不同運動方式對T2DM患者血糖控制及并發癥危險因素的影響

吳艷萍 雷園園 申晉波 王武年

(1蘇州大學體育學院，江蘇 蘇州 215021；2江蘇大學體育部；3太原師范學院體育系)

由于生活方式及膳食模式等改變，慢性非傳染性疾病之一的糖尿病，尤其是2型糖尿病(T2DM)的患病人數在全球范圍內迅速增漲〔1〕。T2DM好發于老年人群，而我國老齡化進程不斷加深，T2DM的發生率呈現日益上升發展趨勢〔2〕。血糖代謝紊亂是T2DM患者的典型病癥，伴隨病程時間延長，T2DM患者的血管組織、神經、腎臟組織等均會受到一定程度損傷，繼而引起相關慢性并發癥。由于慢性并發癥發展需時較長，只有大概80%的T2DM老年患者在病情較為嚴重時才會引起關注，因此通過有效策略控制血糖及時干預T2DM患者慢性并發癥發生的相關危險因素，可顯著增加T2DM患者的生存期限，提高此群體的生活質量〔3〕。

合理運動已經被列為T2DM防治的首要方法之一，而有氧運動一直被認為是防治糖尿病的最佳運動方式，臨床實踐常采用中等強度耐力運動(MIET)配合T2DM患者的藥物及飲食治療〔4〕。但有研究陸續證實高強度運動對改善血糖控制可能更有效〔5〕。與此同時，間歇性走或跑和持續性耐力運動的能量消耗對比研究發現，間歇性運動方式在改善肥胖人群和T2DM患者的身體成分和肌肉代謝方面及提高冠心病患者峰值攝氧量(VO2peak)更有優勢〔6～8〕。有研究應用高強度間歇運動方式(HIIT)對T2DM患者的餐后血糖進行控制并取得較好效果，而且HIIT運動方式相比傳統的耐力運動方式，不僅在運動過程中強度可交替，而且運動時間大大縮短，對T2DM患者更具吸引力〔9〕。但對于老年T2DM患者，與傳統MIET方式比較，在獲得相似穩定血糖控制的同時，是否對并發癥危險影響因素也可以獲得相似效果，目前尚不清晰。本研究擬通過HIIT與MIET兩種不同介入方式對老年T2DM患者進行為期12 w的訓練，對比觀察血壓、血糖、血脂及身體成分等相關指標變化，以期為HIIT運動方式在老年T2DM患者中的應用提供理論基礎。

1 對象與方法

1.1研究對象 于2020年8～12月在江蘇省鎮江市京口區初步招募124例50～70歲T2DM患者，招募標準為：(1)患者明晰本實驗目的后自愿加入實驗；(2)至少具有6個月T2DM病史，空腹血糖7 mmol/L以上，無嚴重糖尿病并發癥，并具備進行體育鍛煉的能力，且能夠承受一定的運動負荷。納入前進行血液指標分析、靜息12導聯心電圖和口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)標準化醫學檢查。研究對象排除標準為：接受外源性胰島素治療、吸煙、體重不穩定(近6個月內體重變化超過5 kg)、患有運動禁忌疾病、已被確診有腎臟、肝臟或心血管疾病。最終62例T2DM患者被納入本研究，所有受試者簽署知情同意書，將其隨機分為HIIT組(n=23)、MIET組(n=21)和對照(CON)組(n=18)。3組受試者在實驗期間保持常規用藥不變(包括降糖藥、降壓藥和降脂藥)同時CON組保持日常生活習慣，MIET及HIIT組則參加持續12 w的運動訓練。3組實驗前評估指標基線資料無統計學差異(P>0.05)。見表1。

表1 3組受試者基本情況

1.2不同運動方式具體實施策略 兩種運動方式共計持續12 w，除CON組外，兩運動組受試者均采用瑞典產MONARK 839E功率自行車進行騎行運動干預，每周訓練3 d，運動強度以最大心率百分比進行評估。每次運動前后均分別進行5 min熱身練習(運動強度為60%～65%最大心率)及10 min的整理練習(運動強度為60%～65%最大心率)，MIET組以70%最大心率的運動強度持續45 min蹬自行車，HIIT組則進行共計20 min的間歇自行車運動，90%最大心率的運動強度持續蹬自行車1 min，70%最大心率的運動強度1 min積極恢復。運動全程應用芬蘭產Polar心率表進行心率監控。受試者每次實驗前至少24 h不得攝入酒精和咖啡因，且測試前24 h不參與運動。

