有氧运动对糖尿病大鼠糖代谢影响及其降糖作用研究

田广，黄小龙，龚云

（1.陇南师范高等专科学校，甘肃成县742500；2.西北师范大学体育学院，甘肃兰州730070）

有氧运动对糖尿病大鼠糖代谢影响及其降糖作用研究

田广1，黄小龙1，龚云2

（1.陇南师范高等专科学校，甘肃成县742500；2.西北师范大学体育学院，甘肃兰州730070）

为证实适宜有氧运动具有促进糖尿病患者康复的作用，将链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠跑台训练7周，取血检测血糖、胰岛素、糖化血清蛋白以及体重等指标。结果表明：有氧运动对糖尿病大鼠血糖、糖化血清蛋白、胰岛素水平等有一定影响，能促进胰岛素分泌，改善糖代谢状况，降低血糖，促进糖尿病康复。

有氧运动；血糖；胰岛素；糖化血清蛋白

糖尿病是一种由于胰岛素分泌缺陷及（或）其生物学作用障碍引起的以高血糖为特征的代谢性疾病，已成为继肿瘤、心血管疾病之后导致死亡的第三大疾病［1，2］，其危害性巨大。因此，研究糖尿病运动康复治疗有一定的社会意义。运动、药物治疗和饮食控制目前仍是治疗糖尿病的三大主要方法，单独采用合理的运动疗法对糖尿病的作用仍需深入探讨。

1　研究对象与方法

1.1对象

健康雄性Wistar大鼠40只（购自兰州大学实验动物中心），体重180～200 g。

1.2方法

1.2.1糖尿病模型的建立及分组所有大鼠适应性喂养一周并进行强度为15 m/min开始的递增跑台练习，之后禁食12～16 h（期间不禁水），称体重后尾静脉取血测空腹血糖。取10只设为正常对照组（N），按60 mg/kg体重腹腔注射1%柠檬酸缓冲液［3］；其余大鼠腹腔快速注射同量的链脲佐菌素（STZ），用1%柠檬酸缓冲液配制STZ，30 min内注射完毕，48 h后连续3天同一时间尾静脉取血测空腹血糖，血糖≥16.67 mmol/L即为建模成功［3］。期间死亡4只，剔除6只，将成功建模的20只大鼠（糖尿病组）再随机分为糖尿病运动实验组（DS，10只）和糖尿病对照组（D，10只）。

1.2.2大鼠训练将Bedford跑台训练方法［4］略加改动，强度为25 m/min，30 min/d，每天训练一次，每周6天，星期天休息，持续7周。训练时间均在下午16：30～18：00，坡度为零。训练期间，每周测一次体重，并观察饮食变化和精神状态。期间所有大鼠饮水、进食均自由（见表1）。

1.2.3实验试剂链脲佐菌素（sigma公司产品），生物用活性炭，戊巴比妥钠，三氯乙酸，95%乙醇，无水乙醇，丙酮，蒽酮，硫酸，葡萄糖，柠檬酸，柠檬酸钠，盐酸，Tris，EDTA-2Na，糖化血清蛋白试剂盒（购于南京建成生物科技有限公司），胰岛素放射免疫试剂盒（购自潍坊三维生物工程集团有限公司）。

表1　大鼠适应性及正常训练强度、时间安排

1.2.4指标测试及数据处理大鼠均笼内正常饲养。糖尿病运动实验组连续运动训练42天，于最后一次运动结束当天所有大鼠用电子天枰测定体重，尾静脉取血测定血糖，毕即断头取血测定胰岛素、糖化血清蛋白（GSP）。

实验数据采用SPSS 13.0处理，组间差异比较采用单因素方差分析，结果用（±s）表示。

2　实验结果

2.1建模前后及实验末大鼠血糖比较（见表2）

表2　大鼠血糖变化（±s，mmol/L）

表2　大鼠血糖变化（±s，mmol/L）

注：#表示与N比较，P＜0.01；*表示与D比较，P＜0.05

建模前4.36±0.15 4.36±0.15 4.36±0.15组别建模一周后数量（只）实验末NDD S 10 10 10 4.46±0.22 19.10±3.54 19.10±3.54 ## 5.01±0.30 17.10±3.16 14.52±3.30 #*

按60 mg/kg注射STZ两天后连续3次测糖尿病组大鼠血糖，并与正常对照组比较，前者明显升高，已超过16.67 mmol/L，说明建模是成功的。

糖尿病运动实验组连续7周25 m/min跑台训练后，与糖尿病对照组比较，血糖降低明显，说明运动具有降低糖尿病患者血糖水平的作用。

2.2实验各阶段大鼠体重变化

“多饮、多食、多尿，体重减轻”的“三多一少”症状是糖尿病的典型外显标志。本实验发现，建模成功后，糖尿病组大鼠明显出现上述症状且精神状态不佳。如表3、图1、图2所示，建模成功后，糖尿病对照组大鼠体重平均每周只增加1.84 g，相对于正常对照组大鼠的每周增加7.57g以及它们消耗的食饵，前者体重增长几乎停滞，且每周尿量明显多于其他两组。相对而言，糖尿病运动实验组从第3周开始，体重增加明显，且每周以5.93 g的速度增加，说明运动可以减轻糖尿病“三多一少”的症状。

