麥全安 李志敢

摘 要：根據(jù)Ⅱ型糖尿病發(fā)病機(jī)理，評析力量練習(xí)對Ⅱ糖尿病機(jī)能代謝的影響。力量練習(xí)能增強(qiáng)血管壁的血液循環(huán)和彈性以降低胰島素原與胰島素比值；刺激肌細(xì)胞增加起始脈沖頻率，減少體脂百分比；增加肌肉數(shù)量和質(zhì)量，提高靜止?fàn)顟B(tài)下的代謝率，有效改善和抑制Ⅱ型糖尿病。力量練習(xí)對抑制胰島素原代謝、改善體成份、提高基礎(chǔ)代謝的效果明顯，是預(yù)防和干預(yù)Ⅱ型糖尿病的重要方法。

關(guān) 鍵 詞：運(yùn)動生物化學(xué)；Ⅱ糖尿??；非藥物療法；力量練習(xí)；有氧運(yùn)動；述評

中圖分類號：G804.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-7116（2018）03-0140-05

Abstract： The authors analyzed the influence of strength exercise on the functional metabolism of type II diabetes according to the pathogenesis of type II diabetes. Strength exercise can enhance blood vessel walls blood circulation and elasticity in order to the ratio of proinsulin/insulin， stimulate muscle cells to increase initial impulse frequency， reduce body fat percentage， increase muscle quantity and quality， increase the metabolism rate in a stationary state， and effectively improve and restrain type II diabetes. Strength exercise has a significant effect on restraining proinsulin metabolism， improving body composition and enhancing basic metabolism， is an important method for preventing and intervening type II diabetes.

Key words： sports biochemistry；type II diabetes；non-drug therapy；strength exercise；aerobic exercise；review

研究表明，患糖尿病5年以上有70%并發(fā)腦動脈粥樣硬化，動脈粥樣硬化是致腦梗死的重要原因[1]。高血壓病人患糖尿病比正常血壓群體風(fēng)險高2～3倍：收縮壓和舒張壓分別升高10、20 mmHg，新發(fā)糖尿病的風(fēng)險分別增加52% 和58%[2]，容易并發(fā)心腦疾病，是危害人類健康的主要慢性疾病[3]。2014年世界糖尿病患者死亡人數(shù)490萬，預(yù)計2035年全球糖尿病患者接近6億，2025年中國Ⅱ型糖尿病患者將達(dá)到1.3億，其占用的社會公共資源超過高血壓、腦卒和心肌梗死等疾病占用的資源總和，其醫(yī)療管理費(fèi)用將占醫(yī)療總開支的40%[4-6]，非藥物干預(yù)能夠大幅度降低醫(yī)療費(fèi)用、醫(yī)療資源。其中力量訓(xùn)練是干預(yù)手段之一。由于糖尿病患者有85%～95%為Ⅱ型患者，因此，本研究針對力量練習(xí)對Ⅱ型糖尿病干預(yù)研究的動態(tài)進(jìn)行評述。

1 Ⅱ型糖尿病的發(fā)病原因

1.1 遺傳因素

肥胖者比正常身體形態(tài)的人群容易患糖尿病，亞裔比較典型，DNA甲基化等表觀遺傳修飾的異常，影響著糖尿病的發(fā)生、發(fā)展[7]，Ⅱ型糖尿病相關(guān)基因DNA甲基化與飲食、年齡、運(yùn)動和T2DM之間關(guān)系的研究比較普遍，腸道微生物菌群、DNA甲基化相關(guān)代謝通路與糖尿病發(fā)病之間的關(guān)系也有報道，但未能清晰論證其內(nèi)在聯(lián)系，研究指出腸道菌群很有可能通過表觀遺傳學(xué)的方式干預(yù)了某些特定基因的甲基化，從而造成其表達(dá)量的改變，進(jìn)而引發(fā)或加劇糖尿病[8]。持續(xù)慢性高血糖的糖尿病，遺傳因素比例較高，核基因突變對胰島素的分泌發(fā)揮重要作用，由于線粒體基因突變導(dǎo)致母系遺傳也較常見[9]，線粒體基因突變引發(fā)糖尿病再次得到驗(yàn)證[10]，致病機(jī)制的研究為糖尿病的干預(yù)提供理論依據(jù)，目前的研究仍處在初級階段。

