王圣淳，鄭小飛，王華軍

隨著糖尿病患病率的急劇上升，我國目前已 成為世界糖尿病第一大國，預計到2035年，糖尿病患病人數(shù)將達到1.43億，占全球成人糖尿病患者的1/4以上[1]。運動是糖尿病預防和管理的重要組成部分。適量運動有助于調節(jié)血糖，降低心血管疾病風險，延緩糖耐量異常轉變?yōu)樘悄虿〉倪M程，同時還可以改善糖尿病患者對胰島素的敏感性，減少對藥物的依賴[2]。研究表明，8周以上的規(guī)律運動可令糖尿病患者的糖化血紅蛋白降低0.66%，而堅持12～14年的規(guī)律運動可顯著降低糖尿病患者的病死率[3]。

一方面，糖尿病患病人群的年輕化，以及運動理念的不斷深入，增加了糖尿病患者罹患運動醫(yī)學相關疾病的風險[4]。另一方面，糖尿病對骨骼肌肉系統(tǒng)產生不良影響，高血糖水平對細胞功能的影響導致結締組織產生有害的細胞外基質成分并出現(xiàn)進行性改變，使糖尿病患者在運動過程中更易于發(fā)生肌肉骨骼系統(tǒng)損傷[5]。與非糖尿病患者相比，糖尿病患者在運動損傷后也更傾向于尋求治療和接受手術[6]，然而，由于糖尿病患者免疫力下降，組織修復能力較差，導致術后感染和其他并發(fā)癥的發(fā)生率增加，進而影響手術修復和重建的效果[4,7]。本文就糖尿病對肩袖撕裂、跟腱斷裂、前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷、肌腱病、關節(jié)軟骨損傷等運動醫(yī)學相關疾病的影響進行綜述，旨在為降低疾病發(fā)生率、改善防治效果提供理論參考依據(jù)。

1 糖尿病對運動醫(yī)學相關疾病的影響

1.1 肩袖撕裂

肩袖撕裂是50歲以上人群肩功能障礙最常見的原因，有高達30%～70%的肩關節(jié)疼痛是由肩袖撕裂引起的[8]。在糖尿病人群中，長期高血糖水平將導致肩袖肌腱膠原不可逆的非酶糖基化，產生晚期糖基化終產物（advanced glycation end products，AGEs）。AGEs破壞蛋白質的化學和物理特性，增加分子間膠原的交聯(lián)反應，嚴重影響了肌腱組織的機械和生物功能[9]。一項關于糖尿病動物模型生物力學特性和組織學的研究結果發(fā)現(xiàn)，其肩袖肌腱的最大負荷、拉應力、剛度和彈性模量均降低[10]。結構和生物力學性質的改變使糖尿病患者發(fā)生肩袖損傷的幾率增加，同時也提高了肩袖撕裂手術修復的風險。

一項為期11年的隨訪研究結果發(fā)現(xiàn)，在納入的498 678人（28 391例為糖尿病患者）中，26 664例出現(xiàn)肩袖損傷，糖尿病患者的肩袖損傷風險是非糖尿病患者的2.11倍[11]。中國臺灣一項更大規(guī)模的流行病學調查選取58 652例糖尿病患者及117 304例非糖尿病患者，Cox比例危險回歸分析結果表明，每十萬名糖尿病患者中有41例施行肩袖修復術，是非糖尿病患者的1.56倍[12]。

與非糖尿病患者相比，糖尿病患者肩袖修復術的治療效果相對較差。Clement等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在年齡、性別及肩袖撕裂大小配對良好的情況下，肩袖術后6個月時糖尿病患者肩關節(jié)前屈和外旋角度恢復均差于非糖尿病患者。Chen等[14]的研究結果亦顯示，術后6周及6、34個月隨訪時非糖尿病患者肩關節(jié)主動和被動活動范圍均優(yōu)于糖尿病患者。

肩袖術后再撕裂是導致手術失敗的重要原因，高血糖可促進血管內膜和纖維瘢痕增生，對肌腱的愈合和重塑過程造成不利影響[15]。Cho等[16]報道肩袖修復術后6個月患者MRI結果，35.9%的糖尿病患者發(fā)生肩袖再撕裂，而非糖尿病患者僅14.4%出現(xiàn)類似情況，兩組肩袖再撕裂發(fā)生率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）；進一步將糖尿病患者分為控制良好組和持續(xù)高血糖組，發(fā)現(xiàn)控制良好組再撕裂率為25.9%，低于持續(xù)高血糖組的43.2%。

