有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素影响的Meta分析

张明军++叶学球

摘要：目的：评价有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素的影响。方法：检索MEDLINE、CNKI、万方等数据库，获得有氧运动干预对超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素影响的中、英文随机对照试验文献，并进行文献质量评价，使用Stata12.0进行Meta分析。结果：16篇文献纳入Meta分析。（1）运动组血糖降低程度显著大于对照组；（2）运动组血胰岛素降低程度显著大于对照组；（3）亚组分析显示：有氧运动干预的总运动时间≥12周显著降低血糖；（4） Beggs检验结果显示：12篇有氧运动影响血糖和12篇有氧运动影响血胰岛素的文献均无显著发表偏倚；漏斗图对称性较好。结论：有氧运动能够显著降低超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素水平，当总运动时间（周数）≥12周，有氧运动降低血糖的效应显现。

关键词：有氧运动；超重/肥胖；儿童、青少年；血糖和胰岛素；Meta分析

中图分类号：G804 文献标识码：A 文章编号：1008-2808（2015）03-0022-09

Abstract：To assessthe effect of aerobic exercise on glucose and insulin in overweight/obesitychildren and adolescent. Method：we searched the MEDLINE，CNKI，WanFang Chinese peri-odical Database to acquire eight RCTs rferences. Qualitative assessment and meta-analysisconducted. Results： （ 1） Decrease degree of glucose m exercise groups were greater than thatin control groups. （2） Decrease degree of insulin in exercise groups were greater than that incontrol groups. （3） Decrease degree of glucose in exercise groups with more than 12weekswere greater than that in control groups. （4） There were no remarkable publication bias afterEgger test in RCTs rferences. Conclusions：This meta - analysis provides insights into theeffect of aerobic exercise on glucose and insulin in overweight/obesity adolescent and chil-dren.

Key words：Arobic exercise ； Overweight/obesity ； Children and adolescent ； Glucose ； Insulin ；Meta-analysis

成年心血管疾病、代谢综合征等病症的病理过程常常开始于儿童时期，虽然致病因素众多，但是肥胖却是学界公认的重要诱因。肥胖与高胰岛素血症、高血糖、葡萄糖耐受损害、脂代谢紊乱等关系密切[1-2]。作为2型糖尿病前期的主要症状，高胰岛素血症和葡萄糖耐受损害也是肥胖的直接后果，大量的流行病学研究均证实，儿童、青少年时期的肥胖程度与成年后2型糖尿病的发病率呈显著正相关[3-5]。

研究显示：体育锻炼能够降低超重/肥胖儿童、青少年的高胰岛素血症和高血糖，缓解葡萄糖耐受损害，纠正脂代谢紊乱，有效改善心血管危险因素[6-8]。在众多的体育锻炼对超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素影响的研究中，研究对象超重/肥胖程度、运动干预种类、运动干预持续时间以及频率等运动处方因素各异，虽然有的独立研究得出了较为满意的结论，但是对于在总整体上得出更具有说服力的精确研究结论而言，则有必要对该类型研究进行综合的定量计量学研究。本文采用Meta分析的方法，研究有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素影响的随机对照实验研究论文，通过合并研究得出精确的量化分析结果，确定有氧运动降低超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素的效果，为后续的相关研究和运动干预实践提供科学依据和指南。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

将1990-2014年9月间，所有有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖，胰岛素影响的英文和中文文献（公开发表）均纳入研究。

1.2 研究方法

1. 2.1 文献资料法 文献检索数据库包括MED-LINE、SpringerLINK、OVIDBP、CNKI、万方、维普等。检索英文数据库的主题词包括：Exercise/Physicalactivity/Physical intervention， Overweight/Obesitychild， Overweight/Obesity /adolescent， glucose ，insu-lin。中文数据库的主题词包括：运动/运动干预/体育锻炼/体育干预，超重/肥胖儿童，超重/肥胖青少年，血糖，胰岛素。

1.2.2 纳入标准和结局指标选择 纳入标准：（1）研究设计为对照试验；（2）内容涉及有氧运动干预与超重/肥胖儿童、青少年血糖、胰岛素关系；（3）试验对象为超重/肥胖儿童、青少年，诊断标准明确；（4）干预组运动处方规范，运动项目、强度、时间、频率明确，对照组无运动干预；（5）研究结果数据完整、规范。

