鄭玉嬋 談笑 田宜鑫 潘穎 譚朝文 馬曉緩 喻乾 趙彥
1 南京體育學(xué)院(南京 210014)2 烏普薩拉大學(xué)(烏普薩拉) 3 海軍青島特勤療養(yǎng)中心(青島 266000)4 南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院(南京 210000) 5 常州市體育醫(yī)院(常州 213100)
糖尿病是一種嚴(yán)重的進(jìn)行性疾病,可引起眼、腦、腎等并發(fā)癥。2021年,全球糖尿病患者超過5億人,患病率超過10%[1]。睡眠、吸煙、缺乏運(yùn)動(dòng)和飲食不良等均是糖尿病及其并發(fā)癥相關(guān)的行為風(fēng)險(xiǎn)因素[2]。且睡眠和糖尿病之間密切相關(guān),睡眠時(shí)間和2 型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)之間存在U型相關(guān),睡眠時(shí)間為7~8小時(shí)對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)最低[3]。而當(dāng)睡眠時(shí)間限制在4~5小時(shí)并持續(xù)1周后,受試者糖耐量和胰島素敏感性降低[4],糖尿病風(fēng)險(xiǎn)增加[5]。另一方面,2 型糖尿病也是導(dǎo)致睡眠障礙和睡眠質(zhì)量惡化的因素之一。有研究報(bào)告稱,糖尿病患者中重度阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的患病率高達(dá)36%[6]。這可能是因?yàn)樗吆吞悄虿≈g通過胰島素敏感性和炎癥因子相互聯(lián)系[7],當(dāng)2型糖尿病患者血糖得到控制的同時(shí),患者睡眠問題也可以得到改善[8]。
有氧運(yùn)動(dòng)可以有效降低2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)[9],進(jìn)而降低睡眠障礙患病率,改善老年人的睡眠問題[10-11]。但是,考慮到2型糖尿病患者進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)生心血管事件風(fēng)險(xiǎn)增加,糖尿病并發(fā)癥和患者年齡還可能引起運(yùn)動(dòng)損傷和低血糖等,高強(qiáng)度訓(xùn)練可能并不適合所有2 型糖尿病患者。因此,應(yīng)當(dāng)尋求一種更加適合2型糖尿病患者的運(yùn)動(dòng)方式。血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練(blood flow-restriction low-intensity aerobic training,LI-BFRT)是將低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練和血流限制相結(jié)合,以較小的訓(xùn)練強(qiáng)度達(dá)到改善最大攝氧量[12]、葡萄糖攝取量[13]和降低糖化血紅蛋白[14]的一種訓(xùn)練方式,它以其特殊的機(jī)制產(chǎn)生與高強(qiáng)度訓(xùn)練類似的效果[13]。目前的研究證實(shí),血流限制訓(xùn)練在糖尿病患者中的應(yīng)用也是可以被考慮的訓(xùn)練方式[15],而血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練對2型糖尿病患者糖代謝改變后睡眠質(zhì)量的影響目前尚無報(bào)道。
因此,本研究通過探討血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練對2 型糖尿病患者糖脂代謝和睡眠相關(guān)指標(biāo)的影響,為2型糖尿病患者相關(guān)癥狀的改善提供一種新型、安全有效的訓(xùn)練方式。
選取某社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的2 型糖尿病患者36名,男女不限,年齡45~75 歲。在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)之前,對所有受試者進(jìn)行臨床檢查,并由臨床醫(yī)生和康復(fù)醫(yī)生進(jìn)行評估,以確保受試者適合運(yùn)動(dòng)并保證運(yùn)動(dòng)干預(yù)的安全性。納入標(biāo)準(zhǔn):①隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/L;②空腹血糖≥7.0 mmol/L;③口服糖耐量試驗(yàn)(OGTT 測試)≥11.1 mmol/L;④糖化血紅蛋白(glycasylated Hemoglobin A1C,HbA1c)≥6.5%;⑤病程超過1 年。