有氧聯合抗阻運動對2型糖尿病患者的效果①

孟晴，陳偉,，張明,，高民

1.徐州醫科大學附屬徐州康復醫院，江蘇徐州市221000；2.徐州醫科大學徐州臨床學院，江蘇徐州市221009；3.徐州市中心醫院康復醫學科，江蘇徐州市221009

糖尿病發病率呈持續上升趨勢，成為繼心腦血管疾病和惡性腫瘤之后重要的慢性非傳染性疾病[1-2]。目前，對2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的研究熱點多集中在長期藥物治療及以有氧運動為核心的運動療法，而忽視了抗阻訓練的積極作用。有關運動療法對T2DM患者的影響研究，多涉及血糖、糖化血紅蛋白(hemoglobin A1c,HbA1c)、胰島素、血脂等血液學指標，而對心肺耐力、身體成分、生活質量的關注相對較少[3]。本研究觀察個體化有氧聯合抗阻運動對T2DM患者的血糖水平、心肺耐力、身體成分及生活質量的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年9月至2017年12月于徐州市中心醫院就診的T2DM患者120例，均符合2010年美國糖尿病協會制訂的糖尿病診斷標準[4]。

納入標準：①年齡45~80歲；②生命體征平穩，神志清楚，自愿加入研究并簽署知情同意書。

排除標準[5]：①空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)>16.7 mmol/L或血糖波動較大；②并發急性心肌梗死，嚴重心律失常、心肌病、肝腎功能異常、血壓控制不佳；③并發急性感染、糖尿病酮癥酸中毒、糖尿病腎病、糖尿病眼底病變、糖尿病足等嚴重并發癥；④患有精神疾病、嚴重認知障礙，不能配合治療；⑤有影響運動的神經、肌肉、關節疾病，如骨折、嚴重骨質疏松等。

剔除和脫落標準：①患者及家屬要求終止試驗；②不能按照研究方案治療或中途放棄；③病情變化或其他不良事件等導致不能完成治療。

入組患者隨機數表法分為對照組、有氧組和聯合組各40例。三組年齡、性別、體質量指數(body mass index,BMI)、糖尿病病程均無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

表1 各組一般資料比較

本研究經過徐州醫科大學附屬徐州康復醫院醫學倫理委員會批準通過。

1.2 方法

患者治療期間，用藥種類、劑量均無改變，均接受健康教育。對照組未接受特殊運動治療。有氧組和聯合組在康復醫生指導和監督下，在康復訓練大廳進行訓練。有氧組運動方式包括功率自行車、跑步機、樓梯機、健身操、球類運動等，患者可根據自身情況，選擇適合的運動形式。運動強度根據心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise testing,CPET)的最大心率為基礎制定，使目標心率=(最大心率-休息心率)×期望強度+休息心率。期望強度從50%開始，每2周根據患者評估結果，由康復醫生調整，直至80%。每次運動從30 min開始循序漸進，至60 min。每周運動3 d，共3個月。

聯合組在有氧組的基礎上增加抗阻訓練。訓練方式包括彈力帶、啞鈴、沙袋、上下肢液阻等，患者可根據自身情況選擇；強度為患者Borg自主感覺勞累分級表勞累評分12~13分。每次練習2~4組，每組重復10次，組間休息2 min，每周訓練3 d，共3個月[6]。

1.3 評定方法

1.3.1 CPET

采用K4b2型心肺運動測試系統(意大利COSME公司)，選擇遞增功率運動方案。患者坐在功率自行車上，接好面罩、氣體采樣線、心電圖、血壓計袖帶。根據患者個體情況，選擇10~20 W/min遞增方案。先靜坐3 min，無功率負荷熱身運動3 min，遞增負荷下運動8~12 min，轉速(60±5)r/min，至Borg自主感覺勞累分級表勞累評分15~17分；無負荷運動恢復6 min。

心肺耐力指標包括峰值運動負荷、無氧閾(anaerobic threshold,AT)、峰值攝氧量(peak oxygen consumption,VO2-peak)、最大代謝當量(metabolic equivalent,MET)、氧脈搏(oxygen pulse,VO2/HR)和二氧化碳通氣當量斜率(carbon dioxide ventilation equivalent slope,VE/VCO2slope)。

