實驗動物貿(mào)易有限公司提供，實驗動物飼養(yǎng)許可證編號：scxk(閩）2012—0002。體重范圍為200±20g，將32只健康雄性SD大鼠隨機分為正常對照組（正常飲食不做任何干預）、糖尿病對照組、糖尿病有氧運動組、糖尿病力量訓練組，每組 8只。飼養(yǎng)溫度為 23～25℃，相對濕度45%～65%，24h正常晝夜。

1.2 主要試劑與儀器

丙二醛( MDA) 測定試劑盒、超氧化物歧化酶( SOD) 測試盒、胰島素素測試試劑盒購自南京建成生物工程研究所、centrifuge 5804r離心機、FLUOstar OPTIMA 多功能酶標儀。

1.3 方法

1.3.1 糖尿病大鼠模型的制備

32只SD大鼠適應性喂養(yǎng) 1 周后，從中隨機抽取8只作為正常對照組，其余作為糖尿病造模動物。正常對照組大鼠采用普通大鼠飼料喂養(yǎng)，糖尿病造模組高脂高糖飼料喂養(yǎng)8周后，一次性腹腔注射鏈脲佐菌素 25 mg/kg 誘發(fā)2型糖尿病模型，72 h尾部采血測血糖，連續(xù)測定3d，血糖穩(wěn)定后，選取血糖＞11.1 mmol/L 的大鼠作為糖尿病模型[2]。正常對照組僅注射等體積檸檬酸 - 檸檬酸鈉緩沖液。將造模成功的大鼠隨機分成糖尿病模型組、有氧運動組、抗阻力訓練組每組8 只。

1.3.2 運動方案

糖尿病游泳組，水溫31-35，水深50CM，每周訓練5d，共持續(xù)8 周。第1周每天游泳20min，第2周開始每天游泳40min，從第三周起每天游泳60min。

糖尿病爬梯組：爬梯設備為實驗室自制設備，梯高1m，每級階梯間的距離為1.5cm，傾斜度為85°，大鼠每周訓練3次，每次重復訓練三組，每組間隔時間 1min，訓練時間1min[3]。

1.4 統(tǒng)計學分析

用 SPSS13.0 軟件，所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差 （x±s）表示，對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 體重及血糖的變化

表1 8周不同運動方式大鼠體重變化（x±S，g）

由表1看出，經(jīng)過8周運動訓練后雖然各組大鼠的體重出現(xiàn)了增加，然而有運動的大鼠體重增加明顯較少。不同訓練方式對大鼠體重的影響也有明顯的差異。

與正常組相比，糖尿病對照組從一開始就在體重上遙遙領先，并且出現(xiàn)了顯著性差異（P＜0.05）。糖尿病游泳組干預8周后體重的變化并未與其他組出現(xiàn)明顯的差異性。而糖尿病爬梯訓練組在干預 4周后就與正常組合糖尿病對照組產(chǎn)生明顯的差異性（P＜0.05）。

2.2 大鼠空腹血糖與胰島素抵抗性的變化比較

表2 8周不同運動方式大鼠空腹血糖與胰島素抵抗指數(shù)的變化

從表 2可看出糖尿病組大鼠在干預前血糖顯著高于正常(P＜0.05),而在運動干預后糖尿病力量訓練組的空腹血糖雖然還是高于對照組，但并不明顯。并且在兩種不同的運動方式干預后大鼠的血糖明顯下降出現(xiàn)顯著性的差異（P＜0.05）,爬梯訓練組血糖下降更為明顯（P＜0.01）.

