冬泳锻炼对中老年人血糖代谢的影响及其调节机制的研究

傅新宇

（泰州师范高等专科学校 体育系，江苏 泰州 225300）

随着年龄的不断增加，高血压、高血脂、高血糖的发生率也增加，从而导致高血压病、高脂血症、糖尿病等“现代文明病”的发生，危害人们的身体健康。大量的研究证明，适宜的运动可改善机体的糖代谢和脂肪代谢紊乱，对于糖尿病和高脂血症的治疗和预防都具有良好的作用。

冬泳是一种良好的健身运动，它的强身祛病已为医学界和体育界所共识[1]。然而冬泳运动对中老年人血糖代谢影响及其调节机制的研究目前在国内很少。本研究通过测定长期坚持冬泳锻炼的中老年人的空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、血清胰岛素（fasting serum insulin，FINS）和C肽（C peptide，CP）的含量，并与同年龄段的无系统参加体育锻炼的中老年人相比较，探讨冬泳运动对机体血糖代谢的影响及其调节机制，为研究冬泳运动对中老年人身体健康的影响提供实验依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

对照组：无系统参加体育锻炼的健康中年人11名（男性6名，女性5名）。冬泳组：经常参加冬泳锻炼的健康中老年人15名，其中男性9名，女性6名，每次冬泳运动时间每天3～5min，每周6～7次，参加冬泳的年限为4～5年。

表1 受试者身体基本情况

采血前详细询问心脑血管病史和糖尿病史，家族史和体育锻炼情况，并进行一般体格检查，主要包括身高、体重等指标。受试者身体基本健康，无糖尿病，年龄、身高、体重两组之间没有显著性差异，一般情况见表1。

1.2 研究方法

3月初，受试者在取材前空腹10～12h，在次日早晨空腹取静脉血3ml，用快速血糖测定仪测定FBG含量，其余分离血清，测定FINS和CP含量。胰岛素和CP采用放射免疫法测定，试剂盒由维坊三维生物工程集团有限公司提供，测定仪器为GC-911型γ计数仪。

1.3 指数计算

Ins敏感性指数（insulin sensitivity index，ISI）用李氏法计算。公式：ISI=Ln[1/（FBG×FINS）］，由于该指数呈偏态分布，故取自然对数再做比较。一般为负值。稳态模型-IR指数（homeostasis model assessment-IR index，HOMA-IR）＝ FBG×FINS／ 22.5[2]，用于IR程度判断，指数越高，表示IR程度越重。

1.4 数据处理

使用SPSS13.0统计软件处理数据，结果用均数±标准差（±S）表示，统计学分析采用独立样本t检验，P<0.05表示显著性差异，P<0.01表示极显著性差异。

2 研究结果

与对照组相比较，冬泳组空腹血糖和胰岛素含量显著升高，而血清CP含量虽有升高趋势，但无显著性差异；与此同时，冬泳组ISI显著降低，而HOMA-IR显著升高。详见表2。

表2 冬泳运动对血糖和血清胰岛素等指标的影响

3 分析与讨论

3.1 冬泳运动对糖代谢的影响

随着年龄的增长机体的血糖浓度逐渐增高，主要表现为葡萄糖耐受性变差。用口服葡萄糖75g的标准试验，平均每增加10岁，120min后血糖增多1～11mg/dl，年龄与葡萄糖耐受性呈中度正相关。葡萄糖耐受性随年龄增长而降低可使体内葡萄糖失去动力学平衡，其机制可能继发于胰岛素分泌或作用的缺陷[3]。大量的研究证明，运动特别是耐力性有氧运动锻炼可以明显改善糖代谢紊乱机体的血糖水平[4-8]。

游泳是在水里进行的一项全身性运动，水温一般在23℃～29℃，而水的密度比空气密度大800多倍以上。在游泳时，水能对全身肌肉起按摩保健作用。一般性条件下的游泳不但能使人体神经、呼吸和血液循环系统的机能得到改善，而且能提高肌肉的力量、速度、耐力和关节的灵活性，使身体得到协调发展，对身体瘦弱和慢性病患者更是一种有效的体育医疗手段。而冬泳则是严寒的冬季在户外或室内进行的游泳运动。它热量消耗大，散热速度快，所以它对身体的刺激比一般性游泳更强[9]。它具有改善人体的调节机能，增强体质和增进健康的功能。

