运动干预2型糖尿病的研究现状

张冠男 王聪 宫立红 魏鹏轶

随着生活方式的改变，糖尿病的患病率呈现前所未有的增长态势，大量临床研究表明合理运动可有效防治2型糖尿病，抑制其并发症的发展。本研究采用文献法对运动干预2型糖尿病的相关机制及不同运动方式对其干预效果的研究进行综述，为运动干预2型糖尿病的理论与临床实践研究提供参考。

近年来，随着人们生活方式、职业习惯的变化以及城市化的进展，糖尿病在全球范围内的发病率不断升高，发病年龄也更加趋于年轻化，现已逐渐成为全球关注的严重公共卫生问题。在糖尿病中，2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）占患者总数的90%以上，是目前研究的热点。目前糖尿病尚无根治的方法，治疗费用昂贵，医疗卫生系统的压力也较大，体育运动作为一种新的用于防治糖尿病的干预方式，有大量学者对其机制、临床治疗效果、运动处方、管理模式等多方面进行研究，在运动改善血糖及延缓2型糖尿病的发生发展方面已有大量研究证据支持。在高危人群中运动干预以及适度减重可使2型糖尿病的发病风险明显降低。本文运用文献资料法，对运动干预2型糖尿病的机制与应用研究进展进行阐述，旨在为糖尿病的预防与治疗提供参考。

1 运动对2型糖尿病的干预机制

2型糖尿病是遗传和环境多种因素共同作用的结果，发病机制非常复杂。学者们对糖尿病机制的研究不断深入，主要围绕胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能失调展开，认为肥胖、炎症、胃肠道效应等因素在T2DM的发生发展中起重要作用，但病因尚未完全阐明。肥胖是T2DM的独立危险因素，肥胖导致细胞膜的脂质构成异常，影响葡萄糖的跨膜转运，葡萄糖清除能力下降，最终引起胰岛素抵抗。运动时，骨骼肌对葡萄糖的摄取增加（最初来源于肝糖原的分解，随着运动持续时间的增加，糖原耗竭，糖异生加快成为主要来源，以维持血糖的相对稳定），且骨骼肌对葡萄糖的利用随着运动强度的增加而增加。骨骼肌摄取葡萄糖的途径分为胰岛素依赖型和非胰岛素依赖型，静息状态下，葡萄糖的摄取主要通过胰岛素依赖的途径实现的，而在胰岛素抵抗状态下或2型糖尿病发生时，胰岛素刺激的肌肉葡萄糖摄取途径受损，而肌肉收缩引起的非胰岛素依赖型的葡萄糖摄取则未受影响。因此，运动对于胰岛素抵抗状态下糖代谢的调节具有重要生理意义。

国内外研究表明，进行规律运动的糖尿病人，空腹血糖和餐后血糖均有明显下降。吴亚文等通过对糖尿病大鼠的研究发现，规律运动训练提高了大鼠的胰岛素水平，且能在一定程度上改善胰岛β细胞功能。运动在糖尿病治疗中的作用主要表现在通过增加消耗来平衡能量；运动能够增强心血管功能，有效地预防并发症过早出现；运动可使肥胖病人体重减轻，对胰岛素的敏感性提高；运动可促进葡萄糖透入肌肉细胞，促使肌肉和组织对糖的利用，从而降低血糖；运动还可使肌肉更多地利用脂肪酸，降低血清甘油三醋、极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白胆固醇，提高高密度脂蛋白胆固醇，有利于预防冠心病、脑动脉硬化等并发症的发生。