表3　建模前后、实验末各组体重比较（±s，g）

表3　建模前后、实验末各组体重比较（±s，g）

注：#表示与N比较，P＜0.01；*表示与D比较，P＜0.05

图1　实验过程大鼠体重变化

图2　实验结束大鼠体重比较

2.3实验末血清胰岛素、糖化血清蛋白水平比较（见表4）

表4　实验末各组血清胰岛素、糖化血清蛋白水平比较（±s）

表4　实验末各组血清胰岛素、糖化血清蛋白水平比较（±s）

注：#表示与N比较，P＜0.01；*表示与D比较，P＜0.05

胰岛素（UIU/ml）15.26±2.30 6.79±0.48#7.27±0.80*组别数量糖化血清蛋白（mmol/L）NDD S 10 10 10 2.43±0.42 5.10±0.77#3.43±0.24*

由表4可见，糖尿病运动实验组大鼠连续7周跑台训练后，与糖尿病对照组相比血清胰岛素水平有所升高，糖化血清蛋白水平显著下降，说明此手段通过调节胰岛素水平影响糖化血清蛋白水平，进而改善高血糖状况，有效促进机体糖的正常吸收利用。

3　讨论

按60 mg/kg注射STZ两天后连续3次测糖尿病组大鼠血糖和正常对照组比较，前者明显升高，已超过16.67 mmol/L，说明建模成功，且STZ所致的模型稳定性较好［5］。

梅郁等［6］报道，大鼠进行7周跑台训练和人进行16周有氧训练效果类似。运动训练可引起多种代谢适应，其中某些机制可能会提高胰岛素敏感性，加强对葡萄糖的分配利用，从而降低血糖，对糖尿病尤其是2型糖尿病的治疗和康复有利［7，8］，与本实验结果一致。但本实验糖尿病运动实验组进行连续7周25 m/min的跑台训练后，与糖尿病对照组比较，血糖水平降低，说明运动对降低糖尿病血糖水平是有效的。但和正常对照组相比，还不太理想，说明单一的运动手段降低糖尿病血糖水平的作用还是有限的。

对大鼠进行7周有氧运动训练后，其糖化血清蛋白水平也显著降低。GSP是血液中的葡萄糖与白蛋白和其他蛋白分子N端氨基发生非酶促糖化反应形成的酮胺结构，其半衰期较长，约为21 d。故测定GSP可有效反映患者1～2周内平均血糖水平，而且不受当时血糖浓度的影响。本实验发现，持续的有氧运动能有效降低血糖水平，使葡萄糖和其他血蛋白的非酶促反应降低并使糖代谢及利用趋于正常化。

糖尿病患者具有典型的“三多一少”症状，即多饮、多食、多尿和持续性体重减轻。注射STZ一周后，大鼠食量、饮水量和尿量明显增加，动作迟缓、反应淡漠，精神不佳，持续进行有氧运动训练后，糖尿病运动实验组大鼠上述症状有所好转，说明适宜的有氧运动能改善糖尿病所致的“三多一少”症状。

总之，适宜的运动可以降低血糖和糖化血清蛋白水平，增强胰岛素分泌及其敏感性，但单一的运动手段似乎还不能完全解决所有问题。另外，诸如运动能增强GLUT4的转运、表达［3］，以及增强在细胞信号转导中具有重要作用的丝裂原活化蛋白激酶p38MAP［3］的作用和糖代谢相关酶的活性等此类深层机制，仍有待进一步研究。

［1］Albrisht A．What is public health practice telling us about diabetes［J］. Am Diet Assc，2008（108）：12-18.

［2］吕卓人.临床医学概论［M］.北京：科学出版社，2001.

［3］朱红军，江钟立，张秀伟，等.耐力训练对糖尿病大鼠骨骼肌p38信号激酶的调节作用［J］.中国康复医学杂志，2004，19（4）：249.

［4］Bedford T G，Charles M T，Noela C W，et al.MaxiumOxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures［J］. Appl Physiol，1979，47（6）：1278-1283.

［5］郑素玲，陈超.链脲佐菌素诱导小鼠Ⅱ型糖尿病模型的研究动物医学进展［J］.生理学杂志，2010，13（1）：36-38.

［6］梅郁，张缨.运动与胰岛素敏感性［J］.北京体育大学学报，2002，6（25）：103-106.

［7］熊艳，梁奕铨.中等强度急性运动负荷对Ⅱ型糖尿病的降糖作用［J］.广州医药，1999，30（5）：14-15.

［8］邸国勋，吴国梁.糖尿病的运动疗法［J］.中华医学杂志，1984，3（12）：155.

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1671-1246（2015）23-0101-02