代谢综合征最适运动处方及其机制的研究进展

林乐涛，董爱梅



·新进展·

代谢综合征最适运动处方及其机制的研究进展

林乐涛，董爱梅

代谢综合征(MS)是中心型肥胖、高血糖、高血压及血脂异常聚集发病的一种临床综合征，严重影响着人类健康。运动可以改善脂肪因子的表达水平、促进骨骼肌的糖代谢和分泌功能、改善血管内皮细胞的损伤修复功能，从而有效预防和切实改善MS。本文以近期相关研究为基础，主要从运动形式、运动频率与持续时间、运动强度3个方面对MS的最适运动处方进行综述，并明确其进一步的研究方向，以期为MS的临床治疗和相关科研提供参考。

代谢综合征X；运动疗法；机制

林乐涛，董爱梅 .代谢综合征最适运动处方及其机制的研究进展[J].中国全科医学，2016，19(28)：3509-3512.[www.chinagp.net]

LIN L T,DONG A M.Research progress on the optimal exercise prescription of metabolic syndrome and its mechanism[J].Chinese General Practice，2016，19(28)：3509-3512.

代谢综合征(metabolic syndrome，MS)是中心型肥胖、高血糖、血脂异常及高血压等多种代谢危险因素在同一个体中聚集的临床综合征[1]。中华医学会糖尿病分会2013年修正了适合中国人群的MS定义，即包含以下5项中的3项及以上者可诊断为MS：(1)腹型肥胖：腰围，男≥90 cm，女≥85 cm；(2)高血糖：空腹血糖(FPG)≥6.1 mmol/L或餐后2 h血糖(2 hPG)≥7.8 mmol/L，和/或已确诊为糖尿病并接受治疗者；(3)高血压：血压≥130/80 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，和/或已确诊为高血压并接受治疗者；(4)空腹三酰甘油(TG)≥1.70 mmol/L；(5)空腹高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)<1.04 mmol/L[2]。MS严重影响机体健康，是心血管疾病和2型糖尿病的重要危险因素[3-4]。我国的MS患病率高达16.5%[5]，已经成为亟待解决的公共卫生问题。经既往研究结果证实，运动干预能有效改善MS患者的相关指标[6-9]，积极运动可明显降低MS发病率[7]。近年来，运动疗法在MS患者的临床治疗中越来越受到重视，运动处方指根据患者的健康状况、体力及心血管功能等，对患者的运动种类、运动强度、运动时间及运动频率进行指导，并提醒其运动注意事项。本文分析了运动改善MS的相应机制，并以近期研究为基础对MS的最适运动处方进行探讨。

1　运动改善MS的相应机制

1.1运动可以改善脂肪因子的表达水平有研究结果显示，MS患者血清中的脂肪因子，如瘦素[10]、抵抗素[10]、白介素8(IL-8)[11]、超敏C反应蛋白(hs-CRP)[12]、可溶性细胞间黏附因子-1(CAM-1)[13]均在运动干预后有所下降，有利于改善胰岛素抵抗、减轻血管炎性反应。内脂素(visfatin)是近年来关注度较高的脂肪因子之一，詹晓梅等[14]的Meta分析结果显示，肥胖和2型糖尿病患者的内脂素水平高于健康人群，运动干预后，肥胖患者的内脂素水平较干预前明显降低。内脂素与前B细胞集落增强因子的结构相同，具有胰岛素样作用，能够促进脂肪的积聚和合成，通过促进葡萄糖的摄取来降低血糖，并促进脂肪细胞分化[15]。

1.2运动可以改善骨骼肌的糖代谢和分泌功能经临床研究证实，规律运动可通过改善骨骼肌细胞代谢，减少MS发生，特别是降低血糖，且降血糖作用独立于运动相关的身体脂肪含量变化[16]。运动可以促进腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路上信号蛋白的表达，从而促进葡萄糖转运体4(GLUT4)由细胞内到细胞膜的转位，进而增加骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取。这与胰岛素通过磷脂酰肌醇 3-激酶(PI3K)信号通路介导GLUT4的转位机制并不相同，两者具有重叠作用[17]。

