李　魏，劉曉亭

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抗阻運(yùn)動(dòng)減緩糖尿病肌肉衰減綜合征發(fā)生的進(jìn)展

李魏，劉曉亭

近年來，隨著老齡化社會(huì)的加快發(fā)展，老年性疾病的發(fā)病率居高不下，給老年人的生活帶來了嚴(yán)重的影響，同時(shí)，也給其家庭和社會(huì)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。肌肉衰減綜合征(sarcopenia)作為一種增齡性疾病，逐漸引起了人們的重視。肌肉衰減綜合征亦稱骨骼肌減少癥或增齡性骨骼肌減少，是以骨骼肌質(zhì)量、力量以及功能的降低為主要特征的退行性綜合征。肌肉衰減綜合征一詞源于希臘語，1997年，由美國學(xué)者Rosenberg[1]首先提出，用以描述骨骼肌老化的進(jìn)程。其發(fā)生主要與增齡性肌纖維喪失、骨骼肌線粒體功能紊亂、神經(jīng)肌肉功能衰退、激素水平變化、慢性炎癥、熱量和蛋白質(zhì)營養(yǎng)素的缺乏、基因與種族等因素相關(guān)，并與胰島素抵抗、糖尿病發(fā)生互為因果[2-3]，是多種因素綜合作用的結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病在多方面影響著肌肉衰減綜合征的發(fā)生，但對(duì)肌肉衰減綜合征和糖尿病的研究大多是獨(dú)立進(jìn)行的。現(xiàn)從兩者在多個(gè)環(huán)節(jié)的相互作用進(jìn)行綜述，并試圖通過干預(yù)糖尿病來延緩或減少肌肉衰減綜合征的發(fā)生。

1糖尿病與肌肉衰減綜合征的研究進(jìn)展

1.1肌肉衰減綜合征的定義及表現(xiàn)

2010年，老年肌肉衰減綜合征歐洲工作組(European Working Group on Sarcopenia in Older People,EWGSOP)的報(bào)告[4]將肌肉衰減綜合征定義為：老年人骨骼肌質(zhì)量和骨骼肌力量及功能下降的一種病征。其主要表現(xiàn)為骨骼肌肌肉質(zhì)量、體積及力量的下降，肌纖維萎縮，骨骼肌收縮功能下降等。骨骼肌細(xì)胞中糖脂代謝的異常與肌細(xì)胞的凋亡會(huì)導(dǎo)致肌肉的萎縮，使骨骼肌的質(zhì)量及力量降低，而當(dāng)骨骼肌中蛋白質(zhì)的合成代謝率低于分解代謝率時(shí)，會(huì)使肌肉中的蛋白質(zhì)合成減少，消耗增加[5]，從而導(dǎo)致肌肉的降解與丟失，促使肌肉衰減綜合征的發(fā)生。同時(shí)，肌纖維質(zhì)量的丟失、氧化損傷與線粒體功能紊亂等也會(huì)導(dǎo)致骨骼肌的肌肉疲勞、肌肉耐力的下降，進(jìn)而引發(fā)肌肉衰減綜合征[6]。

1.2糖尿病對(duì)骨骼肌的影響及其機(jī)制

胰島素有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，阻止蛋白質(zhì)分解，抑制蛋白質(zhì)生成葡萄糖的作用，因而研究胰島素抵抗在肌肉萎縮中的作用至關(guān)重要。而胰島素抵抗是糖尿病的主要發(fā)病機(jī)制之一，同時(shí)伴隨著糖尿病發(fā)生、發(fā)展的全過程。大量研究表明，長期的高血糖毒性作用使肌纖維結(jié)構(gòu)、類型發(fā)生改變[7-9]。從肌肉組織的超微結(jié)構(gòu)來看，糖尿病狀態(tài)下，肌細(xì)胞萎縮，肌細(xì)胞出現(xiàn)溶解性損傷,肌原纖維及肌膜溶解，肌膜下及肌細(xì)胞間水腫,線粒體減少及其結(jié)構(gòu)受到損害，肌細(xì)胞間的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞可見損傷，血管基底膜增厚明顯，肌細(xì)胞中可見雪旺細(xì)胞中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，細(xì)胞外板下出現(xiàn)大面積溶解區(qū)，神經(jīng)纖維出現(xiàn)膜損傷，形成髓磷體[7]。有研究證實(shí)，DM大鼠存在著肌纖維束變窄，肌纖維間隙變大，間質(zhì)增生，肌纖維局部空泡樣改變，有肌肉萎縮現(xiàn)象[8]。同時(shí)另一研究證實(shí)，2型糖尿病小鼠存在肌肉重量減輕，肌纖維橫截面積減小，肌肉蛋白質(zhì)降解速率升高，蛋白質(zhì)降解增加的表現(xiàn)，出現(xiàn)肌肉萎縮。同時(shí)，小鼠腓腸肌中肌動(dòng)蛋白降解片段14-kDa肌動(dòng)蛋白片段的密度增加，泛素-蛋白酶體蛋白質(zhì)水解途徑被激活[9]。從上述研究來看，糖尿病在多方面影響著骨骼肌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及類型，進(jìn)而影響著肌肉衰減綜合征的發(fā)生及發(fā)展。其主要機(jī)制有以下幾方面：

