抗阻訓練強度對2型糖尿病患者血脂水平影響和Meta分析

袁瑞,樊騰龍,李子頤,呂全軍

(1.上海理工大學 體育教學部,上海 200093;2.韓國啟明大學 體育學院,大邱 42601,韓國;3.鄭州大學 體育學院(校本部),鄭州 450001;4.韓國全州大學 體育學院,全州 55069,韓國;5.鄭州大學第一附屬醫院,鄭州 450052)

近年來研究發現,高收入國家糖尿病患者的死亡率正在下降,但由于人口結構和生活方式的不同,糖尿病對社會的影響仍在增加[1].心血管風險在成人糖尿病患者群體中遠遠高于非糖尿病患者,動脈粥樣硬化性心血管疾病也是導致2型糖尿病患者(T2DM)死亡和殘疾的主要原因[2].動脈粥樣硬化的主要指標有甘油三酯(TG),高密度脂蛋白膽固醇(HDL)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL),在2型糖尿病人群中TG、LDL對動脈粥樣硬化性心血管疾病的預測作用也超過了血紅蛋白(HbA1c)[3].因此,監控T2DM患者的血脂水平對于T2DM患者維持健康水平非常重要.在非糖尿病患者中,抗阻運動已被證明可以降低血脂并對心血管疾病有保護作用[4],抗阻運動也被認為是和飲食、藥物一樣,被推薦為治療T2DM患者的手段.由于抗阻運動自身的低成本性,區別于有氧運動的特殊性和非藥理學的治療本質,其在T2DM患者和醫護群體中很受歡迎[5].

抗阻訓練對2型糖尿病血脂水平影響的RCT實驗有很多,但是Meta分析類文章卻不多,關于抗阻訓練對T2DM患者治療效果的Meta分析更多地將重心放在血紅蛋白方面.雖然血紅蛋白含量是判定2型糖尿病患者的重要指標[6],但血脂水平作為糖尿病患者心血管風險的重要指標是2型糖尿病患者死亡和殘疾的潛在危險因素[7].2014年的一項相關研究中由于納入研究異質性過高,只進行了描述性分析,沒有合并效應量進行后續的Meta分析[8].本研究選擇更加全面的文獻數據庫、更科學的文獻搜集策略,本研究的異質性檢驗I2<50%、P>0.1,滿足Meta分析的要求,研究在PROSPERO平臺注冊(注冊編號:CRD42022337345).

1 方 法

1.1 數據源和檢索策略

研究在PRISMA聲明指導下,通過對PubMed,EMBASE,EBSCO host,Cochrane Library,WOS,Scopus數據庫進行檢索,檢索截止日期為2022-04-05.檢索策略采用數據庫提供的主題詞與自由詞結合的檢索策略,WOS數據庫的檢索策略:(TS=(non insulin dependent diabetes mellitus)OR TS=(Diabetes Mellitus Type 2))AND(TS=(resistance training)OR TS=(resistance exercise))AND TS=(randomized controlled trials),詳細的檢索策略見附表Ⅰ.將6個數據庫檢索到的文獻下載導入Endnote X9,在Endnote里進行重復文獻的自動和手動刪除.剩余的文獻由2名人員單獨進行篩選.

1.2 納入和排除標準

1.2.1納入標準

①研究類型為隨機對照實驗,語種為英文;②研究對象為年齡大于等于17歲的2型糖尿病患者;③干預組包含只采取抗阻訓練干預措施的干預組,對照組為未進行任何訓練或只進行拉伸運動;④結果指標包含TG,TC,HDL,LDL至少一個指標.

1.2.2排除標準

①隨機對照實驗的干預周期小于8周;②研究對象除了患有2型糖尿病外還有其他疾病(例如:代謝綜合征)或者還包括正常人群;③結局指標沒有以M±SD或者M±SE的形式在論文中展示,或者沒有結局指標并且數據指標索取無果;④重復發表的文獻.

1.3 數據的提取和文獻質量評估

所有納入的研究均為報告TG,TC,HDL,LDL在基線水平存在顯著差異,因此數據提取只提取試驗后的數據.2名研究人員用EXCEL對納入的文獻進行數據提取,用統一的表格提取相關數據,最后對異樣數據進行復核,如遇到分歧則重新查閱資料進行驗證.主要提取數據:①文獻的基本信息,如作者、國家、發表年份、干預組和對照組的人數、參與人群的特征等;②抗阻訓練計劃,訓練持續時間、訓練強度、訓練頻率、訓練是否受監督等;③TG,TC,HDL,LDL的數據指標.

