不同运动形式对2型糖尿病患者肾脏功能干预效应的研究进展

周慧敏 朱 欢 肖 哲

不同运动形式对2型糖尿病患者肾脏功能干预效应的研究进展

周慧敏1朱 欢2肖 哲2

（1.湖北恩施学院 音乐与体育学院，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大学 体育学院，湖北 恩施 445000）

归纳总结2型糖尿病患者肾功能特点及不同运动形式干预效应的研究进展，为预防2型糖尿病患者肾脏功能退化提供一定的理论依据和运动处方参考。研究表明：运动干预可改善2型糖尿病患者血糖、24h尿蛋白定量、尿氮素、肌酐含量、肾组织中TGF-β1、JAK2、JAK2 mRNA表达、肾脏醛糖还原酶、肾小球体积、肾小球滤过率、肾脏氧化应急水平、胰岛素水平，是治疗糖尿病肾病的有效方式。为了预防和控制T2DM肾脏类疾病，患者应保持正常体重，作息规律同时不抽烟不饮酒，并根据自身病情及身体机能实际情况进行定期有氧、有氧结合抗阻或者全身振动等形式的锻炼。

2型糖尿病；肾脏功能；有氧运动；间歇运动；抗阻运动；全身振动

2型糖尿病（Diabetes mellitus type 2，T2DM）是一种胰岛素抵抗类疾病，多发病于年长、肥胖及糖代谢类异常群体，主要通过药物及食疗辅助治疗。长期高血糖、高血脂会引发系列性并发症，其中肾脏功能退化甚至衰竭较为突出[1-2]。此外，T2DM是肾脏疾病的诱发因子且肾脏疾病和T2DM的危险因素已存在于包括2岁儿童在内的所有年龄段的参与患者中[3]。可见，肾功能障碍逐渐呈现出易发性且年轻化、低龄化。缺乏体育活动不足和不规律的饮食习惯是导致慢性疾病发生的重要原因[4]。患有T2DM等复杂慢性疾病的患者通常必须进行多种生活方式的改变，以限制和管理病情的发展。研究表明，基于理论的行为干预方法也是手术及药物治疗糖尿病肾病的有效辅助手段[5]。另有研究表明，体育活动是预防多种疾病最简单的非药理学工具之一，积极的运动方式有利于慢性肾病患者的行为改变[6-8]。同时，还有研究表明充足的体育活动与肾功能的下降几率显著相关，且能促进肾功能的保护及改善[5,9]。基于此，采用文献综述法，探讨不同运动形式对T2DM患者肾脏功能的影响，对T2DM患者肾脏功能干预和改善有着重要的理论价值和实践意义。

1 T2DM患者肾脏功能变化特点及原因

T2DM是一种代谢紊乱性慢性疾病，随着生活方式、饮食结构的改变以及熬夜、抽烟、酗酒等不良生活习惯的存在，T2DM患者连年增幅，将于2035年达到4亿人。研究表明，生活方式干预，如体育活动是有效防止肾脏功能丧失的策略[10-11]。肾脏是机体主要排泄器官，在机体运行过程中将肌酐、肌酸、尿素、尿酸等异物通过肾小管和集合管的重吸收以新陈代谢为载体通过尿液排出体外，从而实现机体内环境的稳定。尿微量白蛋白是监测T2DM肾病和T2DM患者肾脏功能状态的重要指标。研究表明，T2DM患者肾脏因其病理影响，会出现肾小球肥大，肾小管及肾小球基底膜增厚，后期逐渐演变为肾组织间质纤维化，肾小球滤过率减少，继而出现微量蛋白尿、动脉血压上升、蛋白尿和体液滞留，最终演变为肾衰竭，且肾间质纤维化是肾脏疾病的原发病因[12-13]。同时，有研究表明肾脏间质纤维化程度与肾功能减退有着直接关系，主要因为细胞因子的表达调控、细胞增殖和转分化及肾脏组织局部缺血、缺氧等原因[14-15]。此外，还有研究表明糖尿病可通过多种途径损害肾脏，并累及从肾小球到肾小管和肾间质的几乎所有结构，但以肾小球病变最为突出[16-19]。肾小球滤过率是反映肾脏功能的主要指标，同时肾小球滤过率降低是引起心血管疾病的独立风险因素。肾小球的滤过率下降，肌酐清除的速度降低，流经肾脏的血流量减少，血液循环降低，从而导致肾脏功能下降。

