有氧和抗阻運動對糖尿病前期人群腹部脂肪和代謝指標的影響

周倩倩，樓青青，嚴 娟，馮紀濤，姚金蘭，劉曉蓉

(1.湖州師范學院醫學院護理學院，浙江湖州，313000；南京中醫藥大學附屬中西醫結合醫院江蘇省中醫藥研究院江蘇省中西醫結合醫院2.健康教育科；4.放射科；5.護理部，江蘇南京，210028；3.江蘇護理職業學院，江蘇淮安，213001)

糖尿病前期以血糖調節受損(IGR)為特征，包括糖耐量受損(IGT)和空腹血糖異常(IFG)，或IGT合并IFG［1］。糖尿病前期患者在10年內有約30%的可能性會發展為2型糖尿病(T2DM)［2-4］。藥物和生活方式干預可以預防并延緩糖尿病前期患者發展為T2DM［5］。在生活方式干預中，運動被公認為是一種有效方法，對于預防及管理T2DM和糖尿病前期至關重要［6-7］。

腹部和內臟脂肪(VAT)均被證實與胰島素抵抗、T2DM和心血管疾病密切相關［8-10］，如果能降低VAT即可在一定程度上減少胰島素抵抗并預防TDM2的發生。規律運動能夠有效減少腹部脂肪，其中有氧運動在減少腹部脂肪和VAT的作用上已得到廣泛認可［11］，同時也有研究［12］證實抗阻運動能有效減少腹部脂肪，尤其是VAT，并能增加肌肉質量［13］。目前針對單獨有氧運動或抗阻運動對腹部脂肪影響的研究較多，且研究對象多為T2DM和肥胖患者，同時比較抗阻運動與有氧運動對糖尿病前期人群腹部脂肪和代謝指標影響的研究較少。因此本研究主要探討抗阻運動與有氧運動對糖尿病前期人群腹部脂肪和代謝指標的影響，為糖尿病前期人群的治療提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年5月—2015年4月在江蘇省中西醫結合醫院及丹陽市人民醫院篩選出的既往診斷為糖尿病前期的患者168例，所有研究對象均再次進行口服葡萄糖耐量試(OGTT)，其中124人符合糖尿病前期標準［14］，最終105人愿意參與本研究。納入標準:①符合IGR診斷標準:空腹血糖(FPG)在6.1～7.0 mmol/L且口服75 g葡萄糖粉后2 h血糖(2hPG)＜7.8 mmol/L為IFG，FPG＜7.0 mmol/L且 2hPG 在 7.8～11.1mmol/之間為IGT，IFG和 IGT統稱為IGR［14］；②年齡18≥歲；③肌力為IV級及以上；④自愿參與本研究，并簽署知情同意書。排除標準:①糖尿病急性并發癥；②有運動禁忌癥或精神、認知及活動障礙者；③妊娠期或哺乳期女性。本研究獲得江蘇省中西醫結合醫院倫理委員會批準，研究對象均自愿參與并簽署知情同意書。本研究獲得江蘇省中西醫結合醫院倫理委員會批準，研究對象均自愿參與并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 研究設計與分組:本研究是隨機對照試驗(RCT)。兩個中心分別隨機分組，將電腦產生的隨機數字放入不透光、密閉的信封進行分組，將符合納入標準的105例研究對象隨機分為有氧運動組(AT)，抗阻運動組(RT)和對照組，每組35例。

1.2.2 干預方案:(1)篩查最高心率:考慮到患者的安全問題，研究對象在開始運動鍛煉前進行改良版Bruce運動負荷試驗，運動過程中佩戴Polar心率表(Polar A370，Polar，Finland)，根據標準的程序監測參與者的心率和血壓，當參與者在負荷試驗中達到意志疲勞時終止測試，每個研究對象最大心率被定義為出現呼吸困難和疲勞。在運動負荷期間，所有的研究對象都進行持續的心電圖監測，出現典型心絞痛、暈厥、收縮壓變化≥10 mm Hg、持續性室性心動過速和ST段抬高≥1.0 mm的參與者予以剔除。(2)飲食方案:在整個研究過程中，對所有參與者進行健康飲食教育(55%～60%碳水化合物，15%～20%蛋白質和25%～30%脂肪)，但未做強行要求。要求記錄基線時、6個月和12個月時24 h的食物攝入量，食物攝入量采用KangfuAna 4.1 plus軟件計算。(3)運動方案:干預組在專業人員的指導和監督下集中運動，有氧組于每周一、三、五進行有氧運動，抗阻組于每周二、四、六進行抗阻運動，運動強度為中等運動強度(60%～70%最大心率)，時間為每日上午8點，餐后1 h。①AT組:研究對象伴隨著音樂節奏進行有氧韻律操，運動前后的熱身和放松訓練分別為5 min，每次進行約50 min的有氧韻律操。②RT組:采用Go Fit牌彈力繩，進行上臂、腰背、腹部、臀部、腿部肌群等全身主要肌群的訓練，同一肌群訓練2～3組，每組重復10～15次。運動前熱身5 min，訓練40 min，放松5 min。③對照組:研究對象保持原有的生活方式，未主動實施運動干預。

