长期单项运动干预对糖耐量减低女大学生体成分指标和血糖控制的影响研究

刘 涛，刘 影，梁春光，袁红霞，陈士芳，张会君



·论著·

长期单项运动干预对糖耐量减低女大学生体成分指标和血糖控制的影响研究

刘 涛，刘 影，梁春光，袁红霞，陈士芳，张会君

目的 探讨长期单项运动干预对糖耐量减低(IGT)女大学生体成分指标和血糖、胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1c)水平的影响，为IGT女大学生这一糖尿病高危人群有目的地运动控制提供参考。方法 2011年9月—2013年12月结合内科护理学内分泌系统疾病患者护理实验课，便利调查、筛检出辽宁医学院护理学院2009—2012级护理学专业在校女大学生IGT患者29例，采用简单随机化法分为对照组15例和试验组14例，试验组给予为期24周的中等强度平地跑步或快速步行单项运动干预，分别于干预前和干预12、24周后测量身高、体质量、BMI、腰围、餐后2 h血糖(2 hPG)、胰岛素、HbA1c水平。结果 对照组与试验组不同时间点体质量、BMI、腰围、2 hPG、胰岛素和HbA1c水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)；其中长期单项运动干预与时间存在交互作用(P<0.05)；组间比较，差异有统计学意义(P<0.05)；时间间比较，差异有统计学意义(P<0.05)。干预12周后，试验组BMI、腰围、2 hPG、胰岛素水平低于对照组(P<0.05)；干预24周后，试验组体质量、BMI、腰围、2 hPG、胰岛素、HbA1c水平低于对照组(P<0.05)。结论 长期运动干预可改善IGT女大学生的体成分指标，降低75 g口服葡萄糖耐量试验2 hPG、胰岛素、HbA1c水平至参考范围，逆转IGT状态。

糖耐量减低；血糖；胰岛素；血红蛋白A,糖基化

刘涛，刘影，梁春光，等.长期单项运动干预对糖耐量减低女大学生体成分指标和血糖控制的影响研究[J].中国全科医学，2015，18(15)：1738-1742.[www.chinagp.net]

Liu T,Liu Y,Liang CG,et al.Effects of sustained single exercise intervention on body composition indexes and plasma glucose control-related indexes of female undergraduates with impaired glucose tolerance[J].Chinese General Practice，2015，18(15)：1738-1742.

糖耐量减低(impaired glucose tolerance，IGT)是空腹血糖正常，负荷后血糖升高，介于正常和糖尿病之间的异常状态[1-6]。IGT在糖尿病自然病程中扮演着重要角色，为糖尿病前期表现之一，是2型糖尿病危险增高类型或高风险状态[2，7]。调查数据显示,至2010年我国18岁以上糖尿病患者约为1.14亿，糖尿病前期人数约为4.93亿，1/2的成人是糖尿病前期状态[3]。如果按每年1.5%～10.0%的速度发展为糖尿病，或按40%～50%最终发展为糖尿病，那么我国糖尿病患病人数必将快速增加，为社会带来沉重的负担[4]。一般认为，IGT是在遗传因素(内因)与环境因素(外因)的长期作用下发生的[5，8]，在引起IGT的外因中，体力活动过少和热量摄入过多起到重要作用。控制IGT危险因素，对减少或延缓2型糖尿病的发生有着不可忽视的现实意义。可见，糖尿病的一级预防是预防其发生，关键在于运动锻炼、合理饮食[9]。一旦发现IGT、空腹血糖过高，应及早实行干预。目前，对于50岁左右IGT人群的运动干预研究已成为糖尿病一级预防的热点，但尚未查阅到针对IGT女大学生这一群体的长期运动干预文献。本研究以IGT女大学生为研究对象,探讨长期单项运动干预对IGT女大学生体成分指标和血糖、胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1c)水平的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2011年9月—2013年12月结合内科护理学内分泌系统疾病患者护理实验课，便利调查、筛检出辽宁医学院护理学院2009—2012级护理学专业在校青年女大学生IGT患者29例为研究对象。纳入标准：(1)符合2014年美国糖尿病协会(ADA)IGT诊断标准[2]：75 g口服葡萄糖耐量试验(OGTT)餐后2 h血糖(2 hPG)7.8～11.0 mmol/L(140～199 mg/dl)；(2)无临床心血管、肾脏、肝脏、消化道和躯体运动障碍性疾病，无精神疾病史；(3)饮食、作息规律，不熬夜，不吸烟，限制饮酒，若饮酒则摄入乙醇的能量计入总能量，乙醇的摄入量：<15 g/d(每周不超过2次)；(4)能坚持研究计划，干预期间维持衡量运动，并每日记录饮食、日常生活活动和活动改变情况，不中途放弃，自愿参加本试验研究并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 筛查与诊断 共对2009—2012级护理学专业1 859人完成午餐后2 hPG筛查，初筛出2 hPG过高者。然后对2 hPG过高者做75 g OGTT，按ADA IGT诊断标准[2]，判定IGT 47例。

