謝麗娜，翁雅婧，張偉偉，董冬，施加加，程會蘭

有報(bào)道，2010～2030年，各大洲和國家的糖尿病(diabetes mellitus，DM)患病率在全球范圍內(nèi)增長72%；到2040年將有糖尿病患者6.42億，成為21世紀(jì)致殘的主要原因之一[1-2]。適度規(guī)律的有氧訓(xùn)練能有效地改善胰島素抵抗、控制血糖水平，是糖尿病綜合治療的重要手段之一。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練((high intensity—interval training，HIIT))是一種包括短時(shí)間反復(fù)的劇烈運(yùn)動，中間穿插休息或恢復(fù)時(shí)間的運(yùn)動形式[3]。越來越多的證據(jù)表明，HIIT在改善心肺功能、內(nèi)皮功能和肌肉代謝能力等方面可能優(yōu)于持續(xù)中強(qiáng)度有氧訓(xùn)練(continuous moderate exercise，CME)[4-5]。等能耗的HIIT能促使DM患者身體狀態(tài)及功能指標(biāo)出現(xiàn)一系列相近、甚至更理想的生理性變化，可提高糖尿病患者骨骼肌氧化能力，降低T2DM(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者胰島素抵抗程度[6-7]。特別是在防治T1DM(type 1 diabetes mellitus，T1DM)患者運(yùn)動后高血糖和(或)短期低血糖，提高T2DM患者血糖控制能力以及降低餐后高血糖水平、增強(qiáng)心肺功能及血管內(nèi)皮功能等方面效果更明顯[8]。但是，對HIIT的安全性研究較少，糖尿病患者進(jìn)行HIIT安全性無法得到保證。而心肺運(yùn)動試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise test，CPET)可更為準(zhǔn)確地對患者心肺功能進(jìn)行評價(jià)，從而提高糖尿病患者HIIT的安全性。隨著CPET研究的拓展，大量研究證實(shí)：CPET導(dǎo)致患者病死率小于兩萬分之一[9-10]。因此在專業(yè)康復(fù)醫(yī)師的指導(dǎo)下，糖尿病患者進(jìn)行CPET和個(gè)體化運(yùn)動康復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)在可控范圍內(nèi)。本研究通過在心肺運(yùn)動試驗(yàn)指導(dǎo)下分別對2型糖尿病患者進(jìn)行高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練和持續(xù)中強(qiáng)度有氧訓(xùn)練，在保證患者訓(xùn)練安全性的前提下，研究HIIT對2型糖尿病患者糖脂代謝、血脂水平、心肺功能及生活質(zhì)量的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究選擇2019年6月～2020年12月就診于我院心肺康復(fù)科的2型糖尿病患者共90例。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2013版《糖尿病防治指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]；接受4周以上常規(guī)藥物治療(胰島素除外)，且病情穩(wěn)定的患者；所有患者均自愿加入研究并簽署知情同意書；本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)(批準(zhǔn)件號：KSKF2019002)。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重糖尿病腎病、眼底病變、酮癥酸中毒及糖尿病足患者；精神疾病及認(rèn)知功能障礙嚴(yán)重的患者；有心肺疾病及影響患者運(yùn)動的神經(jīng)、肌肉和關(guān)節(jié)疾?。豢崭寡?16.7 mmol/L者；患者不能堅(jiān)持。按照隨機(jī)數(shù)字表法將其隨機(jī)分為3組：高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練組(HIIT組)、持續(xù)中等強(qiáng)度有氧訓(xùn)練組(CME組)及對照組。3組患者基線資料具有可比性，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 3組患者一般資料比較

