2型糖尿病运动治疗方案

2型糖尿病运动治疗方案南京医科大学附属江宁医院康复医学科张园园1概述目前，糖尿病已成为一种普遍的流行性疾病，而且2型糖尿病的发病率越来越高。在美国，2型糖尿病占糖尿病的比例90-95%。生命风险评估显示，2000年后出生的美国人中，1/3的人将可能患有糖尿病，其中近50%的人属于高风险人群。众所周知，2型糖尿病是导致心血管发病率和死亡率、失明、肾脏疾病、神经组织疾病和截肢等致残疾病增加的重要原因之一。主动的体力活动（PA）/运动训练（ET）（包括适当的有氧耐力和抗阻力量训练）是预防和治疗2型糖尿病主要方法之一。遗憾的是，很多2型糖尿病的患者发病后根本没有采取和保持有规律的PA/ET进行治疗。临床证实：有规律的PA/ET对改善血糖控制、预防并延缓2型糖尿病的发生，同时对降低甘油三酯、血压、减少心血管风险、降低死亡率和提高生活质量都有着积极的影响。可使人患2型糖尿病的高风险率降低58%。研究显示，通过PA/ET对2型糖尿病进行运动干预的最大好处是使胰岛素作用得到了快速而长期的改善，在运动治疗后的72h之内，葡萄糖耐受和胰岛素敏感性会出现良好的变化。所以，有规律的PA/ET对维持血糖水平和改善胰岛素敏感性方面发挥着重要作用。2运动的作用2.1运动的急性作用运动时的能量代谢静息和运动时人体维持正常血糖水平的能力，在很大程度上取决于交感神经系统和内分泌系统的调节功能。人体骨骼肌的收缩运动时，骨骼肌本身所储存的肌糖原是较早被利用的糖(能量)，而人体血液中的葡萄糖随时给予补充能量。肝糖原是维持血糖水平的重要“蓄水池”。肝脏通过糖异生作用补充糖供应的不足，以维持血糖水平的稳定。另外，糖异生作用还可消除肌肉中乳酸的积累。能量来源人体静息时的能量来源：主要燃烧FFA。人体运动时的能量来源：能量来源增加了脂肪、葡萄糖、肌糖原以及一小部分氨基酸。任何运动都会引起静息时的能量代谢转向运动时的能量代谢状态。随着运动强度不断增强，燃烧的能量更多依赖于碳水化合物。骨骼肌摄取葡萄糖有两个途径运动时骨骼肌摄取葡萄糖的非胰岛素依赖型(骨骼肌收缩介导)和胰岛素依赖型骨骼肌摄取葡萄糖有两个明确途径。静息时和餐后的骨骼肌摄取葡萄糖属于胰岛素依赖型，此途径主要是为了补充肌糖原储备。运动时，骨骼肌收缩所致的BG摄取增加主要是为了补充肌糖原分解。虽然两个途径不同，但被收缩的骨骼肌所摄取的BG水平，2型糖尿病患者和正常人没有差异。骨骼肌收缩相关的BG摄取，运动后仍保持在高水平。就保持葡萄糖摄取水平而言，骨骼肌收缩介导的途径比胰岛素介导的途径会长几个小时。葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)葡萄糖转运蛋白4是骨骼肌细胞（主要有GLUT1和GLUT4两种）中主要的葡萄糖转运载体，它所介导的葡萄糖转运是骨骼肌糖代谢的主要限速步骤。GLUT4的紊乱将导致骨骼肌对葡萄糖的摄取、利用减少，而骨骼肌是葡萄糖利用最主要的组织，约占整个葡萄糖转运的80%，目前研究表明，GLUT4代谢紊乱是糖尿病发病的主要原因之一。近年的研究表明，运动可增加骨骼肌细胞内GLUT4的基因表达水平，促进GLUT4从储存部位向细胞外膜转位，提高细胞膜上GLUT4内在活性，从而提高骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取和利用能力。运动可通过肌肉收缩、胰岛素、糖原水平、低氧和NO等因素作用于GLUT4的表达、转位及其内在活性，从而提高骨骼肌的摄糖能力。2.2运动后的血糖控制/血糖水平有氧运动的效果在非糖尿病患者，中等强度的运动可使外周摄取葡萄糖增加，这增加的部分，正好和肝脏生产的葡萄糖相抵消，结果表现为BG水平维持不变。在2型糖尿病患者，适度的运动所致的骨骼肌BG摄取，不能被肝脏产生的葡萄糖所抵消，所以血糖水平通常表现为下降趋势。血浆胰岛素水平通常也下降。单次有氧运动对胰岛素的影响，随着运动的进程、强度、以及随后的膳食摄入变化；一次性完成一个阶段的有氧运动，可以保持“增加胰岛素作用和改善糖耐量”在24小时～72小时。