1.2 環(huán)境因素

遺傳與環(huán)境因素共同作用而引起葡萄糖代謝紊亂，從而引發(fā)Ⅱ型糖尿病，其發(fā)病到發(fā)展與飲食情況密切相關(guān)[11]。Ⅱ型糖尿病患者中有84.5%是肥胖者，因?yàn)樵诙虝r間內(nèi)補(bǔ)充超量的熱能、以及年齡的增大會影響DNA甲基化改變，DNA甲基化誘導(dǎo)組織器官對胚胎期初始環(huán)境因素的記憶[12]，環(huán)境雌激素（Ees）暴露是糖尿病危險重要因子之一，但是二者之間的作用機(jī)理沒有得到有效論證，張留偉等[13]在慢性病的篩查中，對745例糖尿病患者和1 964名非糖尿病患者設(shè)計包括人口學(xué)資料、既往病史及治療情況、行為生活方式的問卷調(diào)查、體格檢查、影響糖尿病相關(guān)數(shù)據(jù)的生化檢查以及基因型檢測，對相關(guān)數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)的統(tǒng)計基礎(chǔ)上滲入非加權(quán)遺傳風(fēng)險評分法綜合評估研究對象的遺傳風(fēng)險，比較客觀評價Ⅱ糖尿病與環(huán)境的密切關(guān)系。

1.3 胰島素原因素

進(jìn)入老年期，正常人胰島素的分泌盡管仍保持一定水平，但是胰島素的質(zhì)量發(fā)生改變，主要表現(xiàn)是胰島素原與胰島素比值上升，從抑制肝葡萄糖作用活性分析，胰島素原的作用只是胰島素作用的10%，胰島素原的分泌不受年齡影響，在葡萄糖負(fù)荷作用下，老年人血液中胰島素遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于青年人，所以，隨著年齡增長，糖尿病的發(fā)病率逐漸上升。張俊防等[14]對79名研究對象以高于或低于SUA均值分組，分別測試空腹或飯后2 h血脂、血糖、糖化血紅蛋白等生化指標(biāo)并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，認(rèn)為Ⅱ型糖尿病患者中的高血尿酸患者，胰島素原較高，具有胰島素抵抗傾向。高胰島素原升高，是心血管病發(fā)病率升高的因素之一，其原因是低密度脂蛋白膽固醇纖溶酶原激活抑制物的合成及其增多，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，因此糖尿病人往往并發(fā)動脈硬化，胰島素原水平的異常使胰島β細(xì)胞功能缺陷，由此形成反復(fù)惡性循環(huán)[15]。

1.4 基礎(chǔ)代謝因素

基礎(chǔ)代謝是指機(jī)體處于正常平躺、安靜呼吸、空腹、氣溫15 ℃環(huán)境下，維持生命的所有器官所需要的最低能量需要。機(jī)體靜息狀態(tài)下基礎(chǔ)代謝肌肉占20%～25%；高體重糖尿病患者的基礎(chǔ)代謝率明顯低于低體重的患者，因?yàn)楦唧w重的患者瘦體重與體重比值，一般高于低體重的患者，根據(jù)體重與基礎(chǔ)代謝關(guān)系，熱量供給時可參照瘦體重與熱能正比原則，但是實(shí)際操作過程，需考慮患者的生活方式，因?yàn)檫\(yùn)動增加能量消耗，力量練習(xí)增加骨骼肌體積，加快對葡萄糖的吸收和利用，胰島素的敏感性因此而得到提高（肌肉運(yùn)動時，葡萄糖被吸收高于安靜時十幾倍）降低肝糖產(chǎn)生，減少脂肪的沉積，骨骼肌細(xì)胞膜的“運(yùn)載體”隨運(yùn)動而增加，葡萄糖的代謝加強(qiáng)[16]。基礎(chǔ)代謝指標(biāo)敏感，任何條件發(fā)生變化其指標(biāo)隨之發(fā)生變化。

