餐后有氧聯(lián)合抗阻運動對糖耐量減低（IGT）人群干預(yù)效果研究

李慶雯，徐冬青，邵琦琦，，元 也，

糖尿病前期包括空腹血糖受損（impaired fasting glucose，IFG）、糖耐量減低（impaired glucose tolerance，IGT）和兩者兼有，同屬于正常糖代謝與糖尿病之間的高危中間狀態(tài)。臨床上是指，餐后血糖在7.8～11.1 mmol/L 之間（即IGT 階段），或空腹血糖在6.1～7.0 mmol/L 之間（即IFG 階段）。我國糖耐量減低（IGT）的單獨患病率高于空腹血糖受損[1]，并且5～10年內(nèi)可發(fā)展成為2 型糖尿病的風(fēng)險為正常人的6.3 倍[2]，已成為重大公共衛(wèi)生問題，值得關(guān)注。運動干預(yù)是治療與預(yù)防糖尿病不可缺少的獨立手段，特別是針對糖尿病前期人群意義更加重大。

近年來，運動干預(yù)糖尿病及其前期的研究顯示，有氧運動[3～4]、抗阻運動[5～6]可以有效控制血糖，提高胰島素敏感性。研究表明，糖耐量減低存在胰島β細胞功能障礙，胰島素分泌的早期與晚期時相均異常[1]，同時還存在骨骼肌的胰島素抵抗[7]。運動干預(yù)方式可能影響干預(yù)效果，然而目前有氧結(jié)合抗阻訓(xùn)練干預(yù)IGT 人群的研究較少。除了運動干預(yù)方式外，針對IGT 人群發(fā)病機制，運動時間帶（點）[8]選擇也十分重要，目前已有研究提出餐后運動對IGT 人群更有效，但這方面研究較少且尚無定論[9]。

因此，本研究注重運動干預(yù)方式的選擇與運動時間帶（點）的控制，觀察12周餐后有氧加抗阻運動對糖調(diào)節(jié)減低（IGT）人群血糖、血脂和胰島素敏感性的影響，旨在為該人群提供更加科學(xué)的鍛煉方案提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取糖調(diào)節(jié)受損（IGT）者60 名（男性27人，女性33人），年齡42～58歲。受試者來自天津市南開區(qū)三潭醫(yī)院、天津市高校、河西區(qū)、南開區(qū)和紅橋區(qū)等社區(qū)。

研究對象納入標準：（1）符合糖耐量受損（IGT）診斷標準[7]：口服糖耐量（OGTT）測試，2 h負荷后血糖在7.8～11.1 mmol/L范圍內(nèi)；（2）年齡：40～60歲，性別不限；（3）無認知和意識障礙。實驗前，受試者在了解實驗?zāi)康呐c內(nèi)容后自愿參加本項運動干預(yù)，并簽署《知情同意書》。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗分組 根據(jù)隨機數(shù)字表法，將受試者分為餐后運動干預(yù)組（實驗組）與餐前運動干預(yù)組（對照組），每組30人。

1.2.2 觀察指標與測試方法 （1）空腹血糖（mmol/L）：禁食12 h后抽取血液樣本，用己糖激酶法測試。（2）空腹胰島素（mmol/L）：抽取血液樣本，用酶聯(lián)免疫測定法測定。由空腹血糖和空腹胰島素濃度計算人體平衡模型評估的胰島素抵抗指數(shù)（HOMA1-IR），胰島素敏感指數(shù)（ISI）用以評價胰島素抵抗程度和β細胞功能[10]。（3）2 h口服葡萄糖耐量測試（mmol/L）：抽取空腹血糖后，將無水葡萄糖 75 g 溶于 250～300 mL 溫開水中，5 min 內(nèi)飲完。自飲第1口糖水起開始計時，在2 h內(nèi)不劇烈運動、不吸煙，于服糖后2 h抽取靜脈血進行行血糖測定。（4）糖化血紅蛋白HbA1c（%）：Bio-Rad血紅蛋白微柱測定法。（5）血脂（mmol/L）：空腹抽取血樣，常規(guī)酶法測定膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白。

1.2.3 運動干預(yù)方案 采用有氧運動與抗阻運動相結(jié)合干預(yù)方式，50 min/次，3 次/周，共12 周。運動強度控制在65%～85%最大心率[11～12]。

運動方案：（1）準備活動10 min；（2）主體部分35 min，包括快步走（有氧運動）和抗阻運動（主要是抗自重的訓(xùn)練），淺弓箭步走、高抬腿走、側(cè)弓步走、行走間深蹲和側(cè)滑步走（2人一組）交替進行，快步走8 min，抗阻訓(xùn)練4 min，共做3組；（3）放松5 min。