结局指标：（1）空腹血糖；（2）空腹血胰岛素。endprint

1.2.3 干预措施 每个随机对照试验中试验组均采用有氧运动干预，对照组保持原生活方式。

1.2.4 文献的质量评价 两位研究者（张明军.叶学球）独立提取文献中作者、发表时间、运动处方要素、试验组数据信息，存在争议时，首先向作者征求意见，无法联系作者或无法得到作者支持，邀请第三人参与讨论仲裁。

Jadad量表评价纳入文献质量[9]，评价指标：随机、盲法、失访/退出病例；随机对照试验质量依据逐项评价指标的得分判定，0～5分计分法，≤2分为低质量研究，≥3为质量较高研究。

1.3 统计分析

Stata12.0（Meta模块）进行数据处理、分析。纳入文献的系统评价分析模型选择标准：同类型研究的同质性和异质性检验结果。显著性标准取0. 05，同类各研究指标进行x2检验。P<0. 05，I2≥50%，存在异质性，采用随机效应模型；P>0.05，I2< 50%，存在同质性，采用固定效应模型。

纳入研究结果效应值的计算。本研究结果为空腹血糖和空腹血胰岛素变化的效应值，即运动组和对照组血糖和血胰岛素的差。总差异来白运动组和对照组干预前后血糖和血胰岛素合并值和标准差（SD）。无标准差的采用95%置信区间（CI）或标准误（SE）。合并的效应量检验显著程度取0. 05，P<0. 05表示组间差异存在统计学意义。

对总运动干预时间（周数）、年龄（岁）、单次运动时间（ min）和运动频率（次/周）进行亚组分析，分析异质性来源。发表偏倚采用Begg's检验。

2 研究结果

2.1 文献检索结果和质量评估

通过检索，共获得79篇研究文献，经过查重、全文索取、排除筛选，最终有16篇文献符合研究标准，纳入Meta分析研究，其中中文文献5篇，英文文献11篇（见图1、表1）。纳入研究的16篇文献中2篇未提及随机方法，7篇未提及盲法，11篇未提及失访/退出，16篇文献Jadad量表评价得分0～3分（见表2）。

2.2 文献的实验对象特征

纳入Meta分析研究的超重/肥胖儿童、青少年共的870名，其中运动干预组总人数为439人，对照总人数为431人。纳入Meta分析研究的16篇文献分别来自中国[8，10-13]，5篇；德国[14]，1篇；韩国[15-17]，3篇；美国，4篇；土耳其，2篇；突尼斯，1篇。7篇研究对象为儿童（6～12岁），9篇研究对象为青少年（12～18岁）（见表1）。

研究对象的超重/肥胖诊断标准特征如下：1篇采用中国《身高标准体重营养评价标准》中的体脂肪百分[11]，4篇采用中国BMI标准[8，10，12-13]，3篇采用国际BMI标准[22-24]，1篇采用德国肥胖标准[14]，4篇采用美国肥胖标准[18-21]，3篇采用韩国肥胖标准[15-17]。

研究对象空腹血糖检测均采用酶法；空腹血胰岛素检测采用化学发光法[19]和放射免疫法[8，10 -11， 14-15，18，20]，其余研究未做说明。

2.3 Meta分析结果

2. 3.1 有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖、胰岛素影响的Meta分析结果 12个运动对血糖影响的研究结果合并分析，Q= 482. 59，df=11，P= O.OOO（P <0.05，I2 =97.7%），存在较高的异质性，故采用随机效应模型进行分析研究。分析结果，各研究权重基本均衡；合并效应量2. 271，95%CI（0.796，3.747），P=0.003（P <0.05），运动组血糖降低程度与对照组之间的差异具有统计学意义（见图2）。

12个运动对血胰岛素影响的研究结果合并分析，Q= 648.17，df=11，P =0. OOO（P<0.05，I2=98.3%），存在较高的异质性，故采用随机效应模型进行分析研究。分析结果，合并效应量6. 454，950/0 CI（4. 090 ，8. 818），P=0.000（P<0. 05），运动组血胰岛素降低程度与对照组之间的差异具有统计学意义（见图3）。

2. 3.2 亚组分析 总运动干预时间（周数）≥12周的研究中，血糖降低的程度比对照组更加显著，差异具有显著统计学意义[P =O.OOO（P <0.05）]。总运动干预时间（周数）<12周的研究中，血糖降低的程度与对照组相比，差异不具有统计学意义[P=0.470（p >0.05）]（见图4、表3）。

运动干预后，与对照组相比，儿童（6～12岁）和青少年（12～18岁）的血糖和胰岛素水平均显著降低，差异均具有显著性[P=0.000（P<0.05）]。运动干预后，与对照组相比，频率≤3次/周和>3次/周均能够降低儿童和青少年的血糖和胰岛素水平，差异均具有显著性[P =O.OOO（P <0.05）]（见表3）。