1.5 人體組織改變因素

進(jìn)入中老年后，運(yùn)動及體力勞動減少，瘦體重減少，相對應(yīng)的脂肪也增多，肥胖的Ⅱ型糖尿病患者胰島素水平、脂聯(lián)素（增敏激素）水平顯著降低，正常身體形態(tài)及輕度肥胖者、Ⅱ型糖尿病患的血漿脂聯(lián)素含量與身體形態(tài)指標(biāo)（體脂%、腰臀比）、空腹胰島素水平及餐后血糖成正比，與胰島素敏感性成反比。具有胰島素增敏作用的漿絲氨酸蛋白酶抑制劑，對糖代謝、脂代謝有調(diào)節(jié)作用，而與年齡、性別、青春期的關(guān)系密切[17]，脂肪細(xì)胞分泌脂聯(lián)素水平的恢復(fù)對改善脂肪營養(yǎng)不良患者的代謝紊亂有重要作用，營養(yǎng)不良者容易引起血脂代謝紊亂，導(dǎo)致重度胰島素抵抗以及脂聯(lián)素水平下降等[18]。

2 力量練習(xí)對Ⅱ型糖尿病的干預(yù)效果

2.1 力量練習(xí)抑制胰島素原與胰島素比值

心臟是人體的“發(fā)動機(jī)”、而肌肉是“動力泵”，一般的體育活動只能是肌肉的大肌群參與，而力量練習(xí)能夠激活深層的肌肉組織，動員所有的小肌群相互協(xié)作，使之代謝旺盛，改善糖尿病人的胰島素抵抗，有利于血糖的控制，Nair[19]認(rèn)為：一個不運(yùn)動的成年人在40歲后的每10年時間里，肌肉數(shù)量和力量將縮減3%～5%。機(jī)體健康水平下降，首先表現(xiàn)形式往往是骨骼肌質(zhì)量和力量下降[20]。Ⅱ型糖尿病患者隨著病情的發(fā)展，血清水平下降而胰島素原上升，而且胰島素原糖尿血癥較正常人有所增加，糖尿病心衰者水平增高更為明顯[21]，劉沛[15]認(rèn)為胰島素原是Ⅱ型糖尿病患者血管類并發(fā)癥的主要誘因，并與動脈硬化密切相關(guān)，因?yàn)橐葝u素原升高，ApoB/ApoA1也隨之升高，而ApoB所代表的脂蛋白顆粒會導(dǎo)致動脈硬化癥狀的出現(xiàn)，胰島素原在Ⅱ型糖尿病患者中，外周循環(huán)經(jīng)常異常升高，導(dǎo)致高胰島素原血癥，是大血管并發(fā)癥發(fā)生、發(fā)展的重要危險因素[22]。動脈硬化主要表現(xiàn)為血管管壁增厚，致管腔狹窄、變硬而失去彈性，血管壁是由細(xì)肌纖維構(gòu)成，機(jī)體進(jìn)行力量練習(xí)，一方面由于運(yùn)動使血液流動加快，造成血管內(nèi)壁壓力增大；另一方面由于力量練習(xí)時肌肉強(qiáng)烈收縮對血管外壁擠壓，形成雙重壓力，有效增強(qiáng)血管壁的血液循環(huán)和彈性，使血管軟化，減少動脈硬化癥狀，抑制胰島素原的分泌，降低胰島素原與胰島素比值。