餐后運動干預(yù)組在晚飯后1 h 進行，餐前運動干預(yù)組在晚飯前1 h進行，2組均定期接受糖尿病前期健康教育，包括運動、飲食與心理等，每月1次。

1.2.4 實驗控制 運動干預(yù)期，2組受試者其余條件相同，如生活規(guī)律不變和飲食控制等。為保證運動干預(yù)的時效性，采用集中訓(xùn)練，采用mioAlpha 心率表監(jiān)控運動強度（靶心率±5 次/min）。

實驗在專業(yè)人員統(tǒng)一指導(dǎo)下進行，每周2 組根據(jù)時間點分開訓(xùn)練，并按照受試者居住地就近在選定的2 個場地進行。受試者在參與運動干預(yù)期間無低血糖、心慌氣短等不適癥狀出現(xiàn)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行處理。所有數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（M±SD）表示，組內(nèi)比較采用自身前后對照T檢驗，組間比較采用配對T檢驗，顯著性水平α=0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 糖調(diào)節(jié)受損（IGT）受試者實驗前基本情況

參加本研究的受試者通過在社區(qū)、學(xué)校和醫(yī)院等地的宣傳，以及舉辦相關(guān)健康講座和免費篩查活動進行招募，納入本研究的60例樣本為去除失訪后的人數(shù)，其中男性27人，女性33人（見表1）。

表1 糖調(diào)節(jié)受損（IGT）受試者基本情況（M±SD）Table1 General Information of the Subjects with IGT

2.2 2組受試者運動干預(yù)前后血糖指標的比較

12周有氧加抗阻運動干預(yù)，2組受試者的空腹血糖、餐后2 h血糖、糖化血紅蛋白與運動前相比均降低（P＜0.05）；但與對照組相比，餐后運動干預(yù)組的餐后2 h血糖下降，差異具有顯著性（P＜0.05）（見表2）。

表2 2組受試者運動干預(yù)前后血糖指標比較（M±SD）Table 2 Blood Sugar Comparison between Intervention Group and Control Group Before and After Intervention

2.3 2組受試者運動干預(yù)前后胰島素相關(guān)指標的比較

2 組與運動干預(yù)前相比較，胰島素抵抗指數(shù)與胰島素敏感指數(shù)均較運動前明顯改善（P＜0.05）；12周餐后運動干預(yù)組與對照組相比，改善更加明顯（P＜0.05）（見表3）。

表3 2組受試者運動干預(yù)前后胰島素相關(guān)指標比較（M±SD）Table3 Insulin index Comparison between Intervention Group and Control Group Before and After Intervention）

2.4 2組受試者運動干預(yù)前后血脂指標的比較

2 組與運動干預(yù)前相比較，12 周有氧加抗阻運動后血脂指標均有明顯改善（P＜0.05）；餐后運動干預(yù)組與對照組相比，膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）和低密度脂蛋白（HDL-C）改善更加明顯（P＜0.05）（見表4）。

表4 2組受試者運動干預(yù)前后血脂比較/mmol·L-1（M±SD）Table4 Blood Lipids Comparison between Intervention Group and Control Group Before and After Intervention

3 討 論

糖耐量減低（IGT）是糖尿病前期的一種類型，表現(xiàn)為空腹血糖正常，負荷后血糖升高，介于血糖正常和糖尿病之間的異常代謝狀態(tài)，是2型糖尿病高危人群[13]。目前，我國成人糖尿病前期人數(shù)約為4.93億，是糖尿病患者的2倍多，且IGT人數(shù)明顯高于空腹血糖受損（IFG）人群[14]。有資料顯示，糖尿病前期以每年1.5%～10.0%的速度發(fā)展為糖尿病，將成為家庭和社會的沉重負擔(dān)[15]。目前認為，IGT病因與代謝異常和環(huán)境因素高度相關(guān)，其中體力活動減少、飲食攝入熱量過高等導(dǎo)致的肥胖是重要方面，IGT 的發(fā)生機制是胰島素抵抗和分泌缺陷共同作用的結(jié)果[16]。IGT人群是值得我們關(guān)注的，該階段人體處于糖代謝紊亂的代償性階段，是可以防治的，通過合理的體育鍛煉和生活方式的改變可以使這一人群防止或者延緩病情發(fā)展為2型糖尿病。

