运动对2型糖尿病合并高血压病人干预疗效的Meta分析

张皓月,陈雅琪,黄运达,于清华*,唐雅洁,徐庄梅,刘雨帆

1.上海体育大学,上海200438;2.上海工程技术大学

糖尿病和高血压是临床常见的两类慢性非传染性疾病。糖尿病会导致眼睛、肾脏、神经、微血管并发症,并增加心血管疾病的风险[1],其中2型糖尿病最为常见,约占90%[2]。我国的糖尿病病人数量居全球第一,据2015—2017年中国横断面调查显示,我国成年人糖尿病患病率达12.8%[3],且正在不断升高。糖尿病、高血压两类疾病常常合并发生,据估计,糖尿病病人中有2/3同时患有高血压[4],血压的升高会导致糖尿病病人微血管和大血管并发症增加,与正常人相比,糖尿病合并高血压作为主要危险因素会导致心血管疾病的风险增加4倍[5],两者合并存在相较于单一的糖尿病或高血压会显著增加全因死亡率,尤其是心血管疾病死亡率[6]。然而,这两类慢性病的发生、发展并非不可防控。目前,糖尿病及高血压的治疗方式包括药物治疗和生活方式管理,生活方式管理在防治慢性疾病中起着至关重要的作用,其中运动疗法被推荐为控制血糖和血压的首选非药物治疗方式[7-8],是一种经济、安全的防治方法,副作用小,有利于减轻家庭和社会的经济负担。研究表明,规律运动可增加胰岛素敏感性、降低胰岛素抵抗、改善血管内皮功能、调节血脂代谢,有助于控制血糖、降低血压、减少心血管发病危险因素[9-10]。目前,已有大量文献对运动干预单一的糖尿病和高血压疗效进行探讨,然而,对于这两类慢性病的合并症研究讨论却相对较少,缺少对于糖尿病合并高血压病人的具体运动建议。因此,本研究对运动干预2型糖尿病合并高血压相关的随机对照试验(RCT)进行Meta分析,旨在为糖尿病合并高血压病人提供更为适宜、有效的运动治疗参考依据。

1 资料与方法

本研究严格按照PRISMA声明,并已在PROSPERO完成注册,注册号为:CRD42022378103。

1.1 纳入与排除标准

1.1.1 纳入标准

1)研究类型:国内外公开发表的RCT,无论是否采用盲法。2)研究对象:诊断符合1999年世界卫生组织(WHO)糖尿病分型、诊断标准和WHO高血压分级和诊断标准的2型糖尿病合并高血压病人,不限病程、年龄、性别、种族、地区。3)干预措施:对照组给予基础治疗,试验组除基础治疗外给予运动干预。4)结局指标:收缩压、舒张压、空腹血糖、餐后2 h血糖、糖化血红蛋白、血清总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、体质指数等。5)文献语种限定为中文或英文。

1.1.2 排除标准

1)重复的文献;2)非中文、英文;3)研究类型未明确说明;4)无法获取全文或数据不全等。

1.2 文献检索

主要借助计算机检索,人工检索作为辅助。检索数据库包括PubMed、Web of Science、the Cochrane Library、EMbase、中国知网(CNKI)、万方数据库(WanFang Database)、维普数据库(VIP)、中国生物医学文献数据库(CBM),检索时限为各数据库建库至2022年12月1日。检索策略为主题词结合自由词。中文检索词包括:2型糖尿病;糖尿病,2型;成人发病型糖尿病;非胰岛素依赖型糖尿病;高血压;运动;随机对照研究。英文检索词包括:diabetes mellitus,type 2,hypertension,exercise,physical activity,randomized controlled test等。以PubMed为例,检索策略如下。

#1 diabetes mellitus,type 2[MeSH]

#2 (diabetes mellitus,noninsulin-dependent[Title/Abstract]) OR (diabetes mellitus,ketosis resistant[Title/Abstract]) OR (diabetes mellitus,non insulin dependent[Title/Abstract]) OR (diabetes mellitus,stable[Title/Abstract]) OR (diabetes mellitus,type Ⅱ[Title/Abstract]) OR (diabetes mellitus,maturity onset[Title/Abstract]) OR (type 2 diabetes mellitus[Title/Abstract]) OR (type 2 diabetes[Title/Abstract]) OR (diabetes,type 2[Title/Abstract])

#3 #1 OR #2

#4 hypertension[MeSH]

#5 (blood pressure,high[Title/Abstract]) OR (high blood pressure[Title/Abstract])