排除標(biāo)準(zhǔn):①1型糖尿??;②空腹血糖>16.7 mmol/L,反復(fù)出現(xiàn)低血糖或者血糖波動(dòng)較大;③身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)>33 kg/m2;④骨骼肌肉系統(tǒng)疾病、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)異?;蛘哌\(yùn)動(dòng)禁忌癥患者;⑤嚴(yán)重的糖尿病并發(fā)癥,包括心血管疾病、腦血管疾病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、腎臟疾病、糖尿病酮癥酸中毒和糖尿病足潰瘍;⑥神經(jīng)肌肉疾病、肌肉減少癥、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥、癡呆癥;⑦有規(guī)律的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)習(xí)慣;⑧靜息收縮壓≥160 mmHg 或靜息舒張壓≥ 100 mmHg;⑨心電圖異常;⑩最近6 個(gè)月內(nèi)有可能影響糖代謝的其他與糖尿病治療無關(guān)的合并癥或藥物應(yīng)用。
對所有受試者進(jìn)行基本信息的收集和體檢,并記錄受試者身高、體重、血壓、睡眠障礙情況等。根據(jù)年齡和HbA1c 結(jié)果,利用Rstudio Version 3.5.2 軟件,將所有入選受試者隨機(jī)分為低強(qiáng)度訓(xùn)練(low-intensity training)組(LI 組)和血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練(blood flow-restriction low-intensity aerobic training,LI-BFRT)組(LI-BFR 組),每組18 人。兩組受試者性別、年齡、血壓等基本資料見表1 ,兩組間無顯著性差異,具有可比性。所有受試者在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)前均已簽署知情同意書,本研究方案得到無錫市惠山區(qū)康復(fù)醫(yī)院倫理委員會(huì)和瑞典烏普薩拉大學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(HK-LLWYH-202002,NCT04946799)。
表1 受試者基本資料( ± s)
表1 受試者基本資料( ± s)
年齡(歲)男/女(n)病程(年)身高(cm)體重(kg)BMI(kg/m2)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)睡眠障礙人數(shù)(n)LI組(n=18)64.00 ± 4.31 7/11 10.22 ± 4.70 161.28 ± 6.43 59.32 ± 6.63 22.84 ± 2.58 128.67 ± 7.87 77.06 ± 7.46 18 LI-BFR組(n=18)61.83 ± 5.76 6/12 6.78 ± 5.62 164.10 ± 6.43 64.43 ± 6.37 23.44 ± 2.74 126.61 ± 14.13 79.89 ± 10.35 17
本研究在南京市某社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心進(jìn)行。查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)后確定各組受試者的運(yùn)動(dòng)方案[16-17]。干預(yù)前,根據(jù)受試者身體檢查時(shí)得到的靜息心率(heart rate,HR)和最大心率(maximum heart rate,HRmax)計(jì)算出每位受試者的心率儲(chǔ)備(heart rate reserve,HRR),并確定運(yùn)動(dòng)時(shí)靶心率(靶心率=HR+40%HRR),各組具體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度見表2。12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)過程中每次運(yùn)動(dòng)的流程如下:LI組受試者先進(jìn)行5 min的熱身運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)受試者身高調(diào)整功率自行車(Bike Reha,荷蘭)座椅高度,控制阻力,使受試者在功率自行車上進(jìn)行5 min、強(qiáng)度為40%HRR 的踏車訓(xùn)練,結(jié)束后完全間歇1 min,重復(fù)踏車和間歇循環(huán)6組,最后進(jìn)行5 min的放松訓(xùn)練;LI-BFR 組在LI 組訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,增加50%安靜狀態(tài)動(dòng)脈閉塞壓(arterial occlusion pressure,AOP)的血流限制,血流限制時(shí)間與踏車時(shí)間相匹配,在間歇時(shí)釋放壓力,并在下一組踏車訓(xùn)練時(shí)提前5 s 進(jìn)行加壓;血流限制采用11~16 英寸加壓袖袋(Smart Cuffs Tools,2 型,美國),在受試者雙側(cè)大腿根部位置進(jìn)行[17]。