椭圆机高强度间歇训练与有氧训练对T2DM患者糖脂代谢与体质指标的影响

袁爱国，雷雨，谭万寿，刘向辉，刘辉文，陈松娥

(1．邵阳学院 体育学院，湖南 邵阳，422000；2．贵州铜仁学院 大健康学院，贵州 铜仁，554300；3．邵阳市中心医院，湖南 邵阳，422000)

中国2型糖尿病防治指南(2013年版)[1]中指出，糖尿病、肿瘤和心血管疾病等非传染性疾病(noncommuniable diseases，NCD)是当今世界的主要死因(占63%)。指南[1]数据显示，在我国患病人群中，以2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)为主，T2DM占9成以上。随着科技的发展和社会的进步，对T2DM的治疗和干预手段也日渐增多，运动疗法也日趋盛行，中国糖尿病协会(Chinese diabetes society,CDS)和美国糖尿病协会(the American diabetes association,ADA)都推荐在适合运动的T2DM人群中开展运动疗法。美国运动医学会(American college of sports medicine,ACSM)近几年的年会口号均为“运动是良药”。但现代人生活节奏加快，单次时间持续长的运动往往难于坚持，而高强度间歇训练(high-intensity interval training，HIIT)因单次耗时少、运动效果好而重新受到国内外研究者和锻炼者的关注[2]。

近几年来，HIIT重新成为当前的研究热点，有关HIIT方面的综述和研究在国内医学和体育刊物上相继发表，但研究对象主要是运动员和健康人群[3-4]，缺少对HIIT在慢性病尤其是在糖尿病中的实验研究。据Meta分析结果显示，HIIT对心脏病人心血管功能的影响比有氧训练的优势更明显[5]，但在T2DM患者中影响如何，目前国内还未见有关此方面的研究，故本研究欲通过12周的HIIT和有氧训练方案，比较两种训练方案对T2DM患者糖脂代谢与体质指标的影响，以期在T2DM患者中推广高强度间歇训练法，提高T2DM患者的体质健康水平和生活质量。并对两种训练方案的依从性和时效性进行探索，以推广HIIT在其他慢性病防治中的应用。

1 对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为2017年4～10月间被邵阳市中心医院确诊为2型糖尿病的男性患者40人，其中4人因有严重并发症和运动禁忌症而被排除，病人符合1999年WHO和《2013年中国糖尿病防治指南》中糖尿病诊疗标准(空腹血糖超过7mmol/L)。将36人按随机数字表分成三组：HIIT训练组(12人，H组)、有氧训练组(12人，A组)和对照组(12人，C组)。三组均按医生要求服用等量的降糖药二甲双胍、降脂药阿托伐他汀和降压药氨氯地平，对照组只服药，不进行任何运动训练，两实验组按运动方案进行训练。

为保证受训者安全，在训练开展前，首先运用12导心电图运动负荷试验[6]在功率自行车上对训练组成员进行了心血管疾病的排查，一有不良反应，立即终止试验。递增负荷运动试验参考ACSM第八版测试手册[7]。测试中，根据ACSM第八版测试手册[7]的终止运动标准，在受训者发生不适时，应立即终止运动。

本研究获中心医院伦理委员会审核后并予以通过，患者在研究开始前已知情并同意。

1.2 研究方法

训练方案(间歇训练和有氧训练)：每周三次(隔天进行)，分别进行12周的训练。运动训练方案参考了王娟等[8]的综述和FEX等[9]的研究，并加以适当改进，训练方案如下：

1)高强度间歇训练：每次运动的持续时间大概为40min。包括5min的准备活动(60%～65%HRmax)和5min的整理活动(60%～65%HRmax)，患者在椭圆机上进行30s强度为80%～85%HRmax的冲刺跑，90s休息，重复10次，每周训练3次，每次间歇训练的时间约为30min[10]，采用广州市康宜体育用品有限公司的KY-8063型智能椭圆机进行训练，设定训练参数为步幅45cm、步高25cm、步宽15cm。以上训练根据患者的体质状况逐步进行。