1.2 方法 對照組給予常規(guī)糖尿病飲食、運(yùn)動宣教及規(guī)范藥物治療。HIIT組在對照組基礎(chǔ)上進(jìn)行每周5d，為期12周的間歇高強(qiáng)度有氧訓(xùn)練：研究開始前一天患者進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練以了解訓(xùn)練流程，在中等強(qiáng)度下[50%最大心率(maximum heart rate，HRmax)，HRmax=220—年齡]持續(xù)運(yùn)動30min；第2天開始進(jìn)行正常強(qiáng)度運(yùn)動治療：患者在功率自行車(ERGO-FIT型有氧訓(xùn)練踏車)/運(yùn)動平板上進(jìn)行熱身訓(xùn)練，通過佩戴心率帶監(jiān)測并控制心率在0～50%HRmax，5min后開始進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(功率車/運(yùn)動平板)1min(70%～90%HRmax)，再以0～50%HRmax休息3min，重復(fù)以上循環(huán)6次。訓(xùn)練結(jié)束后進(jìn)行5min的放松運(yùn)動，可以選擇慢走或低功率下騎車。同時(shí)，為了提高患者依從性，減少患者中途退出試驗(yàn)的幾率，本試驗(yàn)增加了運(yùn)動方式，從單一的功率車/運(yùn)動平板，改為兩者結(jié)合的方式以增加鍛煉的多樣性。CME組：在對照組基礎(chǔ)上進(jìn)行每周5d，為期12周的持續(xù)中強(qiáng)度有氧訓(xùn)練：訓(xùn)練從最大運(yùn)動強(qiáng)度的50%開始，不超過70%。根據(jù)患者心率變化、個(gè)人耐受程度及主觀感覺等定期調(diào)整運(yùn)動強(qiáng)度。運(yùn)動時(shí)間：熱身5min，有氧訓(xùn)練：功率車/運(yùn)動平板30min，放松5min。在患者進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，康復(fù)治療師在旁邊指導(dǎo)并監(jiān)督，從而保證訓(xùn)練的安全性和有效性，并對患者加以鼓勵(lì)。另外，治療師需通過自感疲勞指數(shù)(rating of perceived exertion，RPE)詢問患者主觀感受(HIIT組RPE：16～19，CME組RPE：12～15)，結(jié)合心率情況綜合判斷訓(xùn)練強(qiáng)度。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) ①身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)：BMI=體重/身高2(體重單位：kg；身高單位：m)。患者使用身高體重秤，分別于試驗(yàn)前及12周試驗(yàn)結(jié)束后，空腹、單衣、赤足、保持軀干正直、兩眼目視前方，測量身高及體重。②血糖、血脂、胰島素抵抗指數(shù)：患者空腹 8 h后靜脈取血。使用日立7170型自動生化分析儀，檢測空腹血糖(fasting blood glucose，F(xiàn)BG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、甘油三酯(triglyceride，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)等指標(biāo)，并檢測空腹血清胰島素(fasting insulin，F(xiàn)INS)水平。穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model of assessment for insulin resistance index, HOMA-IR)通過公式計(jì)算。HOMA-IR = FBG×FINS÷22.5，其中FBG單位為mmol/L，F(xiàn)INS為μU/ml，系數(shù)22.5為校正因子，指在正常/理想個(gè)體中5μU/ml血漿胰島素對應(yīng)4.5mmol/L的血糖水平。③心肺耐力指標(biāo)：采用心肺運(yùn)動測試系統(tǒng)(意大利COSME公司)，選擇遞增功率運(yùn)動方案：患者坐于功率車上，空載踏車熱身 3min，然后自5 W開始以15W/min負(fù)荷幅度遞增，患者保持55～65 r/min的轉(zhuǎn)速直至力竭或者出現(xiàn)心慌、胸悶等不適癥狀時(shí)即終止。測定心肺耐力指標(biāo)：無氧閾(anaerobic threshold, AT)、峰值攝氧量(peak oxygen consumption, VO2peak)、最大代謝當(dāng)量(metabolic equivalent, MET)。④糖尿病生活質(zhì)量特異性量表(diabetes specific quality of Life, DSQL)：包括生理、精神/心理、社會關(guān)系、治療4個(gè)維度，共27項(xiàng)，每項(xiàng)1～5級評分，分?jǐn)?shù)越低，受疾病影響越輕，生活質(zhì)量越好。