訓(xùn)練每周進(jìn)行3 次,持續(xù)12 周。受試者在餐后60~120 min 進(jìn)行運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)前后監(jiān)測血糖、血壓,以確保訓(xùn)練安全進(jìn)行。運(yùn)動(dòng)期間佩戴Polar 心率測量儀(BHTGOFIT,北京博浩通科技發(fā)展有限責(zé)任公司)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,并保持功率自行車轉(zhuǎn)速在50~60 r/min。整個(gè)干預(yù)期間受試者保持原有生活習(xí)慣和飲食不變,但要避免進(jìn)行其他較高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。為減少實(shí)驗(yàn)誤差,訓(xùn)練開始后每2 周重新測量LI-BFR 組受試者AOP。見表2。
表2 受試者訓(xùn)練方案( ± s)
表2 受試者訓(xùn)練方案( ± s)
熱身時(shí)間(min)訓(xùn)練時(shí)間/間歇時(shí)間(min)靜息心率(次/min)靶心率(次/min)訓(xùn)練強(qiáng)度訓(xùn)練組數(shù)(sets)放松時(shí)間(min)頻率(次/周)周數(shù)LI組(n=18)5 5/1 74.39 ± 10.86 85.79 ± 10.84 40%HRR LI-BFR組(n=18)5 5/1 73.11 ± 10.75 88.40 ± 12.25 40%HRR+50%AOP 6 5 3 1 2 6 5 3 1 2
1.3.1 基本指標(biāo)檢測
血壓、HR采用歐姆龍電子血壓計(jì)(OMRON,HEM-8713)測量。HRmax=210-年齡×0.8;HRR=HRmax-HR;靶心率=HR+40%HRR。
1.3.2 安靜時(shí)動(dòng)脈閉塞壓檢測
運(yùn)動(dòng)干預(yù)前和開始后每2 周對LI-BFR 組受試者進(jìn)行AOP檢測,目的是將AOP控制在50%,保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)。AOP 是指安靜狀態(tài)下,動(dòng)脈血液停止流入遠(yuǎn)端肢體所需要的最低加壓袖袋的壓力值。受試者臥位休息5 min 后,將手持血管多普勒探頭(Smart Tools,美國)置于脛骨后動(dòng)脈(內(nèi)踝后緣和跟腱間的中點(diǎn))上方,以捕捉聽診器脈搏。同時(shí),將標(biāo)準(zhǔn)尼龍血壓袖帶(Smart Cuffs Tools,2型,美國)連接在受試者的腹股溝到髕骨連線上1/3處(股四頭肌腹股溝褶皺區(qū)域),然后充氣至聽診器脈沖中斷的點(diǎn),記錄不能再聽到脈搏的最低壓力值,則為測量到的AOP 值,隨后緩慢放氣[16]。為減小測量誤差,每次均由同一位操作者進(jìn)行測量,具體數(shù)值見表3。
12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,LI-BFR組AOP較干預(yù)前顯著增加(P<0.01),使血管內(nèi)血流受到限制所需要的最低壓力顯著增大(表3)。
表3 LI-BFR組不同時(shí)間AOP測量值和50%AOP( ± s)
表3 LI-BFR組不同時(shí)間AOP測量值和50%AOP( ± s)
AOP:動(dòng)脈閉塞壓。**P<0.01,12周與0周相比。
0周2周4周6周8周10周12周50% AOP(mmHg)93.27 ± 8.62 94.38 ± 7.88 95.54 ± 9.40 95.42 ± 8.63 96.81 ± 9.40 96.96 ± 9.15 99.12 ± 9.28**AOP(mmHg)186.54 ± 17.25 188.77 ± 15.76 191.08 ± 18.81 190.85 ± 17.25 193.62 ± 18.79 193.92 ± 18.31 198.23 ± 18.57**
1.3.3 睡眠指標(biāo)檢測
通過三維加速度計(jì)(GT3x,Actigraph,美國)收集運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后睡眠數(shù)據(jù)。使用Actifelife 6.13.4軟件初始化GT3x 并將受試者信息輸入。受試者除淋浴和游泳時(shí)外,其他時(shí)間在非利手手腕佩戴GT3x。佩戴時(shí)間結(jié)束后,利用Actifelife 6.13.4 軟件導(dǎo)出睡眠數(shù)據(jù)。根據(jù)文獻(xiàn)資料,受試者佩戴GT3x 的有效時(shí)間(每天佩戴時(shí)間)至少7 天時(shí),獲取的數(shù)據(jù)才具有可靠性,為獲得有效數(shù)據(jù),通常將佩戴時(shí)間定為2 周[18]。