2.2 力量練習(xí)促進(jìn)能量消耗

糖、脂肪氧化供給運(yùn)動消耗的能量，但只有中、小強(qiáng)度的有氧運(yùn)動，脂肪供能的比例才增加；有氧運(yùn)動雖然有減脂作用，但不能保持肌肉總量，肌肉總量減少了，休息狀態(tài)的新陳代謝率降低，體脂百分比將隨之上升。力量訓(xùn)練能刺激肌細(xì)胞的生長，產(chǎn)生有益的酶、促進(jìn)新陳代謝，練習(xí)后可增強(qiáng)肌肉力量，促進(jìn)活化。運(yùn)動單位數(shù)量的增多或增加起始脈沖頻率，從而延緩骨骼肌因衰老產(chǎn)生的機(jī)能下降，能夠有效阻止肌肉質(zhì)量下降和新陳代謝減慢，是增加肌肉力量的有效途徑。機(jī)體進(jìn)行力量練習(xí)的部位，由于長期反復(fù)進(jìn)行肌肉收縮活動，負(fù)荷部位皮下脂肪燃燒供給能量，造成該部位脂肪含量減少，從而改變脂肪的重新分布。燕可毫[23]的研究認(rèn)為力量訓(xùn)練能增加肌肉組織，提高基礎(chǔ)代謝，促進(jìn)脂肪燃燒，減少體脂、動員脂肪供能；提高肌肉放松能力可增大肌肉收縮力量，減少能量消耗，延緩肌肉的疲勞，其前提條件必須是機(jī)體具備充分的肌肉力量，較長時間的力量訓(xùn)練，效果更加明顯。

2.3 力量練習(xí)有效提高基礎(chǔ)代謝率

力量素質(zhì)優(yōu)劣取決于骨骼肌的質(zhì)量和數(shù)量，蛋白合成率和蛋白降解率之間平衡決定骨骼肌的質(zhì)量，骨骼肌在維持身體的健康、生活質(zhì)量和疾病康復(fù)中起關(guān)鍵作用，力量訓(xùn)練效果的外在表現(xiàn)就是肌肉肥大，力量素質(zhì)提高的先決條件是形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能向良性發(fā)展，意味著力量素質(zhì)的提高，同時需要神經(jīng)中樞的興奮和抑制高度協(xié)調(diào)，從形態(tài)表現(xiàn)為肌纖維增粗，體力活動能夠改善Ⅱ型糖尿病患者的胰島素抵抗、炎癥反應(yīng)以及氧化應(yīng)激[24-25]，輕到中度的體力活動卻能改善機(jī)體的胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)[26]，我國Ⅱ型糖尿病防治指南明確要求成年患者堅(jiān)持每天至少30 min中等強(qiáng)度及以上的活動。晁敏等[27]的研究認(rèn)為：單次高強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練改善基礎(chǔ)代謝率的效果更突出。力量訓(xùn)練可以增強(qiáng)機(jī)體肌肉組織，減少脂肪，消耗多余能量，有效緩解病癥等[28]，姜玉興等[29]對13名男性老年人進(jìn)行系統(tǒng)的力量練習(xí)干預(yù)12周，結(jié)果顯示老年人肌肉厚度增加，其他不良指標(biāo)明顯減少，說明力量練習(xí)可以幫助老年人維持或提高肌肉力量和數(shù)量，減少輕度炎癥。長期堅(jiān)持力量練習(xí)，肌肉中肌糖原、肌球蛋白、肌紅蛋白、肌動蛋白增加，不僅提高了肌肉的收縮能力，而且還使三磷酸腺苷（ATP）酶的活性加強(qiáng)，分解速度加快，及時供給肌肉能量，有效提高基礎(chǔ)代謝效率?；A(chǔ)代謝效率提高，需要消耗高于普通人的能量。另外，由于力量練習(xí)，增加骨骼肌的數(shù)量，機(jī)體靜息條件下肌肉的代謝高于一般人，有效消耗了足夠的熱能。