1.2.1糖尿病代謝因素

正常狀態(tài)下，在受到胰島素和肌肉收縮刺激作用下，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucose transpoter 4,GLUT4)向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)位，并與細(xì)胞膜融合成葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的載體，引起糖的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)[10]。在糖尿病狀態(tài)下，肌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)膜受到嚴(yán)重?fù)p傷，故骨骼肌中胰島素反應(yīng)性GLUT4含量及活性降低[8,11-12]，導(dǎo)致葡萄糖的攝取和利用降低。同時(shí)，由于肌肉組織中出現(xiàn)大量脂質(zhì)的異常沉積，肌細(xì)胞內(nèi)三酰甘油含量增加，導(dǎo)致肌肉組織對(duì)葡萄糖利用減少，肌糖原生成及儲(chǔ)存減少，最終發(fā)生胰島素抵抗，進(jìn)而惡化或加重糖尿病。

線粒體是細(xì)胞的氧化中心，糖尿病狀態(tài)下，肌組織的線粒體減少及其結(jié)構(gòu)受到損害，因此導(dǎo)致不能提供足夠的三磷腺苷(adenosine triphosphate，ATP)及Ca+，無法使肌球蛋白的頭片與肌動(dòng)蛋白-肌鈣蛋白-原肌球蛋白復(fù)合體啟動(dòng)肌肉的收縮過程[13]，造成肌肉疲勞，肌耐力下降。同時(shí)，線粒體損傷后，還可導(dǎo)致糖尿病病人骨骼肌細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng)活性的降低，使骨骼肌細(xì)胞出現(xiàn)病理改變，發(fā)生肌肉組織的變性、崩解[14]。糖尿病狀態(tài)下骨骼肌的解偶聯(lián)蛋白3(uncoupling protein 3,UPC3)表達(dá)下調(diào),使線粒體產(chǎn)生自由基增加,線粒體受損,細(xì)胞凋亡途徑激活,導(dǎo)致骨骼肌的損害[15]。

研究證實(shí)，糖尿病情況下存在明顯的氧化應(yīng)激，糖尿病初期，大鼠的骨骼肌組織中氧化應(yīng)激脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物(MDA)含量顯著升高，超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px,GPX)活力明顯上升[16-17]。這可能是因?yàn)楦哐菚?huì)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞線粒體生成超氧陰離子增多[18]，而超氧陰離子增多會(huì)進(jìn)一步引起糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycationend products,AGEs)的形成，AGE形成的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的自由基，可以使蛋白質(zhì)氧化。另一方面，糖尿病過程中，晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end products,RAGE)的表達(dá)量會(huì)明顯增加[19],AGE和RAGE結(jié)合后可產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),引起細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激，而氧化應(yīng)激會(huì)造成細(xì)胞的損傷。

同時(shí)，有研究證實(shí)糖尿病狀態(tài)下，由于胰島素絕對(duì)或相對(duì)不足，激活了泛素-蛋白酶體蛋白質(zhì)降解途徑，導(dǎo)致肌肉組織中蛋白質(zhì)降解加快，使蛋白質(zhì)代謝呈負(fù)平衡狀態(tài)[12,20-21]，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉逐漸萎縮。

1.2.2糖尿病微血管損傷

糖尿病微血管嚴(yán)重病變也可導(dǎo)致肌肉萎縮。糖尿病病人肌細(xì)胞間的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，血管基底膜增厚[10,22]，使組織與血液之間物質(zhì)交換距離增加，阻礙代謝物質(zhì)交換和氧彌散，從而加重了肌肉組織的缺氧和損傷。

1.2.3糖尿病神經(jīng)損傷

高血糖狀態(tài)下,醛糖還原酶活性增加,激活了多元醇通路,導(dǎo)致山梨醇和果糖生成增加[23]。山梨醇和果糖的聚積，引起雪旺細(xì)胞及神經(jīng)纖維的腫脹，影響了神經(jīng)傳導(dǎo)速度。同時(shí)高血糖狀態(tài)下引起氧化應(yīng)激增強(qiáng)，加重了神經(jīng)組織的損傷。而血管病變能夠?qū)е律窠?jīng)缺血，引起神經(jīng)損傷[10]，后期神經(jīng)損害加重，逐漸導(dǎo)致肌力、肌張力減弱，肌肉萎縮，腱反射減弱或消失。