因此,為確保GT3x的數(shù)值有效,且排除因運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練所引起的受試者日常生活習(xí)慣所致影響,要求所有受試者在干預(yù)開始前7天至干預(yù)周期開始后7天,以及干預(yù)結(jié)束前7天至干預(yù)結(jié)束后7 天兩個(gè)階段佩戴GT3x,分別取每個(gè)階段的平均值,具體佩戴時(shí)間參考圖1。睡眠指標(biāo)包括:上床時(shí)間:受試者上床準(zhǔn)備睡覺的時(shí)間;起床時(shí)間:受試者起床時(shí)間;在床時(shí)長:從上床到起床的總時(shí)間;睡眠時(shí)長:受試者整體睡眠的時(shí)間;睡眠效率:睡眠時(shí)長占在床時(shí)長的比例。計(jì)算12 周干預(yù)后在床時(shí)長增加值(在床時(shí)長增加值=干預(yù)后在床時(shí)長-干預(yù)前在床時(shí)長)和睡眠時(shí)長增加值(睡眠時(shí)長增加值=干預(yù)后睡眠時(shí)長-干預(yù)前睡眠時(shí)長)。
圖1 指標(biāo)檢測時(shí)間
1.3.4 血液樣本的采集和指標(biāo)檢測
運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后安排受試者進(jìn)行體檢并留取血樣。受試者禁食8 h后,清晨空腹?fàn)顟B(tài)下,抽取受試者靜脈血10 ml,測試空腹血糖(fasting plasma glucose,F(xiàn)PG)、空腹胰島素(fasting insulin,F(xiàn)INS)和糖化血紅蛋白(glycasylated hemoglobin A1C,HbA1c)含量,均由P800全自動(dòng)生化分析儀或HC880全自動(dòng)糖化蛋白分析儀完成。穩(wěn)態(tài)模型評估胰島素抵抗(homeostasis model assessment- insulin resistance,HOMA-IR)計(jì)算方式如下:HOMA-IR=FPG×FINS/22.5。定量胰島素敏感性檢測指數(shù)(quantitative insulin sensitivity check index,QUICKI)計(jì)算方式如下:QUICKI = 1/[log(FINS,μU/mL)+ log(FPG,mg/dL)]。同時(shí),為了觀察各組受試者空腹血糖變化值,計(jì)算FPG增加值(空腹血糖增加值=干預(yù)后空腹血糖-干預(yù)前空腹血糖)。
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理。采用配對樣本t檢驗(yàn),比較干預(yù)前后組內(nèi)差異。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),比較干預(yù)前各指標(biāo)組間差異。采用單因素協(xié)方差分析(ANCOVA),比較干預(yù)后各指標(biāo)組間差異,以組別為自變量,各指標(biāo)干預(yù)前水平為協(xié)變量,各指標(biāo)干預(yù)后的水平為因變量,進(jìn)行單因素協(xié)方差分析。由于FINS 和HOMA-IR 結(jié)果不符合正態(tài)分布,進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)換后,進(jìn)行分析。上床時(shí)間和起床時(shí)間不符合正態(tài)分布,且無法轉(zhuǎn)換,采用非參數(shù)Wilcoxon 和Kruskal Wallis 進(jìn)行分析。采用Pearson 相關(guān)分析對糖代謝指標(biāo)和睡眠指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。除特殊說明外,數(shù)據(jù)采用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,并以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
由表4 可知,運(yùn)動(dòng)干預(yù)前,LI 組和LI-BFR 組FPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR 和QUICKI 之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,與干預(yù)前相比,LI組僅FPG 顯著降低(P<0.01),HbA1c、FINS、HOMA-IR和QUICKI 變化均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);LI-BFR 組FINS 降低(P<0.05),并且FPG、HbA1c 和HOMA-IR 顯著降低(P<0.01),同時(shí),LI-BFR 組受試者QUICKI 增加(P<0.01)。
表4 不同運(yùn)動(dòng)方式對2型糖尿病患者糖代謝指標(biāo)的影響( ± s)
表4 不同運(yùn)動(dòng)方式對2型糖尿病患者糖代謝指標(biāo)的影響( ± s)