无论单次还是一个阶段的适度有氧运动，只要累积的持续时间相同，有氧运动的效果是类似的。一次短期的、强度高的有氧运动可导致血浆儿茶酚胺水平显著上升，进而导致葡萄糖生产大幅度增加。因此，这类运动可导致高血糖出现，但运动停止后最多持续1h～2h。2.3PA的慢性效应2.3.1有氧运动对血糖水平和胰岛素抵抗有氧运动历来是预防和管理糖尿病的运动类型。在2型糖尿病患者，即使仅有1周的有氧运动，都可以改善全身的胰岛素敏感性。中度和重度的有氧运动可以提高胰岛素的敏感性，虽然持续时间只有几个小时到几天；即使运动强度低，也可以在一定程度上改善胰岛素敏感性。中等强度的运动可以增加糖原合酶的活性以及GLUT4蛋白的表达，但并不能增加胰岛素信号的表达。脂肪氧化也是改善胰岛素敏感性的关键因素，PA可以增加肌肉的脂肪储存和对脂肪的氧化能力。在所有高强度运动，T2DM可能会导致脂肪的利用率降低，并趋向于利用碳水化合物。阻力训练对血糖水平和胰岛素抵抗在2型糖尿病患者，阻力训练也有利于血糖控制和胰岛素敏感性的增加。研究者进行了一项为期16周的随机对照试验，受试者进行渐进性阻力训练，每周两次，结果显示，胰岛素敏感性增加46.3％，空腹血糖水平下降7.1％，内脏脂肪显著减少。阻力训练相关的肌肉质量增加，可能有助于增加BG的消耗量，特别是重量训练，可以逆转或防止骨骼肌因老化导致的进一步损失。但胰岛素敏感性没有获得改善。2.3.2血脂及脂蛋白研究显示，有氧训练可以降低LDL-C水平，增加HDL-C水平。有一项针对成人2型糖尿病患者运动相关的血脂变化的荟萃分析结果显示，LDL-C可能降低约5％。血脂的改善可能和PA后的减重相关。一些相关饮食和有氧运动强化管理的研究结果显示，总胆固醇和甘油三酯显著下降。2.3.3高血压2型糖尿患者有超过60％的人合并有高血压。相对于只有高血压或只有T2DM的患者，合并有高血压的T2DM患者的心血管风险增加66％～100％。有氧运动和阻力训练可以降低非糖尿病者的血压。大多数的观察研究表明，这两种运动都可以降低糖尿病患者的血压。几个随机对照试验结果表明，这两种运动使收缩压降低4mmHg～8mmHg，其中只有一项报告显示舒张压也有略微的降低。有研究显示，PA和减重都可以使收缩压和舒张压降低，但一些研究结果显示，PA并没有使2型糖尿病患者的BP有明显变化。2.3.4心血管风险和死亡率无论健康人群还是临床患者，较高水平的体能和PA，和较低的心血管（CV）风险和死亡率有关。在T2DM和较高体能的男性患者相比，较低体能的男性患者的全因死亡和CV原因死亡风险增加1.7～6.6倍，拥有最高体能的男性，相关风险最低。2.3.5减轻体重体重：减重和保持长期体重控制的方案中最成功的因素，都要涉及到饮食、运动和调整行为方式。建议改善血糖控制和降低CVD风险的运动干预,例如，快走，150分钟/周，通常达不到减肥的效果，可能是因为肥胖者或年龄较大的人，经常无法进行足够多的运动，并且所消耗的能量也很容易通过增加饮食摄入而获得补充。然而，有一项随机对照试验的结果显示，每天约1小时的中等强度的有氧运动，至少损失的脂肪相当于限制热量摄入，进而使胰岛素敏感性增加。相对于以改善血糖控制和降低CVD危险为主要目标的运动，以保持减重效果为主要目标的运动当量可能要增加不少。心理作用运动可能使2型糖尿病患者在心理上获益，有研究（AHEAD）显示，生活方式强化干预的受试者，体重降低幅度超过了减重前体重的7％，并且乐于进行中等强度PA;12个月后，他们的生活质量量表（QOL）的得分增加，抑郁症状也获得改善。一项临床荟萃分析的结果显示，所有年龄组的忧郁患者，无论性别，经短期和长期的运动课程后，抑郁症状大量减少。运动潜在的机制包括心理因素，如，自我价值增加，优越感，自我观念的改变，以及一些生理因素。定期进行体育运动，可以提高2型糖尿病患者的心理健康水平，健康相关的生活质量以及抑郁症。