中年2型糖尿病个性化运动治疗方案的试验研究

常 凤，赵文艳，陈德明

(1.哈尔滨体育学院运动科学与健康系，哈尔滨 150008;2.武汉体育学院研究生部，武汉 430079)

中年2型糖尿病个性化运动治疗方案的试验研究

常 凤1,2，赵文艳2，陈德明2

(1.哈尔滨体育学院运动科学与健康系，哈尔滨 150008;2.武汉体育学院研究生部，武汉 430079)

目的 为中年2型糖尿病患者制定个性有效的运动治疗方案。方法 选择适合运动的16名中年2型糖尿病患者，测试其最大摄氧量(VO2max)，空腹及三餐后不同时间点血糖，低、中、高强度运动对应的心率，进而找到有效的运动强度及时间、血糖峰值时间，并在峰值前15、30、45、60、75 min分别进行有效强度和时间的运动，确定患者最佳的起始运动时间。结果 (1)15 min低强度、5 min中强度运动后血糖与运动前比较差异有统计学意义(P<0.05)，且低强度45 min、中和高强度15 min以上运动可使血糖降至接近空腹水平；(2)三餐后血糖峰值集中在早餐后60～90 min，午餐后90～120 min，晚餐后60～120 min，且存在明显的个体差异，但男女比较差异无统计学意义(P>0.05)；(3)峰值前不同时间进行运动的降糖效果虽无差异，但峰值前15～45 min效果较好。结论 中年2型糖尿病患者应结合自身的血糖峰值时间，在峰值前15～45 min进行中强度15 min以上或低强度45 min以上的运动，可以达到较好的降糖效果。

糖尿病，2型；个性化；运动治疗方案；中年人

对于糖尿病患者来讲，运动与饮食控制、药物治疗同样重要。糖尿病患者必须科学安排运动方案，才能保证运动降糖的效果,否则可能加重糖尿病病情[1-2]。鉴于2型糖尿病占总糖尿病患者的90%以上，且中年人作为患病的主体，所以本研究以中年2型糖尿病患者为研究对象，在测定受试者的最大摄氧量(VO2max)基础上，进行低、中、高强度不同时间的运动，以确定不同强度的降糖效果及其有效运动时间。另外，研究还测试受试者空腹及三餐后动态血糖波动情况，并根据其变化特点，研究峰值前不同时间点运动的降糖效果，进而帮助2型糖尿病患者制定更加个性有效的运动治疗方案。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择16名45～60岁的中年2型糖尿病患者为研究对象，首先进行基本情况的问卷调查，排除空腹血糖高于16.7 mmol/L、血糖不稳定、视网膜、肾脏、心血管、足等严重合并症的患者，筛选适合运动的受试者参与试验研究。上述患者中有2名患者未服用任何降糖药物，4名使用胰岛素，其余均口服二甲双胍降糖。测试前患者平均空腹血糖水平(7.25±0.83)mmol/L，糖化血红蛋白为(6.69±0.93)%。

1.2 方法

1.2.1 试验方案 首先通过问卷调查及基本医学检查，剔除不适合运动的受试者。然后，进行基本运动能力的测试，保留能够进行VO2max测试的患者，完成7～10次的测试。第1次测试VO2max值、计算代谢当量(MET)，并监控受试者在进行低、中、高(运动能力较好患者进行高强度运动)强度踏车运动对应的心率值；第2次监测受试者空腹血糖、三餐后30、60、90、120、150、180 min血糖值(血糖明显下降后停止测试下一个时间点)，找到血糖峰值出现的时间；第3、4、5次测试分别获得单次低、中、高强度运动的有效运动时间，监测运动过程中5、10、15、30、45、60 min等血糖、次日晨空腹血糖，找到进行相应强度运动的有效时间，并了解不同强度运动降糖效果；第6～10次(由于受试者血糖峰值不同，最少需要2次，最多需要5次)确定运动起始时间，根据第2次血糖峰值时间，在峰值前15、30、45、60、75 min时间点(至少餐后30 min开始)进行运动，找到合适的运动时机。

