基于PRECIS-2模型的两种运动干预模式对2型糖尿病干预效果比较研究

张立欣悦，胡国鹏，陈少阳，陈 强,张 翼

(1.华侨大学 体育学院,福建 泉州 362021;2.泉州幼儿师范高等专科学校,福建 泉州 362000;3.泉州第一医院,福建 泉州 362000)

2型糖尿病即非胰岛素依赖型糖尿病，与冠状动脉粥样硬化性心脏病、慢性阻塞性肺病以及伴随恶性肿瘤等疾病统称为慢性病，其特征具有较高的患病率和死亡率[1].截至目前，糖尿病是世界上威胁人类生命健康较严重的慢性疾病之一.诊断和治疗糖尿病，除了药物治疗外，运动对2型糖尿病患者的症状和生活质量有着非常显著的疗效.研究证实运动疗法在调整患者生理功能的同时，还能改善患者的心肺功能、肌肉力量及饮食状况.

间歇训练是指高强度运动和短时间间歇或低强度运动和安静休息相互交替进行，且不断重复多次的运动，分为冲刺型间歇训练和有氧型间歇训练.2020年初，由于受新冠肺炎疫情影响，我国居民的体育健身活动多以居家运动方式进行，但因运动场地、天气环境及家庭经济状况等因素限制，可被广大群众所接受、且更加方便的运动形式较少[2]，而间歇训练的优点就在于其运动时间短、运动形式多变，且不受运动场地、设备限制.已知间歇训练对2型糖尿病女性患者空腹血糖和24小时血糖浓度值的降低有很好的效果，且运动强度越高，对于2型糖尿病患者病情控制效果也就越好[3]，因此本研究以间歇训练为主要干预方式用于2型糖尿病患者运动干预中，与中等强度持续训练和不加任何干预手段作对照(Control Group，CON)，基于PRECIS-2模型来探讨当前环境和较快生活节奏下，间歇训练在2型糖尿病运动干预中是否为一项更高效的运动方案，并为2型糖尿病患者提供更加高效且便于运动进行和强度调节的运动处方.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

在社区健康服务中心募集符合研究要求的、年龄在35～65岁之间的2型糖尿病患者50名.受试者不存在严重高血压(血压≥180/120 mmHg)、心脑血管病变、下肢动脉硬化闭塞症、糖尿病合并并发症及恶性肿瘤等运动禁忌症.本研究设计已通过所在学校伦理委员会审查批准，并在实验开始之前与患者签订研究知情同意书.

1.2 运动分组及设计

受试患者采取随机分组，把50名符合招募标准的患者进行编号，利用SPSS23软件将患者随机分配至间歇训练组、持续训练组和对照组，每组约15人左右.实验干预12周，最终完成实验33人，流失12人，共有33人纳入统计.间歇训练组采用功率自行车进行.功率自行车运动以85%VO2max强度运动1 min之后间歇1 min为1组，共进行6组，一周运动三次，每次运动准备需要5～10 min，运动强度逐步递增.持续训练组采用功率自行车进行.功率自行车运动将以50%～60%VO2max强度进行45 min运动，每次运动准备5～10 min，一周运动3次，运动强度逐渐递增.CON组不采取任何干预模式，受试患者仅需按时参加体检，保持原有的运动、饮食、服药等生活即可.

为保证不同运动模式运动时能量消耗相等，在实验前期随机挑选男女患者各2名，根据前期实验强度设定，用能耗仪记录不同运动模式产生的能量消耗，完成1周的预实验.结果表明，两组在运动过程中能量消耗相同(P<0.05)，强度设定符合不同模式运动能量消耗相等的条件，并将此运动强度设计应用在正式运动干预当中.

1.3 健康体适能类指标测试

身体成分测试选用鼎恒DHM-15B超声波人体电子秤和GZZ-V9健康体适能智能终端，主要对患者体重(BM)、身高体重指数(BMI)、腰臀比(WHR)、肌肉量、脂肪量、脂肪率(BFT)进行测试.

