抗阻运动改善2型糖尿病肌萎缩的机制研究*

王 继 杨中亚 张 龙



抗阻运动改善2型糖尿病肌萎缩的机制研究*

王 继 杨中亚 张 龙

（六盘水师范学院 体育学院，贵州 六盘水 553000）

阐述抗阻运动的作用机制、2型糖尿病肌萎缩的发病机制、抗阻运动干预机制及注意事项，为抗阻运动改善2型糖尿病肌萎缩提供理论依据和实践指导。

2型糖尿病；肌萎缩；抗阻运动

在2型糖尿病的发病进程中，由于长期的高血糖和慢性炎症，常导致不同程度的心脑血管、视网膜、肾以及外周骨骼肌神经病变等并发症，常见的骨骼肌病变表现为骨骼肌萎缩和骨骼肌修复能力下降[1]。骨骼肌是机体摄取和利用葡萄糖的重要外周组织，其质量和功能的降低将进一步加剧2型糖尿病糖脂代谢障碍。

运动干预主要通过提高骨骼肌质量和糖脂代谢功能、增加外周胰岛素敏感性、加速机体能量代谢来控制和治疗糖尿病。其中抗阻运动是提高骨骼肌质量和发展肌肉力量的重要训练方式，是在各种肌萎缩疾病下促进肌肉肥大、减缓骨骼肌萎缩的有效方法[2]。本文综述抗阻运动对2型糖尿病肌萎缩的影响及机制，阐述抗阻运动应用于2型糖尿病肌萎缩干预时的注意事项，为抗阻运动改善2型糖尿病肌萎缩进而改善2型糖尿病代谢障碍提供理论依据和实践指导。

1 抗阻运动导致肌肉肥大的机制

规律的抗阻运动有利于增强肌肉质量、提升肌肉力量，是目前对肌萎缩疾病进行运动干预中最常用的方式。抗阻运动可以激活细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和mTOR通路，增加哺乳动物雷帕霉素靶蛋白1（mTORC1）的活性，mTORC1磷酸化的上调将继续激活蛋白质合成关键蛋白质核糖体S6激酶1和eIF4E结合蛋白1的活性，促进蛋白质合成，这是抗阻运动诱导肌肉肥大效应的原因之一[3]。

此外，Léger等人[4]的研究发现，8周的阻力训练能降低健康人的肌肉FoxO1表达，同时增加Akt和mTOR的磷酸化。Mascher等人[5]的研究还发现，单次中等强度抗阻运动后48小时，肌肉中肌萎缩蛋白Atrogin-1 mRNA表达降低，但当进行剧烈的大强度运动后，MuRF1mRNA表达水平的升高。提示运动强度是影响运动后泛素-蛋白酶体系统激活的重要因素，持续大强度运动可能暂时上调泛素-蛋白酶体活性。

综上，规律的抗阻运动主要通过诱导mTOR及其下游蛋白合成信号通路、抑制泛素-蛋白酶体来促进肌肉肥大和蛋白质合成。

2 抗阻运动对2型糖尿病肌萎缩的影响

2型糖尿病发展进程中，肥胖及其诱导的长期高炎症反应将导致肌卫星细胞增殖分化能力降低、细胞凋亡增加、收缩蛋白合成和降解失衡，在一系列细胞和分子层面代谢调节紊乱的影响下，最终发展成为骨骼肌萎缩[1]。其中蛋白质分解和合成系统的失衡尤其受到研究者们的关注。研究发现，肥胖老年2型糖尿病患者骨骼肌中Akt活性降低，mTOR及其下游蛋白合成信号通路抑制；与此同时，萎缩信号转录因子FoxO1的激活，还导致泛素-蛋白酶体蛋白水解系统Atrogin-1和MuRF 1的上调，这是骨骼肌萎缩的最重要信号调节通路[6]。

2.1 抗阻运动对2型糖尿病肌萎缩蛋白质合成的影响

研究发现，与正常大鼠相比，肥胖Zucker大鼠出现明显的骨骼肌萎缩现象，而运动导致的收缩蛋白合成效应也明显低于正常大鼠[7]。抗阻运动是治疗2型糖尿病合成性障碍的有效方法，因为抗阻运动产生的机械和应力刺激对mTOR信号通路的激活独立于胰岛素或胰岛素样生长因子1[8]。因此，尽管在2型糖尿病后期胰岛素缺乏、合成代谢受阻的情况下，抗阻运动仍然能促进蛋白质的合成。抗阻训练可显著提高2型糖尿病患者股外侧肌I型和II型肌纤维平均横截面积增加，这与Akt/mTOR信号通路的激活增加蛋白质的合成直接相关，最终改善糖尿病导致的骨骼肌萎缩[9]。

