有氧联合抗阻运动对2型糖尿病患者的效果①

孟晴，陈伟,，张明,，高民

1.徐州医科大学附属徐州康复医院，江苏徐州市221000；2.徐州医科大学徐州临床学院，江苏徐州市221009；3.徐州市中心医院康复医学科，江苏徐州市221009

糖尿病发病率呈持续上升趋势，成为继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后重要的慢性非传染性疾病[1-2]。目前，对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的研究热点多集中在长期药物治疗及以有氧运动为核心的运动疗法，而忽视了抗阻训练的积极作用。有关运动疗法对T2DM患者的影响研究，多涉及血糖、糖化血红蛋白(hemoglobin A1c,HbA1c)、胰岛素、血脂等血液学指标，而对心肺耐力、身体成分、生活质量的关注相对较少[3]。本研究观察个体化有氧联合抗阻运动对T2DM患者的血糖水平、心肺耐力、身体成分及生活质量的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2016年9月至2017年12月于徐州市中心医院就诊的T2DM患者120例，均符合2010年美国糖尿病协会制订的糖尿病诊断标准[4]。

纳入标准：①年龄45~80岁；②生命体征平稳，神志清楚，自愿加入研究并签署知情同意书。

排除标准[5]：①空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)>16.7 mmol/L或血糖波动较大；②并发急性心肌梗死，严重心律失常、心肌病、肝肾功能异常、血压控制不佳；③并发急性感染、糖尿病酮症酸中毒、糖尿病肾病、糖尿病眼底病变、糖尿病足等严重并发症；④患有精神疾病、严重认知障碍，不能配合治疗；⑤有影响运动的神经、肌肉、关节疾病，如骨折、严重骨质疏松等。

剔除和脱落标准：①患者及家属要求终止试验；②不能按照研究方案治疗或中途放弃；③病情变化或其他不良事件等导致不能完成治疗。

入组患者随机数表法分为对照组、有氧组和联合组各40例。三组年龄、性别、体质量指数(body mass index,BMI)、糖尿病病程均无显著性差异(P>0.05)。见表1。

表1 各组一般资料比较

本研究经过徐州医科大学附属徐州康复医院医学伦理委员会批准通过。

1.2 方法

患者治疗期间，用药种类、剂量均无改变，均接受健康教育。对照组未接受特殊运动治疗。有氧组和联合组在康复医生指导和监督下，在康复训练大厅进行训练。有氧组运动方式包括功率自行车、跑步机、楼梯机、健身操、球类运动等，患者可根据自身情况，选择适合的运动形式。运动强度根据心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)的最大心率为基础制定，使目标心率=(最大心率-休息心率)×期望强度+休息心率。期望强度从50%开始，每2周根据患者评估结果，由康复医生调整，直至80%。每次运动从30 min开始循序渐进，至60 min。每周运动3 d，共3个月。

联合组在有氧组的基础上增加抗阻训练。训练方式包括弹力带、哑铃、沙袋、上下肢液阻等，患者可根据自身情况选择；强度为患者Borg自主感觉劳累分级表劳累评分12~13分。每次练习2~4组，每组重复10次，组间休息2 min，每周训练3 d，共3个月[6]。

1.3 评定方法

1.3.1 CPET

采用K4b2型心肺运动测试系统(意大利COSME公司)，选择递增功率运动方案。患者坐在功率自行车上，接好面罩、气体采样线、心电图、血压计袖带。根据患者个体情况，选择10~20 W/min递增方案。先静坐3 min，无功率负荷热身运动3 min，递增负荷下运动8~12 min，转速(60±5)r/min，至Borg自主感觉劳累分级表劳累评分15~17分；无负荷运动恢复6 min。

心肺耐力指标包括峰值运动负荷、无氧阈(anaerobic threshold,AT)、峰值摄氧量(peak oxygen consumption,VO2-peak)、最大代谢当量(metabolic equivalent,MET)、氧脉搏(oxygen pulse,VO2/HR)和二氧化碳通气当量斜率(carbon dioxide ventilation equivalent slope,VE/VCO2slope)。