2 国内外关于运动干预2型糖尿病的研究

有研究提示，胰岛素敏感性和运动持续时间、强度可能存在剂量反应关系。沈文清等对2型糖尿病患者不同运动强度的干预效果进行了研究，发现中低强度的运动干预可有效改善糖尿病人的血糖水平；中等强度、高强度间歇运动和抗阻运动都有助于2型糖尿病人的血糖稳态，但何种组合方式更佳有待进一步研究；运动量主要以长期运动干预为主，形成病人的运动适应，更有助于血糖控制和稳定。毛俊等人将200例BMI指数≧24的2型糖尿病志愿患者，按照年龄、性别进行匹配分为干预组和对照组，对干预组患者进行每日半小时、为期60日的步行运动干预实验，得到了有明显差异的测试结果，运动干预对2型糖尿病患者的糖化血红蛋白和血脂水平有积极效果。刘涛等人就2型糖尿病治疗监控中常用的血糖指标、炎症反应指标在运动干预中的指示性作用进行了综述，揭示了运动锻炼对控制空腹血糖、糖化血红蛋白水平、炎症反应指标中的IL－6、IL－13因子有明显效果。王萍等人对社区2型糖尿病患者进行太极拳运动干预6个月后，观察到运动前后患者空腹血糖、糖化血红蛋白均显著降低，三酰甘油、低密度脂蛋白明显下降，高密度脂蛋白明显升高，表明太极拳运动对2型糖尿病糖脂代谢具有良好作用。陶玲玲等人研究发现，通过长期规律的中等强度运动干预，可显著降低糖耐量、降低患者的体重指数，馒头餐0min、120min、180min的血糖和胰岛素水平以及胰岛素抵抗指数，与对照组相比，差异有显著性意义（P<0.05）。张京慧通过对新诊2型糖尿病和糖耐量减低患者生活质量及疗效的运动干预研究，得到了相同的结论。蔡小映等人进行了抗阻力运动干预应用于2型糖尿病患者的效果研究，将80例T2DM患者分为对照组（40例）和研究組（40例），对照组进行常规糖尿病治疗和健康教育，研究组在对照组基础上联合抗阻力运动干预，两组均持续干预3个月，发现干预前，两组血脂、血糖各项指标相比差异均无统计学意义；干预后，两组血脂各项指标均明显降低，其中研究组TC、LDL-C、TG水平均明显低于对照组，两组HbA1c、FBG、2hPG水平明显下降，研究组上述指标水平均低于对照组。说明抗阻力运动干预应用于T2DM患者，能显著改善血脂水平，可明显控制血糖指标水平，且并发症发生率较低。侯沛伟等对糖尿病前期患者制定了包括有氧运动与抗阻运动在内的运动干预方案，与运动干预前比较，在糖尿病健康教育、饮食干预的基础上，8周的运动干预使受试者的糖脂代谢指标均得到明显改善，运动前后糖脂代谢指标变化差异具有统计学意义（P<0.05），同时对受试者进行KCNJ11基因多态性分析发现，不同的KCNJ11基因多态位点，对运动干预的敏感性存在差异。王正珍等的研究显示12周有氧运动对糖尿病前期人群的血糖（P<0.01）、空腹胰岛素（P<0.01）和胰岛素（P<0.05）产生良好的调节作用，还进行了关于糖尿病前期人群的运动处方制定的研究，根据《ACSMY运动测试与运动处方指南》等开发专用“糖尿病前期人群有氧、抗阻运动处方软件”，根据基线测试结果（心肺耐力测试、肌肉力量测试等）为干预对象制定个性化运动处方，11个月后的总回访率达到88.9%，2个运动干预组的回访率达到92.3%和96.3%，患者具有良好的可行性和依从性。

美国运动医学会和美国糖尿病协会等众多公共卫生机构的体育锻炼指南指出，大众人群每周应至少进行150分钟的中度至剧烈有氧运动，可以有效预防和治疗包括T2DM在内的慢性代谢疾病。这些指南基于来自观察性和随机临床试验的证据，证明定期体育活动有助于T2DM的一级和二级预防。国外学者对运动干预2型糖尿病形成了大量研究成果。JeanineB.Albu等人通过对2型糖尿病患者进行为期1年饮食和运动干预，观察外周胰岛素敏感性（葡萄糖处理率[GDR]）、空腹血糖和游离脂肪酸（FFA）的长期改善与体重和脂肪组织质量和分布的伴随变化之间的关系，发现干预一年后，2型糖尿病患者的外周胰岛素敏感性、空腹血糖和FFA水平显著提高，同时体重和脂肪显著减少，脂肪组织分布改善，肝脏脂肪减少，并认为外周胰岛素敏感性的变化最好通过体重和脂肪量的整体变化来预测。JEREMYD.GOLDHABER-FIEBERT等人在哥斯达黎加农村开展以社区为基础、以群体为中心的营养和锻炼计划，研究是否会改善2型糖尿病患者的血糖控制和心血管危险因素，经过3个月的干预，干预组体重减轻了1.0±2.2kg，而对照组体重增加了0.4±2.3kg（P<0.028）；干预组空腹血糖降低19.55mg/dl，对照组升高16.78mg/dl（P<0.048）；干预组的糖基化血红蛋白下降1.8±2.3%，对照组下降0.4±2.3%（P<0.028），表明2型糖尿病患者的血糖控制可以通过针对营养和运动的公共卫生干预来改善。MendesR等人通过对30名2型名糖尿病患者进行低成本运动干预（每周运动三天，以9个月为周期）。包括基于步行的活动（中度连续快走和高强度间歇步行），负重和基于椅子的肌肉-加强锻炼、敏捷性/平衡活动和静态和动态韧性练习，大约75分钟。结果表明，九个月的这个锻炼计划显示出改善参与者的血糖控制、血压水平、血液脂质分布，人体测量分布（体重指数和腰围）和10年心血管风险，参与者的跌倒风险（计时并开始测试）和身体体能水平（6分钟步行测试、30秒椅子站立测试和椅子坐姿和伸展测试）也得到了改善。