目前有关冬泳对人体糖代谢影响的研究报道很少。邹裕桂等观察了2004年11月～2005 年5月宜春市冬泳协会爱好者冬泳前后血糖等参数的变化，结果发现，冬泳后空腹血糖下降13.1 %，糖化血红蛋白下降19. 8%，腰围下降9.1 %，体重指数下降11.2 %。从而认为冬泳可以降低血糖、改善胰岛素的敏感性，减轻胰岛素抵抗，对预防中老年人糖尿病发生、发展具有重要的意义[10]。本研究通过测定冬泳者的血糖，并与同龄的对照组相比较，结果发现，冬泳锻炼者的空腹血糖含量显著高于对照组，从而说明中老年人在冬泳运动期间空腹血糖浓度可能升高。造成实验结果不同的原因可能与研究对象的状态和取血的时期不同有关。邹裕桂的研究取材在5月份，此时水温升高，冬泳者游泳时间明显增长，从而增加骨骼肌对血糖的利用，降低血糖。而本实验在3月份取材，此时水温仍然较低，游泳时间比较短，对机体的应激作用仍然较大，从而引起血糖的升高。

3.2 冬泳运动的血糖调节机制

在正常生理情况下，机体在神经体液的调节下，血糖浓度经常保持在一定范围内。在调节糖代谢的激素中，胰岛素可使血糖浓度降低，而胰高血糖素、肾上腺皮质激素和生长素等可使机体的血糖浓度升高。因此，胰岛素和胰高血糖素等的分泌平衡，从而维持机体血糖浓度的稳定。CP是胰岛素原裂解的终产物之一，它与Ins 等克分子分泌到外周循环中。因为β细胞分泌的CP仅有10%～15 %被肝脏所代谢，且其半衰期长约11. 1min，清除较慢，所以CP在血中比Ins浓度高5～10倍，且较稳定。且血液中Ins抗体及Ins均不能干扰CP的测定，可确切反映胰腺β细胞的分泌功能，特别对评价用Ins 治疗及血中存在Ins抗体患者的β细胞功能的价值更大[11]。

大量的研究证明，运动训练对正常机体安静状态下胰岛素的分泌影响不大，但运动训练可以显著地改善机体组织对胰岛素的敏感性，从而促进机体骨骼肌和脂肪组织对葡萄糖的吸收利用，对于改善糖代谢紊乱具有一定的作用。然而，冬泳运动锻炼对机体胰岛素分泌的影响目前在国内研究报道较少。邹裕桂等观察了2004年11月～2005 年5月宜春市冬泳协会爱好者冬泳前后空腹血清胰岛素和CP含量的变化，结果发现，冬泳后胰岛素含量上升8.9 %，CP上升3. 4%[10]。为了进一步研究冬泳运动对机体胰岛素分泌的影响，本研究在测定血清Ins含量的同时，测定了血清CP含量，结果发现，与对照组相比，虽然冬泳组血清胰岛素显著升高，血清CP含量虽有升高的趋势，但无显著性差异。从而说明冬泳锻炼对机体胰岛β细胞的分泌能力没有显著性影响。与此同时，根据空腹血糖浓度和血清胰岛素含量计算出ISI 和HOMA-IR。结果发现，冬泳组ISI显著降低，而HOMA-IR显著升高，从而说明中老年人在冬泳运动期间在一定程度上可能产生了胰岛素抵抗。因此，冬泳组血清Ins含量显著增加的原因可能是冬泳引起外周组织特别是骨骼肌Ins R的敏感性降低，从而导致血清Ins与Ins R的结合力下降，进而引起Ins的利用率和清除率降低，引起空腹胰岛素的升高，进一步可能形成胰岛素抵抗，引起机体血糖代谢的紊乱。

