抗阻运动对2 型糖尿病心血管危险因素的影响
2019-03-20严娟楼青青
严娟 楼青青
1南京中医药大学护理学院 210023;2南京中医药大学附属中西医结合医院健康教育科 210028
2 型糖尿病( T2DM) 是以胰岛素抵抗、全身低度炎性反应、心血管疾病( CVD) 危险增加为特点的一种慢性疾病。美国心脏协会数据表明,患有T2DM的老年人心血管疾病死亡占全因死亡人数的84%,此外,预防心、脑血管疾病所需的医疗费用是占糖尿病医疗费用的最重要部分[1-2]。研究表明,体力活动不足是肥胖和CVD 发展的主要危险因素[3]。慢性全身性炎性反应与肥胖和久坐的生活方式相关,是CVD 和T2DM 的独立危险因素[4]。T2DM 发生CVD 的主要危险因素有高血糖、脂代谢异常、胰岛素抵抗、全身炎性反应、高血压、血管内皮功能减弱及自主神经功能紊乱等[5]。美国糖尿病协会( ADA) 和美国运动医学学院( ACSM) 的研究表明,体力活动在预防和控制胰岛素抵抗、糖尿病前期、T2DM及其并发症方面发挥主要作用[6]。研究证实,抗阻运动能够改善胰岛素敏感性、血糖、血脂、血压、肌肉力量和生活质量[7-8]。有氧运动在国内、外被公认为是控制血糖和心血管危险因素的方式之一,但目前对于抗阻运动对T2DM患者心血管危险因素影响的研究甚少,因此本文就抗阻运动对T2DM心血管危险因素影响的相关研究进行综述,旨在为临床医务人员提供理论参考。
1 抗阻运动
抗阻运动是通过肌肉持续性收缩克服外来阻力时进行的一种无氧运动,主要包括自由重量( 哑铃和杠铃) 、俯卧撑、等长练习、弹力带和利用力量训练器械等[9]。1990 年美国运动医学学会首先提出,把抗阻训练作为阻止因年龄增长所导致的肌肉质量下降和功能丧失的一种训练方式,并将之作为促进人类健康的重要组成部分[10-11]。
目前,抗阻运动强度可分为两种,即中等强度抗阻运动和高强度抗阻运动。中等强度抗阻运动主要采用45%~65%1RM(1RM:重复1 次的最大力量) 、重复次数多和间隙时间短的运动方式。ADA 和ACSM联合声明,推荐T2DM人群每周运动至少3 d,每周完成至少150 min中等至高强度的有氧运动,运动间隔时间不超过2 d;此外,每周应至少进行2 ~3 d 中等至高强度的抗阻训练[12]。其中,年龄40 ~60岁的人群,中等运动强度为4.0 ~5.9 代谢当量( MET) ,最大强度为6.0 ~8.4 MET[13]。目前,中等强度阻力训练被认为是治疗T2DM的常见运动方式,对T2DM 患者的血糖控制有显著的效果[14]。
高强度抗阻运动是一种高强度抗阻训练方式,伴随着阻力的增大,运动强度可达80% ~100%1RM,但一般持续时间短暂。ADA 认为,高强度抗阻运动仅适合年纪相对较轻的T2DM人群,而不适用于年龄大且病程较长者[15]。抗阻训练被认为是治疗许多慢性疾病的一种治疗工具,并对老年人和肥胖者安全有效。
2 抗阻运动对心血管危险因素的改善作用
体力活动在预防及管理T2DM 患者中起重要作用。规律运动可增加胰岛素敏感性,控制血糖并降低心血管危险因素。2013 年欧洲心脏病学会在糖尿病、糖尿病前期及CVD 诊疗指南概述中指出,在预防糖尿病发生CVD 方面,推荐每周进行中等或高强度有氧运动≥150 min,同时,进行抗阻训练[16]。
2.1 控制血糖 控制血糖是预防糖尿病CVD 的关键,建议以HbA1c <7%为目标[17]。很多证据表明,HbA1c水平是心血管事件的独立危险因素,不管是否诊断有糖尿病[17]。中国台湾的一项队列研究表明,HbA1c水平与总CVD 危险呈正相关[18]。血糖控制稳定不仅可以延缓微血管和大血管并发症的发生、发展,而且可以降低急性心血管事件的发生危险。一项荟萃分析发现,T2DM 患者每周进行>150 min 的结构化抗阻运动使HbA1c 水平降低0.89%[19]。