1.2.2 测试指标及方法

1.2.2.1 VO2max及不同强度对应心率 第1次测试时，首先使用Monark839E功率自行车中Astrand模式测试VO2max，3 min内调整运动负荷，使受试者心率控制在120 次/min以上，并维持较稳定状态，测试需要6 min，即可获得VO2max。然后，将VO2max的相对值代入公式：靶摄氧量强度(VO2R)=(VO2max-VO2rest)×运动强度+ VO2rest，其中VO2rest约为3.5 MET，低、中、高强度分别按30%、50%、70%计算，将获得的结果除以3.5，得到不同强度对应的梅脱值，再根据踏车时的MET设置不同强度负荷[3]。最后，待受试者的心率完全恢复至安静水平时，再次进行踏车运动，保证每个强度对应的负荷踏车3～5 min，以找到低、中、高强度所对应的稳定心率值，作为制定运动强度的依据。

1.2.2.2 血糖 试验过程中，所有受试者均使用罗康全活力型血糖仪进行测试，且要求受试者测试日无其他特殊活动，受试者测试期间饮食摄入保持相近。

2 结 果

2.1 中年2型糖尿病患者VO2max 研究发现，中年男性VO2max绝对值明显高于女性，差异有统计学意义(P<0.05)，但相对值差异无统计学意义(P>0.05)，且男女均明显低于正常成年人标准(男：50～55 mL·kg-1·min-1，女40～45 mL·kg-1·min-1)。另外，从数据的标准差来看,男女的个体差异均较大，尤其是女性的相对值，见表1。

2.2 中年2型糖尿病患者不同强度对应心率 测试发现，低、中、高强度所对心率男、女比较均差异无统计学意义(P>0.05)，女性均高于男性，标准差也高于男性。另外，不同受试者在完成相同强度运动时，其稳定心率差异较大，低强度运动心率在85～120次/min，中强度则在112～145次/min，高强度在130～160次/min，见表2。

表1 中年2型糖尿病患者最大摄氧量统计结果(±s)

a:P<0.05，与男性比较。

表2 中年2型糖尿病患者不同强度对应心率统计结果(±s，次/min)

2.3 中年2型糖尿病患者不同强度的有效运动时间及降糖效果 研究发现，低强度运动15、30、45 min(达目标心率的时间)的血糖值均与运动前比较差异有统计学意义(P<0.05)。中强度5、10、15、30 min均与运动前比较差异有统计学意义(P<0.05)，且次日晨与运动前和5 min比较差异也有统计学意义(P<0.05)。高强度运动5、10、15 min与运动前比，则差异均无统计学意义(P>0.05)。各时间点，男女比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表3。不同强度的降糖效果比较发现，10、15、30 min的中强度降糖效果均好于同时间的低强度，且差异有统计学意义(P<0.05)，但5 min的运动各强度比较差异无统计学意义(P>0.05)。另外，中强度15 min和30 min的降糖效果均明显好于低强度30 min和45 min，且差异有统计学意义(P<0.05)，但低、中强度各时间与高强度各时间点比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表3 中年2型糖尿病患者不同强度运动降糖效果统计结果(±s，mmol/L)

a:P<0.05,与同强度运动前比较；b:P<0.05,与同强度5 min比较；c:P<0.05,与同强度10 min比较；d:P<0.05,与低强度同时间比较；e:P<0.05,与低强度30 min比较；f:P<0.05,与低强度45 min比较。-：此项无数据。

2.4 中年2型糖尿病患者血糖峰值时间 研究发现，中年2型糖尿病患者血糖峰值男女差异无统计学意义(P>0.05)，且三餐后血糖峰值比较差异也无统计学意义(P>0.05)。另外，2型糖尿病患者早餐后血糖峰值出现的时间要早于中、晚餐后，早餐后血糖峰值主要集中在餐后60、90 min,个别患者出现在30 min和150 min。午餐和晚餐后则集中在90、120 min，个别在60 min和150 min。另外，不同患者血糖峰值最高出现的餐次也存在差异，有的出现在早餐后，有的出现在午餐后，少数出现在晚餐后，见图1。