采用RoB2 tools進行文獻質量評估,對隨機過程、偏離預期干預措施、缺失的結果數據、結果的測量、選擇結果報告5個方面進行評估,評估結果有低風險、一些問題、高風險(5個方面有1方面是高風險則該文獻的評估結果即為高風險).

1.4 抗阻運動強度的劃分

根據美國運動醫學會ACSM對抗阻運動強度的劃分將納入的干預手段分為中低強度抵抗訓練(20%～75%的1RM)和高強度抵抗訓練(75%～100%的1RM)[9].其中最大重復次數的強度表示方式按照MICHAEL CLARK研發的“Repetition Percentages of 1RM”進行換算,將換算后的基于1RM的單位為百分數的強度數值代入對應的研究[10].對于漸進性抵抗訓練的訓練強度根據不同強度的持續時間作為權重取平均值.

1.5 數據分析

采用R Version 4.1.3進行Meta分析,收錄整理后的數據格式為單位相同的連續型數據,采用加權均屬差MD,95%置信區間CI作為效應量指標,研究的異質性評價指標為I2和Q檢驗的P值,I2<50、P>0.1則說明納入的研究之間不存在異質性,采用固定效應模型;I2≥50%或者P≤0.1則稱研究納入的實驗存在異質性,采用隨機效應模型;I2≥75%則差異性顯著需要慎重考慮是否采用Meta分析.采用Egger檢驗的P值來判定研究納入的實驗是否存在發表偏移,P>0.05說明不存在發表偏移,通過漏斗圖的形式展示發表偏倚的結果.研究針對TG,HDL,LDL,TC 4項血脂指標按照抗阻運動的強度進行亞組分析.

2 結果與分析

2.1 文獻檢索

截止時間2022年4月5日,主題詞加自由詞檢索共檢索到文獻19 812篇,篩選出隨機對照實驗相關文獻1 319篇.剔除重復隨機對照實驗類文獻464篇,剩余文獻855篇.閱讀題目和摘要篩選出文獻233篇,進行全文閱讀,其中剔除研究對象包含2型糖尿病但不全是2型糖尿病的文獻、對照組進行了非拉伸的文獻,沒有干預組進行單獨的抵抗性運動的文獻,其中試驗周期較短的6篇,語言排除3篇.最終16篇文獻[11-26]被納入Meta分析.

2.2 納入文獻的質量評估

采用RoB2 tool進行納入文獻的質量評估:兩個研究被排除,一項研究因為血管圖像采集或血樣儲存中的技術問題導致五位參與者被排除在最終結果之外,文獻評估質量結果為高風險[25];另外一項研究因為結果數據丟失嚴重導致最終的實驗組和對照組人數相差較大,文獻評估質量結果為高風險[26].所有納入文獻的質量評估信息見附表Ⅰ.

2.3 納入文獻的特點

納入14項隨機對照試驗,隨機試驗參與者來自中國、美國、英國、印度、巴西、加拿大、希臘、斯里蘭卡.其中納入TG研究(13篇)的有575名參與者,實驗組284人,對照組291人;納入TC研究(11篇)的有366人,其中實驗組179人,對照組187人;納入HDL研究(13篇)的共有505人,其中實驗組247人,對照組258人;納入LDL研究(11篇)有464人,其中實驗組227人,對照組237人.納入TG的研究包含了TC,HDL,LDL的相關研究.詳細信息見附表Ⅰ.

2.4 Meta分析結果

2.4.1抗阻訓練對T2DM患者TG影響的強度亞組分析

在抗阻訓練強度對T2DM患者TG影響的Meta分析中共納入13項研究(圖1),實驗組人數284人,對照組人數291人,共計575人.其中8項研究的抗阻訓練強度為高強度,5項研究的抗阻訓練強度為中低強度.異質性檢驗I2均小于50%,因此選擇固定效應模型(fixed effect).高強度抗阻訓練對T2DM患者TG影響的效應值MD=-0.22,95%置信區間[-0.40;-0.03],測試整體效果P=0.02<0.05;中低強度抗阻訓練對T2DM患者TG影響的效應值MD=-0.29,95%置信區間[-0.51;-0.06],測試整體效果P=0.01<0.05.總的效應值MD=-0.25,95%置信區間[-0.39;-0.10],測試整體效果P<0.01.