1.2.2 分组 对自愿接受本运动干预试验研究并签署知情同意书的29例IGT患者采用简单随机化法进行分组：按筛检时间先后顺序依次把29例患者从1～29编号，偶数14例纳入试验组，奇数15例纳入对照组。

1.2.3 运动干预 试验组采用中等强度平地跑步或快速步行单项运动干预，以午餐后30 min开始中等强度持续运动，即运动心率达到60%最大耗氧量(60%VO2max)的运动靶心率范围。运动控制与要求：(1)从起始运动逐步提高强度，5 min内达到所需运动靶心率，维持此状态至30 min停止；(2)分别在运动的5、15、25 min点自测桡动脉脉搏3次，控制运动强度在60%VO2max的运动靶心率范围内；(3)运动过程中佩戴能耗监测仪(Kenz公司)；(4)每周运动5～7次，持续24周。最大心率(HRmax)=208-年龄×70%；60%VO2max的运动靶心率范围=(HRmax-静息心率)×(50%～70%)+静息心率。对照组未进行干预。

1.2.4 指标检测 分别在运动干预前，干预12、24周后测身高、体质量、腹围，计算BMI；采集静脉血，检测2 hPG、胰岛素、HbA1c水平。

1.2.4.1 血糖 采指端毛细血管血快速测定，用于筛检、75 g OGTT、试验期间的血糖检测。采用葡萄糖氧化酶法，经GT-1640血糖仪和吸血式GLUCOCARDTM Test Strip Ⅱ血糖试纸(日本京都第一科学株式会社)快速测定。

1.2.4.2 胰岛素 采用真空肝素钠抗凝管抽取肘静脉血2 ml，采集后颠倒5～8次混匀，室温下20 min内以3 500 r/min离心15 min(离心半径13 cm)，血浆移于试管内，-20 ℃冻存，待集中检测。采用放射免疫法，利用Gc-911r放射免疫测定仪(中国科学技术大学)和胰岛素诊断试剂盒(德国罗氏诊断有限公司)测定。1.2.4.3 HbA1c真空乙二胺四乙酸二钾(EDTA-2K)抗凝管，取肘静脉血2 ml，采集后颠倒5～8次混匀，4 ℃冷柜保存，24 h内完成检测。采用增强免疫比浊法，利用7600全自动生化分析仪(日立公司)和HbA1c测定试剂盒(北京科美生物技术有限公司)测定。

2 结果

2.1 对照组与试验组一般资料比较 对照组与试验组的年龄、BMI、腰围、2 hPG、胰岛素、HbA1c水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表1)。

2.2 长期单项运动干预对体质量、BMI、腰围的影响 对照组与试验组不同时间点体质量、BMI和腰围比较，差异有统计学意义(P<0.05)；其中长期单项运动干预与时间存在交互作用，差异有统计学意义(P<0.05)；组间体质量、BMI和腰围比较，差异有统计学意义(P<0.05)；不同时间间体质量、BMI和腰围比较，差异有统计学意义(P<0.05)。干预12周后，试验组BMI和腰围低于对照组，差异有统计学意义(t值分别为2.181和2.914，P值分别为0.038和0.007)；干预24周后，试验组体质量、BMI和腰围均低于对照组，差异有统计学意义(t值分别为5.670、6.164和4.816，P<0.001，见表2)。

2.3 长期单项运动干预对2 hPG、胰岛素、HbA1c的影响 对照组与试验组不同时间点2 hPG、胰岛素、HbA1c水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)；其中长期单项运动干预与时间存在交互作用，差异有统计学意义(P<0.05)；组间2 hPG、胰岛素和HbA1c水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)；不同时间间2 hPG、胰岛素、HbA1c水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)。干预12周后，试验组2 hPG、胰岛素水平均低于对照组，差异有统计学意义(t值分别为2.536和15.491，P值分别为0.017和<0.001)；干预24周后，试验组2 hPG、胰岛素、HbA1c水平均低于对照组，差异有统计学意义(t值分别为7.279、19.671和8.605，P<0.001，见表3)。