2.2 抗阻运动对2型糖尿病肌萎缩蛋白质分解的影响

长期的慢性炎症是导致2糖尿病骨骼肌萎缩和胰岛素抵抗的重要原因，抗阻运动可以通过降低全身和局部炎症来上调PI3K-Akt通路，在促进蛋白质合成的同时也下调泛素-蛋白酶体的降解反应，最终减轻骨骼肌萎缩程度[10]。Mohanty等人[11]的研究发现，通过12个月的抗阻运动干预，老年2型糖尿病患者大腿肌纤维横截面积和骨骼肌体积均显著增加，循环系统中炎性因子和C反应蛋白的降低发挥了重要作用。

3 抗阻运动干预2型糖尿病肌萎缩对策

3.1 遵循循序渐进原则

2型糖尿病常导致机体运动能力降低，在运动前进行相应的医学评估和运动机能评估，了解患者的基本身体状态和运动能力。抗阻运动应从发展肌肉耐力的小等强度运动（12RM-20RM）开始，逐步向发展肌肉力量和质量的中等强度运动（8RM-12RM）增进。抗阻运动时可适当延长组间间歇时间，运动初期需要在医师或社会体育指导员的指导下进行。

3.2 科学的运动训练监控

2型糖尿病患者不宜进行大强的抗阻训练。大众健身中应以心率和主观体力感觉评分表（RPE）作为运动负荷监控手段，运动中心率保持在50%~70%最大心率为宜，运动时主观体力感觉有点吃力，等级在12-14为宜。以训练后次日清晨的安静心率监控训练周期的负荷，整个训练周期中的静息心率不应有大幅度波动（上下大于5次）；在整个训练周期中应保证运动后即刻有轻到中度的疲劳感，经过一夜休息后，次日疲劳感消除，不影响正常身体活动。安静心率浮动过大或持续感觉疲劳，均提示运动导致的疲劳积累未得到有效恢复，应降低训练强度或延长休息时间。

3.3 规律的运动锻炼

成年 2 型糖尿病患者每周至少需要运动150分钟，每日运动时间控制在30-60分钟为宜[12]。根据患者的实际情况，选择持续运动30分钟以上或单日积累运动达30分钟以上均有运动收益。较小强度运动时（运动中心率接近50%最大心率），可选择每日运动；较大强度运动时（运动中心率接近70%最大心率），可根据次日疲劳恢复情况决定是否运动。

3.4 多种运动方式相互结合

抗阻运动是改善2型糖尿病肌萎缩最主要的运动形式，但抗阻运动结合有氧运动能更好地改善胰岛素敏感性，获得更多的运动收益。实际操作中应注意运动形式的多样性，根据患者的兴趣爱好，加入太极拳、有氧健身操和各种球类运动，让患者更好地享受运动乐趣。同时加强运动促进健康教育、提高日常体力活动水平，对促进2型糖尿病康复均具有重要意义。

3.5 加强医务监督

在抗阻运动方案制定和实施过程中，要定期进行医学和运动机能评估，不断反馈和调整运动训练计划。做好基础血糖和运动前后的血糖监测，对于血糖控制不佳的患者，要谨防运动后低血糖的发生，必要时应调整饮食和药物治疗方案。对于血糖控制差（空腹血糖>16.7mmol/L、血糖波动大等）并伴有严重急慢性并发症的患者，进行抗阻运动有加剧并发症的风险，应禁用运动治疗，期间以药物和饮食治疗为主，待病情控制稳定后再逐渐恢复运动[12]。

[1]王继,周越. 2型糖尿病与肌萎缩研究进展[J].中国运动医学杂志, 2017,36(7): 645-650.

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Study on the Mechanism of Anti-Resistance Exercise to Improve Muscular Atrophy of Type 2 Diabetes Mellitus

WANG Ji, etal.

(Liupanshui Normal University, Liupanshui 553000, Guizhou, China)

贵州省教育厅青年科技人才成长项目（黔教合KY字[2018]368），六盘水师范学院重点培育学科，六盘水师范学院科技创新团队项目（LPSSYKJTD201502）。

王继(1993—)，助教，研究方向：运动生理学。