1.2.3 測量指標:①腹部脂肪體積:皮下脂肪(SAT)體積是用總的腹部脂肪體積減去VAT體積，所有研究對象在干預前及干預12個月后均采用相同的儀器測量腹部脂肪體積。②人體成分:在干預前、干預12個月后，測定患者的血壓、腰圍(WC)、臀圍(HC)，計算腰臀比(WHR)。采用人體成分分析儀測量受試者的身高、體質量、肌肉量，計算體重指數(BMI)。③代謝指標:研究對象空腹達8 h以上，檢測前避免攝入大量高脂、高熱量食物及飲酒，于早晨抽取靜脈血，檢測FPG、空腹胰島素(FINS)、2hPG、糖化血紅蛋白(HbA1c)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。胰島素抵抗指數(HOMA2-IR)、胰島β細胞功能指 數(HOMA2-β)采用HOMA2 Calculator v2.2.3軟件計算。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 脫落率及一般資料比較

本研究共納入105名糖尿病前期人群，經過12個月干預，有部分研究對象因失去興趣、家庭原因、疾病(與運動無關)、失訪等因素脫落，最終完成本研究且數據完整者共93例。其中AT組29人，脫落6人，RT組31人，脫落4人，對照組33人，脫落2人，總脫落率為11%。研究對象中男性40例、女性65例，年齡為40～76歲，平均年齡(62.20±7.32)歲。3組患者年齡、性別等一般資料比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。詳見表1。在整個研究過程中，未發現與運動相關的不良事件。

表1 3組糖尿病前期人群的基線資料

2.2 3組干預前后人體成分的比較

干預12個月后，各組在WHR、BMI和SAT方面比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，見表2。與AT組和對照組比較，RT組的肌肉量明顯增加(P=0.031，P=0.045)。與對照組相比，AT和RT組VAT顯著下降，差異具有統計學意義(交互作用P=0.006)。組內比較，RT組與AT組12個月后SAT顯著降低(P=0.001)。與干預前比較，抗阻組12個月后的BMI水平顯著降低(P=0.001)詳見圖1。

表2 3組糖尿病前期人群干預后各指標比較

2.3 3組干預前后生化代謝指標的比較

與對照組比較，RT和AT組干預后FPG降低，差異具有統計學意義(P=0.003，P=0.014，交互作用P=0.004)。干預后，3組患者的血脂、FINS、2hPG、HbA1c，HOMA2-IR、HOMA2-β之間比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。詳見表2。與訓練前比較，AT組經過12個月干預后TC、HbA1c顯著降低(P=0.032，P＜0.01)。詳見圖1。

圖1 3組糖尿病前期人群干預前后BMI、TC、SAT、HbAlc變化情況

2.4 3組干預后疾病轉歸的比較

干預后，AT組與RT組發展為糖尿病的例數較對照組少，差異有統計學意義(P=0.031，P=0.011)。詳見表2。

3 討論

本研究發現運動組與對照組比較，在降低VAT體積方面差異具有統計學意義，但有氧與抗阻運動之間無差異，這與國外兩項研究結果一致［15-16］。Lee等［17］的研究顯示有氧運動能降低肥胖青少年女孩的VAT，抗阻運動組未見效果。可能的原因:第一，研究對象的不同，本研究對象為平均年齡(62.20±7.32)歲，BMI為(24.35±3.43)kg/m2的糖尿病前期人群，性別、年齡及BMI的不同可能會產生很大差異；第二，測量儀器的不同，本研究采用CT掃描，其他研究有采用核磁共振等測量儀器。本研究結果顯示，患者以50%～60%1RM強度，采用彈力繩進行抗阻訓練12個月后，肌肉量增加平均值為0.17 kg，這與相關研究［15，18-19］結果一致，提示抗阻運動對于增加肌肉量有效。然而，在本研究中，患者的肌肉量增加幅度相對較小，與之前提及的研究相比，有兩個可能的原因:首先，可能與使用的訓練設備有關，本研究采用的是彈力繩進行活動，而其他研究采用舉重器材；其次，年齡的差異可能會產生影響，之前的研究對象為青春期男孩(12～18歲)，而我們的研究對象均為老年糖尿病前期人群，盡管運動的強度都是50%～60%1RM，但是老年人的絕對抵抗重量要比青春期男孩低得多。骨骼肌肉量是慢性心力衰竭患者預后的獨立預測因子［20］。據報道，較低的肌肉質量與心血管疾病有關［21］。阻力運動在增加肌肉量和耐力，進而改善外周動脈壁結構和功能方面優于有氧運動［20］。因此，抗阻運動相較于有氧運動，對心血管方面有額外的益處。

本研究還發現，有氧與抗阻運動與對照組，在降低FPG方面有顯著效果，與以往研究［16］結果類似。Ibanez等［22］研究結果同樣指出，T2DM 患者進行16周抗阻運動后，FPG明顯下降。

經過12個月干預后，研究觀察到有氧、抗阻、對照組的糖尿病發病率分別為8.6%、5.7%和28.6%，運動組與對照組相比，糖尿病前期轉化為糖尿病例數有顯著差異。這一發現與生活方式干預能有效降低糖尿病發病率的研究［3，23-24］相一致。但值得注意的是，研究中，對照組的糖尿病年轉化率(28.6%)高于大慶研究(12.5%)和糖尿病預防計劃研究(5.7%)，可能與本研究患者多為老年患者有關，且本研究中納入的女性均已絕經，年齡和絕經可能會對結果造成影響。

綜上所述，抗阻與有氧運動均能有效降低VAT和FPG水平。此外，抗阻運動在增加肌肉量方面有顯著優勢。本研究中運動組與對照組比較，在降低SAT方面未見差異，推測可能與樣本量較小且觀察時間相對較短有關。以后的研究還待繼續延長觀察時間，擴大樣本量，以便更好地觀測抗阻與有氧運動的效果。

利益沖突聲明:作者聲明本文無利益沖突。