不同运动方式对T2DM患者血糖控制及并发症危险因素的影响

吴艳萍 雷园园 申晋波 王武年

(1苏州大学体育学院，江苏 苏州 215021；2江苏大学体育部；3太原师范学院体育系)

由于生活方式及膳食模式等改变，慢性非传染性疾病之一的糖尿病，尤其是2型糖尿病(T2DM)的患病人数在全球范围内迅速增涨〔1〕。T2DM好发于老年人群，而我国老龄化进程不断加深，T2DM的发生率呈现日益上升发展趋势〔2〕。血糖代谢紊乱是T2DM患者的典型病症，伴随病程时间延长，T2DM患者的血管组织、神经、肾脏组织等均会受到一定程度损伤，继而引起相关慢性并发症。由于慢性并发症发展需时较长，只有大概80%的T2DM老年患者在病情较为严重时才会引起关注，因此通过有效策略控制血糖及时干预T2DM患者慢性并发症发生的相关危险因素，可显著增加T2DM患者的生存期限，提高此群体的生活质量〔3〕。

合理运动已经被列为T2DM防治的首要方法之一，而有氧运动一直被认为是防治糖尿病的最佳运动方式，临床实践常采用中等强度耐力运动(MIET)配合T2DM患者的药物及饮食治疗〔4〕。但有研究陆续证实高强度运动对改善血糖控制可能更有效〔5〕。与此同时，间歇性走或跑和持续性耐力运动的能量消耗对比研究发现，间歇性运动方式在改善肥胖人群和T2DM患者的身体成分和肌肉代谢方面及提高冠心病患者峰值摄氧量(VO2peak)更有优势〔6～8〕。有研究应用高强度间歇运动方式(HIIT)对T2DM患者的餐后血糖进行控制并取得较好效果，而且HIIT运动方式相比传统的耐力运动方式，不仅在运动过程中强度可交替，而且运动时间大大缩短，对T2DM患者更具吸引力〔9〕。但对于老年T2DM患者，与传统MIET方式比较，在获得相似稳定血糖控制的同时，是否对并发症危险影响因素也可以获得相似效果，目前尚不清晰。本研究拟通过HIIT与MIET两种不同介入方式对老年T2DM患者进行为期12 w的训练，对比观察血压、血糖、血脂及身体成分等相关指标变化，以期为HIIT运动方式在老年T2DM患者中的应用提供理论基础。

1 对象与方法

1.1研究对象 于2020年8～12月在江苏省镇江市京口区初步招募124例50～70岁T2DM患者，招募标准为：(1)患者明晰本实验目的后自愿加入实验；(2)至少具有6个月T2DM病史，空腹血糖7 mmol/L以上，无严重糖尿病并发症，并具备进行体育锻炼的能力，且能够承受一定的运动负荷。纳入前进行血液指标分析、静息12导联心电图和口服葡萄糖耐量试验(OGTT)标准化医学检查。研究对象排除标准为：接受外源性胰岛素治疗、吸烟、体重不稳定(近6个月内体重变化超过5 kg)、患有运动禁忌疾病、已被确诊有肾脏、肝脏或心血管疾病。最终62例T2DM患者被纳入本研究，所有受试者签署知情同意书，将其随机分为HIIT组(n=23)、MIET组(n=21)和对照(CON)组(n=18)。3组受试者在实验期间保持常规用药不变(包括降糖药、降压药和降脂药)同时CON组保持日常生活习惯，MIET及HIIT组则参加持续12 w的运动训练。3组实验前评估指标基线资料无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1 3组受试者基本情况

1.2不同运动方式具体实施策略 两种运动方式共计持续12 w，除CON组外，两运动组受试者均采用瑞典产MONARK 839E功率自行车进行骑行运动干预，每周训练3 d，运动强度以最大心率百分比进行评估。每次运动前后均分别进行5 min热身练习(运动强度为60%～65%最大心率)及10 min的整理练习(运动强度为60%～65%最大心率)，MIET组以70%最大心率的运动强度持续45 min蹬自行车，HIIT组则进行共计20 min的间歇自行车运动，90%最大心率的运动强度持续蹬自行车1 min，70%最大心率的运动强度1 min积极恢复。运动全程应用芬兰产Polar心率表进行心率监控。受试者每次实验前至少24 h不得摄入酒精和咖啡因，且测试前24 h不参与运动。