2.4 有氧運(yùn)動對Ⅱ型糖尿病的影響

葡萄糖是骨骼肌的能量主要提供者，運(yùn)動鍛煉能量需求增加，糖和脂肪代謝加強(qiáng)，葡萄糖被骨骼肌的利用率增加，葡萄糖降低，肝糖產(chǎn)生，減少脂肪沉積。美國糖尿病協(xié)會發(fā)出指引：要升高胰島素水平，并且控制理想體重，每周進(jìn)行150 min中等強(qiáng)度有氧練習(xí)或90 min力竭性有氧練習(xí)必不可少，具體方案是1周進(jìn)行3次，隔天進(jìn)行。Ⅱ型糖尿病患者也應(yīng)進(jìn)行每周3次、每次3組、8～10組次重復(fù)的大肌肉群抗阻練習(xí)[30-31]。我國傳統(tǒng)的醫(yī)療體操對糖尿病的防治發(fā)揮了重要作用，李慶雯等[32]的研究認(rèn)為八段錦運(yùn)動有效改善Ⅱ型糖尿病患者的血糖、身體成分與肌肉力量，長時間的八段錦練習(xí)對糖尿病相關(guān)生化指標(biāo)均有良性影響。有研究認(rèn)為：未服藥、輕癥NIDDM患者進(jìn)行營養(yǎng)控制、輔以針對性運(yùn)動，對降低血糖和血壓、改善脂代謝紊亂、減輕體重有明顯作用，體育運(yùn)動能夠控制體重、調(diào)控身體形態(tài)已成共識。糖尿病風(fēng)險與腰臀比高度相關(guān)，腰臀比超標(biāo)者容易發(fā)生糖尿病，女性較男性明顯[33]。丁振賓等[34]從心理、軀體、社會功能、物質(zhì)生活狀態(tài)和生活質(zhì)量總體評價等因子構(gòu)成生活質(zhì)量體系，對老年糖尿病患者實(shí)施運(yùn)動量中等以上的運(yùn)動干預(yù)，得出體育鍛煉能有效提高老年糖尿病患者的生活質(zhì)量，對于因病致身體特別虛弱的Ⅱ型糖尿病患者，需要遵循循序漸進(jìn)原則，早期鍛煉可以選擇有氧運(yùn)動鍛煉，身體狀況適宜后才實(shí)施力量練習(xí)。

3 Ⅱ型糖尿病存在的問題及干預(yù)展望

糖尿病是進(jìn)展性的不能根治的疾病，需要終身合理治療。控制血糖和心血管并發(fā)癥是關(guān)鍵，但是目前仍不理想[35-36]，前期從生活方式、中醫(yī)非藥物、藥物等干預(yù)，可有效延緩和減少糖尿病潛在者向糖尿病轉(zhuǎn)化[37]。糖尿病合并骨質(zhì)疏松、低性激素和胰島素以及維生素合成障礙致腸鈣吸收減弱、腎臟病變加重，鈣、磷代謝紊亂，甲狀腺功能亢進(jìn)[38-39]。血糖變異是糖尿病及其并發(fā)癥的重要因子，控制血糖需先控制身體形態(tài)，力量練習(xí)是無可替代的運(yùn)動方式。

影響糖尿病的重要因子分別是遺傳、環(huán)境、胰島素原代謝、基礎(chǔ)代謝和機(jī)體組織結(jié)構(gòu)，有氧運(yùn)動能夠增加能量消耗、改善身體形態(tài)、降低血糖濃度；力量練習(xí)具備有氧運(yùn)動對Ⅱ糖尿病的干預(yù)功能，更能增強(qiáng)血管壁的血液循環(huán)和彈性以降低胰島素原與胰島素比值；刺激肌細(xì)胞增加起始脈沖頻率，減少體脂百分比；增加肌肉數(shù)量和質(zhì)量，提高靜止?fàn)顟B(tài)下機(jī)體的代謝率，有效改善和抑制Ⅱ型糖尿病。

鑒于Ⅱ型糖尿病早期難以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該定期進(jìn)行監(jiān)控，以便早期進(jìn)行干預(yù)。養(yǎng)成科學(xué)的營養(yǎng)習(xí)慣和良好的運(yùn)動生活方式，非藥物的干預(yù)是藥物治療的重要支撐和補(bǔ)充。有氧運(yùn)動能夠增強(qiáng)體質(zhì)，以力量練習(xí)為主的體育鍛煉對于Ⅱ糖尿病具有針對性的作用，干預(yù)效果明顯。進(jìn)行力量練習(xí)時，需根據(jù)患者情況，循序漸進(jìn)，避免操之過急引發(fā)運(yùn)動損傷。

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