2 結(jié)果

2.1 身體指標(biāo)及生化指標(biāo)改善情況 治療前，3組患者BMI、FBG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG、TC、LDL-C組間比較無顯著性差異；與治療前相比，治療12周后對照組各項(xiàng)指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，HIIT組除甘油三酯、CME組除總膽固醇外各項(xiàng)指標(biāo)均顯著下降(均P<0.05)；治療12周后，HIIT組BMI、FBG、HbA1c、FINS、HOMA-IR、TG指標(biāo)及CME組HOMA-IR均明顯低于對照組(均P<0.05)，且治療后HIIT組HbA1c較CME組明顯下降(P<0.05)。見表2。

表2 3組治療前后身體指標(biāo)及生化指標(biāo)改善情況比較

2.2 心肺功能改善情況 治療前，3組患者心肺耐力各項(xiàng)指標(biāo)均無顯著性差異。與治療前比較，治療12周后對照組各項(xiàng)指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，HIIT組、CME組各項(xiàng)指標(biāo)均改善明顯(均P<0.05)。治療12周后，HIIT組各指標(biāo)及CME組VO2peak均明顯優(yōu)于對照組(均P<0.05)，但HIIT組與CME組2組間無明顯差異。見表3。

表3 3組治療前后心肺功能指標(biāo)改善情況比較

2.3 生活質(zhì)量改善情況 治療前，3組患者DSQL總分和各維度評分均無顯著性差異。與治療前相比，治療12周后對照組各項(xiàng)指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，HIIT組、CME組各項(xiàng)指標(biāo)均改善明顯(均P<0.05)。治療12周后，HIIT組與CME組2組間無明顯差異，但在總分、生理維度、心理/精神維度方面HIIT組及CME組治療后均明顯優(yōu)于對照組(均P<0.05)。見表4。

表4 3組治療前后生活質(zhì)量指標(biāo)改善情況比較 分，

3 討論

本研究是一項(xiàng)針對2型糖尿病患者進(jìn)行的高強(qiáng)度間歇有氧運(yùn)動與中強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動的隨機(jī)對照研究，結(jié)果表明：對T2DM患者進(jìn)行兩種運(yùn)動干預(yù)措施都是可行的，且12周的高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練在血糖控制、運(yùn)動耐量和生活質(zhì)量方面，可能得到更大獲益。

長期以來，運(yùn)動訓(xùn)練被認(rèn)為是T2DM患者臨床管理的關(guān)鍵組成部分。盡管如此，堅(jiān)持傳統(tǒng)鍛煉計(jì)劃的人很少，而堅(jiān)持的主要障礙之一被認(rèn)為是缺乏時(shí)間。為了減輕這種對身體活動的感知障礙，高強(qiáng)度運(yùn)動被提出作為一種與傳統(tǒng)有氧訓(xùn)練項(xiàng)目等同的實(shí)現(xiàn)心肺功能改善的高效方法[12-13]。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練作為一種新型的運(yùn)動方式，已廣泛應(yīng)用于心臟康復(fù)領(lǐng)域，被證實(shí)可以有效提升患者的心肺功能，改善糖脂代謝，減輕體重[14-15]。很多研究表明：對于DM患者，HIIT是一種省時(shí)、高效、堅(jiān)持性高的干預(yù)手段。

由于劇烈運(yùn)動與急性心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，在任何臨床人群中實(shí)施HIIT的安全性值得關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，在心肺運(yùn)動試驗(yàn)指導(dǎo)下為冠心病PCI術(shù)后患者制定精準(zhǔn)的個(gè)體化運(yùn)動處方，保證了患者訓(xùn)練過程的安全性和有效性[16]。最近的一項(xiàng)回顧性分析顯示，在超過7年的心臟康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)下，約5000名患者HIIT治療后發(fā)生急性心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)較低[17]。本試驗(yàn)在CPET的指導(dǎo)下，全面精確地評估2型糖尿病患者整體功能狀態(tài)，為制定個(gè)體化運(yùn)動處方提供了重要參考依據(jù)，從而提高了患者訓(xùn)練過程中的安全性。