最大摄氧量测试采用瑞典Monark Ergomedic LC6功率自行车，选取Astrand 6分钟间接测试方案，测试时转速设置在50 r/min，前两分钟需工作人员手动递增负荷直至患者心率稳定于120次/分钟以上，患者运动时心率在运动的第五分钟末被记录下来，选取第五分钟和第六分钟测试的平均值，再根据Astrand 6分钟间接测试方案推算其最大摄氧量.

1.4 生化指标测试分析

该实验选取空腹血糖(GLU)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素(FIN)、胰岛素敏感性(ISI)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)作为受试者生理生化的观察指标.糖化血红蛋白采用深圳市锦瑞生物科技有限公司生产的全自动特定蛋白分析仪(PA120)；血常规采用深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司生产的全自动血细胞分析仪(BC-5390);生化数据采用深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司生产的全自动生化分析仪(BS-460).

1.5 PRECIS-2模型分析

PRECIS-2模型是将一个试验的9个领域映射到一个轮盘上，其中每个维度代表了试验的一个特征.PRECIS-2模型分别由患者招募标准(eligibility criteria)、患者招募(recruitment)、实验场地及场景(setting)、实验组织方式(organization)、实验灵活性(flexibility)、患者运动依从性(adherence)、实验后随访方式(follow up)、研究主要结果(primary outcome)、研究分析方式(primary analysis)9个维度共同构成.PRECIS-2轮状模型每个维度需要按1～5分进行评分，每个维度得分越低，说明该维度的解释性就越低，而分数越高，则证明该维度实用性越强，相反得分越高则实用性越强[1].

在实验设计阶段，与PRECIS-2专家对初步实验计划进行模拟计算.以实用性为目的，针对PRECIS-2模型每个领域进行实验设计，并在各个维度上进行评分，最后根据各专家评分结果得出该实验符合PRECIS-2理论模型的实用性实验.

1.6 统计学分析

本次研究利用SPSS23.0进行数据统计分析，其中患者基本信息采用频数和描述分析法，对于同一时间段不同组别的组间差异分析均采用单因素方差(ANOVA)分析法.对于不同时间段同一组别干预前后期数据变化采用配对样本t检验，对于所有测试指标均采用平均值±标准差表示,数值精确至小数点后两位.

2 研究结果

2.1 研究对象基线测试结果

如表1所示，间歇训练组、持续训练组和空白对照组患者在各类观测指标基线测试结果中，3组患者数据均无统计学差异(P>0.05)，具有可比较性.

表1 研究对象基线测试比较

2.2 干预前后患者血糖水平变化比较

如表2所示，12周的运动干预，间歇训练组和持续训练组的空腹血糖在各测试中前后数据及干预后组间数据比较，均无统计学意义(P>0.05).

表2 运动干预期间患者血糖变化比较

2.3 干预前后患者胰岛素及其敏感性水平变化比较

如表3所示，经过12周运动干预，间歇训练组患者和持续训练组患者在空腹胰岛素水平和胰岛素敏感性前后数据及干预后组间数据进行比较均无统计学意义(P>0.05).

表3 运动干预期间患者胰岛素及其敏感性水平变化比较

2.4 干预前后患者血脂水平变化比较

如表4所示，经过12周运动干预，仅持续训练组总胆固醇水平[前(4.68±1.01) mmol/L，后(4.27±0.80) mmol/L，P≤0.05]相比较基线有所下降并存在显著差异.干预后进行组间数据比较，均无统计学意义(P>0.05).

表4 运动前后患者血脂水平变化比较

2.5 干预前后患者身体成分水平变化比较

如表5所示，经过12周运动干预，仅间歇训练组在BMI(前：24.45±2.70，后：24.21±2.81，P≤0.05)和臀围[前(97.09±5.38)cm，后(94.82±6.03) cm，P≤0.05]与基线相比有所下降并有统计学意义.对照组基础代谢水平(前1386.91±122.97；后1213.82±212.94，P≤0.01)，其前后数据比较具有极显著差异.其余指标前后数据比较，并无统计学意义(P>0.05).