另有实验研究发现，冬泳运动可以促进机体ACTH、糖皮质激素以及儿茶酚胺分泌的增加。由儿茶酚胺分泌增加所产生的交感神经活动可以使冬泳者提高疼痛阈值，提高人的耐寒能力，此时机体不需要寒战即可产生热量，以维持体温的恒定[12-15]。而儿茶酚胺和糖皮质激素对胰岛素的作用具有一定的拮抗作用。因此，参加冬泳锻炼的中老年人空腹血糖浓度的升高，可能是由于严寒的环境促进机体ACTH、糖皮质激素以及儿茶酚胺分泌的增加。由儿茶酚胺分泌增加所产生的交感神经活动一方面可以提高冬泳者疼痛阈值，提高人的耐寒能力，此时机体不需要寒战即可产生热量，以维持体温的恒定[14-15]，另一方面可以促进肝糖原和肌糖原的分解，使血糖浓度增加。同时机体为了增强其抗寒能力，身体脂肪含量升高，从而降低了骨骼肌细胞和脂肪细胞对胰岛素受体的敏感性，降低对血糖的利用，从而导致血糖浓度的增加。但是，冬泳运动对机体空腹血糖浓度的影响及其调节机制还有待于进一步研究。

从以上分析可以看出，对于冬泳者来说，如果要改善机体的血糖水平仅仅依靠冬泳运动可能是不够的。在冬泳的过程中再配合一些持续时间稍长、中等强度的耐力性运动，如步行、慢跑，骑自行车或做中等强度的徒手操等。这样可能会降低冬泳运动者的体脂水平，增加骨骼肌等组织胰岛素受体的敏感性，促进血糖的消耗，从而改善糖代谢紊乱，降低中老年人糖尿病的发生。

4 结 论

（1）中老年人在冬泳运动期间，冬泳组的空腹血糖含量显著高于对照组，从而说明中老年人在冬泳运动期间空腹血糖浓度显著升高。

（2）中老年人在冬泳运动期间，与对照组相比，冬泳组血清胰岛素显著升高，血清CP含量无显著性升高，且ISI显著降低，HOMA-IR显著升高，从而说明中老年人在冬泳运动期间在一定程度上可能产生了胰岛素抵抗，这可能是引起空腹血糖升高的生理机制。

［1］Huttunen P，Kokko L，Ylijukuri V. Winter swimming improves general well-being[J]. Int J Circumpolar Health，2004，63（2）：140-144.

［2］Bonora E，Targher G，Alberiche M，et al.Homeostasis model assessment closely mirrors the glucose clamp technique in the assessment of insulin sensitivity：studies in subjects with various degrees of glucose tolerance and insulin sensitivity[J].Diabetes Care，2000，23（1）：57-63.

［3］许豪文.运动生物化学概论[M].北京：高等教育出版社，2001：331.

［4］牛 鹏，王爱民. 运动疗法对2 型糖尿病病人血糖影响的研究进展[J].护理研究，2010，24（4）：1038-1039.

［5］王英侠. 步行运动对2型糖尿病患者血糖血脂的影响[J]. 中国临床康复，2003，（1）：71-72

［6］张 臣，龚 倩，申玉玲，等. 高血糖人群步行运动干预研究[J].中国公共卫生，2003，19（8）：957-958.

［7］丛 琳，陈吉棣. 运动对糖尿病大鼠糖代谢和胰岛素分泌及受体功能的影响[J].中国运动医学杂志，2001，20（2）：144-146.

［8］谭俊珍. 2型糖尿病的运动干预[J].天津体育学院学报，2001，16（3）：52-54.

［9］李德甫，李 莉.冬泳健身作用及其安全阈值[J].中国临床康复，2004，8（24）：5116-5117.

［10］邹裕桂，简 辉，邹小秋，等. 冬泳对中老年人血糖部分参数的影响[J].中国民康医学，2006，18（6）：416.

［11］李 霞，周智广，元海英，等.用空腹C肽代替胰岛素改良Homa公式评价胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能[J]. 中南大学学报，2004，29（4）：419-423.

［12］Kolettis TM，Kolettis MT. Winter swimming：healthy or hazardous? Evidence and hypotheses[J].Med Hypotheses. 2003，61（5-6）：654-656.

［13］Leppaluoto J，Westerlund T，Huttunen P，et al.Effects of long-term whole-body cold exposures on plasma concentrations of ACTH，Betaendorphin，cortisol，catecholamine and cytokines in healthy females[J]. Scand J Clin Lab Invest，2008，68（2）：145-153.

［14］ Kauppinen K，Pajari-Backas M，Volin P，Vakkuri O. Some endocrine responses to sauna，shower and ice water immersion[J]. Arctic Med Res，1989，48（3）：131-139.

［15］Kauppinen K. Sauna，shower，and ice water immersion. Physiological responses to brief exposures to heat，cool，and cold. Part III. Body temperatures[J]. Arctic Med Res，1989，48（2）：75-86.