研究表明，T2DM患者肾脏会逐渐出现肾组织间质纤维化，并逐渐诱发其他肾脏类疾病，且发病机制较为复杂[12]。分析其原因可能是在生理遗传易感的基础上出现了血糖代谢异于平常、血流动力遭到阻碍、机体生长免疫因子和细胞免疫因子受到损伤。血糖代谢异于平常通过晚期糖基化终末产物生成、多元醇通路激活、蛋白激酶C的激活3条途径导致微血管病变，从而损伤肾脏[20]。此外，还有研究表明，运动主要通过调节T2DM患者机体细胞能量代谢，抑制细胞内质网应激及炎症反应；上调机体应激蛋白水平，从而保护机体免受氧化应激、炎症等诱发的损伤；调节T2DM患者血糖、血压及胰岛素抵抗等，进而发挥其保护作用[21-25]。同时，动物实验也表明，间歇有氧运动可显著降低大鼠血清中血尿素氮和血肌酐含量，改善肾小球滤过功能，减少肾脏间质胶原沉积，逆转肾间质纤维化，有效缓解大鼠肾功能不全且显著降低受精氨酸加压素活性和大鼠肾脏集合管AQP2基因和蛋白的表达水平，抑制肾脏集合管水的重吸收，缓解肾脏水潴留[26-27]。此外，还有动物实验表明，有氧运动后T2DM动物模型肾脏中会出现较高水平的氧化应激反应，可见氧化应激是影响T2DM大鼠的主要机制[28-31]。因此，抗氧化治疗有望成为改善或抑制糖尿病肾脏类疾病发生发展的有效措施。

综上所述，T2DM患者肾脏功能会出现功能性退化，会出现肾小球肥大、滤过率减少、基底膜增厚、肾组织间质纤维化等现象，极易引起其他肾脏类疾。研究证实，氧化应激是影响T2DM大鼠的主要机制，抗氧化治疗可以为改善或抑制糖尿病肾脏类疾病的发生发展提供良好借鉴。

2 不同运动形式对T2DM患者肾脏功能的影响

2.1 有氧运动对T2DM患者肾脏功能的影响

长期规律的有氧运动能有效提升新陈代谢水平，促进血液循环，提高微血管反应性及器官功能性，在慢性病的预防和治疗中，效果尤为明显。研究表明，有氧运动是预防和治疗T2DM的常用辅助手段，可显著降低T2DM患者血糖、24h尿蛋白定量、尿氮素和肌酐含量，从而改善肾脏损伤[32]。同时，动物实验表明，规律性有氧运动对T2DM患者机体各器官运行状况有很好的调节和改善作用，包括保护肾脏[33]。Daisuke的研究表明，慢跑运动后糖尿病脂肪大鼠肾脏一氧化氮合酶、氧化应激和糖基化改善显著，运动减少了大鼠的肾脏损害[34]。可见，在ZDF大鼠糖尿病肾病早期发展过程中，通过上调肾脏NOS表达、抑制NADPH氧化酶和α-草醛，慢跑运动对肾脏起到了保护作用。同时，这项研究支持了有氧运动可以作为2型糖尿病和肥胖早期肾保护的一种有效的非药物疗法的理论。此外，有氧运动可能通过调控TGF-β1/Smad信号途径抑制高血压肾病大鼠肾小管EMT，进而改善肾脏纤维化并提高肾功能[35-37]。孙晓娟指出，8周有氧运动后，2型糖尿病大鼠血糖、24h微量白蛋白尿（UA）、血清肌酐（Scr）、血尿素氮水平，肾组织中TGF-β1、JAK2、JAK2 mRNA表达具有显著降低，可进一步减轻2型糖尿病肾损伤[36]。同时，Wang R等人指出，2型糖尿病患者微量白蛋白尿组与对照组常人白蛋白尿组相比，血清镍纹样蛋白（Metrnl）浓度明显降低，可见，运动可作为改善T2DM患者肾脏功能的有效干预措施[38]。