图1 中年2型糖尿病患者三餐后血糖波动情况图

同餐次后不同时间点比较发现，午餐后60、90、120、150 min与30 min比较差异均有统计学意义(P<0.05)；午餐后150 min与60、90 min比较差异均有统计学意义(P<0.05)；晚餐后60、90、120、150 min与30 min比较差异均有统计学意义(P<0.05)；早餐后各时间点及早、午及晚餐峰值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.5 中年2型糖尿病患者不同起始运动时间降糖效果 研究发现，由于运动起始时间不同，运动前各组血糖值呈现越接近峰值血糖越高的变化趋势，运动后及次日晨各组血糖值均相近，进行协方差分析发现各组差异均无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 中年2型糖尿病患者VO2max及不同强度对应心率分析 VO2max是反映机体心肺功能的综合指标，是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到最大水平时，机体单位时间所能摄取的氧量，是反映人体有氧运动能力的重要指标[3]。VO2max受机体氧运输系统、肌肉组织利用氧的能力、遗传、年龄、性别等因素影响，存在明显的个体差异。所以，糖尿病运动治疗方案要达到个性化，必须测试VO2max，通过VO2max的百分比换算获得受试者的运动强度才能保证运动治疗方案的个性化。本研究发现，中年男性患者的VO2max的绝对值高于女性，且差异有统计学意义(P<0.05)，符合VO2max性别差异，但男女相对值比较差异无统计学意义(P>0.05)。另外，男、女的标准差均较大，说明个体差异较大。这与机体的有氧能力受遗传因素的影响较大有关，进一步证实了测试该指标的重要性。通过VO2max计算、测试获得的每位受试者低、中、高强度对应的心率值，也存在较大的个体差异，同一强度不同患者的心率相差35次/min。所以，测试VO2max是实施个性化运动处方的关键所在。

3.2 中年2型糖尿病患者不同强度及运动时间降糖效果分析 按照美国运动医学学会推荐的糖尿病降糖的运动强度标准为40%～60% VO2max，或是心率的60%～90%最大心率(HR max)，该强度相当于中强度[2]。目前，大多研究者认同中、低强度降糖效果较好，在安排运动强度时，选择最大心率的百分比。李斌等[4]采用60%最大心率，很多学者则用(170-年龄)或根据查表法获得目标心率的方式来确定中强度[5-6]。这样就会出现相同年龄的患者出具相同运动处方的现象，而没有真正结合患者自身的有氧运动能力开出个性化的运动治疗方案。从研究的结果看，15 min的低强度和5 min的中强度运动(5～10 min的热身运动未计算在内，达到目标心率开始计时)时的血糖与运动前比较差异有统计学意义(P<0.05)。45 min或以上的低强度及15 min的中强度运动可使血糖降至空腹时水平，达到良好的降糖效果。另外，相同时间中强度降糖效果均好于低强度,且15、30 min的中强度降糖效果分别好于30、45 min的低强度降糖效果，差异有统计学意义(P<0.05)，说明中强度15 min左右的运动即可达到理想的降糖效果；若身体条件不允许进行中强度运动，45 min的低强度运动也是不错的选择。上述结果与报道的中、低强度降糖效果好于高强度一致，但与中强度至少维持30 min分以上的运动存在分歧[7]，这与运动强度不同有关，虽然同为中强度，报道中多用(170-年龄)来作为目标心率。那么，对于平均年龄52岁的患者，中强度对应的平均心率在118次/min，但本研究设定的平均心率则在126次/min，高于报道心率值，这就节省了患者的运动时间，且降糖效果显著。