2抗阻運(yùn)動(dòng)減緩糖尿病肌肉衰減綜合征機(jī)制的研究進(jìn)展

糖尿病在多方面影響著肌肉衰減綜合征的發(fā)生，因此有效的干預(yù)糖尿病的發(fā)生及發(fā)展對(duì)減緩肌肉衰減綜合征發(fā)生具有重要意義。運(yùn)動(dòng)對(duì)控制2型糖尿病具有重要作用，是防治2型糖尿病的重要手段。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)可以增加骨骼肌細(xì)胞中GLUT4的含量[24-26]，從而增加骨骼肌對(duì)葡萄糖的攝取和利用，增加肌肉毛細(xì)血管數(shù)量及其血流量，起到降糖、改善機(jī)體胰島素敏感性的作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)，除了有氧運(yùn)動(dòng)外，抗阻運(yùn)動(dòng)也是治療糖尿病的有效方法。有研究證實(shí)，進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)后，糖尿病病人空腹血糖、餐后2 h血糖、膽固醇、糖化血紅蛋白(HbAlc)及三酰甘油水平降低[27-29]，說明抗阻運(yùn)動(dòng)可有效地降低糖尿病病人的血糖水平，改善血糖、血脂。同時(shí)抗阻運(yùn)動(dòng)能夠加速脂肪分解，糾正脂代謝，防止肌肉質(zhì)量下降，從而提高對(duì)胰島素的敏感性，減輕胰島素抵抗，加速糖代謝，更好地發(fā)揮胰島素降糖的作用。

糖尿病病人日?？梢杂脝♀彙⑹M沙子或水的礦泉水瓶和彈力繃帶等進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)應(yīng)針對(duì)大肌群，同時(shí)應(yīng)包括多關(guān)節(jié)和混合運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然運(yùn)動(dòng)方式要選擇病人平時(shí)喜好并能堅(jiān)持的方式，確保運(yùn)動(dòng)的持續(xù)性。但值得注意的是，在進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)前，排除運(yùn)動(dòng)禁忌證病人，然后評(píng)估病人的肌肉耐力和力量，然后進(jìn)行中等強(qiáng)度的訓(xùn)練，并及時(shí)調(diào)整個(gè)體化方案。每周至少保證3 d進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)，對(duì)于同一肌群的抗阻運(yùn)動(dòng)不應(yīng)在連續(xù)的2 d內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)最好能在專業(yè)的運(yùn)動(dòng)醫(yī)師或教練的指導(dǎo)下進(jìn)行，以保證動(dòng)作的規(guī)范化及負(fù)荷的合理化，避免運(yùn)動(dòng)中受傷[30]，合理有效地利用抗阻運(yùn)動(dòng)治療糖尿病。

綜上所述，糖尿病在多方面影響著肌肉衰減綜合征的發(fā)生，而抗阻運(yùn)動(dòng)可以有效地治療糖尿病，減少糖尿病病人的肌肉萎縮，進(jìn)而延緩肌肉衰減綜合征的發(fā)生及發(fā)展。因此，我們應(yīng)重視糖尿病病人的抗阻訓(xùn)練，在提高老年人生存質(zhì)量的同時(shí)，減輕家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)及社會(huì)負(fù)擔(dān)。

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(本文編輯王麗寇麗紅)

Probe into resistance exercise to slow occurrence of sarcopenia in patients with diabetes

Li Wei，Liu Xiaoting

Liaoning University of Chinese Medicine，Liaoning 110847 China

摘要：隨著老齡化社會(huì)的發(fā)展，肌肉衰減綜合征作為一種增齡性疾病，給老年人的生活帶來了嚴(yán)重的影響。肌肉衰減綜合征的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣，其中，糖尿病作為肌肉衰減綜合征的發(fā)生機(jī)制之一，對(duì)肌肉衰減綜合征的發(fā)生及發(fā)展具有重要影響?，F(xiàn)從糖尿病引發(fā)肌肉衰減綜合征的機(jī)制入手，探討抗阻運(yùn)動(dòng)對(duì)糖尿病康復(fù)效果的影響，從而延緩肌肉衰減綜合征的發(fā)生與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：肌肉衰減綜合征;糖尿病;抗阻運(yùn)動(dòng)；代謝因素；微血管損傷；神經(jīng)損傷

AbstractWith the speeding development of aging society，sarcopenia syndrome as a disease with increasing age brought the serious influence on the life of the aged.The mechanisms of sarcopenia syndrome were complex and diverse，among them，diabetes as one of the mechanisms of sarcopenia syndrome had important influence on the occurrence and development of sarcopenia syndreme.We will start from the mechanism of diabetes caused sarcopenia syndrome to probe into the influence of resistance exercise on rehabilitation effect of diabetes mellitus，in order to delay the occurrence and development of sarcopenia syndrome.

Key wordssarcopenia syndrome;diabetes mellitus;resistance exercise;metabolic factors;microvascular injury;nerve injury

(收稿日期：2016-02-24)

中圖分類號(hào)：R473.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.2095-8668.2016.01.02

文章編號(hào)：2095-8668(2016)01-007-04

作者簡介李魏，碩士研究生在讀，單位：110847，遼寧中醫(yī)藥大學(xué)；劉曉亭單位：110847，遼寧中醫(yī)藥大學(xué)。

基金項(xiàng)目為遼寧省科學(xué)事業(yè)公益研究基金項(xiàng)目，課題號(hào)：20140010260。