此外，游泳等有氧运动可以有效抑制多元醇代谢通路，减少细胞氧化应激损伤，达到治疗糖尿病肾脏疾病的目的[39]。另外，动物实验研究表明，6周的有氧运动后，能有效改善T2DM患者糖尿病症状，缓解肾功能的损伤，且指出相对于大强度有氧运动，中低有氧运动效果更佳[14]。此外，还有研究证明中—高强度体力活动可改善肾小球滤过率、血清肌酐和尿白蛋白/肌酐比值，从而为糖尿病患者提供改善肾功能的干预机会[40]。综上所述，规律性有氧运动可以有效提高安静状态下抗氧化酶的活性,及时清除运动中产生的氧自由基，减少运动后肾脏组织中自由基的产生，降低氧自由基对肾脏功能的损害程度，同时增强了肾脏组织的氧化应激能力,使抗氧化酶基因表达增强，诱导抗氧化酶活性升高，从而提高衰老早期小鼠肾脏抗氧化水平有关。为运动剂量的选取提供了参考。

除此之外，国外研究学者对32名2型糖尿病及肾病患者完成了研究（14名运动+饮食，18名仅饮食组），结果表明仅饮食组在12周时相较于52周时，UPCR较基线的变化略大；在12周时，运动+饮食组的症状变化显著高于52周时的变化且两组之间在尿白蛋白与肌酐比值、估计肾小球滤过率、内皮功能、炎症或体成分方面没有显著差异[41]。因此，在患有肾病的肥胖糖尿病患者中，有组织的有氧运动提高了运动能力，但没有提高体成分或肾功能，具体原因可能跟肥胖糖尿病患者的群体特殊性以及未严格筛选和控制饮用食物有关。

2.2 间歇运动及有氧结合抗阻训练对T2DM患者肾脏功能的影响

间歇性运动是采用高、中、低不同强度的训练，并分成若干组，组间有严格控制休息时间的间歇阶段，并通过机体运动时的实时心率控制间歇阶段。间歇运动结合抗阻训练是在运动过程中给机体增加运动负荷，对机体器官产生更大的刺激。研究表明，8周的有氧阻力运动联合训练，可有效改善T2DM患者的身体功能[42]，尿蛋白与基线相比的变化与肌酸酐比值（UPCR）相较于对照组有很大改善，提升肾小球滤过率，从而改善机体肾脏功能。此外，还有研究表明，间歇性有氧运动显著改善病患大鼠肾脏，增加尿排出量，缓解水潴留，以此改善肾功能[43]。另有研究表明，特定训练方案和适宜运动训练在改善心功能的同时，可抑制MI后肾脏氧化应激水平，改善缺氧引起的肾血流减少，减轻肾脏纤维化与液体潴留，减缓肾脏功能紊乱，可预防糖尿病肾病的发展，并影响某些矿物质的代谢[44-45]。此外，还有研究表明，8周耐力运动或抗阻运动可增加糖尿病大鼠的体重以及血胰岛素，降低其血糖、胰岛素抵抗指数、血脂、血肌酐和尿素氮等相关指标；同时，肾脏HE和MASSON染色结果显示，8周耐力运动或抗阻运动可减轻糖尿病大鼠的细胞外基质增生以及间质纤维变粗，改善肾小球体积的萎缩[27]。综上所述，不管是人体试验还是动物实验，都能明显改善肾小球滤过率、肾脏氧化应激水平、机体的血胰岛素水平、血肌酐和尿素氮等相关指标。可见，间歇运动或有氧结合抗阻训练是改善T2DM患者肾脏功能的有效干预方式，但相对于纯有氧运动的干预方式，改善效应有多大差别，还需进一步的临床试验验证。

2.3 全身振动训练对T2DM患者肾脏功能的影响

全身振动训练是一种借助器械诱发自身参与运动的一种新型训练手段，通过物理机械反复垂直上下振动产生的频率和幅度结合共振原理有效对人体神经肌肉进行发射反馈，结合个体不同的运动辅助或者康复要求让个体“骨骼－肌肉－神经”产生不同的应激性反应，从而刺激大脑、动员全身，已达到机体抗阻的效应。近年来，全身振动训练逐步完成了从仅作用于运动员的训练及恢复向医疗及运动康复应用领域的过渡。研究表明，12周全身振动训练计划对肾移植患者肾脏功能有积极影响，期间WBV方案期间无并发症，可见该方案安全，通过干预，参与者的肾脏及其他身体功能明显改善，生活质量明显提高[46]。此外，还有研究表明，12周的全身振动训练会使患者膝伸肌肌力、肾脏功能及生活质量得到明显改善，并给出全身振动训练训练可考虑用于糖尿病肾病患者的治疗的建议[47]。