1.2 跟腱斷裂

跟腱是足底屈曲必需的結構，其損傷常見于37～44歲中青年人群，年發(fā)病率約為31/10萬[17]。有研究顯示，血糖控制不佳的女性跟腱斷裂的風險可增加2倍左右，原因可能是高血糖和雌二醇對膠原蛋白合成的抑制作用，導致結締組織的機械強度和適應性降低[18]。有學者通過動物實驗進一步闡明糖尿病對跟腱損傷的影響機制，糖尿病組跟腱膠原纖維束不僅數(shù)量減少，而且在形態(tài)上出現(xiàn)磨損和解體，甚至斷裂，跟腱細胞變形，胞漿鈣鹽沉積，從而引起糖尿病組肌腱組織形態(tài)萎縮，力學性能下降[19]。還有研究證實，高血糖可引起足部毛細血管基底膜增厚，紅細胞變形能力降低，毛細血管血流阻滯，從而導致跟腱血液供應減少，更易受到損害[20]。

跟腱損傷可通過開放手術或經皮手術進行修復，一般跟腱手術傷口并發(fā)癥的發(fā)生率為7%～13%，深部感染率為2%～4%[21]。糖尿病增加了跟腱修復術的感染風險，一項納入2005年至2012年24 269例跟腱修復手術患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，單純糖尿病患者手術部位感染風險是非糖尿病患者的3.1倍，糖尿病伴周圍神經病變和血管病變患者手術部位的感染風險分別是非糖尿病患者的4.3和7.9倍[22]。也有學者持不同見解，Jildeh等[23]回顧性研究2008年至2014年接受跟腱斷裂手術治療的423例患者的臨床資料，通過Wilcoxon秩和檢驗和Fisher檢驗分析后發(fā)現(xiàn)，糖尿病與跟腱術后切口感染風險增加無關。這一結果可能與納入樣本量較少有關，今后仍需多中心大樣本流行病學研究，以進一步明確兩者之間的關系。

1.3 ACL損傷

ACL損傷是一種常見的膝關節(jié)運動損傷，其中約1%的患者同時患有糖尿病[24]。目前二者之間的相關研究較少，尚未發(fā)現(xiàn)其存在明顯的相關性，但現(xiàn)有研究證實，是否罹患糖尿病與ACL重建手術的治療效果密切相關[25-27]。具體的機制尚不明確，有學者推測可能與糖尿病血管神經等相關并發(fā)癥導致手術部位相對缺氧和營養(yǎng)不良、局部修復及抗感染能力降低有關[28]。

Brophy等[24]對ACL重建術后患者進行2年隨訪研究，結果顯示，糖尿病患者多項功能評分明顯低于非糖尿病患者，其中國際膝關節(jié)委員會（InternationalKneeDocumentationCommittee，IKDC）評分、膝關節(jié)損傷和骨關節(jié)炎結果評分（knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS）中的疼痛評分、日常生活活動能力（activities of daily living，ADL）和運動/娛樂結果評分分別較非糖尿病患者降低了53%、56%、58%和56%。

此外，在術后感染風險方面，Brophy等[27]報道糖尿病患者ACL重建術后感染風險較非糖尿病患者增加了18.8倍。Kawata等[25]也開展類似研究，在對日本國家數(shù)據(jù)庫30 536名患者進行的回顧性研究中，多變量邏輯回歸模型分析結果證實糖尿病會增加重建術后感染的風險（OR=2.70，95%CI：1.28～5.71）。Westermann 等[29]對美國外科醫(yī)師學會國家外科質量改進項目（American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program，ACS NSQIP）數(shù)據(jù)庫6 389例ACL重建患者進行研究，結果顯示，術后發(fā)生感染和未感染的患者中分別有5.13%、1.71%合并糖尿病，差異無統(tǒng)計學意義，作者認為產生這一結果的原因可能是合并癥、并發(fā)癥例數(shù)過少，因此建議計算數(shù)據(jù)庫的脆弱性指數(shù)，以進一步明確糖尿病共病與ACL重建術后感染的相關性。