1.3.2 血糖及相關指標測定

患者空腹8 h~12 h，次日靜脈取血。使用日立7170型自動生化分析儀，采用葡萄糖氧化酶法檢測FBG，Bio-Bad血紅蛋白微柱測定法檢測HbA1c，并檢測空腹血清胰島素水平。計算穩態模型胰島素抵抗指數(homeostasis model of assessment for insulin resistance index,HOMA-IR)。

HOMA-IR=FBG×空腹胰島素÷22.5

1.3.3 身體成分測定

采用BCA-1C人體成分分析儀(清華同方公司)，測量指標包括脂肪質量和瘦體質量。

1.3.4 生活質量

采用糖尿病特異性生活質量量表(Diabetes Specific Quality of Life,DSQL)，包括生理、精神/心理、社會關系、治療4個維度，27項，每項1~5級評分，分數越低，受疾病影響越輕，生活質量越好。

1.4 統計學分析

使用SPSS 19.0統計軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料以(xˉ±s)表示，組內治療前后比較采用配對樣本t檢驗，3組組間比較采用單因素方差分析，兩兩間比較采用SNK檢驗；計數資料以頻數表示，組間比較采用χ2檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 血糖及相關指標測定

治療前，3組FBG、HbA1c和HOMA-IR無顯著性差異(P>0.05)。治療后，兩運動組FBG、HbA1c和HOMA-IR均顯著改善(P<0.001)，聯合組優于有氧組，有氧組優于對照組(P<0.05)。見表2~表4。

表2 3組治療前后FBG比較(mmol/L)

表3 3組治療前后HbA1c比較(%)

表4 3組治療前后HOMA-IR比較

2.2 CPET

治療前，3組心肺耐力各指標均無顯著性差異(P>0.05)。治療后，兩運動組各指標均改善(P<0.05)，并優于對照組(P<0.05)；聯合組峰值運動負荷優于有氧組(P<0.05)，其余指標兩運動組無顯著性差異(P>0.05)。見表5~表10。

表5 3組治療前后峰值運動負荷比較(W)

表6 3組治療前后AT比較〔ml/(kg·min)〕

表7 3組治療前后VO2-peak比較〔ml/(kg·min)〕

表8 3組治療前后MET比較注：a.與對照組治療后比較，P<0.05

表9 3組治療前后VO2/HR比較(ml)

表10 3組治療前后VE/VCO2 slope比較

2.3 身體成分

治療前，3組脂肪質量、瘦體質量均無顯著性差異(P>0.05)。治療后，有氧組脂肪質量改善(P<0.05)，聯合組脂肪質量、瘦體質量均改善(P<0.05)；聯合組治療后瘦體質量優于有氧組(P<0.05)。見表11、表12。

表11 3組治療前后脂肪質量比較(kg)

表12 3組治療前后瘦體質量比較(kg)

2.4 生活質量

治療前，3組DSQL各維度評分均無顯著性差異(P>0.05)。治療后，兩治療組DSQL各維度評分均改善(P<0.05)，并優于對照組(P<0.05)；聯合組生理、治療維度評分及總分優于有氧組(P<0.05)。見表13~表17。

表13 3組治療前后DSQL總分比較

表14 3組治療前后DSQL生理維度分比較

表15 3組治療前后DSQL心理/精神維度分比較

表16 3組治療前后DSQL社會關系維度分比較

表17 3組治療前后DSQL治療維度分比較

3 討論

糖尿病的治療是一個綜合管理的過程，“五駕馬車”理論讓無數糖尿病患者獲益。有氧運動和抗阻訓練是運動康復的兩種主要方法，在提高人體功能方面的作用已得到證實。

本研究顯示，有氧運動能使患者FBG、HbA1c和HOMA-IR下降，與李源源等[7]的研究結果相似。運動能增加細胞膜葡萄糖運載體4數量，促進細胞內信號傳導通路上信號蛋白表達，增加骨骼肌對葡萄糖攝取和對胰島素敏感性[8-9]。有氧運動能增加能量消耗，減少脂質堆積，減少炎性因子表達，從而增加骨骼肌攝取葡萄糖和胰腺分泌胰島素的能力[10]。