全身振动训练目前应用不是太广泛，尤其是针对T2DM患者肾脏功能的干预，但仅有的研究已表明全身振动训练可改善肾病患者的肾脏功能同时提高幸福指数。因此，笔者建议今后可多进行全身振动训练对T2DM患者肾脏功能的干预效应研究，且运动处方应根据个体需要进行调整。

2.4 运动结合其他方式对T2DM患者肾脏功能的影响

2型糖尿病是一种代谢紊乱性慢性疾病，尤其是多年病史的患者，药物结合运动方式，恢复效果更好。研究表明，有氧运动对病态小鼠肾脏具有保护作用，且与黄芪注射液结合效果更佳[12]。还有研究表明，单独摄入咖啡因和/或联合运动可显著降低T2DM患者体重，改善糖耐量，改善糖尿病肾病[48]。但还需要进一步研究，以确定正常人每日摄入的咖啡因量是否也对肾脏损伤有保护作用。此外，国外研究专家指出，基于社会心理方法研究的不同生活干预方式有利于T2DM患者肾脏功能的改善[49]。目前此类研究不多，且已有的试验方案不严密。后续此类研究需精进试验方案，量化干预指标，以确定影响T2DM患者肾脏功能改善的具体因素及效应关系。

3 运动对T2DM肾脏功能干预处方的建议

通过对文献进行综述和分析，发现诸如有氧运动、间歇运动及有氧结合抗阻训练，全身振动训练及运动结合其他方式等运动形式均有利于糖尿病肾脏类疾病的预防及改善。但具体运动形式、操作方法、运动频率、运动时间及运动强度对改善效果起到了决定性的作用，需合理选择运动形式、安排运动负荷，以期在T2DM患者肾脏类疾病的预防和康复实践中实现实践价值。

3.1 运动形式

鉴于T2DM患者群体的身体机能特殊性，建议采取诸如健步走、慢跑、走跑结合、太极拳、广场舞、八段锦等有氧运动，有氧结合弹力带等抗阻运动，全身振动训练及关节灵活性训练等运动形式。

3.2 运动频率及运动时间

T2DM患者需在保证日常体力活动的基础上，每周至少需要进行3次，每次运动持续30-60min的运动训练。运动处方还需进行个体化设计，基本不活动的患者，推荐时间为20-30min/次；偶尔或少量活动的患者，推荐时间为30-60min/次。

3.3 运动强度

以T2DM患者个体具体病情及身体机能情况为根本，制定个体化运动处方，从而采取不同等级强度的有氧及抗阻等干预方式。在无创伤、无病痛的前提下有效改善机体各器官生理功能，成为药物及手术治疗的有效辅助手段。

4 结论与展望

糖尿病肾病是T2DM患者的常见并发症，可导致肾衰竭。运动干预可改善T2DM患者血糖、24h尿蛋白定量、尿氮素、肌酐含量、肾组织中TGF-β1、JAK2、JAK2 mRNA表达、肾脏醛糖还原酶、肾小球体积、肾小球滤过率、肾脏氧化应激水平、胰岛素水平，是治疗糖尿病肾病的有效方式，但也有少数研究表明运动干预不能改善T2DM患者肾功能，可能与胖糖尿病患者的群体特殊性以及未严格筛选和控制饮用食物有关。为了预防和控制T2DM肾脏类疾病，患者应保持正常体重，作息规律同时不抽烟不饮酒，并根据自身病情及身体机能实际情况进行定期有氧、有氧结合抗阻或者全身振动等形式的锻炼。

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Research Progress on Intervention Effect of Different Exercise Forms on Renal Function in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus

ZHOU Huimin, etal.

(Hubei Enshi College, Enshi 445000, Hubei, China)

2021年度湖北省教育厅科学研究计划指导性项目（B2021445）；2021年湖北省高等学校哲学社会科学研究计划重点项（21D072）；2021年湖北民族大学常态化新冠肺炎疫情防控技术及大健康培育专项项目（PY20023）；2019年湖北民族大学科技学院校级课题（KY201914）。

周慧敏（1988—），硕士，讲师，研究方向：运动健康促进。