1.3實驗測試指標

1.3.1身體基本狀況及運動完成狀況評估 實驗前后對受試者身體基本狀況進行測定，指標包括安靜心率、安靜血壓、體重指數(BMI)；實驗前后分別通過遞增負荷運動實驗測定受試者完成的最大運動負荷(peakW)評估運動完成狀況。

1.3.2血液測試指標及評估 實驗前后分別采集受試者空腹10 h后肘靜脈血，離心分離血清后分別測定空腹血糖、空腹胰島素、糖化血紅蛋白(HbA1c)、血清總膽固醇(TC)、血清三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。餐后2 h血糖則在晨起早餐后2 h采集肘靜脈血離心血清測定。

1.4體成分的測量 體成分測量采用雙能X線吸收儀(DEXA Lunar Prodigy Advance，GE Medical Systems Lunar，美國)檢測，獲得受試者瘦體重(LBM)、體脂重(FM)、腰腹部脂肪重(FM android)、臀部脂肪重(FM gynoid)及內臟脂肪重(FM visceral)。

1.5統計學分析 采用SPSS19.0軟件進行配對t檢驗、重復測量單因素方差分析。

2 結 果

2.1實驗前后身體基本情況及運動完成情況變化 各組均完成12 w的實驗測評，沒有參與者中途退出。12 w不同運動方式介入后，3組安靜血壓，包括收縮壓和舒張壓與實驗前相比無統計學差異(P>0.05)，且不同組間變化也無明顯差異(P>0.05)，但HIIT及MIET兩組與實驗前相比血壓均有下降趨勢。安靜心率除CON組與實驗前相比無明顯差異，運動介入的兩組較實驗前都有明顯下降(P<0.05)。HIIT組BMI與實驗前相比明顯下降(P<0.05)，MIET組雖數值有所下降，但無統計學差異(P>0.05)。peakW測試結果發現，HIIT組和MIET組完成peakW較實驗前及CON組均明顯增加(P<0.05)。見表2。

2.23組實驗前后血糖控制相關指標的變化 兩運動組空腹血糖及HbA1c與實驗前相比均顯著下降(P<0.05)，空腹胰島素及餐后2 h血糖水平盡管與實驗前相比無統計學差異，但都有改善的趨勢。CON組實驗前后HbA1c、餐后2 h血糖、空腹血糖及空腹胰島素差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表2 3組實驗前后身體及運動完成情況比較

表3 3組實驗前后血糖控制相關指標水平比較

2.33組實驗前后血脂代謝相關指標的變化 MIET組和HIIT組血清TC及TG值與實驗前相比均有下降，但只有TG值較實驗前下降差異有統計學意義(P<0.05)，HIIT組降低的幅度大于MIET組，但差異無統計學意義(P>0.05)。與實驗前相比，MIET組和HIIT組HDL-C水平增加，LDL-C水平則下降，且HIIT組改善幅度仍然大于MIET組，但差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 3組實驗前后血脂代謝指標水平比較

2.43組實驗前后身體成分指標的變化 實驗前各組身體成分測試各指標之間無統計學差異(P>0.05)。實驗后，MIET組和HIIT組FM有一定程度降低，但差異無統計學意義。MIET組及HIIT組FM android降低與CON組相比均有顯著差異(P<0.05)，HIIT組FM android顯著低于實驗前(P<0.05)；MIRT組FM gynoid明顯低于實驗前，HIIT組的FM visceral明顯低于實驗前(P<0.05)。見表5。