* P<0.05,** P<0.01,與干預(yù)前相比;#P<0.05,與LI組相比。
LI組(n=18)干預(yù)前8.69 ± 1.68 7.26 ± 0.68 0.95 ± 0.29 0.53 ± 0.33 0.32 ± 0.03 FPG(mmol/L)HbA1c(%)FINS(μU/mL)HOMA-IR QUICKI干預(yù)后6.80 ± 1.18**#6.32 ± 0.85**#0.95 ± 0.22*0.42 ± 0.23**#0.33 ± 0.02**干預(yù)后7.91 ± 1.08**6.94 ± 0.69 0.94 ± 0.29 0.48 ± 0.32 0.33 ± 0.03 LI-BFR組(n=18)干預(yù)前8.54 ± 1.22 7.18 ± 0.84 0.99 ± 0.24 0.57 ± 0.24 0.32 ± 0.02
12 周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,與LI 組相比,LI-BFR 組受試者FPG、HbA1c 和HOMA-IR 下降更加顯著(P<0.05),其他指標(biāo)兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
由表5 可知,干預(yù)前,各組指標(biāo)間沒有顯著差異(P>0.05)。12周干預(yù)結(jié)束后,與干預(yù)前相比,LI組受試者上床時(shí)間和起床時(shí)間變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),睡眠時(shí)長顯著增加(P<0.01),在床時(shí)長和睡眠效率增加(P<0.05);LI-BFR 組受試者上床時(shí)間和起床時(shí)間變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),在床時(shí)長增加(P<0.05),睡眠時(shí)長和睡眠效率增加(P<0.01)。
表5 不同運(yùn)動(dòng)方式對2型糖尿病患者睡眠指標(biāo)的影響( ± s)
表5 不同運(yùn)動(dòng)方式對2型糖尿病患者睡眠指標(biāo)的影響( ± s)
上床時(shí)間和起床時(shí)間不符合正態(tài)分布,采用M(Qu-QL)表示。*P<0.05,**P<0.01,與干預(yù)前相比;#P<0.05,與LI組相比。
LI 組(n=18)LI-BFR 組(n=18)干預(yù)后22:27(22:02-23:11)6:38(6:22-7:09)484.85 ± 70.97*433.38 ± 70.37**0.89 ± 0.04**#干預(yù)后22:46(22:10-23:46)6:26(6:12-7:05)453.66 ± 63.31*394.50 ± 62.03**0.87 ± 0.05*干預(yù)前22:46(22:13-23:40)7:08(6:35-7:48)413.62 ± 69.09 354.94 ± 66.77 0.86 ± 0.05上床時(shí)間(時(shí):分)起床時(shí)間(時(shí):分)在床時(shí)長(min)睡眠時(shí)長(min)睡眠效率(%)干預(yù)前22:20(21:20-23:09)6:31(5:57-6:54)442.36 ± 70.47 376.60 ± 63.82 0.85 ± 0.06
12 周干預(yù)后,與LI 組相比,LI-BFR 組睡眠效率增加更加顯著(P<0.05),其他指標(biāo)兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
由表6 可知,LI 組中糖代謝指標(biāo)和睡眠指標(biāo)間沒有相關(guān)性;LI-BFR 組中FPG 增加值和睡眠效率、睡眠時(shí)長呈負(fù)相關(guān),F(xiàn)INS與在床時(shí)長增加值、睡眠時(shí)長增加值呈負(fù)相關(guān),HOMA-IR 與在床時(shí)長增加值、睡眠時(shí)長增加值呈負(fù)相關(guān),而QUICKI 則與在床時(shí)長增加值、睡眠時(shí)長增加值呈正相關(guān)。
表6 糖代謝指標(biāo)和睡眠指標(biāo)的相關(guān)性分析
本研究對2型糖尿病患者分別進(jìn)行12周血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練和單純低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練干預(yù),結(jié)果顯示,在低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上同時(shí)進(jìn)行血流限制,可以將二者的影響相疊加,帶來更佳訓(xùn)練效果。結(jié)合本研究中干預(yù)前后LI 組和LI-BFR 組受試者的FPG 和HbA1c的變化,以及干預(yù)后組間比較結(jié)果來看,血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以有效降低2型糖尿病患者血糖且效果優(yōu)于單純的同等強(qiáng)度有氧訓(xùn)練。