1.3.2 血糖及相关指标测定

患者空腹8 h~12 h，次日静脉取血。使用日立7170型自动生化分析仪，采用葡萄糖氧化酶法检测FBG，Bio-Bad血红蛋白微柱测定法检测HbA1c，并检测空腹血清胰岛素水平。计算稳态模型胰岛素抵抗指数(homeostasis model of assessment for insulin resistance index,HOMA-IR)。

HOMA-IR=FBG×空腹胰岛素÷22.5

1.3.3 身体成分测定

采用BCA-1C人体成分分析仪(清华同方公司)，测量指标包括脂肪质量和瘦体质量。

1.3.4 生活质量

采用糖尿病特异性生活质量量表(Diabetes Specific Quality of Life,DSQL)，包括生理、精神/心理、社会关系、治疗4个维度，27项，每项1~5级评分，分数越低，受疾病影响越轻，生活质量越好。

1.4 统计学分析

使用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以(xˉ±s)表示，组内治疗前后比较采用配对样本t检验，3组组间比较采用单因素方差分析，两两间比较采用SNK检验；计数资料以频数表示，组间比较采用χ2检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 血糖及相关指标测定

治疗前，3组FBG、HbA1c和HOMA-IR无显著性差异(P>0.05)。治疗后，两运动组FBG、HbA1c和HOMA-IR均显著改善(P<0.001)，联合组优于有氧组，有氧组优于对照组(P<0.05)。见表2~表4。

表2 3组治疗前后FBG比较(mmol/L)

表3 3组治疗前后HbA1c比较(%)

表4 3组治疗前后HOMA-IR比较

2.2 CPET

治疗前，3组心肺耐力各指标均无显著性差异(P>0.05)。治疗后，两运动组各指标均改善(P<0.05)，并优于对照组(P<0.05)；联合组峰值运动负荷优于有氧组(P<0.05)，其余指标两运动组无显著性差异(P>0.05)。见表5~表10。

表5 3组治疗前后峰值运动负荷比较(W)

表6 3组治疗前后AT比较〔ml/(kg·min)〕

表7 3组治疗前后VO2-peak比较〔ml/(kg·min)〕

表8 3组治疗前后MET比较注：a.与对照组治疗后比较，P<0.05

表9 3组治疗前后VO2/HR比较(ml)

表10 3组治疗前后VE/VCO2 slope比较

2.3 身体成分

治疗前，3组脂肪质量、瘦体质量均无显著性差异(P>0.05)。治疗后，有氧组脂肪质量改善(P<0.05)，联合组脂肪质量、瘦体质量均改善(P<0.05)；联合组治疗后瘦体质量优于有氧组(P<0.05)。见表11、表12。

表11 3组治疗前后脂肪质量比较(kg)

表12 3组治疗前后瘦体质量比较(kg)

2.4 生活质量

治疗前，3组DSQL各维度评分均无显著性差异(P>0.05)。治疗后，两治疗组DSQL各维度评分均改善(P<0.05)，并优于对照组(P<0.05)；联合组生理、治疗维度评分及总分优于有氧组(P<0.05)。见表13~表17。

表13 3组治疗前后DSQL总分比较

表14 3组治疗前后DSQL生理维度分比较

表15 3组治疗前后DSQL心理/精神维度分比较

表16 3组治疗前后DSQL社会关系维度分比较

表17 3组治疗前后DSQL治疗维度分比较

3 讨论

糖尿病的治疗是一个综合管理的过程，“五驾马车”理论让无数糖尿病患者获益。有氧运动和抗阻训练是运动康复的两种主要方法，在提高人体功能方面的作用已得到证实。

本研究显示，有氧运动能使患者FBG、HbA1c和HOMA-IR下降，与李源源等[7]的研究结果相似。运动能增加细胞膜葡萄糖运载体4数量，促进细胞内信号传导通路上信号蛋白表达，增加骨骼肌对葡萄糖摄取和对胰岛素敏感性[8-9]。有氧运动能增加能量消耗，减少脂质堆积，减少炎性因子表达，从而增加骨骼肌摄取葡萄糖和胰腺分泌胰岛素的能力[10]。