糖尿病亦會影響ACL重建手術的骨隧道質量和骨腱愈合。林梟等[30]將新西蘭兔隨機分為糖尿病組和非糖尿病組，建立單側ACL重建模型，術后4、8周Micro CT檢測結果顯示，非糖尿病組骨隧道及周圍骨密度值顯著高于糖尿病組（P＜0.01），而非糖尿病組骨隧道截面積顯著小于糖尿病組（P＜0.05）。

1.4 肌腱病

肌腱病是過度使用而引起的肌腱微損傷，表現(xiàn)為肌腱及腱周疼痛、腫脹和功能障礙等退行性病變。糖尿病患者體內的高糖環(huán)境不僅降低肌腱細胞的自我修復能力，還促進正常肌腱細胞的凋亡和肌腱干細胞的非腱分化，大大阻礙肌腱微損傷的自行修復過程；此外，血糖波動會引起新生肌腱組織的軟骨化，進而導致肌腱的長期退化[31]。

糖尿病加重了肌腱病的嚴重程度，Batista等[32]對70例糖尿病和10例非糖尿病患者跟腱進行超聲檢查，結果表明，62例患者（89%）跟腱出現(xiàn)肌腱纖維紊亂，53例（76%）跟腱出現(xiàn)肌腱鈣化，而非糖尿病患者跟腱未發(fā)現(xiàn)類似病變。與非糖尿病患者相比，糖尿病患病人群肌腱病發(fā)病率也明顯增加。一項納入31項臨床研究的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者罹患肌腱病的風險是非糖尿病患者的3倍以上（OR=3.67，95%CI：2.71～4.97，I2=81%）[33]；而另一項針對肩袖的薈萃分析結果亦提示，糖尿病患者罹患肩袖肌腱病的風險較非糖尿病患者增加2倍以上[34]。

從肌腱病預后來看，Degen等[35]回顧性研究6 561例注射治療肱骨外上髁炎患者的臨床資料，其中201例（3.1%）患者在注射治療后平均（383±128）d需行后續(xù)手術治療，Logistic回歸分析結果提示糖尿病是再次手術治療的危險因素。不僅如此，與非糖尿病患者相比，糖尿病患病人群的肌腱病手術效果差，復發(fā)率較高。Siddiqui等[36]對61例肱骨外上髁炎患者進行隨訪研究，結果顯示，糖尿病患者較非糖尿病患者術后2年疼痛評分明顯更高（2.80vs0.36分，P＜0.01，95%CI：1.2～3.7），握力更低（0.91vs1.06 KgN，P=0.038，95%CI：0.29～0.01），復發(fā)率更高（40%vs7.7%，P=0.018）。

1.5 關節(jié)軟骨損傷

軟骨細胞在高糖環(huán)境下不能正常調節(jié)葡萄糖轉運蛋白-1，葡萄糖大量堆積并導致機體活性氧的產生，軟骨細胞退變加速[37]；高糖環(huán)境還可阻礙軟骨細胞攝取脫氫抗壞血酸，從而妨礙機體合成Ⅱ型膠原，延緩軟骨細胞的自行修復[38]。

中國臺灣一項研究對3萬7千例1型糖尿病、121萬例2型糖尿病與膝骨關節(jié)炎之間的關聯(lián)性進行回顧性研究，雙變量相關分析發(fā)現(xiàn)，無論是1型糖尿病[OR=1.40（1.33～1.47），P＜0.0001]還是 2型糖尿病[OR=2.75（2.72～2.78），P＜0.0001]，均與膝骨關節(jié)炎有著明顯的相關性[39]。影像學研究也支持上述觀點，Chanchek等[40]對208例糖尿病患者及與之配對的208例非糖尿病患者右膝關節(jié)MRI圖像進行評估，結果顯示，糖尿病患者軟骨T2值明顯較高且更不均勻，提示關節(jié)軟骨損傷退變情況加重（P＜0.01）。Athanasiou等[41]對尸體踝關節(jié)軟骨標本進行研究，結果證實，糖尿病患者軟骨生物力學性能較非糖尿病患者顯著降低。學者們開展的動物實驗研究也得出相似結論。Silberberg等[42]研究表明，糖尿病小鼠軟骨細胞變性率和死亡率較非糖尿病小鼠顯著升高；而對糖尿病小鼠膝關節(jié)進行組織病理切片及蛋白印跡研究的結果則顯示，膠原酶活性增加，AGEs、基質金屬蛋白酶-1含量增多，軟骨特異性蛋白（包括Ⅱ型膠原、SOX9及蛋白聚糖）含量明顯減少，表明糖尿病能夠促進軟骨退變，抑制軟骨再生和修復進程，并與間充質干細胞增殖受損相關[43-44]。