1.3实验测试指标

1.3.1身体基本状况及运动完成状况评估 实验前后对受试者身体基本状况进行测定，指标包括安静心率、安静血压、体重指数(BMI)；实验前后分别通过递增负荷运动实验测定受试者完成的最大运动负荷(peakW)评估运动完成状况。

1.3.2血液测试指标及评估 实验前后分别采集受试者空腹10 h后肘静脉血，离心分离血清后分别测定空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1c)、血清总胆固醇(TC)、血清三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。餐后2 h血糖则在晨起早餐后2 h采集肘静脉血离心血清测定。

1.4体成分的测量 体成分测量采用双能X线吸收仪(DEXA Lunar Prodigy Advance，GE Medical Systems Lunar，美国)检测，获得受试者瘦体重(LBM)、体脂重(FM)、腰腹部脂肪重(FM android)、臀部脂肪重(FM gynoid)及内脏脂肪重(FM visceral)。

1.5统计学分析 采用SPSS19.0软件进行配对t检验、重复测量单因素方差分析。

2 结 果

2.1实验前后身体基本情况及运动完成情况变化 各组均完成12 w的实验测评，没有参与者中途退出。12 w不同运动方式介入后，3组安静血压，包括收缩压和舒张压与实验前相比无统计学差异(P>0.05)，且不同组间变化也无明显差异(P>0.05)，但HIIT及MIET两组与实验前相比血压均有下降趋势。安静心率除CON组与实验前相比无明显差异，运动介入的两组较实验前都有明显下降(P<0.05)。HIIT组BMI与实验前相比明显下降(P<0.05)，MIET组虽数值有所下降，但无统计学差异(P>0.05)。peakW测试结果发现，HIIT组和MIET组完成peakW较实验前及CON组均明显增加(P<0.05)。见表2。

2.23组实验前后血糖控制相关指标的变化 两运动组空腹血糖及HbA1c与实验前相比均显著下降(P<0.05)，空腹胰岛素及餐后2 h血糖水平尽管与实验前相比无统计学差异，但都有改善的趋势。CON组实验前后HbA1c、餐后2 h血糖、空腹血糖及空腹胰岛素差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表2 3组实验前后身体及运动完成情况比较

表3 3组实验前后血糖控制相关指标水平比较

2.33组实验前后血脂代谢相关指标的变化 MIET组和HIIT组血清TC及TG值与实验前相比均有下降，但只有TG值较实验前下降差异有统计学意义(P<0.05)，HIIT组降低的幅度大于MIET组，但差异无统计学意义(P>0.05)。与实验前相比，MIET组和HIIT组HDL-C水平增加，LDL-C水平则下降，且HIIT组改善幅度仍然大于MIET组，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 3组实验前后血脂代谢指标水平比较

2.43组实验前后身体成分指标的变化 实验前各组身体成分测试各指标之间无统计学差异(P>0.05)。实验后，MIET组和HIIT组FM有一定程度降低，但差异无统计学意义。MIET组及HIIT组FM android降低与CON组相比均有显著差异(P<0.05)，HIIT组FM android显著低于实验前(P<0.05)；MIRT组FM gynoid明显低于实验前，HIIT组的FM visceral明显低于实验前(P<0.05)。见表5。

表5 3组实验前后身体成分比较

3 讨 论

尽管运动疗法对于T2DM 防治效果已得到广泛认同，美国糖尿病协会(ADA)就指出，每周150～210 min中等强度有氧运动和(或)联合抗阻训练都可以对糖尿病的防治起到良好作用〔10〕。然而，大部分T2DM患者并没有充分应用这一疗法进行自我干预，究其原因主要在于多数患者缺少运动时间且难以坚持进行相同类型的运动〔11〕，而且老年T2DM患者多因运动方式的可实施性受限导致较少应用运动疗法〔12〕。因此，寻找有效的运动方式使T2DM患者，尤其是老年T2DM患者体会运动带来的健康效益同时降低TWDM并发症的危险因素成为近些年研究的关注重点。HIIT由于其高强度相比中等强度可以更好地调节糖尿病患者胰岛素敏感性，而且运动和间歇休息配合，用时短，易于完成和实施，因此成为防治T2DM的运动方式的关注点。本研究发现在血糖控制、血脂代谢紊乱调节、身体成分改善及身体素质提高的各方面HIIT与MIET效果相似，而且部分指标改善程度优于MIET，尤其是在并发症危险因素的调控方面表现出更好的趋势。