表5 3組實驗前后身體成分比較

3 討 論

盡管運動療法對于T2DM 防治效果已得到廣泛認同，美國糖尿病協會(ADA)就指出，每周150～210 min中等強度有氧運動和(或)聯合抗阻訓練都可以對糖尿病的防治起到良好作用〔10〕。然而，大部分T2DM患者并沒有充分應用這一療法進行自我干預，究其原因主要在于多數患者缺少運動時間且難以堅持進行相同類型的運動〔11〕，而且老年T2DM患者多因運動方式的可實施性受限導致較少應用運動療法〔12〕。因此，尋找有效的運動方式使T2DM患者，尤其是老年T2DM患者體會運動帶來的健康效益同時降低TWDM并發癥的危險因素成為近些年研究的關注重點。HIIT由于其高強度相比中等強度可以更好地調節糖尿病患者胰島素敏感性，而且運動和間歇休息配合，用時短，易于完成和實施，因此成為防治T2DM的運動方式的關注點。本研究發現在血糖控制、血脂代謝紊亂調節、身體成分改善及身體素質提高的各方面HIIT與MIET效果相似，而且部分指標改善程度優于MIET，尤其是在并發癥危險因素的調控方面表現出更好的趨勢。

本實驗測試結果表明HIIT介入有利于T2DM患者血糖控制。有學者發現經過7 d劇烈運動可增強肝臟對胰島素敏感性，從而降低血糖的生成〔13〕，而本實驗中HIIT組患者胰島素敏感性也有改善趨勢。

另一方面，本實驗CON組與實驗前相比，空腹胰島素水平下降同時空腹血糖值較實驗前增加，提示維持其正常血糖水平所需的胰島素量增加，即胰島素敏感性受損，而且其血脂代謝指標中TC有升高趨勢，HDL-C有下降趨勢，提示血脂代謝異常。血糖代謝紊亂與血脂代謝異常互為因果，而血脂代謝紊亂降低胰島素的敏感性同時會引發糖尿病并發癥。有研究表明，血脂異常會使糖尿病患者合并心血管疾病風險增加50%，TC濃度升高與冠心病的發生呈明顯的線性關系，血漿TG的增高則進一步促使冠狀動脈受損和血管病變，這也可能是導致老年糖尿病患者心血管疾病發生率較高的原因之一〔14〕。本研究結果顯示兩種運動方式對血脂異常有改善作用。胰島素抵抗狀態下，TG分解為游離脂肪酸，游離脂肪酸在肝脂酶的作用下的最終產物則是LDL-C。本實驗結果提示HIIT方式對于血脂代謝紊亂的調控相較于MIET方式也有潛在優勢。

研究發現，高齡、BMI高值、高血壓、HbA1c、血脂異常是糖尿病并發心腦血管疾病的獨立危險因素〔15，16〕。本研究提示HIIT運動方式對于患者體重的控制更有效。結合身體成分結果，發現MIET及HIIT運動方式主要是促進體脂的減少來控制體重，提示今后HIIT或者MIET最好結合一定的抗阻訓練同時進行，降低FM同時增加肌肉重。而且，不同的運動方式促進體脂減少的部位也有不同的特征，分析一方面可能與不同運動方式主要動用的身體部位有關，另一方面有研究證實HIIT運動期間能量消耗較MIET運動高，且HIIT恢復階段的能量消耗也在增加〔17〕，也有學者發現HIIT運動結束后血漿兒茶酚胺水平仍然升高，可繼續調動脂解過程發生〔18〕。HIIT運動方式良性改善FM android和FM visceral對于老年T2DM患者可能更為有益，因為長期累積在腰腹部及內臟的脂肪對中老年人的健康危害較大，可能會破壞胰島素系統，導致糖尿病、高血壓、高脂血癥等慢性病癥〔19〕。

本研究由于納入的主要是老年T2DM患者，因此HIIT運動持續時間選取了ADA推薦的高強度運動最基本的每周75 min，而MIET運動方式則選取了基本的每周150 min中等強度運動。受試者對兩種運動方式的運動強度適應良好。在具體實施過程中，所有參加運動的受試者依從性都較好，沒有受試者中途退出，尤其是HIIT組受試者沒有因高強度訓練導致的傷害、低血糖事件發生或退出，由于每次訓練時間較短，受試者更為滿意。因此HIIT與MIET相比，對T2DM患者也是一種安全的運動方式。

綜上所述，HIIT可以改善T2DM患者的血糖控制、血脂代謝、身體成分，而且更有潛力促進患者在生活中的實施完成。盡管與MIET相比總運動量較少，但HIIT可產生與之相似甚至更好地改善能力，而且運動用時較少的優勢可能使HIIT成為提高T2DM患者臨床應用有效策略。然而，本實驗納入人數有限且整體年齡還是偏年輕，而且運動介入觀察時間較短，因此需要今后實驗進一步證實。