另外，运动也可以调节骨骼肌细胞因子(myokine)的分泌，从而改善MS。运动可以促进骨骼肌细胞分泌白介素6(IL-6)，进而增强骨骼肌和脂肪对胰岛素的反应[18]。鸢尾素(irisin)是近年来较受关注的肌细胞因子，于2012年被发现[19]，可将白色脂肪转化为棕色脂肪并氧化[20]。2型糖尿病患者的血清鸢尾素水平较健康人群低，且与胰岛素抵抗的发生发展有关[21]。HUH等[22]通过研究发现，不同的运动强度下，血液循环中的鸢尾素均会在运动开始后迅速升高，在运动1 h后下降，且进行抗阻运动时鸢尾素的升高幅度大于有氧运动。艾华等[23]认为，鸢尾素可能是一种在急性运动时产生适应性和调节性的应激因子。

1.3运动可以改善血管内皮的损伤修复功能MS患者的血管舒张功能(FMD)存在异常。鲁志炜等[24]发现，经过3个月的规律游泳运动后，MS患者血流介导的FMD与反应性充血(RH)状况均有所改善，DONLEY等[25]发现规律运动后MS患者的颈动脉-股动脉脉搏波速度(cfPWV)有所降低。随着干细胞相关研究的不断深入，研究者发现运动对FMD的改善与内皮祖细胞(EPCs)促进血管内皮修复功能有关。SONNENSCHEIN等[26]的研究结果表明，运动可以明显增强EPCs对血管内膜损伤的修复能力，并且使EPCs产生一氧化氮(NO)增加，进而改善患者FMD。

2　MS的最适运动处方

2.1运动形式：有氧运动与抗阻运动相结合有氧运动是临床上推荐给MS患者的主要运动形式，大量的人体和动物研究均证实了有氧运动在减轻胰岛素抵抗和炎性反应方面的作用[27]。随着对骨骼肌糖代谢和分泌功能的深入认识，可以对骨骼肌起到训练效果的抗阻运动也日益受到研究者的关注，其可以作为预防和改善MS的重要训练组分，是美国心脏病协会推荐用来预防心血管病的有效方式之一[28]。与有氧运动相比，抗阻运动可以更明显地提升基础代谢率，改善胰岛素抵抗，使机体更有效地控制血糖，同时可以有效增加骨密度[29]；但有氧运动在减少体脂、降低血压等方面更有优势[27]。因此，将两种运动形式相组合是目前更为推荐的改善MS的运动处方。即使对于老年人也建议进行一定量的抗阻运动，有研究结果表明老年人在经过10周以上的抗阻运动后，骨骼肌质量仍有所增加[30]。但目前，关于MS患者抗阻运动最佳频率、持续时间与强度的研究较少，美国糖尿病协会鼓励2型糖尿病成年患者每周至少进行2次抗阻运动，训练强度以轻度或中度为主[31]。

2.2运动频率与持续时间：有氧运动一周分多次运动，共150 min研究结果表明，每周保证至少150 min的有氧运动较为合适[6]。同时，建议运动分多次进行：中等强度运动的时间建议在30 min以上，以30～60 min为宜；一周内的几次运动应分散在不同日期，如每周运动5 d，每天运动30 min。对于每次运动的休息安排，SALAS-ROMERO等[32]认为，间歇休息的有氧运动对MS的改善效果优于连续有氧运动，这与张忍发等[33]的研究结果一致。

2.3运动强度：有氧运动需确定个体化的最大脂代谢强度美国国立卫生研究所的研究结果显示，中等强度的有氧运动对于MS的改善效果明显优于低强度和高强度的有氧运动，且推荐运动强度为8 kcal·kg-1·周-1[34]。但EARNEST等[35]以50%、100%、150%的推荐值对绝经后MS患者进行有氧运动训练，结果显示低于推荐值的运动强度能达到甚至超过推荐运动强度的MS改善效果。由此可见，对于不同年龄段、不同性别、不同基础疾病的亚人群，有氧运动强度应该具有个体化。

