抗阻力运动对绝经后2型糖尿病合并骨量减少患者骨密度的影响

杨晓荣,杨燕萍,张 菁,秦 秋,宋荣华,慕开达,张诚实,杨志远,刘连勇

(1.上海健康医学院附属周浦医院内分泌科,上海 201318;2.上海市浦东新区浦南医院呼吸内科,上海 200125;3.上海市金山区疾病预防控制中心,上海 201599;4.上海市浦东新区浦南医院内分泌科,上海 200125)

2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)在高骨密度时有高骨折风险,这种现象被称为“糖尿病骨脆性悖论”[1],即T2DM患者在骨质疏松前期阶段骨折风险已经增加。此外,绝经后T2DM患者因缺乏雌激素保护作用而使骨折风险增加。目前,对于绝经后T2DM患者伴发骨折是致残、致死的主要原因之一,因此应在骨量减少阶段采取措施以减少骨折发生。抗阻力运动(Resistance training,RT)是一种无氧运动,有研究[2]指出其有降糖、增加胰岛素敏感性、改善骨骼强度、增加骨密度、改善肌少症的作用。鉴于此,本研究探讨RT对绝经后T2DM合并骨量减少患者骨密度的改善作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2021年6月至2022年6月上海市浦东新区周浦医院内分泌科收治的绝经后T2DM合并骨量减少患者60例,采用随机数字表法将其分为对照组和观察组,各30例。病例纳入标准:50～70岁女性;根据1999年WHO糖尿病诊断标准诊断为T2DM;骨密度水平用T值表示,-2.5

1.2 研究方法

1.2.1 临床资料收集:收集两组患者基线及治疗6个月时的临床资料,包括年龄、性别、身高、体重、收缩压、舒张压、病程,并采集25-羟维生素D[25-(OH)D]、骨钙素N端中分子片段(N-MID)、总Ⅰ型胶原氨基端延长肽(PⅠNP)、β胶联降解产物(β-CTX)、空腹血糖(FBG)、空腹C肽(FC-P)、糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、血钙(Ca)、血磷(P)等血液标本及骨密度指标。计算体重指数(BMI)。另外,血压是安静状态下不同时间连续测量3次后取平均值。

1.2.2 治疗方法:两组患者均口服骨化三醇软胶囊(批号:H20143141)每日0.25 μg和碳酸钙D3片(批号:H20093675)每日1粒,共服用6个月。此外,观察组患者需完成站姿、坐姿的哑铃侧平举、哑铃前平举、哑铃弯举、哑铃推举、哑铃耸肩五组动作,每个动作持续1～2 min,每次持续约20 min,每周3次,共进行24周。该组患者均维持日常生活方式及饮食习惯,训练由专人指导并负责随访监督。

1.2.3 BMD测定:采用美国Hologic双能X射线骨密度仪测量每位患者正位腰椎1～4及左侧髋部股骨颈及全髋骨密度,单位为g/cm2,变异系数为1.0%。随后计算T值。所有测定均由同一技术员用同一台仪器完成,且每日常规进行仪器质量控制。

1.2.4 骨代谢指标及各生化指标测定:采用酶联免疫法测定血PⅠNP(试剂盒批号:F5701,上海西唐生物科技有限公司)、血 β-CTX(试剂盒批号:ml059982,上海联酶生物科技有限公司)。采用电化学发光免疫法测定血N-MID(试剂盒批号:ML-ELA-0709,上海联酶生物科技有限公司)。采用双抗夹心酶联免疫法测定血25-(OH)D(试剂盒批号:AC-57F1,上海联酶生物科技有限公司)。采用自动生化分析仪测定血Ca、P。采用乳胶凝集反应法测定HbA1c。

2 结 果

2.1 两组患者入院时一般临床资料及实验室指标比较 见表1。观察组和对照组入院时年龄、病程、BMI、收缩压、舒张压、FBG、FC-P、HbA1c、CHO、TG、LDL、Ca、P、25-(OH)D、PⅠNP、β-CTX、腰椎T值、股骨颈T值比较差异无统计学意义(均P>0.05)。观察组HDL、N-MID、腰椎骨密度、股骨颈骨密度显著高于对照组(均P<0.05)。

表1 两组患者入院时一般临床资料及实验室指标比较

2.2 观察组患者不同时间点临床资料及实验室指标比较 见表2。观察组治疗6个月后FBG、HbA1c、β-CTX、腰椎T值、股骨颈T值低于入院时水平,25-(OH)D、腰椎骨密度、股骨颈骨密度高于入院时水平(均P<0.05)。