關(guān)于血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練對運(yùn)動(dòng)期間葡萄糖攝取和肌肉抗氧化功能的研究發(fā)現(xiàn),血流限制的有氧訓(xùn)練可增加大腿部位肌肉凈葡萄糖攝取和利用[19]。同時(shí),血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練引起的5'AMP 活化蛋白激酶(5'-AMP-activated protein kinase,AMPK)增加[19],可以促進(jìn)骨骼肌內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucose Transporter 4,GLUT4)的合成和易位[20],進(jìn)一步增加過氧化氫增殖物激活受體γ輔激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-tor-1,PGC-1α)的表達(dá),增強(qiáng)骨骼肌葡萄糖攝取和利用的效果[21-22]。這可能是引起LI-BFR 組血糖改善效果優(yōu)于LI 組的最直接的原因之一。并且,血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練在單純有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,可以促進(jìn)骨骼肌體積和肌肉力量增加[23],通過激活肌纖維的衛(wèi)星細(xì)胞(satellite cells,SCs)[24],促進(jìn)胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor 1,IGF-1)釋放,并且釋放量達(dá)到同等強(qiáng)度訓(xùn)練的2倍[23],增加肌肉體積[25],增強(qiáng)骨骼肌對葡萄糖和氨基酸的吸收,降低2型糖尿病患者空腹血糖和糖化血紅蛋白[17,26],并增加胰島素敏感性,改善糖代謝[15]。此外,血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以在單純有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上增加機(jī)體能量消耗[27],且低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練也可以刺激胰島β細(xì)胞,增加胰島素分泌,改善胰島素抵抗,降低血糖[15]。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn),12 周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,HbA1c、FINS、HOMA-IR 和QUICKI 僅在LI-BFR 組中變化顯著;與LI 組相比,LI-BFR 組受試者FPG、HbA1c 和HOMA-IR降低明顯,與以往研究結(jié)論一致。綜上可以推斷血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練較單純低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練在降低血糖、胰島素抵抗和增加胰島素敏感性等方面效果更加顯著。
血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以對2型糖尿病患者睡眠產(chǎn)生有益影響。在低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,施加血流限制,可以增加肥胖患者的能量消耗[27],進(jìn)一步延長睡眠時(shí)長[28]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),12 周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,LI-BFR 組受試者睡眠時(shí)長顯著增加,雖然和LI 組相比并沒有顯著性差異,但LI-BFR組睡眠時(shí)長從干預(yù)前的377 min增加至433 min。睡眠時(shí)長控制在7~8 h范圍內(nèi)(睡眠時(shí)間和2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)之間U型相關(guān)的低值),可以減少睡眠對糖尿病患者產(chǎn)生不良影響的風(fēng)險(xiǎn)[3]。而LI 組睡眠時(shí)長仍低于7 h,與LI-BFR 組相比,受試者出現(xiàn)胰島素抵抗和胰島素敏感性降低的風(fēng)險(xiǎn)增加。研究發(fā)現(xiàn),老年人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,白細(xì)胞介素6(interleukin,IL-6)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)顯著降低,并表現(xiàn)出睡眠時(shí)長和睡眠效率顯著升高[29]。