经过12周运动干预，间歇训练组与持续训练组在臀围指标组间差异显著(P≤0.05)；间歇训练组与对照组在肌肉量、基础代谢指标组间差异显著(P≤0.05).其余指标无统计学意义(P>0.05).

2.6 干预前后患者最大摄氧量水平变化比较

如表6所示，经过12周运动干预后，仅间歇训练组患者的最大摄氧量(前33.92±8.37，后38.69±7.11，P≤0.05)与基线相比有所增长并存在显著差异.

根据组间数据比较，间歇训练组与持续训练组患者最大摄氧量指标存在显著差异(P≤0.05)，与对照组患者最大摄氧量之间存在极显著差异(P≤0.01).

2.7 干预前后患者血压水平变化比较

如表7所示，经过12周运动干预，间歇训练组和持续训练组患者的收缩压、舒张压前后数据及组间数据比较，均无统计学意义(P>0.05).

表5 干预期间患者身体成分水平变化比较

表6 干预期间患者最大摄氧量水平变化比较

表7 干预期间患者血压水平变化比较

3 讨论与分析

3.1 两种运动方式对糖脂及蛋白质代谢的影响

目前，我国2型糖尿病患者血糖控制不良主要表现为糖化血红蛋白水平高、血糖值波动幅度大、发生低血糖情况的比例较高.Stoa等研究认为，不同运动强度对2型糖尿病患者糖化血红蛋白水平改善效果并不相同，相比运动时间的长短，运动强度可以改善2型糖尿病患者的糖化血红蛋白水平.从生理机制角度解释，越高的运动强度分解肌糖原的效率也更高.骨骼肌是影响胰岛素敏感性最重要的组织[5-7].当肌糖原水平下降时，血液中葡萄糖可以更好地进入肌肉组织进行运动消耗，并将其转换为能源储备，达到降低血糖的目的[6]，因此在耗尽糖原和细胞膜葡萄糖转运蛋白4(Glucose Transporter4,Glut4)方面，间歇训练的效果高于持续训练，在糖代谢方面的改善也能起到更加积极的作用[8].脂蛋白酶是机体胰岛素依赖性酶，机体内胰岛素水平的正常与否往往是影响脂蛋白酶活性的重要因素.高强度运动可以增强脂蛋白酶活性的同时还可以增加胰岛素受体数量，并通过提高机体细胞胰岛素受体结合力来提高组织细胞对胰岛素的敏感性[9].因此，与持续训练相比，间歇训练是一个可行且较为省时的运动方式，能达到更好地控制2型糖尿病患者血糖和胰岛素水平的目的[10].但也有研究发现，对比间歇训练和持续训练对2型糖尿病患者糖化血红白蛋白和胰岛素敏感性改善效果仍存在争议.通过12周的运动干预发现，无论是间歇训练组还是持续训练组，对于2型糖尿病患者空腹血糖和糖化血红蛋白都没有显著的改善效果.这与Tessier D等的研究结果一致.Tessier D等认为糖化血红蛋白可能仅通过抗阻运动或有氧运动或抗阻有氧运动相结合的方式得到改善[11-13].同样Hollekim Strand等[14]实验证明，在对糖尿病前驱人群进行12周运动干预后，间歇训练组患者在胰岛素敏感性指标改善效果中并不存在显著性差异.间歇训练对于2型糖尿病患者的胰岛素敏感性改善效果并不明显，此观点与本次实验结果相一致.本实验受试患者的空腹血糖和糖化血红蛋白指标虽有下降但效果并不理想.根据患者在运动过程中与运动结束后反馈，经过一段时间的干预后，患者在日常自测时其空腹血糖和餐后2小时血糖逐步趋于稳定，并且间歇训练组11位患者中有3位患者减少了糖尿病治疗相关用药.但实验仅设置12周的干预周期，因此这一结果是否与运动强度设置和运动时间长短相关仍需进一步研究.

血脂是否异常，是监测心脑血管疾病的重要因素之一，其中低密度脂蛋白、总胆固醇和甘油三酯升高，高密度脂蛋白降低症状在2型糖尿病患者中最为常见.研究表明，运动对血脂的改善效果与基线测定时的血脂水平有关.基线中的总胆固醇、三甘油三酯和低密度脂蛋白越高，后期减少就越多，而干预患者的血脂基线指标相较于正常水平变化不大.