多年來，大量的關(guān)注與醫(yī)療資源放在已經(jīng)患病的人群，而忽略了處于中間狀態(tài)的糖尿病前期人群，又由于一般健康體檢多只關(guān)注空腹血糖，而餐后血糖增高往往更容易被忽略，但這一人群的早期重視與干預(yù)意義非凡。糖尿病前期人群因未達到臨床診斷標準，生活方式干預(yù)可有效阻止或延緩其向糖尿病階段的演變。研究表明，運動不足是形成糖尿病前期的重要環(huán)境因素，運動已成為獨立于其他生活方式的重要手段，具有簡便、經(jīng)濟、易普及推廣的特點[17]，對糖尿病前期人群減少2型糖尿病的發(fā)病意義重大[18]。適度的規(guī)律性運動鍛煉改善全身狀況與控制血糖，被推薦為改善糖尿病前期重要措施和一線干預(yù)手段[19]。

國內(nèi)外臨床和實驗研究表明，糖尿病前期人群已經(jīng)存在胰島素抵抗（IR），同時有胰島素分泌功能缺陷[1]。IGT階段的餐后高血糖，通過“葡萄糖毒性作用”加重胰島素的分泌缺陷，從而減弱胰島素促進葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT-4）基因表達，并且刺激含有GLUT-4 囊泡從胞內(nèi)移動到細胞膜上的能力下降，從而使骨骼肌等細胞中的葡萄糖運載體減少，使基礎(chǔ)狀態(tài)下的血糖升高[20]。研究發(fā)現(xiàn)，IGT 狀態(tài)下胰島素抵抗還可導(dǎo)致胰高血糖素分泌增加，也加速IGT 轉(zhuǎn)化為T2DM[21]。運動通常被認為對胰島素抵抗有較好的改善作用，能夠刺激GLUT-4 蛋白的超常表達，增加骨骼肌對葡萄糖的攝取與利用[22]。長期規(guī)律運動的機械刺激能夠改善骨骼肌的結(jié)構(gòu)和功能，增強氧化能力[23]。運動通過增加能量消耗，減少與改善脂肪分布，降低脂肪在骨骼肌、肝臟等胰島素靶器官的堆積，從而改善骨骼肌利用葡萄糖的能力，提高胰島素分泌功能。運動可以促進GLUT-4 囊泡移位至細胞膜，增加葡萄糖的攝取能力，改善胰島素敏感性[24]。研究證實，運動通過提高外周組織的胰島素敏感性，改善胰島β細胞分泌功能，緩解胰島素抵抗，從而控制空腹和餐后血糖。不論是有氧運動[3～4]、抗阻訓(xùn)練[5～6]、長期運動和短期運動[25]，都可以緩解胰島素抵抗、增強胰島素敏感性、提高機體的血糖清除能力和增加骨骼肌的葡萄糖轉(zhuǎn)運能力。美國糖尿病學(xué)會（ADA）與美國運動醫(yī)學(xué)會（ACSM）均提倡并建議，將抗阻訓(xùn)練作為有氧運動的有益補充[26]。

針對糖尿病前期患者，選擇何種運動方式目前尚無明確定論，但是運動方式的選擇對于糖尿病前期人群干預(yù)效果非常重要。有氧運動可以有效改善糖尿病前期人群BMI、空腹血糖、餐后2 h 血糖和HbA1c 等指標[27]。有研究顯示，12 周有氧運動干預(yù)IGT人群的效果，不如對IFG人群血糖水平改善效果好[28]；另一項研究觀察了12周抗阻運動對糖尿病前期人群影響，顯示受試者空腹血糖、口服葡萄糖耐量、胰島素敏感指數(shù)和血糖軌跡下區(qū)域面積均有改善，而對IGT 改善效果優(yōu)于IFG 人群[29]。而最近一項研究發(fā)現(xiàn)，抗阻運動對與血糖平衡密切相關(guān)的骨骼肌蛋白水平的升高，優(yōu)于有氧運動組[30]。現(xiàn)有研究顯示，有氧運動與抗阻訓(xùn)練單獨應(yīng)用干預(yù)IGT人群存在一定的局限，有氧與抗阻運動聯(lián)合在糖尿病患者應(yīng)用較多，可以降低2 型糖尿病人的糖化血紅蛋白，而這些無法通過有氧運動或抗阻運動單獨實現(xiàn)[31]。有氧加抗阻訓(xùn)練對2 型糖尿病患者的血糖、血脂血壓和高敏感性C反應(yīng)蛋白改善都有很好的療效，對胰島素敏感性有確定性的療效，增加了胰島素受體基質(zhì)-1（IRS-1）的表達[32]。然而，目前有氧與抗阻聯(lián)合應(yīng)用于糖尿病前期人群的研究相對較少，且存在一定局限性，結(jié)果也存在爭議。國內(nèi)研究報道，一項采用抗阻聯(lián)合有氧運動對糖尿病前期人群干預(yù)3 個月后，空腹血糖及HbA1c較干預(yù)前明顯改善，其中HbA1c改善效果優(yōu)于單純有氧運動組或抗阻訓(xùn)練組[33]；另一項研究采用有氧運動為主，兼顧抗阻的針對糖尿病前期人群的運動干預(yù)研究結(jié)果顯示，6 個月的運動干預(yù)后，糖尿病前期人群空腹血糖、糖耐量和糖化血紅蛋白等指標改善明顯優(yōu)于對照組[34]。這2篇報道均沒有針對IGT 與IFG 人群分開進行研究。一項系統(tǒng)評價有氧運動、抗阻運動和有氧聯(lián)合抗阻運動3 種不同干預(yù)方式對糖尿病前期人群血糖影響的Meta 分析顯示[35]，對糖尿病前期人群，有氧運動及有氧聯(lián)合抗阻運動對餐后2 h血糖指標有顯著性降低的作用，有氧運動對胰島素抵抗指數(shù)有顯著降低作用。文中指出，運動干預(yù)對餐后2 h血糖、胰島素抵抗指數(shù)的影響與運動方式有關(guān)，但對空腹血糖的作用尚不能確定，但文中也未對2種糖尿病前期亞型作出明確分析。

