糖尿病性肌少癥患者運(yùn)動干預(yù)的研究進(jìn)展

呂靜,袁麗,李饒

肌少癥(Sarcopenia)是一種以患者骨骼肌質(zhì)量、力量和功能降低為特征的老年綜合征[1]。糖尿病性肌少癥是指糖尿病患者隨著病情的發(fā)展逐漸出現(xiàn)肌肉萎縮、肌力下降等癥狀。由于糖尿病性肌少癥特殊的發(fā)病機(jī)制，與非2型糖尿病患者相比，糖尿病患者肌肉質(zhì)量和力量每年減少約26%和33%，肌少癥患病率是健康人的2～3倍[2-3]。在韓國，老年2型糖尿病患者肌少癥患病率達(dá)15.9%～39.9%，>80歲老年人患病概率高達(dá)50%[4]。我國的一項(xiàng)研究報(bào)告指出，2型糖尿病患者肌少癥的風(fēng)險(xiǎn)是健康人的1.56倍[5]。然而，肌少癥目前尚無特效藥可以治療。多項(xiàng)研究表明，運(yùn)動是針對糖尿病性肌少癥患者有效的治療方式，可改善患者血糖水平，刺激骨骼肌以提高肌肉的力量與質(zhì)量[6-8]。本文通過分析不同運(yùn)動類型、運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動時(shí)間與頻率、運(yùn)動周期、運(yùn)動監(jiān)測對糖尿病性肌少癥的改善作用，探討運(yùn)動對糖尿病性肌少癥的作用機(jī)制以及影響，為臨床實(shí)踐提供參考。

1 糖尿病性肌少癥患者運(yùn)動類型

1.1抗阻運(yùn)動 抗阻運(yùn)動是指通過克服外來阻力以增進(jìn)肌肉力量和耐力的運(yùn)動， 是目前治療糖尿病性肌少癥最有效的干預(yù)手段，也是國內(nèi)外學(xué)者最為關(guān)注的干預(yù)方式。抗阻運(yùn)動常見的形式包括彈力帶抗阻訓(xùn)練、啞鈴抗阻訓(xùn)練、阻力自行車訓(xùn)練等。在臨床上，彈力帶抗阻訓(xùn)練因其安全、便捷得到廣大患者的認(rèn)可。Liao等[9]的研究證實(shí)，通過彈力帶阻力訓(xùn)練可以選擇性地鍛煉患者身體不同部位肌肉，達(dá)到提高肌肉力量與質(zhì)量、改善機(jī)體功能的作用。伴有肌少癥的糖尿病患者通過抗阻運(yùn)動能有效促進(jìn)個(gè)體的多種生理適應(yīng)，并且選擇性地增加骨骼肌Ⅱ型纖維，減少骨骼肌細(xì)胞凋亡[10]。與有氧運(yùn)動相比，抗阻運(yùn)動在增強(qiáng)糖尿病性肌少癥患者肌肉量以及肌肉力量上效果更明顯[11]。但是目前抗阻運(yùn)動研究中干預(yù)形式較為單一，大多選用彈力帶方式進(jìn)行抗阻干預(yù)，其他形式的抗阻運(yùn)動研究較為缺乏。因此，為滿足不同患者需求，可進(jìn)行同種類型不同運(yùn)動形式的效果比較，以豐富臨床抗阻干預(yù)。

1.2有氧運(yùn)動 有氧運(yùn)動是指患者在氧氣充分供應(yīng)的情況下進(jìn)行的體育鍛煉，具有運(yùn)動強(qiáng)度較低、持續(xù)時(shí)間長以及運(yùn)動節(jié)奏強(qiáng)的特點(diǎn)[12]。有氧運(yùn)動的主要形式有低強(qiáng)度的步行；中等強(qiáng)度的快走、太極拳、羽毛球、騎車等；較大強(qiáng)度的慢跑、爬樓梯、游泳、跳繩、健美操等[13]。許多研究已證實(shí)有氧運(yùn)動在糖尿病性肌少癥患者干預(yù)中的效果。de Freitas等[3]的研究發(fā)現(xiàn)，每天步行超過5 000步能有效降低糖尿病患者肌少癥患病率。日本1項(xiàng)研究通過對42例2型糖尿病患者進(jìn)行無線電健美操有氧運(yùn)動，運(yùn)用人體成分分析儀評估患者的身體成分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每天2次的健美操可以有效防止骨骼肌質(zhì)量減少[14]。