3.3 中年2型糖尿病患者血糖峰值及不同起始运动时间降糖效果分析 血糖峰值出现时间及峰值水平是糖尿病患者在安排运动起始时间时，必须考虑的重要因素。研究发现，糖尿病患者早餐后血糖峰值[(60～90)min]一般要较午餐和晚餐提前出现，而午餐和晚餐的峰值时间相近[(90～120)min]，但个别患者在早餐后30、150 min。午餐和晚餐后则集中在90、120 min，个别在60 min和150 min。该结果与报道的1～3 h吻合，但进一步证实了中年糖尿病患者血糖峰值时间存在明显的个体差异。关于起始运动时间的问题大多学者一般都建议在餐后30～90 min进行，尤以建议餐后90 min开始运动所产生的降糖效果最好[8-12]，陈璎珞等[11]则认为峰值前30 min进行运动效果较好。陈庆法[13]认为餐后90 min进行中强度30 min的运动较餐后60 min好,而餐后30 min则最差。陈莉莉[14]发现早餐后和晚餐后1 h运动对控制血糖差异无统计学意义(P>0.05)。本研究发现，峰值前15、30、45、60、75 min进行中强度15 min的运动降糖效果差异无统计学意义(P>0.05)，但从血糖下降率看，峰值前15～30 min降糖效果要好于峰值前45、60 min，峰值前75 min则最差。所以，建议中年2型糖尿病患者应结合自身的血糖峰值时间及峰值情况选择起始运动时间，若峰值在11.1 mmol/L左右，可以接近峰值前进行运动，若峰值明显高于11.1 mmol/L则要根据自身选择的运动强度和运动时间确定，如果进行低强度较长时间运动可以在峰值前30～60 min开始运动，保证峰值时间机体处于运动状态。如果选择中强度时间较短的运动，则可在峰值前15～45 min开始运动，这样可以避免血糖峰值过高，平稳度过峰值时间,减少因血糖过高对身体造成的伤害。

3.4 建议 中年2型糖尿病患者在制定运动方案时，应首先测试VO2max，并了解血糖波动情况，然后根据自身的运动能力及血糖水平，在峰值前不同时间点，选择合适的运动强度实施降糖方案。这样才能确保运动治疗方案的个性化，使运动治疗效果最优化。

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Experimental research on personalized treatment plan for middle-aged type 2 diabetes*

ChangFeng1,2,ZhaoWenyan2,ChenDeming2

(1.DepartmentofExerciseScienceandHealth,HarbinInstituteofPhysicalEducation,Harbin,Heilongjiang150008,China； 2.DepartmentofPostgraduate,WuhanInstituteofPhysicalEducation,Wuhan,Hubei430079,China)

Objective To draw for character effective sports therapy for middle-age patients with type 2 diabetes.Methods Choosing 16 middle-aged patients with type 2 diabetes suitable for sport,testing the VO2max,fasting plasma glucose and the different time points after meals,different intensity exercise corresponding heart rate to find out effective exercise intensity and blood glucose peak time.To determine patients the best starting time,carrying out effective intensity and time exercise 15,30,45,60,75 min before the peak time.Results (1)The blood glucose significantly reduces that 15 min low intensity and 5 min medium intensity were compared with pre-movement(P<0.05),and low intensity at least 45 min,15 min of medium and large strength movement can be dropped to close to fasting blood sugar level.(2) Peak glucose after meals mainly concentrated at 60-90 min after the breakfast,90-120 min after the lunch,60-120 min after dinner,and there was an obvious individual differences,but men and women was no statistical significance(P>0.05).(3) Glucose-lowering effect was no difference of the movement at different time point before the peak,but 15-45 min before the peak time was better.Conclusion The middle-aged patients with type 2 diabetes should combine their own blood glucose peak time,proceeding moderate intensity more than 15 min or low intensity more than 45 min,they can achieve good hypoglycemic effect at 15-45 min before the peak time.

diabetes mellitus,type 2;personalized;exercise therapy;middle age

黑龙江省自然科学基金项目(QC2014085)。 作者简介：常凤(1979-)，博士，讲师，主要从事运动医学的机理研究。

·临床研究

10.3969/j.issn.1671-8348.2015.14.007

R587.1

A

1671-8348(2015)14-1891-03

2014-12-18

2015-02-15)