2.2 纠正脂代谢紊乱 脂代谢异常是T2DM 常见并发症,也是CVD 的危险因素之一,因此,有效改善血脂不仅可以调节血流动力学,同时也可以保护血管内皮,从而延缓CVD 的发生、发展[20]。流行病学调查结果显示,胆固醇每降低1%,可减少3% 的CVD 危险[21]。一项研究采用低强度(30% 1RM) 但更大运动量的阻力训练方式,发现其能显著降低内脏脂肪、脂肪酸和C 反应蛋白( CRP) 水平[22]。抗阻运动还能有效改善肥胖女性的脂代谢,降低低密度脂蛋白-胆固醇、甘油三酯和总胆固醇水平,提高高密度脂蛋白-胆固醇水平,从而减少CVD 的危险。此外,运动还能够通过增加血中游离脂肪酸和胆固醇的利用,消耗多余葡萄糖,加速脂肪分解,起到降脂功效,还能降低胰岛素负担[23]。
2.3 改善血管内皮功能 减轻或逆转内皮功能障碍对于降低糖尿病患者CVD 发病率与死亡率具有重要意义[24]。内皮功能障碍被认为是动脉粥样硬化的前兆[25]。更重要的是,内皮功能障碍是糖尿病相关微血管和大血管并发症发生、发展的起始和重要因素[25-26]。研究表明,冠心病稳定期患者以80%最大心率进行12 周的耐力运动,在该运动的刺激下,血清炎性因子包括CRP、血清淀粉样蛋白A 及正五聚蛋白-3水平均降低,而这些炎性因子在冠心病发展中发挥重要作用[27]。Cohen 等[24]表明,T2DM患者在14 个月渐进性中等强度抗阻运动后,监督组和未监督组内皮功能均得到改善。任可欣[28]研究发现,健康男性以60% ~70% 1RM中等强度负荷进行12 周的抗阻运动,血浆一氧化氮浓度显著升高,而血浆内皮素浓度没有明显变化,表明抗阻运动可以改善老年人血管内皮功能。
2.4 减少全身性炎性反应 慢性全身性炎性反应也是CVD 的独立危险因素。流行病学研究发现,CRP 水平升高是T2DM心血管事件和CVD 死亡率的独立预测因素[29]。慢性低水平炎性反应可使细胞因子和CRP 水平升高,而体力活动则会增加抗炎细胞因子水平[30]。Mavros等[31]研究发现,80% 1RM高强度渐进性抗阻运动12 个月,能够降低T2DM全身性炎性反应。抗阻运动减少炎性反应,降低CVD危险,其机制为增加肌肉中白细胞介素( IL) -6、IL-8介导的免疫反应,减少单核细胞产生的炎性介质[32]。同时,一方面促进一氧化碳和活性氧簇的产生,增加抗氧化酶和热休克蛋白水平,抑制肿瘤坏死因子( TNF) -α的合成[32];另一方面诱导体内产生大量的去甲肾上腺素,抑制TNF-α的产生,增加抗炎因子IL-10的释放; 通过减少脂肪组织堆积,增加肌肉量,减轻炎性反应[33-34]。
2.5 降低血压 高血压是心血管事件的一项重要危险因素,使T2DM 患者冠心病发生危险增加2 倍,且使卒中的危险增加2 ~4 倍[35]。一项荟萃分析结果表明,以平均运动强度30% ~100% 1RM进行动态抗阻运动( 肌肉向心和离心收缩的同时,肌肉的长度和张力都发生变化) 和等长握力训练都能使血压降低[36]。美国心脏协会和美国运动医学学会都推荐中等强度抗阻运动作为高血压预防、治疗和控制的有氧运动项目的补充。适当的抗阻运动可以有效降低血压[37]。
3 抗阻运动的临床应用
运动治疗需在医生指导下进行,运动前必须进行必要的安全性评估,尤其是评估心、肺功能和运动功能( 如运动负荷试验等) 。合理且安全的运动应首先评估患者的相关禁忌证,考虑其耐受能力及身体情况,制定出个体化运动处方并且遵守循序渐进的原则,若无禁忌证,每周最好进行2 ~3 次抗阻训练( 两次间隔时间≥2 d) 、锻炼肌肉力量和耐力,训练强度为轻或中度[38]。总体而言,中等强度的抗阻运动对于T2DM人群是安全有效的,暂不推荐老年人进行高强度抗阻运动。
综上所述,抗阻运动能够降低T2DM患者发生CVD 的危险因素( 高血压、血脂异常、胰岛素抵抗、全身炎性反应及血管内皮功能障碍等) 。虽然运动干预在糖尿病的管理中起重要作用,但运动不可盲目无原则。因此,在糖尿病人群中应用抗阻运动,要严格掌握其适应证和禁忌证,依据患者特定情况,制定个性化的运动方案。除此之外,期待更多医务人员根据危险评估,将患者进行低、中、高CVD 危险等级分层,根据不同的等级分层制定相应强度、频率及时间的运动干预方案,并观察其效果。