#6 #4 OR #5

#7 (exercise[MeSH]) OR (exercises[Title/Abstract]) OR (physical activity[Title/Abstract]) OR (exercise,physical[Title/Abstract]) OR (physical exercise[Title/Abstract]) OR (acute exercise[Title/Abstract]) OR (exercise,isometric[Title/Abstract]) OR (aerobic exercise[Title/Abstract]) OR (exercise training[Title/Abstract]) OR (resistance exercise[Title/Abstract])

#8 randomized controlled trial[Publication Type]OR randomized[Title/Abstract]OR placebo[Title/Abstract]

#9 #3 AND #6 AND #7 AND #8

1.3 文献筛选与资料提取

由2名研究人员根据纳入及排除标准,通过文献管理软件EndNote独立进行文献筛选和资料提取。筛选时先剔除重复文献,再通过阅读剩余文献标题、摘要,排除不吻合文献,之后阅读全文,进而确定纳入Meta分析的文献。筛选完毕后研究人员相互核对,意见分歧时征求第3人意见或讨论至意见统一。提取资料包括纳入研究的作者、文献名称、发表年限等基本信息及样本量、干预措施、结局指标。

1.4 纳入文献的偏倚风险评价

研究人员以Cochrane Handbook 5.0版中RCT的偏倚风险评价标准[11]评价纳入研究的方法学质量:1)随机分配方法;2)分配隐藏;3)是否采用盲法;4)结果数据是否完整;5)有无选择性报告研究结果;6)有无其他偏倚来源。针对上述6项采用“是”(低度偏倚)、“否”(高度偏倚)或“不清楚”(无相关信息或不确定偏倚情况)进行评价。意见分歧时征求第3人意见或讨论至意见统一。

1.5 数据统计与分析

采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.3软件和Stata16.0软件进行Meta分析。定量资料采用均方差(MD)及其95%置信区间(CI)表示。各项研究间的统计学异质性采用χ2检验进行分析。若各项研究间无临床和统计学异质性(I2<50%,P>0.1)时,采用固定效应模型进行合并分析,若各项研究间存在异质性(I2≥50%,P≤0.1)时,且查不到异质性产生原因,异质性在可接受范围内,则采用随机效应模型合并分析,并对各项研究进行亚组分析,探究异质性来源。

2 结果

2.1 文献检索结果

初次检索数据库后共获得相关文献2 992篇,后由2名研究人员用EndNote分别进行逐层筛选,去除重复文献后得到2 196篇,再阅读文献标题和摘要去除不符合纳入及排除标准文献后得到36篇,阅读原文后复筛,最终纳入Meta分析的文献为12篇,文献筛选流程及结果见图1。

图1 文献筛选流程及结果

2.2 纳入研究的基本特征和质量评价

共纳入12篇文献[12-23],涉及862例病人。基本特征见表1。12篇文献来自4个国家,分别是中国(n=9)、美国(n=1)、巴西(n=1)、埃及(n=1),共涉及826例受试者,1篇文献按自愿原则分组,其余11篇文献为随机分组,其中7篇文献明确说明使用随机数字表法进行分组,其余文献未具体描述,1篇文献说明了研究对象和结果的盲法,其余文献未说明。有2篇文献结局数据不完整。1篇文献选择性报道研究结果,无其他偏倚来源的信息,纳入文献中的研究均于研究前验证基线一致性。纳入研究的偏倚风险见图2、图3。

表1 纳入研究的基本特征

图2 纳入研究偏倚风险比例图

图3 纳入研究偏倚风险总结图

2.3 Meta分析结果

2.3.1 运动对糖尿病合并高血压病人收缩压的影响

共有12项研究报道了收缩压的变化。Meta分析结果显示,12项研究间存在异质性(P<0.01,I2=90.7%),采用随机效应模型进行Meta分析,见图4,且敏感性分析显示没有任何1项研究会对研究结果造成很强的影响,更进一步以漏斗图进行偏倚检验,得出P=0.685。因此,可以判断本研究存在发表偏倚的可能性小,见图5。Meta合并后的效应量MD=-10.03[95%CI(-13.56,-6.51),Z=-5.584,P<0.05],表明试验组糖尿病合并高血压病人的收缩压改善情况优于对照组。由于存在异质性,通过逐篇阅读文献探究异质性来源,发现不同研究的运动干预强度存在差异,故按照运动强度进行亚组分析,分为低强度、中等强度和中高强度。亚组分析结果显示,3个亚组的各研究间异质性较小,表明运动强度的不同会影响Meta分析结果。中等强度运动[MD=-14.44,95%CI(-15.84,-13.04),P<0.05]相较于中高强度运动[MD=-3.47,95%CI(-5.70,-1.25),P<0.05]和低强度运动[MD=-10.17,95%CI(-14.82,-5.53),P<0.05]对糖尿病合并高血压病人的收缩压改善效果更明显。