有氧聯合抗阻訓練較單純有氧運動能更顯著改善T2DM患者FBG、HbA1c和HOMA-IR，與AminiLari等[11]和李小玲等[12]的研究結果相近。抗阻訓練是通過特定肌群收縮對抗外來阻力的無氧運動方式，抗阻運動不僅能改善胰島素抵抗，增加胰島素對葡萄糖的轉運能力[13-15]，還能增加肌纖維數量和體積，增強肌力，從而增加肌肉對葡萄糖的攝取和利用。可能由于有氧運動增強胰島素敏感性和對葡萄糖攝取需要較長時間，而抗阻訓練可以在較短時間增加肌肉量、增大肌纖維體積，從而增加肌肉對葡萄糖的攝取，而且運動后肌肉對葡萄糖的攝取利用會持續數小時，能使血糖控制更趨穩定。

CPET運用整體整合新理論體系對運動期間循環、呼吸、血液、代謝等多系統功能的連續動態變化進行整合分析[16]，是無創評價人體整體和心肺功能的金標準，在評估T2DM患者運動能力、制定康復運動處方、評價康復效果及預后預測等方面有獨特優勢[17]。

T2DM患者峰值運動負荷、AT、VO2-peak、MET、VO2/HR和VE/VCO2slope較正常人減低[18]。本研究顯示，運動后，患者氣體交換和通氣反應均改善，與Lin等[19]結果一致。常鳳等[3]報道運動對心肺耐力的改善無顯著性差異，考慮與運動強度的選擇有關。本研究選擇強度為50%~80%，時間為30~60 min循序漸進的運動方案，而常鳳等[3]有氧運動強度設定為50%最大攝氧量，時間30 min，低于本研究的運動強度。提示合理的運動處方對治療效果有決定性意義。有氧運動過程中，肌肉血管內皮生長因子能促進毛細血管再生，更好營養骨骼肌[20]，有效刺激各個系統適應性反應，調節代謝，增加線粒體密度和氧化酶活性[21]，增強骨骼肌對氧氣的攝取[22-23]；有氧運動還能改善心血管功能[24]，從而改善心肺耐力。

聯合抗阻訓練后，峰值運動負荷組較單純有氧運動提高，可能是由于抗阻訓練增加患者肌力，CPET過程中抵抗遞增阻力的能力更強。但AT、VO2-peak、MET、VO2/HR和VE/VCO2slope均與單純有氧運動無顯著性差異，可見有氧運動是提高心肺耐力的基礎[25]。

本研究還發現，運動治療后脂肪質量下降，與Bacchi等[26]的結果相似。運動時，骨骼肌供能物質由肌糖轉換為葡萄糖和游離脂肪酸，且脂肪組織和骨骼肌內脂肪動員增強，提高脂質代謝水平，從而減輕脂質堆積。聯合抗阻訓練后，降低體脂效果稍優于單純有氧運動，但未出現顯著性差異，與Jennings等[27]的報道一致，考慮抗阻訓練以糖氧化供能為主導，脂肪供能比例少。

聯合抗阻訓練后，瘦體重較治療前增加，效果優于單純有氧運動。抗阻訓練能改善骨骼肌收縮功能，增加骨骼肌纖維密度，使骨骼肌體積增大、力量增強，骨骼肌纖維增生，對胰島素敏感性更高，產生更多線粒體[28]。另外，抗阻訓練在增加骨密度、骨骼肌力量、肌肉耐力，提高基礎代謝率方面更具優勢，能幫助患者更好完成有氧運動，增強有氧運動效果[29]。T2DM患者進行抗阻力量訓練，對增加肌肉含量非常必要。

T2DM是一種慢性終身性疾病，患者生活質量受到影響。DSQL作為評價糖尿病患者生活質量的專用量表，能靈敏全面地反映患者生活質量。本研究顯示，運動能使T2DM患者生活質量改善，且聯合運動效果更佳。各組患者生活質量評分基本與血糖控制水平、心肺耐力、身體成分等檢查結果一致。

綜上所述，單純有氧運動能改善T2DM患者血糖、心肺耐力、身體成分、生活質量，聯合抗阻訓練后，效果進一步提高。

本研究樣本量偏小，療效評價時間較短。有待進一步實施長期前瞻性隨訪研究，加以明確。