在胰島素抵抗性方面，正常組與糖尿病組大鼠的抵抗指數(shù)有較為明顯的差異（P＜0.05）,運動干預后的糖尿病大鼠與糖尿病對照組的胰島素抵抗指數(shù)產(chǎn)生極為顯著的差異(P＜0.01)，而正常組與運動干預后的大鼠并沒有明顯的差異性結(jié)果。

2.2 各組大鼠間抗氧化能力的比較

表3 各組大鼠血清MDA、SOD變化比較

從表 3可看出糖尿病各組的 MDA含量均高于正常對照組，并具有統(tǒng)計意義（P＜0.05,P＜0.01）。經(jīng)過8周運動干預后的大鼠 MDA含量也極為顯著的低于糖尿病對照組（P＜0.01）。糖尿病對照組和糖尿病力量訓練組的SOD顯著低于正常組（P＜0.05），而糖尿病游泳組的血清SOD含量與正常組合糖尿病對照組相比無顯著性差異。

3 結(jié)果與分析

糖尿病大鼠在運動干預后體重為緩慢的增長，這不同于糖尿病對照組大鼠體重一直在高速增長。是由于大鼠的年齡相對較小，依然處于體重增長時期，運動可以有效的控制體重的快速增長。

糖尿病大鼠出現(xiàn)代謝絮亂，由于鏈脲佐菌素對大鼠胰島B細胞的選擇性破壞，注射鏈脲佐菌素后的大鼠血清胰島素水平會出現(xiàn)明顯的降低，從而使得糖尿病大鼠的血糖顯著性升高，大鼠體內(nèi)的血糖無法被利用。長期以往胰島素的敏感性就會下降導致胰島素抵抗性增強。進過8周運動訓練后，與糖尿病對照組相比，運動組體內(nèi)的血糖在骨骼肌和內(nèi)臟中的利用增加[4]。經(jīng)過運動干預后的大鼠的血糖和胰島素抵抗性均有顯著的下降，說明運動對受損的胰島素B細胞有一定的修復作用。適合的運動會有效的改善糖尿病患者的糖代謝，降低胰島素抵抗指數(shù)[5]。

糖尿病大鼠的抗氧化系統(tǒng)功能降低，血液中SOD的含量明顯低于正常對照組，而血清中MDA的含量卻明顯高于正常對照組的大鼠，這是糖尿病大鼠抗氧化能力下降的表現(xiàn)。本實驗雖然經(jīng)過運動干預后的大鼠血清中 MDA的含量并沒有得到有效的清除，然而也得到了有效的控制，MDA含量的下降表現(xiàn)出于糖尿病對照組有著明顯的差異性。MDA是脂質(zhì)過氧化后的產(chǎn)物，糖尿病患者會導致機體產(chǎn)生過多的氧自由基，氧自由基與生物膜中的不飽和脂肪酸引發(fā)脂質(zhì)的過氧化作用而產(chǎn)生MDA等脂質(zhì)過氧化物[5]。

4 結(jié)論

有氧運動和力量訓練干預會改善糖尿病大鼠的氧化應激提高抗氧化能力，并且力量訓練在提高糖尿病大鼠的抗氧化能力上優(yōu)于有氧運動干預。

[1]錢帥偉,漆正堂,孫易，等.下一個將是誰?——關鍵信號分子對運動性骨骼肌能量代謝的調(diào)控[J].體育科學,2015(7): 83-89.

[2]李莉,陳光亮,韓茹，等.多次低劑量鏈脲佐菌素誘導大鼠糖尿病模型的方法學研究[J].安徽醫(yī)藥,2012,16(7):888-890.

[3]趙永軍,戴玉洲,盧健，等.不同運動方式對自然衰老小鼠自噬基因表達的影響及與Sarcopenia的關聯(lián)[J].北京體育大學學報,2013(12):82-87.

[4]叢琳,陳吉棣.運動對糖尿病大鼠糖代謝和胰島素分泌及受體功能的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志,2001,20(2):144-146.

[5]吳軍發(fā),吳毅,胡永善等.運動改善原發(fā) 2型糖尿病大鼠血糖和血脂代謝紊亂的實驗研究[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志, 2002, 24(9):536-538.

[6]柏海平, 高前進, BAIHaiping，等.游泳運動對2型糖尿病大鼠炎癥和氧化應激狀態(tài)的影響[J].中國康復醫(yī)學雜志,2013, 28(8):708-713.

[7]白永正,郭瑞,李斌.有氧運動與降糖藥物干預治療中老年Ⅱ型糖尿病的療效觀察[J].北京體育大學學報, 2007,30(1):46-48.