2)有氧训练：每次运动的持续时间大概为70min，患者在中心医院的运动康复中心进行步行运动。包括5min的准备活动(60%～65%HRmax)和5min的整理活动(60%～65%HRmax)，采用快慢步行交替相结合的方式，10min快速步行(120～150步/min)，再加6min的慢速步行(80～100步/min)，如此运动约60min[11]，每周训练3次。

以上训练均在邵阳市中心医院运动康复中心实行，实验数据分析在该院的内分泌科进行。康复中心训练前后采集的数据包括腰围、体质指数。体质指数(BMI)=体质量(kg)/身高2(m2)、体脂百分比(%)=(4.570/身体密度-4.142)×100，体重、腰臀比和血压，血液样本采集的数据包括糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖(FBG)、高低密度脂蛋白(HDL-C、LDL-C)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(Tch)。

1.3 统计学方法

2 实验结果

2.1 实验对T2DM患者糖脂代谢指标的影响

通过12周的实验后，三组的糖脂代谢指标HbA1c、TG、FBG、Tch和LDL-C均较实验前有不同程度的下降，但两实验组的下降更显著(P<0.05或0.01)；两实验组的HDL-C变化不明显，差异无统计学意义(P>0.05)；两实验组的糖脂代谢指标下降水平差别不大(P>0.05)，但H组的HDL-C改善幅度稍优于A组(P>0.05)，见表1。

组别HbA1c/%TG/(mmol/L)FBG/(mmol/L)Tch/(mmol/L)LDL-C/(mmol/L)HDL-C/(mmol/L)H组训练前7.27±2.422.23±0.228.17±2.166.22±1.354.56±0.650.86±0.24训练后4.32±2.37∗1.32±0.20∗6.08±2.12#4.11±1.38∗2.43±0.57∗0.89±0.27A组训练前7.25±2.342.19±0.188.18±2.226.31±1.424.61±0.480.87±0.32训练后4.36±1.48∗1.28±0.16#6.11±2.18#4.23±1.34∗2.52±0.36∗0.88±0.27C组训练前7.31±2.422.21±0.238.23±3.216.18±1.674.61±0.740.87±0.21训练后7.23±2.542.12±0.248.11±2.236.12±1.564.48±0.680.88±0.23

注：与训练前比较，*P<0.01，#P<0.05，下同。

2.2 实验对T2DM患者体质指标的影响

12周实验后，两实验组的体质指标WHR、BW、体脂百分比、WC和BP显著减小(P<0.05)，但BMI变化不明显，差异无统计学意义(P>0.05)；C组除BP明显下降外(P<0.05)，其他体质指标变化不明显，差异无统计学意义(P>0.05)； H组的WHR、BMI、体脂百分比、WC和BP改善幅度稍优于A组(P>0.05)，见表2。

组别WHRBMI/(kg/m2)体脂百分比/%体重/kgWC/cmSBP/mmHgDBP/mmHgH组训练前0.96±0.0627.14±4.4234.42±4.4782.94±10.2597.68±8.57154.42±6.4795.36±7.64训练后0.86±0.07#26.56±4.4825.84±5.32#73.52±9.36#84.61±7.63#122.21±6.53#75.32±8.16#A组训练前0.94±0.0526.22±5.3634.28±4.5882.76±11.3297.26±8.67153.18±6.3894.32±8.46训练后0.85±0.04#25.68±4.5626.24±4.46#73.48±9.24#84.32±7.58#123.15±6.46#76.26±8.22#C组训练前0.94±0.0426.32±5.3434.26±4.4682.54±9.4297.32±8.56153.16±6.5294.41±9.16训练后0.94±0.0326.28±4.6834.25±4.4782.62±10.5497.26±8.62130.24±5.74#80.23±9.28#

3 分析与讨论

目前世界上公认的治疗糖尿病方法包括：饮食控制、运动疗法、药物治疗、血糖监测和糖尿病教育，而运动疗法是目前的研究热点之一。中国2型糖尿病防治指南(2013年版)和2016年美国糖尿病诊疗标准均建议在适合运动的糖尿病患者进行中等强度的有氧运动或高强度体力活动。