表1 对照组与试验组一般资料比较±s)

注：2 hPG=餐后2 h血糖，HbA1c=糖化血红蛋白

表2 对照组与试验组不同时间点体质量、BMI、腰围比较±s)

注：与对照组比较，*P<0.05

表3 对照组与试验组不同时间点2 hPG、胰岛素和HbA1c水平比较±s)

注：与对照组比较，*P<0.05

3 讨论

本研究以IGT女大学生为研究对象，研究了中等强度平地跑步或快速步行单项运动干预对其体成分指标、2 hPG、胰岛素、HbA1c水平的影响。研究结果显示，IGT女大学生在24周的中等强度平地跑步或快速步行运动后，其体成分指标体质量、BMI、腰围低于对照组，受时间因素、分组干预的交互影响，随运动干预周期的延长而下降；2 hPG、胰岛素、HbA1c水平与同期对照组比较，其变化趋势随运动干预时间的延长而下降。24周的运动干预使2 hPG、胰岛素、HbA1c水平降到了参考范围。可见，24周的中等强度平地跑步或快速步行运动，能降低IGT女大学生的体成分指标、2 hPG、胰岛素、HbA1c水平，逆转IGT女大学生的糖尿病高风险状态。

众所周知，餐后血糖升高幅度和持续时间决定着胰岛β细胞负担大小，是糖尿病自然病程的关键环节[1，10-11]。对IGT女大学生餐后血糖控制应以降低餐后血糖峰值和缩短高血糖状态时间为主，这样才能避免由高血糖带来的胰岛β细胞高负担，进而避免胰岛β细胞分泌功能的进一步受损[1]。本研究遵循这一指导思想，对在校青年女大学生IGT患者(平均年龄为21岁)实施了为期24周的运动干预，因其餐后血糖峰值出现在餐后60 min，餐后30 min开始中等强度的运动干预能实现对餐后血糖过高较为理想的控制[1]，从而能避免高血糖带来的胰岛β细胞高负担，故本研究选择在餐后30 min作为运动时间的起始点。本研究与Liu等[12]对20例IGT患者(平均年龄为50岁)进行24周的中等强度健步走运动干预研究的部分结果，如腰围、2 hPG、胰岛素水平等指标降低一致，但其体质量、BMI下降不明显；与刘建宇等[13]对7例(实际5例完成干预试验)女性IGT患者(平均年龄为56岁)进行24周的多方式混合有氧运动(如步行、慢跑、太极拳)干预的部分研究结果，如体质量、BMI、腰围和2 hPG水平降低一致。其研究均没有逆转IGT状态，也没有考察HbA1c这一反映血糖长期控制效果的指标。出现这些研究结果差异可能与研究对象的年龄、性别、患IGT时间、血糖峰值时间、运动起始时间和医学应对方式等的差异有关。首先，本研究对象为平均21岁的青年女性，可能刚开始存在IGT就被筛检时发现而被纳入研究，身体功能可塑性强，患IGT时间比较短，可逆性强，因而出现体成分指标和血糖控制指标的普遍改善；其次，本研究运动干预起始时间在血糖峰值之前约30 min，在血糖峰值出现之前运动能使血糖尽快转换为能量被利用，确保了长期避免胰岛β细胞高负担，故而可能逆转IGT状态；再者，研究结果的差异也可能与患者的心态、医学应对方式有关，IGT进展为2型糖尿病是一个慢性进程，受运动、饮食、精神、社会和心理等多方面因素的影响，医学应对作为应激事件和身心反应的重要中间变量，影响着病情控制和疾病进程[14-15]，本研究对IGT女大学生做了充分的健康教育和说明，从而使其产生了积极的医学应对方式，运动干预依从性高。

至2013年全球有3.82亿糖尿病患者，预计到2035年这一数字将攀升至近6亿，且80%在低收入和中等收入国家[16-17]。IGT与糖尿病一样，也具有全球流行性，近年来患病率急剧增加，数量庞大，且发病年龄年轻化趋势明显。世界范围内IGT的检出率均高于糖尿病[18]，且IGT人群较正常糖耐量(NGT)人群发生动脉粥样硬化的风险高，因此干预IGT向糖尿病转化尤为重要。干预IGT人群的目的主要是防止或延迟IGT进展为糖尿病，使其逆转为NGT，预防心血管疾病的发生[19]。目前研究证明，生活方式干预是预防或延缓IGT向糖尿病发展的基础疗法，包括运动、饮食、减轻体质量等[18-19]。前瞻性、随机对照试验研究显示，在延迟或阻止糖尿病发病方面，生活方式干预优于药物干预[20]。本研究可为IGT女大学生这一糖尿病高危人群有目的地运动控制餐后血糖提供参考依据，并为高校女大学生健康保健和2型糖尿病的预防工作提供参考。推荐餐后30 min开始持续30 min的中等强度运动锻炼，达到对IGT女大学生体成分指标、2 hPG、胰岛素、HbA1c水平的理想控制，从而抑制IGT发展进程，逆转IGT状态。