2.3.3 发表偏倚的分析 Begg's检验发表偏倚。12篇有氧运动影响血糖和12篇有氧运动影响血胰岛素的文献漏斗图对称性较好（见图5、图6）；Begg's检验结果显示血糖Pr>|z|=0.273，胰岛素Pr>|z|=0. 304，均无显著发表偏倚（见表4）。

3 分析与讨论

有氧运动能够通过“类胰岛素效应”促进葡萄糖跨膜转运，实现血糖从循环向靶细胞的转移，机制涉及细胞胰岛素信号转导通路的激活，最终导致葡萄糖转运体向细胞膜运动，运载葡萄糖的效率提高，并伴随着胰岛素敏感性的增加。大量相关研究均报道了有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖、血胰岛素水平的良好影响，但该类型的研究在对象的选择标准、分组、运动处方构成等方面存在一定差异，导致研究结论并不一致，不同的研究之间甚至存在一些争议。因此有必要借鉴循证医学的研究方法，采用荟萃分析手段，对该类型的文献进行合并研究，通过扩大研究组数和试验对象，综合定量分析，寻找有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖、血胰岛素影响的最高临床试验证据。endprint

3.1 有氧运动对超重/肥胖儿童、青少年血糖、血胰岛素影响的Meta分析讨论

本文首次对国内外白1990年以来（中、英文）有氧运动影响超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素的随机对照实验研究进行了Meta分析，纳入研究的16篇文献中，439名试验对象、431名对照对象合并效应量（血糖、胰岛素）后结果显示，有氧运动显著降低超重/肥胖儿童、青少年血糖[95% CI（0.796，3.747），P=0.003（P <0.05）]和血胰岛素水平[950/0 CI（4.090，8.818），P=0.000（P<0.05）]（见图2、图3）。具体分析各文献，Ferguson等报道了有氧运动干预后超重/肥胖儿童、青少年血糖最显著的下降[ ES=14.0；95% CI（11. 71，16. 28），P=0.000]；Lee等[10]报道了有氧运动干预后超重/肥胖儿童、青少年血胰岛素最显著的下降[ES=64.1；950/0 CI （47. 02， 81. 27），P=0. 000]。

3.2 亚组分析讨论

亚组分析结果显示，超重/肥胖儿童、青少年的血糖的下降与有氧运动干预总运动时间（周数）存在显著关系。虽然全部纳入文献的分析结果提示：运动干预在总体上能够降低超重/肥胖儿童、青少年的血糖水平，但是只有运动干预总运动时间≥12周的文献合并研究才能得出该结论，而该效应在运动干预总运动时间<12周的文献合并研究中则未观察到。亚组分析未发现研究对象年龄和运动干预频率对血糖和胰岛素水平的影响（见表3）。

3.3 局限性

本研究纳入文献在以下方面存在局限性，首先，所有16篇文献均未详尽描述随机分组方法，存在显著的方法学局限性；其次，运动干预的项目不同，具体项目包括游泳、步行、跑步、骑白行车等；第三，运动强度的评价指标不同，分别采用最大摄氧量、最大心率和W/kg负荷等；第四，血糖和胰岛素的检测技术方法不同，涉及酶法、化学发光法和放射免疫法，血糖和胰岛素值的比较研究存在技术局限性；第五，研究对象的种族各异；第六，未公开发表的阴性研究结果文献（灰色文献）无法有效获得；上述因素均会而给本研究结果带来较显著的局限性。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）有氧运动总体上能够显著降低超重/肥胖儿童、青少年血糖和胰岛素水平。

（2）当有氧运动总时间（周数）≥12周，血糖降低的效应才会显现。

（3）超重/肥胖青少年、儿童的年龄和运动干预频率并不影响有氧运动干预对血糖和胰岛素水平的降低作用。

4.2 建议

（1）详细描述随机分组细节，尤其是随机序列产生方法、盲法的具体采用情况。

（2）规范运动处方中的各个要素，尤其要重视运动强度的量化监控。

（3）针对有氧运动干预后超重/肥胖儿童、青少年血糖水平出现的分化情况，有必要进一步实施大规模随机对照实验研究，深入探讨<12周的有氧运动对超重/肥胖儿童血糖影响的规律。

（4）选择技术成熟，稳定性强的血糖和胰岛素检测方法，增加数据的可比性。

（5）鼓励更多阴性研究结果的文献公开发表。参考文献：

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