表2 观察组患者不同时间点临床资料及实验室指标比较

2.3 两组患者治疗6个月后临床资料及实验室指标比较 见表3。与对照组比较,观察组HbA1c、CHO、Ca、β-CTX、腰椎T值水平降低,25-(OH)D、腰椎骨密度、股骨颈骨密度水平升高(均P<0.05)。

表3 两组患者治疗6个月后临床资料及实验室指标比较

3 讨 论

在T2DM患者中,绝经后女性比男性更容易罹患骨质疏松,这与绝经后体内雌激素水平降低有关,当雌激素水平下降时对破骨细胞的抑制作用减弱,骨吸收功能增强[3],最终导致骨质疏松。另外,老年T2DM骨质疏松患病率显著升高,可能还与老龄化引起骨稳态失衡、进行性骨量丢失、长期高血糖、晚期糖基化终产物累积、全身慢性炎症等有关,因而易伴发骨折,可严重影响患者的生活质量[4-7]。因此,需早期进行干预,一方面控制血糖平稳,另一方面增强骨质,从而降低骨折风险。

RT是一组力量训练,是肌肉在克服外来阻力时收缩而达到肌肉增长和力量增加的对抗性运动[8]。研究[9]指出成人T2DM患者进行抗阻力运动可改善血糖、血脂、血压,也有提升骨密度、骨骼肌质量以及改善胰岛素敏感性的作用,但RT在T2DM合并骨量减少患者中相关数据较少。Eves等[10]研究发现,与有氧运动相比,阻力训练可显著降低血糖,降低HbA1c水平。本研究也得出了类似的结论,观察组治疗6个月后与入院时比较,HbA1c下降约22%,这可能与患者入院时血糖高,强化降糖后血糖下降明显有关,提示出院后长期抗阻力运动有维持血糖平稳的作用。

PⅠNP是成骨细胞释放的一种前胶原肽,能够直接评估成骨细胞的活性及骨形成速率,是骨形成的重要标志物之一[11-12]。β-CTX是Ⅰ型胶原家族的羧基末端交联端肽的成员之一,作为骨吸收的重要标志物,其数值越高提示骨破坏越明显,在骨质疏松时表达量明显增高[13]。Santos等[14]研究发现,运动能明显改善β-CTX,维持骨密度稳定。本研究发现RT 6个月后β-CTX较前下降,提示骨破坏较前减少,与上述研究结论一致。PⅠNP较入院时水平下降,但差异无统计学意义,说明RT在绝经后骨量减少患者中促进骨形成方面作用有限。有研究[15-17]指出,维生素D在骨形成过程中有重要意义,对骨钙的沉积、释放起到调节作用,其缺乏可引起皮质骨丢失、骨吸收增加,从而导致骨质疏松。25-(OH)D是维生素D在体内的主要存在形式,本研究发现25-(OH)D在RT后明显升高,有助于提升骨密度。

在进行RT时,肌肉的牵拉、重力的作用以及通过器械传递到骨骼的力量会对骨组织产生一定的刺激,使肌肉的横截面积增加,有利于骨质形成,同时也能提高腰椎和股骨颈的骨密度,防止骨流失[18-19]。本研究发现,绝经后T2DM患者经6个月规律RT后,与基线数值比较,腰椎、股骨颈骨密度值升高,T值下降;与对照组6个月后比较,腰椎、股骨颈骨密度值升高,腰椎T值改善,提示RT可提升绝经后T2DM患者骨量。另外,本研究还发现,与基线数值比较,6个月以后观察组腰椎骨密度值提升约7.8%,T值上升约12.1%,股骨颈骨密度值提升约7.9%,T值上升约12.6%,提示RT对股骨颈骨密度改善作用更强,这可能与运动时股骨颈负重较多有关。对照组6个月后腰椎骨密度值较基线上升约5.3%,股骨颈骨密度值上升5.6%,提示口服骨化三醇、碳酸钙对提升骨密度有一定的作用。

综上所述,RT可提升绝经后T2DM合并骨量减少患者的骨密度,改善骨代谢水平,适合在临床工作中推广。结合本研究,我们建议老年绝经后T2DM患者每周进行3次RT,每次持续约20 min。但需注意的是,运动需长期坚持、循序渐进,否则运动带来的胰岛素敏感性、骨骼积极效应会随着运动中断而减弱或消失[20]。本研究也存在一定的局限性,如样本量较少,且本研究为非渐进性RT,可能未观察到抗阻力运动对糖骨代谢改善的最大效应。