1.6 其他運動醫(yī)學相關疾病

隨著對糖尿病共病研究的不斷深入，學者們注意到了糖尿病對其他運動醫(yī)學相關疾病的不良影響。Mavrikakis等[45]研究表明，糖尿病患病人群鈣化性肩周炎發(fā)病率是非糖尿病對照組的3倍；而在半月板損傷人群中，糖尿病患者往往損傷較為嚴重，Neumann等[46]對244例糖尿病患者及244例非糖尿病患者的半月板損傷進行全序列MRI評分系統(tǒng)（WORMS評分）評估，結果發(fā)現(xiàn)前者內側和外側半月板病變評分顯著高于后者。

糖尿病還會增加多種運動醫(yī)學相關疾病手術并發(fā)癥的發(fā)生率。DeFroda等[47]回顧性研究ACS NSQIP數(shù)據(jù)庫中2 291例行關節(jié)鏡下肩關節(jié)盂唇損傷修復術的患者，其中173例（7.6%）出院后需要再次住院行手術治療，單變量分析發(fā)現(xiàn)，糖尿病是患者再次入院手術治療的危險因素（OR=2.70，95%CI：2.30～3.10，P=0.006）。此外，糖尿病加大了關節(jié)鏡半月板切除手術患者術后不良事件發(fā)生的風險。Basques等[48]對ACS NSQIP數(shù)據(jù)庫中行關節(jié)鏡半月板切除術的17 774例患者進行分析，其中208例患者（1.17%）發(fā)生術后不良事件，203例（1.14%）發(fā)生嚴重不良事件，多糖尿病患者發(fā)生不良事件（OR=1.57）及嚴重不良事件（OR=1.51）的風險都大大增加。

在糖尿病人群中，膝關節(jié)鏡術后感染風險隨圍手術期HbA1c水平的升高而增加[49]。糖尿病亦可導致髖關節(jié)鏡術后患者靜脈血栓栓塞風險加大，khazi等[50]的臨床研究納入9 477例髖關節(jié)鏡手術患者，多因素Logistic分析結果提示，糖尿?。∣R=1.59，P＜0.0001）是髖關節(jié)鏡術后靜脈血栓栓塞發(fā)生率增高的獨立危險因素。

2 預防措施

嚴格控制糖尿病患者的生活方式及飲食習慣，監(jiān)控血糖水平，在運動過程中仔細監(jiān)測肌腱、韌帶等的負荷變化，根據(jù)自身具體情況選擇適宜的運動方式和強度，避免高強度運動，有助于預防糖尿病患者的運動損傷。當糖尿病患者出現(xiàn)運動損傷而尋求手術治療時，應常規(guī)進行血糖監(jiān)測，根據(jù)需要調整胰島素劑量，將血糖維持在目標水平以內，降低糖尿病對患者運動損傷修復術后的不良影響。

關節(jié)鏡技術以其針對性強、損傷小、治療效果佳、患者術后恢復快等優(yōu)點，在運動醫(yī)學領域得到廣泛運用[51]。然而，與非糖尿病患者相比，糖尿病患者關節(jié)鏡手術后更易發(fā)生軟組織攣縮、關節(jié)僵硬和活動范圍受限[50,52]。因此，需制定個性化的物理治療方案，以降低糖尿病患者術后關節(jié)僵硬程度，恢復關節(jié)活動度[53]。

3 小結

了解糖尿病對運動醫(yī)學相關疾病患病率及治療效果的影響，有助于提高手術醫(yī)師對糖尿病手術患者的認識，同時做好患者圍手術期管理，將糖尿病對運動醫(yī)學相關疾病的不良影響降到最低。研究表明，相對于健康人群，糖尿病患者更易罹患運動醫(yī)學相關疾病，且手術效果不甚理想。因此，術者需對糖尿病患者進行術前評估，采取有效的干預措施；同時加強相關基礎和臨床研究，明確糖尿病對運動醫(yī)學相關疾病影響的具體作用機制，制定更為精準有效的治療和康復方案，改善手術效果，提高患者滿意度。