本研究以糖耐量減低人群為研究對象，采用有氧運動快步走與克服自重的抗阻訓(xùn)練相結(jié)合形式，進行了12 周的運動干預(yù)，結(jié)果顯示，2組IGT受試者的空腹血糖、餐后2 h血糖和糖化血紅蛋白與運動前相比均降低，有統(tǒng)計學(xué)意義；膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）和低密度脂蛋白（HDL-C）血脂各項指標均較運動前有顯著改善。說明，12周有氧加抗阻訓(xùn)練干預(yù)，改善了IGT人群的血糖水平與血脂代謝，提高了胰島素的敏感性。與現(xiàn)有研究結(jié)果相比具有一致性，特別是糖化血紅蛋白（HbAlc）是反應(yīng)機體血糖控制水平的重要指標之一。中國2 型糖尿病防治指南（2017 版）指出[18]，對于糖尿病前期人群應(yīng)使HbAlc 值盡可能接近正常水平（6%以下）。本研究結(jié)果顯示，有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練干預(yù)12 周后，HbAlc 下降至5.53%±0.24%，且糖脂代謝指標也得到了明顯改善。

本研究不僅注重運動方式的選擇，同時也關(guān)注基于糖耐量減低人群（IGT）發(fā)生機制的運動時間帶（點）的探討，運動時間點的控制與運動方式一樣，會影響干預(yù)效果。同為糖尿病前期，糖耐量減低（IGT）與空腹血糖受損（IFG）的病理生理機制不同，β細胞功能障礙的形式存在區(qū)別。IFG患者空腹血糖水平升高，可能存在更為嚴重的胰島素抵抗，肝臟對胰島素的敏感性下降；而IGT患者可能原因為糖負荷后胰島分泌功能的下降及肌肉攝取葡萄糖轉(zhuǎn)換為肌糖原的減少。空腹血糖受損與胰島素分泌早期階段缺陷相關(guān)，但超常的胰島素分泌第2階段使口服糖耐量測試結(jié)果表現(xiàn)為正常[36]。而糖耐量減低（IGT）與胰島素分泌的早期和晚期階段都相關(guān)。與正常糖耐量相比，糖耐量減低（IGT）與胰島素刺激減少的全身的葡萄糖利用缺陷相關(guān)，由于90%的葡萄糖利用在骨骼肌中進行，在糖耐量減低時存在骨骼肌的胰島素抵抗，而空腹血糖受損時骨骼肌正常或接近正常。而與空腹血糖受損相比，糖耐量受損的肝胰島素抵抗較輕[28]。血液中葡萄糖和胰島素濃度與進食密切相關(guān)，因此隨著血糖控制運動處方研究的不斷深入，運動時帶（點）也被列為影響運動干預(yù)效果的重要因素之一，但目前針對IGT人群的此方面相關(guān)研究較少。有研究觀察了13名肥胖的2型糖尿病患者晚飯前（20～30 min）抗阻訓(xùn)練與晚飯后（晚飯后45 min）抗阻訓(xùn)練3天后，發(fā)現(xiàn)2個時段的抗阻運動均能降低餐后血糖濃度，而晚飯后抗阻運動同時還能降低甘油三酯濃度[37]。另有研究指出，1 h有氧運動在餐前進行對血糖水平影響很小，在早餐后1～2小時進行可降低血糖水平[38]。一項研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者在晚飯后45 min較晚飯前45 min的抗阻訓(xùn)練組更有利于降低餐后血糖[39]。而國內(nèi)一項觀察餐前運動對糖耐量減低（IGT）人群血糖影響的研究報道認為[40]，3個月餐前慢跑與餐后2 h同樣運動相比，其餐后2 h血糖（2hPG）和HbA1c降低比例明顯優(yōu)于餐后干預(yù)組（還是餐前慢跑？）。本研究采用晚餐后1 h進行有氧加抗阻訓(xùn)練，12周后與餐前運動組相比，餐后2 h血糖明顯改善，優(yōu)于對照組。