而血流限制的有氧訓(xùn)練也可以引起IL-6 升高,TNF-α降低[30]。這說明血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以通過調(diào)節(jié)IL-6和TNF-α,增加睡眠時(shí)長和睡眠效率,進(jìn)而引發(fā)睡眠時(shí)長和睡眠效率之間的差異。在本研究中,12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,雖然兩組受試者在床時(shí)長和睡眠時(shí)長方面沒有顯著性差異,但LI-BFR組受試者睡眠效率改善更佳。此外,血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以增加PGC-1α表達(dá)[20],進(jìn)一步通過運(yùn)動(dòng)激活核心時(shí)鐘基因Bmal1和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF),在降低血糖的同時(shí),調(diào)節(jié)睡眠深度和覺醒持續(xù)時(shí)間[30]。
綜上所述,推測血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以通過增加能量消耗、調(diào)節(jié)因子釋放等調(diào)節(jié)在床時(shí)長和睡眠時(shí)長,從而增加睡眠效率,改善睡眠。但相關(guān)機(jī)制研究尚不充分,仍有待進(jìn)一步研究。
睡眠時(shí)間和2 型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)之間存在U 型相關(guān)[5]。一項(xiàng)針對學(xué)生的研究表明,近三分之二的胰島素抵抗者擁有較短的睡眠時(shí)長,且一半以上睡眠受損的參與者存在胰島素抵抗[28]??梢?,胰島素抵抗與睡眠時(shí)長之間可能存在相關(guān)性。而以往關(guān)于睡眠和胰島素抵抗的研究也發(fā)現(xiàn),睡眠時(shí)長與胰島素抵抗之間存在正相關(guān),即較短的睡眠時(shí)長和較高的胰島素抵抗之間存在相關(guān)性[31]。本研究結(jié)果顯示,在LI-BFR 組中,干預(yù)后HOMA-IR 和睡眠時(shí)長增加值呈負(fù)相關(guān),即HOMA-IR 越低時(shí),睡眠時(shí)長增加越大,與上述研究相符。同時(shí),在床時(shí)長增加值也隨之降低。但是同等強(qiáng)度的單純有氧訓(xùn)練則沒有表現(xiàn)出相關(guān)性。推測增加血流限制訓(xùn)練能夠在降低受試者胰島素抵抗的同時(shí),更好地改善受試者睡眠時(shí)長。此外,2型糖尿病和睡眠之間通過胰島素敏感性等相互聯(lián)系[7]。在本研究中,LI組中睡眠和糖代謝指標(biāo)間并沒有表現(xiàn)出顯著性相關(guān),但是LI-BFR 組則表現(xiàn)出睡眠時(shí)長增加值和QUICKI、在床時(shí)長增加值和QUICKI均呈正相關(guān),進(jìn)一步證實(shí)睡眠和胰島素敏感性等相關(guān)。同時(shí),本研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)2型糖尿病患者FPG增加值提高時(shí),睡眠效率隨之降低;當(dāng)FINS 增加時(shí),在床時(shí)長增加值和睡眠時(shí)長增加值減少。而以往的研究也顯示,2 型糖尿病患者的睡眠時(shí)長、在床時(shí)間、整體睡眠質(zhì)量變化等與其HOMA-IR、FPG和HbA1C之間存在相關(guān)性[5,28,31-32]。結(jié)合本研究相關(guān)性分析結(jié)果,推測血流限制低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練干預(yù)2型糖尿病患者糖代謝的同時(shí),可能影響其睡眠,增強(qiáng)干預(yù)效果。
本研究發(fā)現(xiàn),低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可以改善2 型糖尿病患者糖代謝,結(jié)合血流限制后在降低FPG、HbA1c、HOMA-IR 方面效果更加顯著,并且LI-BFRT 在降低FINS,增加QUICKI的效果方面明顯優(yōu)于單純低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練。血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練和單純低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練均能增加在床時(shí)長和睡眠時(shí)長,還可以促進(jìn)2型糖尿病患者睡眠效率。血流限制的低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練可能是一種能夠改善2型糖尿病患者糖代謝和睡眠時(shí)長的新型、安全有效的訓(xùn)練方式。