3.2 两种运动方式对健康体适能影响

多运动中交替剧烈运动和间隔运动被认为是改善心肺耐力的有效方法[15].心肺耐力是身体素质的重要核心要素，与2型糖尿病等慢性病死亡率高度相关.心肺耐力低下是导致糖尿病和糖尿病病发的风险因素之一，因此，心肺耐力可作为观测2型糖尿病患者病情控制的重要指标之一.通过研究发现，间歇训练对于心脏病和糖尿病患者的心肺功能改善效果远高于持续训练，且此类研究结果与本次研究结果相似.通过12周运动干预后，仅间歇训练组患者最大摄氧量有所提升，且干预后间歇训练组、持续训练组与对照组的组间比较存在显著差异，因此认为在同等能量消耗前提下，间歇训练相较于持续训练能够更好地改善2型糖尿病患者的心肺耐力.在2型糖尿病观测指标中，糖化血红蛋白水平作为2型糖尿病病情监测的重要指标，不仅可以监测2型糖尿病患者的血糖控制效果，还是监测2型糖尿病患者心血管疾病风险因素的重要指标[16-17].当糖化血红蛋白水平每降低1%，出现微血管并发症的风险就会降低37%，糖尿病相关并发症导致的死亡风险也有可能会降低21%[18].但多项研究表明，糖化血红蛋白无法实时向患者提供当天出现的低血糖、高血糖、短期内的血糖变化等相关信息，因此，单纯的以糖化血红蛋白作为分析2型糖尿病患者血糖控制及心血管风险因素的指标，具有一定局限性.而间歇训练能够更加高效地提高2型糖尿病患者心肺耐力，可以改善2型糖尿病患者心肺耐力的同时能更好地控制血糖，并能有效降低2型糖尿病患者患心血管疾病的风险.

Ricardo Viana等[19]分析发现，不同的运动强度、间歇时间、持续时间会对受试者体重、体脂肪和其他指标产生不同影响.多数研究证实，在两种运动能量消耗相等的前提下，间歇训练对患者的体重、体脂、BMI等指标的改善效果远高于持续训练[20-21].除外界环境、饮食习惯干扰外，可以认为在同等能量消耗下,间歇训练在减轻患者体重、降低患者BMI、腰围和臀围等方面都优于持续训练.同等能量消耗前提下，间歇训练相较于持续训练用时更短，趣味性更强，比较适合当前的生活节奏.但身体成分不会通过短期训练而发生大的改变，因此不论是间歇训练还是持续训练，对于2型糖尿病患者身体成分的改善效果来说，还需要较长期的实验验证.

3.3 两种运动方式对血压水平改善的影响

美国生理学家KARPOVICH[22]首次提出“运动疗法”后，很多研究都证实运动可以有效扩张血管，提高血液循环能力，减少末梢血管阻力，有效调节血压.李冰雪等[23]研究说明，间歇训练能够有效改善1～2级高血压患者或药物控制良好高血压患者的血压水平，同时还能有效改善内皮依赖性舒张功能和动脉硬化，能够增强患者心血管功能，降低风险.本研究经过12周的运动干预，在2型糖尿病受试患者的血压改善中，其效果并不明显.虽然本研究中两种运动方式对2型糖尿病患者血压都没有很大的改善，但在运动干预期间和结束之后，与患者的沟通随访中患者表示，在运动期间其血压变化幅度较小，与未曾规律运动时相比血压稳定性较好，一位持续训练组患者在干预期间停止服用血压相关药物.

4 结论

经过12周运动训练，间歇训练可以较好地改善2型糖尿病患者的心肺耐力，有效降低2型糖尿病患者患心血管疾病的风险，对2型糖尿病患者的BMI、臀围具有显著的改善效果，与对照组相比能够更好地维持患者的肌肉量，提高患者的基础代谢.持续训练仅对2型糖尿病患者的总胆固醇具有显著效果，其余指标均无统计学意义.