图4 运动对收缩压影响的Meta分析森林图

图5 收缩压漏斗图

2.3.2 运动对糖尿病合并高血压病人舒张压的影响

共有12项研究报道了舒张压的变化。Meta分析结果显示,12项研究间存在异质性(P<0.01,I2=95.3%),采用随机效应模型进行Meta分析,见图6,结果显示稳定性较好,进一步用漏斗图进行偏倚检验,得出P=0.107。因此,可以判断本研究存在发表偏倚可能性小,结果见图7。Meta合并后的效应量MD=-7.62[95%CI(-10.08,-5.17),Z=-6.083,P<0.05],表明试验组糖尿病合并高血压病人的舒张压改善情况优于对照组。亚组分析结果显示,3个亚组的各研究间存在异质性仍较大,表明运动强度的不同会影响Meta分析结果,再次阅读文献探究异质性来源,发现国外研究样本量较大,干预效果更好,且不同文献质量评价方面严谨程度不一,这可能是异质性来源。中等强度运动[MD=-11.08,95%CI(-13.67,-8.50),P<0.05]相较于中高强度运动[MD=-3.15,95%CI(-5.56,-0.74),P<0.05]和低强度运动[MD=-7.75,95%CI(-18.13,2.63),P>0.05)]对糖尿病合并高血压病人的舒张压改善效果更明显。

图6 运动对舒张压影响的Meta分析森林图

图7 舒张压漏斗图

2.3.3 运动对糖尿病合并高血压病人空腹血糖的影响

共有10项研究报道了空腹血糖的变化。Meta分析结果显示,10项研究间存在异质性(P=0.001,I2=72.7%),采用随机效应模型进行Meta分析,见图8,稳定性较好,且偏倚检验得出P=0.022,因此,可以判断本研究存在发表偏倚,结果见图9。Meta合并后的效应量MD=-0.71[95%CI(-0.88,-0.55),Z=-8.528,P<0.05],表明试验组糖尿病合并高血压病人的空腹血糖改善情况优于对照组。亚组分析后异质性仍较高,通过阅读文献以及与质量评价相结合后发现不同研究的运动干预方案、干预时长存在差异,这可能是其异质性来源。亚组分析显示中高强度运动[MD=-1.05,95%CI(-1.41,-0.68),P<0.05]对糖尿病合并高血压病人的空腹血糖改善效果最好,其次是中等强度运动[MD=-0.70,95%CI(-0.92,-0.49),P<0.05]和低强度运动[MD=-0.41,95%CI(-0.77,-0.04),P<0.05]。

图8 运动对空腹血糖影响的Meta分析森林图

2.3.4 运动对糖尿病合并高血压病人糖化血红蛋白的影响共有9项研究报道了糖化血红蛋白的变化。Meta分析结果显示,9项研究之间存在异质性(P<0.001,I2=80.6%),采用随机效应模型进行Meta分析,见图10。稳定性较好,且偏倚检验P=0.946,判断本次研究存在发表偏倚的可能性较小。Meta合并后的效应量MD=-0.55[95%CI(-0.71,-0.39),Z=-6.692,P<0.05],表明试验组糖尿病合并高血压病人的糖化血红蛋白改善情况优于对照组。亚组分析结果显示,中等强度运动[MD=-0.92,95%CI(-1.19,-0.64)P<0.05]对糖化血红蛋白水平改善效果最好,其次是中高强度运动[MD=-0.64,95%CI(-0.88,-0.40),P<0.05)],低强度运动改善效果无统计学意义[MD=0.27,95%CI(-0.08,0.63),P>0.05]。

图10 运动对糖化血红蛋白影响的Meta分析森林图

2.3.5 运动对糖尿病合并高血压病人血清总胆固醇的影响

共有3项研究[12,14,17]报道了血清总胆固醇的变化。Meta分析结果显示,3项研究间异质性可接受(P>0.10,I2=34.8%),采用固定效应模型进行Meta分析。Meta合并后的效应量MD=-0.46[95%CI(-0.81,-0.11),Z=-2.59,P<0.05],表明试验组糖尿病合并高血压病人的血清总胆固醇改善情况优于对照组。

2.3.6 运动对糖尿病合并高血压病人高密度脂蛋白胆固醇的影响

共有4项研究[12,14,17,20]报道了高密度脂蛋白胆固醇的变化。Meta分析结果显示,4项研究间异质性较大(P<0.1,I2=68.4%),采用随机效应模型进行Meta分析。Meta合并后的效应量MD=-0.10[95%CI(-0.03,0.23),Z=1.492,P>0.05]。