体质量下降是强化生活方式干预并取得延缓IGT转化为2型糖尿病的决定因素之一，而且在生活方式干预中，运动干预、饮食控制+运动干预方式对延缓IGT转为糖尿病的效果优于单纯饮食控制，而仅单纯饮食控制并不能起到改善糖代谢的作用。可见，运动在生活方式干预IGT糖代谢中起到关键作用。至于运动对IGT糖代谢调节的可能机制，有运动能耗利用增加、上调胰岛素受体密度、增加胰岛素与受体结合力、提高胰岛素敏感性、增加骨骼肌转运与利用、激活糖原合成酶活性、肌肉收缩作用增加转运血糖的载体蛋白促进血糖分解、增加血糖转运蛋白mRNA含量而改善胰岛素抵抗、调整胰岛素分泌基因的多态性、增强WFS1基因向正常多态性转变、改变脂肪量及肥胖症(FTO)基因的多态性、逆转游离脂肪酸诱导的肝脏胰岛素抵抗等诸多可能机制，而具体机制间的关联尚待研究。本研究未考察腰臀比、胰岛素抵抗水平、脂代谢、空腹血糖和血压等指标，也未做运动、饮食、运动与饮食联合干预的对照研究以及干预后若干年的效果跟踪随访，以上有待后续研究。对于运动干预逆转青年女大学生IGT状态的可能机制，可能不同于中老年IGT患者，有待设计独立的IGT动物实验研究予以探索。

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(本文编辑：陈素芳)

Effects of Sustained Single Exercise Intervention on Body Composition Indexes and Plasma Glucose Control-related Indexes of Female Undergraduates With Impaired Glucose Tolerance

LIUTao,LIUYing,LIANGChun-guang,etal.

NursingCollegeofLiaoningMedicalUniversity,Jinzhou121000,China

Objective To explore the effects of sustained single exercise intervention on body composition indexes and levels of plasma glucose(PG),insulin,glycosylated hemoglobin(HbA1c) of female undergraduates with impaired glucose tolerance(IGT),and to provide the reference for targeted exercise intervention among female undergraduates with IGT—a diabetic high-risk group.Methods From September 2011 to December 2013,29 female nursing undergraduates with IGT in 2009—2012 grades from Nursing College of Liaoning Medical University who attended the medical nursing experimental class of endocrine system diseases patients care,were selected as study subjects,the cases were divided into control group(n=15) and experimental group(n=14) by the simple randomization.Cases in experimental group were given a 24-week moderate-intensity ground running or fast walking exercise intervention.Before intervention and 12,24 weeks after intervention,stature,body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 h postprandial glucose(2 hPG),insulin and HbA1cwere measured respectively.Results There were significant differences in the body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG,insulin and HbA1cbetween experimental group and control group at different time points.There were interactions between long-term single exercise intervention and time(P<0.05);the difference among groups showed statistical significance(P<0.05);and the difference among time points showed statistical significance(P<0.05).12 weeks after intervention,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG and insulin in experimental group were significantly lower than those in control group(P<0.05).24 weeks after intervention,body weight,BMI,waist circumference,levels of 2 hPG,insulin and HbA1cin experimental group were significantly lower than those in control group(P<0.05).Conclusion Long-term exercise intervention can improve body composition indexes of female undergraduates with IGT,reduce levels of 75 g OGTT 2 hPG,insulin and HbA1cto normal range,and reverse the IGT status.

Impaired glucose tolerance；Blood glucose；Insulin；Hemoglobin A,glycosylated

辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2010330)；辽宁医学院青年科技启动基金项目资助课题(Y2010S002)

121000辽宁省锦州市，辽宁医学院护理学院(刘涛，梁春光，袁红霞，张会君)，药学院(刘影)；河南科技大学第一附属医院神经内科(陈士芳)

刘涛，121000辽宁省锦州市，辽宁医学院护理学院；E-mail:tao_liu1981@163.com

R 587.1

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.15.002

2014-09-05；

2015-03-15)