高强度间歇训练(HIIT)是指在较短时间内交替出现高强度运动和短时间歇(低度运动或静息)，且每两次训练间受训者恢复不足的多组重复运动。出于安全考虑，HIIT以前的主要应用对象为高水平运动员和普通人群，较少应用于慢性疾病患者。椭圆机(elliptical trainer)是健身俱乐部或运动康复中心较为常见的心肺适能运动训练工具，由于其对老年人膝关节有保护作用，可通过上下肢合作控制速度和频率，因此广受老年人的喜爱。但目前国内在椭圆机上对T2DM患者进行HIIT的研究还未见报道。本研究显示，椭圆机HIIT能显著改善T2DM患者的糖脂代谢，并能改善患者的体质，改善程度明显优于仅服用药物的对照组，与FEX等[9]的研究结果基本一致。

有氧运动(aerobic exercise)是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。步行是最常见、最简单易行和最经济有效的有氧活动方式之一，赵永红等[12]对老年T2DM患者进行了为期8周的步行运动训练后发现，HbA1c、FBG和餐后2h血糖均显著降低(P<0.01)，提示步行训练能有效改善老年T2DM患者的糖代谢。李荣娟等[13]的研究也表明有氧训练能改善老年男性T2DM患者的糖脂代谢水平。本研究对T2DM患者进行了12周步行运动训练，结果表明，该组T2DM患者的体质和糖脂代谢指标均获得明显改善，改善程度远大于仅服用药物的对照组，与上述研究结果一致，表明步行运动能改善T2DM患者的糖脂代谢，增强患者体质。

与有氧训练相比，本研究发现HIIT有两方面的优势：一是时效性，能用较少的时间而达到与长时间有氧训练相似的效果，本研究中，HIIT所用的时间约为有氧训练的一半，但其指标的改善均稍优于有氧训练组，尤其以HDL-C更为显著；二是依从性，本研究中H组无人退出，而A组有2人因个人原因退出(后对2人的回访得知，2人因步行时间太长而放弃训练)。这与JUNG等[14]对糖尿病前期病人为期4周的HIIT和MICT研究结果基本一致，其发现坚持规定方案的HIIT个体(89±11)%比MICT个体(71±31)%更多，提示相比有氧训练，HIIT的依从性可能更高。

根据上述HIIT优势，已有学者建议HIIT替代有氧运动，JUNG等[14]认为，糖尿病前期病人中，HIIT可作为MICT的有效替代，尽管他们的研究对象是糖尿病前期病人。VELLA等[15]对超重和肥胖成人进行了HIIT和MICT的依从性和愉悦水平方面的比较研究，发现两种训练方式的依从性分别为(93.4±3.1)% 和(93.1±3.7)%，提示HIIT的依从性略优于MICT。在本研究中，基于两种方式的疗效比较，也基本支持在T2DM患者中应用HIIT替代有氧运动或作为有氧运动的有益补充。虽然王娟等[8]对HIIT降低T2DM和糖尿病前期人群心血管疾病风险的有效性和安全性进行了综述，但未能得出明确的结论。

越来越多的研究表明，对于无运动禁忌T2DM患者，在进行药物治疗和饮食干预的同时，应适当开展运动疗法。但在运动形式的选择上，应根据患者自身的身体状况来确定是选用有氧运动或HIIT或其他形式的运动。通过本研究观察，不管是HIIT还是有氧训练，均能改善T2DM患者的糖脂代谢和体质健康水平，对照组也有一定程度改善，但对照组的改善程度小于实验组，说明运动疗法结合药物治疗的效果大于纯粹的药物治疗，二者结合产生了放大效应。

4 结论

1)椭圆机HIIT与有氧训练均能有助于提高患者的药疗疗效，改善糖脂代谢，提高其体质健康水平；

2)椭圆机HIIT在动脉粥样硬化预防、时效性与依从性方面略优于有氧训练，在保证安全的前提下，可考虑将HIIT作为有氧训练的替代或有益补充。