本实验测试结果表明HIIT介入有利于T2DM患者血糖控制。有学者发现经过7 d剧烈运动可增强肝脏对胰岛素敏感性，从而降低血糖的生成〔13〕，而本实验中HIIT组患者胰岛素敏感性也有改善趋势。

另一方面，本实验CON组与实验前相比，空腹胰岛素水平下降同时空腹血糖值较实验前增加，提示维持其正常血糖水平所需的胰岛素量增加，即胰岛素敏感性受损，而且其血脂代谢指标中TC有升高趋势，HDL-C有下降趋势，提示血脂代谢异常。血糖代谢紊乱与血脂代谢异常互为因果，而血脂代谢紊乱降低胰岛素的敏感性同时会引发糖尿病并发症。有研究表明，血脂异常会使糖尿病患者合并心血管疾病风险增加50%，TC浓度升高与冠心病的发生呈明显的线性关系，血浆TG的增高则进一步促使冠状动脉受损和血管病变，这也可能是导致老年糖尿病患者心血管疾病发生率较高的原因之一〔14〕。本研究结果显示两种运动方式对血脂异常有改善作用。胰岛素抵抗状态下，TG分解为游离脂肪酸，游离脂肪酸在肝脂酶的作用下的最终产物则是LDL-C。本实验结果提示HIIT方式对于血脂代谢紊乱的调控相较于MIET方式也有潜在优势。

研究发现，高龄、BMI高值、高血压、HbA1c、血脂异常是糖尿病并发心脑血管疾病的独立危险因素〔15，16〕。本研究提示HIIT运动方式对于患者体重的控制更有效。结合身体成分结果，发现MIET及HIIT运动方式主要是促进体脂的减少来控制体重，提示今后HIIT或者MIET最好结合一定的抗阻训练同时进行，降低FM同时增加肌肉重。而且，不同的运动方式促进体脂减少的部位也有不同的特征，分析一方面可能与不同运动方式主要动用的身体部位有关，另一方面有研究证实HIIT运动期间能量消耗较MIET运动高，且HIIT恢复阶段的能量消耗也在增加〔17〕，也有学者发现HIIT运动结束后血浆儿茶酚胺水平仍然升高，可继续调动脂解过程发生〔18〕。HIIT运动方式良性改善FM android和FM visceral对于老年T2DM患者可能更为有益，因为长期累积在腰腹部及内脏的脂肪对中老年人的健康危害较大，可能会破坏胰岛素系统，导致糖尿病、高血压、高脂血症等慢性病症〔19〕。

本研究由于纳入的主要是老年T2DM患者，因此HIIT运动持续时间选取了ADA推荐的高强度运动最基本的每周75 min，而MIET运动方式则选取了基本的每周150 min中等强度运动。受试者对两种运动方式的运动强度适应良好。在具体实施过程中，所有参加运动的受试者依从性都较好，没有受试者中途退出，尤其是HIIT组受试者没有因高强度训练导致的伤害、低血糖事件发生或退出，由于每次训练时间较短，受试者更为满意。因此HIIT与MIET相比，对T2DM患者也是一种安全的运动方式。

综上所述，HIIT可以改善T2DM患者的血糖控制、血脂代谢、身体成分，而且更有潜力促进患者在生活中的实施完成。尽管与MIET相比总运动量较少，但HIIT可产生与之相似甚至更好地改善能力，而且运动用时较少的优势可能使HIIT成为提高T2DM患者临床应用有效策略。然而，本实验纳入人数有限且整体年龄还是偏年轻，而且运动介入观察时间较短，因此需要今后实验进一步证实。