HUG等人研究发现，传统上提倡的定期锻炼类型和形式（每周5-7天，进行30-60分钟的中等强度锻炼）具有巨大的健康益处，并且多年来已得到广泛推广，但许多国家的大多数人群没有实现这些目标。尽管有压倒性的证据表明定期体育活动对改善胰岛素抵抗和防治T2DM的功效，但绝大多数人未能进行足够的日常活动。人们对改变生活方式热情度较低的部分原因是，现有的公共卫生建议不完全切合实际，对于大多数民众来说在很大程度上是无法实現的，“无运动时间”被认为是当前肥胖和许多慢性病增加趋势的关键因素，并且预计随着人口老龄化，在未来20-30年内会逐渐恶化，所以寻求替代策略以使更多人获得运动的健康益处至关重要。有学者指出，生理学家迫切需要定义最有效的运动处方，该处方将对预防和/或治疗代谢综合征患者的目标风险因素产生最理想的效果。鉴于“缺乏时间”是进行常规锻炼的最常见障碍，长时间（30-60分钟）坚持基于连续、次最大运动强度（即<70%最大摄氧量）的结构化锻炼执行性较差，这增加了一个有趣的可能性，即短时间（1-5分钟）剧烈运动（>75%最大摄氧量）可能会改善代谢健康和减少代谢综合征的风险，关于高强度间歇运动，国外起步较早，已被广泛应用于多种慢性疾病患者的运动治疗护理中，对心力衰竭患者应用高强度间歇运动和传统中强度持续运动方案，研究发现两种方案对心功能的改善均有积极影响，但高强度间歇运动在逆转心脏重构和增强患者的有氧能力方面优于中强度持续运动。关于高强度间歇运动，目前国内处于探索阶段，所查阅在慢性病治疗护理中的研究较少。李硕奇等对肥胖症患者应用高强度间歇运动方案，发现在运动强度、运动和间歇时间相同的高强度间歇运动中，增加运动和间歇休息的频率可以减少乳酸的积累，以及改善相同能量消耗下总脂肪氧化供能和糖脂氧化供能的比例。诸多学术专家已经证明，在降低包括糖尿病在内的许多慢性疾病的风险方面，这种“剧烈运动”比中等强度的运动更有效，大量HIT（即与传统耐力运动处方的总持续时间相似的HIT）是改善心肺健康的有效干预措施。

3 小结

糖尿病的防治不能只依靠药物治疗，更重要的是患者在生活习惯、科学饮食、体育锻炼和心理健康等各方面与医院治疗密切配合，才能取得控制病情发展、预防并发症、减少对药物的依赖性、增强患者的体质等治疗效果。我国《健康中国行动（2019-2030年）》《“健康中国2030”规划纲要》等国家级重要文件均在推动全民健康生活方式行动和加强“体医融合”，旨在丰富不同人群、不同环境和不同身体状况的运动处方数据库，促进疾病和健康管理模式的发展，故运动疗法在全民甚至不同疾病患者的综合管理中占有越来越重要的地位。

糖尿病的运动干预手段逐渐受到社会各界的重视，近几年相关研究越来越多，经总结，当前国内外对运动疗法的研究主要有三个方面：一是具有针对性的运动处方，二是糖尿病患者对运动处方实践的依从性，三是运动与血糖调控效果的量化研究。多集中于糖尿病运疗法的机制研究，研究不同运动类型、方式、时间、强度、频率等对血糖浓度的影响，寻找最佳运动组合使血糖调控效果最大化、运动处方个性化以及糖尿病人运动依从性研究等方面。但是这些研究并没有量化运动的降糖效应，运动与血糖调控的具体数量关系仍不明确。若是明确运动与血糖降低的量效关系，则针对有氧运动、无氧运动、混合运动、不同强度、时间等，就能找到降低血糖的最佳运动组合；针对不同病情、病程、年龄、性别等特征的糖尿病人群制定更具指导意义、更加科学、明确、具体的个性化运动处方。

尽管大量研究结果已证明运动对T2DM及其并发症具有防控的潜力，大多T2DM患者也了解运动的益处，但现阶段发表的T2DM防治指南可操作性有限，患者独立完成的难度较大。另外，在影响运动积极性的因素中，有学者指出主要原因为天气环境、没有时间和运动形式单一等；还有学者认为主要为没时间、长期运动坚持性差和无人督促等。这些原因提示应提高运动多样性和趣味性，并将运动锻炼融入日常生活对提高运动依从性极其重要，但是影响患者规律运动的因素也存在差异。如何联合不同运动方式达到最佳干预效果，针对不同性别、年龄、病情状况等具体问题设计个性化的运动处方，并充分考虑患者的喜好，提高依从性，安全高效的进行运动干预等问题将是学者们的研究难点和重点。

本文系河北省科技厅项目“健康中国背景下运动干预慢性病防治的关键技术研究与示范应用”（项目编号：21375701D）。

（作者单位：河北省体育科学研究所）