本研究還采用胰島素抵抗指數(shù)（HOMA1-IR）和胰島素敏感指數(shù)（ISI）評估胰島素抵抗改善，后者與正糖鉗夾試驗結(jié)果呈正相關(guān)[10]，兩者能較準確地評估糖尿病及前期人群的胰島素敏感性，這2項指標餐后運動干預(yù)組與餐前干預(yù)相比均有顯著改善；與對照組相比，膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）和低密度脂蛋白（LDL-C）餐后運動組改善明顯優(yōu)于餐前運動組，而甘油三酯（TG）2組運動干預(yù)前后均有改善，但組間未見差異，與相關(guān)研究[9，39]結(jié)果不同。可能與干預(yù)時間有關(guān)，12周的餐后有氧加抗阻訓(xùn)練尚不足以明顯改善甘油三酯這項指標。本研究結(jié)果中，餐后1 h有氧聯(lián)合抗阻運動改善血糖，特別是餐后血糖的效果明顯優(yōu)于餐前運動組，與目前相關(guān)研究基本一致，但與國內(nèi)的這項研究[40]有不同之處，其原因可能：（1）運動形式不同，本研究采用有氧加抗阻訓(xùn)練，該項研究采用有氧運動方式；（2）本研究的運動干預(yù)時間為餐后1 h，對照組為餐前1 h，而這項研究中未明確提及餐前的具體時間，對照組為餐后2 h；（3）該項研究中并未明確運動強度、運動頻率和運動質(zhì)量控制等要素。通過綜合分析現(xiàn)有關(guān)于IGT人群運動干預(yù)的效果與機制認為，針對IGT人群發(fā)病機制，有氧加抗阻訓(xùn)練較單純有氧運動更具有針對性，運動干預(yù)的規(guī)范性也十分重要，并且干預(yù)的時間點應(yīng)進一步明確。

綜上，對于糖耐量減低（IGT）人群，餐后有氧加抗阻運動干預(yù)效果優(yōu)于餐前，其原因可能與餐后運動使肌肉組織中毛細血管擴張，肌糖原分解加速，促進肌肉對糖的攝取和利用；餐后因胰島素分泌增多，而運動可以有效提高胰島素的敏感性；運動時間點的選擇可以提高運動干預(yù)的效果與效率。

本研究的實驗設(shè)計關(guān)注運動方式選擇和針對IGT人群發(fā)病機制的時間帶（點）的控制這2 個關(guān)鍵點，在運動方式的設(shè)計上采用克服自重的抗阻運動與快步走相結(jié)合，運動形式豐富且趣味性強，提高了受試者患者參加運動的積極性，參與鍛煉的受試者無脫落。餐后運動改善餐后2 h 血糖明顯優(yōu)于餐前運動，同時在胰島素敏感性、血脂代謝指標上顯示出優(yōu)勢，體現(xiàn)出本研究設(shè)計上的針對性。但本研究也存在一定的局限性，如樣本量偏小、性別差異未體現(xiàn)等，因此，本課題組還將進一步加強規(guī)范運動方式、擴大研究樣本量，深化運動干預(yù)時效性研究，吸引更多的人群參與到規(guī)律性運動中，為延緩與預(yù)防糖尿病做出努力。

4 結(jié) 論

（1）有氧聯(lián)合抗阻運動干預(yù)可以降低糖耐量減低（IGT）人群的空腹血糖、餐后2 h 血糖和糖化血紅蛋白，改善血脂代謝，提高胰島素敏感性；（2）餐后進行有氧加抗阻運動較餐前運動，在降低IGT 人群的餐后2 h 血糖、改善胰島素抵抗指數(shù)（HOMA1-IR）和提高胰島素敏感指數(shù)（ISI），降低膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和升高高密度脂蛋白膽固醇效果上更明顯；（3）運動形式與運動時間帶（點）的選擇可以提高運動干預(yù)的效率。本研究可為IGT人群以及其他慢性病人群運動干預(yù)的精準性方面提供參考。