2.4.2抗阻訓練對T2DM患者TC影響的強度亞組分析

在抗阻訓練對T2DM患者TC影響的Meta分析中共納入11項研究(圖2),實驗組人數179人,對照組人數187人,共計366人.其中5項研究的抗阻訓練強度為高強度,6項研究的抗阻訓練強度為中低強度.異質性檢驗I2值均低于50%,因此都選擇固定效應模型.高強度抗阻訓練對T2DM患者TC指標的影響效應值MD=-0.5,95%的置信區間為[-0.60,-0.09],測試整體效果P<0.01;中低強度抗阻訓練對T2DM患者TC指標影響的效應MD=-0.23,95%置信區間[-0.55,-0.08],測試整體效果P=0.14>0.05;抗阻訓練對TC指標影響的效應值MD=-0.30,95%置信區間[-0.50,-0.11],測試整體效果P<0.01.

2.4.3抗阻訓練對T2DM患者HDL指標影響的強度亞組分析

抗阻訓練對T2DM患者HDL水平影響的Meta分析中共納入13項研究(圖3),其中實驗組人數247人,對照組人數258人,共計505人.總體異質性I2=31%,但是在亞組高強度中I2=54%,因此效應模型選擇方面,高強度亞組分析選擇隨機效應模型,低強度亞組分析選擇固定效應模型,最后總的整體評價選擇固定效應模型.高強度抗阻訓練對T2DM患者HDL水平影響的效應值MD=0.02,95%置信區間[-0.09,0.13],測試整體效果P=0.68>0.05;中低強度抗阻訓練對T2DM患者HDL水平影響的效應值MD=-0.09,95%置信區間[-0.17,-0.01],測試整體效果P=0.03<0.05;抗阻訓練對T2DM患者HDL水平影響的效應值MD=-0.04,95%置信區間[-0.17,-0.01],測試整體效果P=0.18>0.05.

2.4.4抗阻訓練對T2DM患者LDL指標影響的強度亞組分析

抗阻訓練對T2DM患者LDL影響的Meta分析共納入11項研究(圖4),其中實驗組227人,對照組237人,共計464人.其中高強度抗阻訓練研究5項,中低強度抗阻訓練6項,異質性檢驗I2均<50%,因此選擇固定效應模型.高強度抗阻訓練對T2DM患者LDL水平影響的效應值MD=-0.24,95%置信區間[-0.42,-0.07],測試整體效果P<0.01;中低強度抗阻訓練對T2DM患者LDL水平影響的效應值MD=-0.02,95%置信區間[-0.29,0.24],測試整體效果P=0.87>0.05;抗阻訓練對T2DM患者LDL水平影響的效應值MD=-0.18,95%置信區間[-0.32,-0.03],測試整體效果P=0.02<0.05.

2.4.5發表偏移分析

圖5所示的漏斗圖表明4個漏斗圖在視覺和統計學上都不存在顯著的不對稱(Egger's檢驗P值均大于0.05),說明納入抗阻訓練強度對T2DM患者TG,TC,HDL,LDL的研究均不存在發表偏移,Meta分析的結果相對可靠.

2.4.6抗阻訓練強度對T2DM患者血脂指標可能的影響結果

綜合結果顯示經過一段時間的抗阻訓練可降低T2DM患者TG,TC,LDL水平,在統計學意義上實驗組和對照組差異顯著.亞組分析中高強度抗阻訓練和中低強度抗阻訓練均可降低T2DM患者的TG水平,且效果均具有統計學顯著性,中低強度訓練在TG的治療效果略優于高強度抗阻訓練.

對TC指標的治療效果在統計學意義上也具有顯著性.在亞組分析中,雖然高強度和中低強度抗阻訓練最后的合并效應值和對照組比較均降低了,但是高強度抗阻訓練治療效果具有統計學顯著性;而中低強度抗阻訓練治療效果不具有統計學顯著性.

對HDL指標的治療效果來看,綜合效應值為正值說明抗阻訓練對T2DM患者具備治療效果,但是這種治療效果不具有統計學顯著性;在亞組分析中,高強度抗阻訓練對T2DM患者HDL指標引起的差異同樣不具有統計學顯著性;中低強度抗阻訓練引起T2DM患者HDL指標下降,且具有統計學顯著性,因此可以說相對于中低強度抗阻訓練而言高強度的抗阻訓練可以減緩血脂中HDL含量減少的趨勢.