2.3.7 运动对糖尿病合并高血压病人低密度脂蛋白胆固醇的影响

共有4项研究[14-15,17,20]报道了低密度脂蛋白胆固醇的变化。Meta分析结果显示,4项研究之间存在异质性可接受(P>0.1,I2=0%),采用固定效应模型进行Meta分析。Meta合并后的效应量为MD=-0.37[95%CI(-0.50,0.25),Z=-5.769,P>0.05]。

2.3.8 运动对糖尿病合并高血压病人三酰甘油的影响

共有5项研究[12,14-15,17,20]报道了三酰甘油的变化。Meta分析结果显示,5项研究之间异质性较大(P<0.1,I2=86%),采用随机效应模型进行Meta分析。Meta合并后的效应量MD=-0.70[95%CI(-0.96,0.44),Z=-5.769,P>0.05]。

3 讨论

3.1 运动有助于降低糖尿病合并高血压病人的血压

本研究结果显示,试验组糖尿病合并高血压病人收缩压和舒张压的改善情况优于对照组,根据运动强度不同进行亚组分析后得出,不同强度运动对收缩压、舒张压均有改善,但中等强度运动对舒张压的改善效果最佳,其次是低强度运动和中高强度运动,与肖夕君等[24-25]研究结果类似,中等强度运动交感神经紧张性下降,使血管扩张,外周阻力下降,从而使血压下降。美国运动医学学会和世界卫生组织均建议高血压病人采取每周3 d或以上、中等强度有氧运动方式来改善血压、心血管系统功能和骨骼肌功能[8,26],长期运动可改善血管功能和血管结构、调节自主神经功能,从而降低血压[27]。但舒张压的亚组分析结果仍存在异质性,阅读文献后发现其原因可能与样本量差异较大、文献质量不一有关,以及不同的干预方式对大动脉弹性指数和小动脉弹性指数的影响不同[28],进而影响舒张压的结果,造成其异质性来源。

3.2 运动有助于改善糖尿病合并高血压病人的糖代谢水平

本研究结果显示,运动可有效改善糖尿病合并高血压病人的空腹血糖水平和糖化血红蛋白水平,且亚组分析结果表明中高强度运动对空腹血糖改善效果优于低强度运动。有研究证明,运动对血糖的干预效果重在运动强度和持续时间,中高强度运动相比低强度持续运动对血糖控制效果更好,能够有效地改善身体成分、胰岛素敏感性、有氧能力和氧化应激[29-30],与本研究结果一致。但对空腹血糖进行运动强度亚组分析后仍存在异质性,究其来源可能与运动时长、运动干预方案以及受试者年龄、身体状况有关,与宋平等[31]的研究结论相似。根据运动强度不同对糖化血红蛋白进行亚组分析后结果显示,中等强度和中高强度运动较低强度运动对糖化血红蛋白的改善效果更好。可见,中等强度到高强度运动对糖尿病病人血糖改善效果更好,同时符合美国糖尿病协会所提出的2型糖尿病病人每周进行至少150 min的中等至剧烈强度运动建议[7,32]。

3.3 运动对糖尿病合并高血压病人血脂代谢的影响

已有研究证实,长期运动可通过增加脂肪酸氧化、减轻氧化应激和炎症,从而调节脂代谢,改善血脂水平[33],且中低强度运动对血脂调节作用优于高强度运动[34]。本研究结果显示,运动可有效降低糖尿病合并高血压病人的血清总胆固醇水平,但对于高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和三酰甘油的改善情况并不明显(P>0.05),这与Cai等[35]的Meta分析结果类似,可能原因是纳入的文献中报道了血脂指标的研究数量较少、样本量较小,文献质量不够理想,并未得出更具可靠性的结果。此外,纳入文献的研究运动干预周期较短,血脂改善需要长期坚持运动,且每周锻炼频率应当适中才可见明显效果。

4 小结

本研究通过系统评价运动对糖尿病合并高血压病人干预情况,证明运动可有效改善糖尿病合并高血压病人的血压、血糖代谢水平,对血脂代谢也有一定的改善,长期坚持运动可作为糖尿病合并高血压病人延缓疾病发展的有效手段,且中等到高等强度的运动更为适宜。本研究也存在一定的局限性:部分纳入文献未明确指出分配隐蔽和盲法情况,质量评价结果不够理想,降低了结果的可靠性。运动的干预方式、运动强度、时间等存在差异,这可能是异质性较大的原因,未来有待进行样本量更大、多人种、随机质量更高的研究。