有氧联合抗阻训练较单纯有氧运动能更显著改善T2DM患者FBG、HbA1c和HOMA-IR，与AminiLari等[11]和李小玲等[12]的研究结果相近。抗阻训练是通过特定肌群收缩对抗外来阻力的无氧运动方式，抗阻运动不仅能改善胰岛素抵抗，增加胰岛素对葡萄糖的转运能力[13-15]，还能增加肌纤维数量和体积，增强肌力，从而增加肌肉对葡萄糖的摄取和利用。可能由于有氧运动增强胰岛素敏感性和对葡萄糖摄取需要较长时间，而抗阻训练可以在较短时间增加肌肉量、增大肌纤维体积，从而增加肌肉对葡萄糖的摄取，而且运动后肌肉对葡萄糖的摄取利用会持续数小时，能使血糖控制更趋稳定。

CPET运用整体整合新理论体系对运动期间循环、呼吸、血液、代谢等多系统功能的连续动态变化进行整合分析[16]，是无创评价人体整体和心肺功能的金标准，在评估T2DM患者运动能力、制定康复运动处方、评价康复效果及预后预测等方面有独特优势[17]。

T2DM患者峰值运动负荷、AT、VO2-peak、MET、VO2/HR和VE/VCO2slope较正常人减低[18]。本研究显示，运动后，患者气体交换和通气反应均改善，与Lin等[19]结果一致。常凤等[3]报道运动对心肺耐力的改善无显著性差异，考虑与运动强度的选择有关。本研究选择强度为50%~80%，时间为30~60 min循序渐进的运动方案，而常凤等[3]有氧运动强度设定为50%最大摄氧量，时间30 min，低于本研究的运动强度。提示合理的运动处方对治疗效果有决定性意义。有氧运动过程中，肌肉血管内皮生长因子能促进毛细血管再生，更好营养骨骼肌[20]，有效刺激各个系统适应性反应，调节代谢，增加线粒体密度和氧化酶活性[21]，增强骨骼肌对氧气的摄取[22-23]；有氧运动还能改善心血管功能[24]，从而改善心肺耐力。

联合抗阻训练后，峰值运动负荷组较单纯有氧运动提高，可能是由于抗阻训练增加患者肌力，CPET过程中抵抗递增阻力的能力更强。但AT、VO2-peak、MET、VO2/HR和VE/VCO2slope均与单纯有氧运动无显著性差异，可见有氧运动是提高心肺耐力的基础[25]。

本研究还发现，运动治疗后脂肪质量下降，与Bacchi等[26]的结果相似。运动时，骨骼肌供能物质由肌糖转换为葡萄糖和游离脂肪酸，且脂肪组织和骨骼肌内脂肪动员增强，提高脂质代谢水平，从而减轻脂质堆积。联合抗阻训练后，降低体脂效果稍优于单纯有氧运动，但未出现显著性差异，与Jennings等[27]的报道一致，考虑抗阻训练以糖氧化供能为主导，脂肪供能比例少。

联合抗阻训练后，瘦体重较治疗前增加，效果优于单纯有氧运动。抗阻训练能改善骨骼肌收缩功能，增加骨骼肌纤维密度，使骨骼肌体积增大、力量增强，骨骼肌纤维增生，对胰岛素敏感性更高，产生更多线粒体[28]。另外，抗阻训练在增加骨密度、骨骼肌力量、肌肉耐力，提高基础代谢率方面更具优势，能帮助患者更好完成有氧运动，增强有氧运动效果[29]。T2DM患者进行抗阻力量训练，对增加肌肉含量非常必要。

T2DM是一种慢性终身性疾病，患者生活质量受到影响。DSQL作为评价糖尿病患者生活质量的专用量表，能灵敏全面地反映患者生活质量。本研究显示，运动能使T2DM患者生活质量改善，且联合运动效果更佳。各组患者生活质量评分基本与血糖控制水平、心肺耐力、身体成分等检查结果一致。

综上所述，单纯有氧运动能改善T2DM患者血糖、心肺耐力、身体成分、生活质量，联合抗阻训练后，效果进一步提高。

本研究样本量偏小，疗效评价时间较短。有待进一步实施长期前瞻性随访研究，加以明确。