對LDL指標的治療效果方面,抗阻訓練具備治療效果(MD=-0.18)且具有統計學顯著性,在亞組分析中,高強度抗阻訓練對T2DM患者LDL水平具有治療效果,且治療效果具有統計學顯著性,中低強度的抗阻訓練對T2DM患者LDL水平具有治療效果,但是這種治療效果不具有統計學顯著性.

綜上,抗阻訓練對于T2DM患者的TG,TC,LDL具有治療效果,經過一段時間的抗阻訓練T2DM患者的4種血脂指標均有所下降,但是HDL 是一種抗動脈粥樣硬化的脂蛋白,是冠心病的保護因子,俗稱“血管清道夫”[27].提高HDL含量才是想要的治療效果,在進一步的亞組分析中發現高強度的抗阻訓練相對于中低強度的抗阻訓練對于提高HDL含量更有意義.高強度抗阻訓練在針對T2DM患者降低LDL和TC指標方面也優于中低強度的抵抗性訓練.中低強度的抗阻訓練在降低T2DM患者的TG指標方面優于高強度抗阻訓練的治療效果,但是在降低T2DM患者LDL指標方面具備輕微的治療效果,這種治療效果不具備統計學顯著性.漏斗圖不存在顯著的不對稱也說明Meta分析結果是比較可靠的.

納入文獻的Meta分析表明抗阻訓練對T2DM患者降低TG,TC,LDL含量具有一定作用,對提升HDL含量的作用不明顯.相對而言高強度抗阻訓練的治療水平上要優于中低強度的抗阻訓練,在針對需要降低TG含量指標的T2DM患者來說中低強度的抗阻訓練無疑是預防心血管疾病的更好方式.

3 討 論

T2DM患者的運動輔助療法有很多,其中有氧訓練和抗阻訓練也是最受關注的兩種手段.有氧訓練例如慢跑、快走、騎自行車等需要大量的肌肉參與才能完成,同時還需要較長的時間,抗阻訓練相對而言具有自身獨有的優勢,首先抗阻訓練不需要大量的肌肉參與,其次抗阻訓練可在短時間內達到一定的訓練強度[28],并且抗阻訓練尤其在針對需要住院治療、伴隨有殘疾、外傷等狀況的T2DM患者更具有有氧運動所不具有的優勢[29].抗阻訓練對T2DM患者血紅蛋白、胰島素等血糖控制已經得到了驗證[30],以及體重、皮下脂肪、力量功能、血管功能、內皮功能等均有相關研究,但是關于抗阻訓練對T2DM患者血脂水平影響的綜述類文章相對還較少.系統評價不同強度抗阻訓練對T2DM患者血脂水平影響對Meta分析還沒有,因此本研究一定程度上彌補了運動干預治療2型糖尿病研究的不足.

已有研究認為相對于有氧運動而言抵抗性運動對T2DM患者的HDL含量指標提高沒有效果,對TG,TC,LDL降低具有效果[11].本研究在擴展前人研究的同時也彌補了該領域缺乏亞組分析的不足,研究結果從實用的角度為醫療保健專業人員(如醫生、陪護人員)在選擇抗阻訓練作為T2DM患者預防心血管疾病的輔助治療手段時提供了幫助.本研究首次提出:相對于中低強度的抗阻訓練,高強度抗阻訓練對2型糖尿病患者的治療效果更好;在保證安全的前提下,T2DM患者抗阻訓練強度選擇方面優先考慮高強度抗阻訓練,如果患者甘油三酯含量過高中低強度的抗阻訓練可以代替高強度抗阻訓練作為預防心血管疾病的輔助治療手段.

本研究有以下兩點局限性:首先,當前符合篩選標準的隨機對照實驗仍然相對較少,檢索到的相關實驗提供的血脂指標有限;其次,納入高強度和中低強度2個分組的實驗數量存在差異,抗阻訓練對2型糖尿病HDL指標影響的高強度亞組中異質性略高(I2=54%).后續需要更多的此類隨機對照實驗來驗證異質性存在的原因.

附 錄

附表Ⅰ見電子版(DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2023.03.018).

附表Ⅰ 納入Meta分析的實驗特征