也有学者推荐，以个体化的最大脂代谢强度作为最适强度。人体的脂氧化率在低、中等运动强度阶段呈上升趋势，至中、高等运动强度阶段则表现为下降趋势，故最大脂代谢强度应该是脂氧化率峰值所对应的有氧运动强度，不同个体需要通过LIPOXmax功率车递增负荷法来确定自身的最大脂代谢强度[36]。基于最大脂代谢强度的有氧运动具有明显改善肥胖的作用，同时还具有降低胰岛素抵抗、降低血糖的效果[37]。随着最大脂代谢强度检测程序和计算方法的日益完善，最大脂代谢强度运动处方也作为一种更具个体针对性的有氧运动模式，逐步在临床上开展、应用。

3　问题及展望

随着生活水平的改善和生活方式的改变，MS患者数量递增。运动是最为经济、有效的预防和改善MS措施，应得到更加深入的研究。社区医生应该利用可长期随访居民的优势，在社区医疗中长期地对不同人群的最佳运动处方进行探索。

3.1增加对病情较轻MS患者的关注MS定义中血压、血糖、血脂指标的截点均低于高血压、糖尿病及高脂血症的临界值[2]。故日常工作中应加强对病情较轻MS患者的关注，即加强对根据指标可诊断为MS、但尚不能诊断为高血压、糖尿病或高脂血症患者的关注。对该类人群进行有效筛查，并进一步为其提供较为适合的运动形式、运动时间与运动休息方式，设计出最适个体化运动处方。这可以减少高血压、糖尿病、高脂血症的患病率，从而切实减轻社会医疗负担。

3.2探索中老年人的最适抗阻运动方案目前对于MS患者的抗阻运动方案仍有待研究，尤其是中老年MS患者。DUTHEIL等[38]的研究结果显示，在50～70岁的MS患者中，高强度抗阻运动的MS改善效果优于低强度运动。但考虑到年龄较大患者的体力相对有限，其抗阻运动耐受程度不高，且高强度抗阻运动具有诱发心肌梗死和脑栓塞等的风险，故应进一步探讨不同年龄段中老年MS患者的最适运动强度。此外，研究还可以调整有氧运动和抗阻运动的组合比例，以及两种运动的最有效组合形式，如交替进行或分开训练，从而探索出中老年患者的完整最适运动方案。

3.3根据代谢指标区分不同亚群以制定精准处方MS患者各项指标存在差异，对运动治疗的灵敏度也有所不同。GAUDREAULT等[39]的研究结果表明，腹围较大、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)较低的MS患者，可以通过运动有效降低血压，因而推荐对腹围较大MS患者采用运动疗法进行血压控制。建议根据患者代谢指标的不同，区分不同亚群，进而发现对运动疗法灵敏度较高的亚群，针对该亚群确定出有效降低特定指标的精准处方。

作者贡献：林乐涛负责文献收集、文章撰写，董爱梅负责文章审核及修改。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：王凤微)

Research Progress on the Optimal Exercise Prescription of Metabolic Syndrome and Its Mechanism

LINLe-tao,DONGAi-mei.

PekingUniversityFirstHospital,Beijing100034,China

Correspondingauthor:DONGAi-mei,EndocrinologyDepartment,PekingUniversityFirstHospital,Beijing100034,China;E-mail:dongaimei1975@sina.com

Metabolic syndrome(MS) is a group of clinical symptoms,including central obesity,high blood sugar,high blood pressure and dyslipidemia,which influenced human health seriously.Exercises can improve the expression level of adipocytokines,promote the glucose metabolism and secretion function of skeletal muscles,and improve the repairing capacity of damages in vascular endothelium,so as to effectively prevent and improve the metabolic syndrome.Based on recent studies,this paper summarized the most proper exercise prescription for MS from the form of exercise,the frequency and duration of exercises,and intensity of exercises.Future direction was further clarified to provide reference for clinical treatment and relevant scientific research for MS.

Metabolic syndrome X;Exercise therapy;Mechanism

北京大学医学部大学生创新实验项目

100034 北京市，北京大学第一医院(林乐涛)，内分泌科(董爱梅)

董爱梅，100034 北京市，北京大学第一医院内分泌科；E-mail：dongaimei1975@sina.com

R 589

ADOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.28.026

2016-04-09；

2016-07-23)