超重和肥胖是T2DM發(fā)生發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素，即使體重在正常范圍內(nèi)，BMI和腰圍異常的個(gè)體也會增加糖代謝異常的風(fēng)險(xiǎn)。我們的研究表明，HIIT使糖尿病患者BMI顯著降低，這與Alvarez等[18]研究一致。HIIT導(dǎo)致體重減輕的潛在機(jī)制可能與內(nèi)臟脂肪儲存的消耗和釋放有關(guān)[19]。但可惜的是，由于缺乏人體成分分析儀，我們未能對入組患者的體脂成分進(jìn)行分析。

本研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練同中等強(qiáng)度有氧訓(xùn)練均可以有效降低DM患者糖化血紅蛋白水平和改善胰島素抵抗情況，這與Jelleyman等[20]的Meta分析結(jié)果一致，其發(fā)現(xiàn)HIIT可以降低糖尿病和代謝綜合征患者的HbA1c水平。糖化血紅蛋白不僅是應(yīng)用最廣泛的血糖指標(biāo)，也是T2DM患者心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素。有一項(xiàng)薈萃分析顯示[21]，在T2DM和糖尿病前期受試者中，每周增加100min體育活動，HbA1c的平均變化為-0.16%。Madsen[22]等在一項(xiàng)為期8周的低容量HIIT研究中證實(shí)，HIIT改善了血糖水平，降低了HbA1c；并且，他們通過穩(wěn)態(tài)模型評估胰島素抵抗情況顯著改善。在本研究中，我們同樣發(fā)現(xiàn)，在降低糖化血紅蛋白水平方面，相較于中等強(qiáng)度持續(xù)有氧訓(xùn)練，HIIT表現(xiàn)更突出。

有氧訓(xùn)練是改善VO2peak的有效手段。我們的研究發(fā)現(xiàn)，HIIT在提高患者的VO2peak方面表現(xiàn)與持續(xù)有氧訓(xùn)練相似。Jing等[19]的研究進(jìn)一步比較了HIIT和MICT在增加VO2峰上的差異，發(fā)現(xiàn)HIIT對相對VO2峰3.37 ml/kg/min和絕對VO2峰0.37 L/min的改善優(yōu)于MICT。Revdal等[23]研究了HIIT對T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)和功能的影響，觀察到左室壁質(zhì)量相對增加12%，舒張末期血容量增加，顯示在收縮功能方面的改善，可以通過提高心搏量和左心室射血分?jǐn)?shù)來顯示。另外，我們發(fā)現(xiàn)，HIIT組AT時(shí)的攝氧量明顯升高，這與Terada等[24]研究發(fā)現(xiàn)一致，再次證明了高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練可能在心血管功能方面有更大獲益。

糖尿病相關(guān)的并發(fā)癥會影響糖尿病患者心肺功能，限制其體力活動，并影響其生活質(zhì)量。DSQL是評價(jià)糖尿病患者生活質(zhì)量的專用量表，能靈敏全面地反映患者生活質(zhì)量。本探究顯示，高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練亦能使T2DM患者生活質(zhì)量得到改善。

高強(qiáng)度間歇有氧訓(xùn)練是改善2型糖尿病相關(guān)重要危險(xiǎn)因素的有效策略，能改善糖尿病患者血糖水平、胰島素抵抗、心肺功能及生活質(zhì)量，且在心肺運(yùn)動試驗(yàn)的指導(dǎo)下，進(jìn)行運(yùn)動強(qiáng)度個(gè)體化的有氧訓(xùn)練，其安全性可以得到進(jìn)一步保證，值得在臨床治療中推廣。