3PA/ET在预防和治疗2型糖尿病中的重要角色调查报告显示，在农村城市化进程中迁移到更现代化环境的人群比留在原有居住地的人患糖尿病的更多，而农村居民患糖尿病的发病率比同属城市居民相对要低。研究认为，导致糖尿病患病率有所不同的主要原因是人们的PA存在明显的差异。流行病学横断面回顾性研究提供了PA/ET和糖耐量显著相关的更直接证据，2型糖尿病人群与非糖尿病人群比被发现严重缺乏PA，缺乏PA与未患2型糖尿病正常人口服葡萄糖耐量试验后血糖水平的耐受不良相关，也同样与胰岛素水平相关，缺乏PA与更多参与PA/的人相比这种相关更显著。最近研究发现，久坐的生活方式可能在2型糖尿病的发展中扮演了重要的角色。在瑞典马尔蒂摩一项47-49岁老年男性糖尿病预防的可行性试验中，PA/ET是干预策略的一个重要组成部分。在5年的随访中发现，基础水平的糖耐量受损者，不参与治疗计划的要比参与治疗干预的发展成糖尿病至少要高两倍或更多。最具前景的研究是为期6年的在我国大庆进行的糖尿病预防临床试验。在这项研究中，有577人在同一个城市的健康检查中被确认为糖耐量异常，并在临床上随机分为4组：运动组，饮食组，饮食加运动组和对照组。分配到运动组的人被鼓励每天增加一次业余时间的PA，在大多数情况下是每天进行20min轻快的散步。6年中，运动干预组糖尿病的累计发病率显著低于对照组（运动组5.41％，运动加饮食5.46％，饮食5.44％，对照组5.68％）对保持调整体重指数和空腹血糖具有十分重要的意义。4、推荐给2型糖尿病人群的PA/ET方案PA/ET在糖尿病预防和治疗中常常被作为安全有效的方法来使用，除了因患有糖尿病并发症和运动受限以外，2型糖尿病患者的运动训练应包括适当的有氧耐力和抗阻力量训练，特别是通过运动训练每周至少要累计消耗1000kcal·wk-1的能量，以达到发展肌肉力量和耐力、改善体能成分、增加或保持瘦体重并最终增进健康的目的。一个全面发展的运动方案应包括2型糖尿病患者运动方案中训练内容的性质和科学有效的运动频率，强度，持续时间和模式等。4.1有氧运动训练有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。即在运动过程中，人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。有氧运动衡量的标准是心率。心率保持在150次/分钟的运动量为有氧运动，因为此时血液可以供给心肌足够的氧气；因此，它的特点是强度低，有节奏，持续时间较长。要求每次锻炼的时间不少于1小时，每周坚持3到5次。这种锻炼，氧气能充分燃烧（即氧化）体内的糖分，还可消耗体内脂肪，增强和改善心肺功能，预防骨质疏松，调节心理和精神状态，是健身的主要运动方式。常见的有氧运动项目有：步行、快走、慢跑、竞走、滑冰、长距离游泳、骑自行车、打太极拳、跳健身舞、跳绳、做韵律操、球类运动如篮球、足球等等。有氧运动和无氧运动人体运动是需要能量的，如果能量来自细胞内的有氧代谢，就是有氧运动；但若能量来自无氧酵解，就是无氧运动。无氧运动时糖酵解产生大量乳酸等中间代谢产物，不能通过呼吸排除。这些酸性产物堆积在细胞和血液中，就成了“疲劳毒素”，会让人感到疲乏无力、肌肉酸痛，还会出现呼吸、心跳加快和心律失常。人体预存的ATP能量只能维持极限强度运动大约2秒，随后由CP合成ATP，大约能维持6秒，合计8秒左右。也就是说，全速跑不到一百米即告罄，跑二百米时后面的一百米，必须由血糖通过糖酵解产生ATP来提供能量，其副产品是乳酸。肌糖原无氧分解所提供的能量，只能维持一分钟左右，跑完四百米后就全部用完。跑八百米时，后面的四百米，必须由糖、脂肪酸和氨基酸在有氧状态下，合成新的热能物质ATP来提供能量，这整个过程需要氧气，也就是靠氧气燃烧糖、脂肪和蛋白质来生产热能物质ATP，这后段的运动就是有氧运动。跑八百米或一千五百米、二百和四百米游泳、拳击等运动，都需要开始利用氧气燃烧糖原、脂肪和蛋白质，故此类运动的后段都是有氧运动。4.1.1有氧运动频率频率：2型糖尿病患者至少应每周进行3-5天不连续的PA/ET，这样可以避免由运动引起的胰岛素