1.3組合運(yùn)動 有研究表明不同運(yùn)動類型合理結(jié)合對于提高胰島素敏感性的作用比單一運(yùn)動方式更強(qiáng)，并能改善糖脂代謝，減輕糖尿病患者的低度炎癥[15]。Pan 等[16]研究也證實(shí)，與單獨(dú)進(jìn)行有氧運(yùn)動或抗阻運(yùn)動相比，組合運(yùn)動對患者HbA1c水平有更明顯的改善。組合運(yùn)動的形式多種多樣，包括不同運(yùn)動類型的結(jié)合，如抗阻運(yùn)動結(jié)合有氧運(yùn)動；同種運(yùn)動類型不同運(yùn)動方式的結(jié)合，如彈力帶抗阻訓(xùn)練結(jié)合抗阻功率自行車等。Tokmakidis等[17]的研究推薦糖尿病性肌少癥患者組合運(yùn)動形式為每周4次運(yùn)動，包括3次有氧和力量聯(lián)合訓(xùn)練，1次有氧訓(xùn)練；每次均在午餐后2 h進(jìn)行。此種運(yùn)動組合對血糖控制、肌肉力量與質(zhì)量的提升有較好的效果。目前，關(guān)于組合運(yùn)動的研究較缺乏，僅有的干預(yù)研究中納入的研究對象較少，缺乏大樣本多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)，同時(shí)對于組合運(yùn)動在糖尿病性肌少癥患者中的作用機(jī)制缺乏循證依據(jù)，出于對患者安全考慮，臨床上較少進(jìn)行多形式結(jié)合的運(yùn)動干預(yù)，關(guān)于組合運(yùn)動的效果還有待進(jìn)一步證實(shí)。

2 糖尿病性肌少癥患者運(yùn)動方式與監(jiān)測

2.1運(yùn)動強(qiáng)度

糖尿病性肌少癥患者的抗阻運(yùn)動強(qiáng)度大小通常根據(jù)1次重復(fù)最大力量(1 Repetition Maximum,1RM )的百分比來表示；有氧運(yùn)動強(qiáng)度通常根據(jù)患者最大攝氧量(VO2max)的百分比或最大心率(HRmax)百分比來判斷。目前關(guān)于運(yùn)動強(qiáng)度對糖尿病性肌少癥患者的益處仍然存在爭議，尚無固定最佳運(yùn)動強(qiáng)度的證據(jù)。

2.1.1抗阻運(yùn)動強(qiáng)度 抗阻運(yùn)動強(qiáng)度包括高強(qiáng)度訓(xùn)練、中等強(qiáng)度訓(xùn)練、低強(qiáng)度訓(xùn)練。不同運(yùn)動強(qiáng)度與患者相應(yīng)指標(biāo)的改善情況存在密切的關(guān)系。一項(xiàng)系統(tǒng)評價(jià)與薈萃分析探討不同強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動對2型糖尿病患者HbA1c、胰島素和血糖水平的影響，結(jié)果高強(qiáng)度抗阻(1RM 75%～85%)運(yùn)動對HbA1c的衰減作用比低強(qiáng)度至中強(qiáng)度(1RM 40%～50%)更有效[18]。同時(shí)，研究還證實(shí)，高強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動比低強(qiáng)度的抗阻運(yùn)動更能提高患者肌肉力量，這可能與高強(qiáng)度抗阻運(yùn)動可以促進(jìn)線粒體的氧化功能，增加骨骼肌對葡萄糖的攝取有關(guān)[19]。

2.1.2有氧運(yùn)動強(qiáng)度 不同強(qiáng)度的有氧運(yùn)動在糖尿病性肌少癥患者的干預(yù)中發(fā)揮著不同的作用。Jung等[20]比較了中等強(qiáng)度(HRmax 45%～50%)有氧運(yùn)動與劇烈有氧運(yùn)動(HRmax 70%～75%)對2型糖尿病婦女脂肪組織、骨骼肌以及胰島素敏感性的影響。結(jié)果，劇烈運(yùn)動組患者骨骼肌力量無明顯改善；但當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度在75%～90%(VO2max)時(shí)，能最大程度增加肌纖維的收縮，這表明劇烈強(qiáng)度的有氧運(yùn)動可能更有益于肌肉質(zhì)量的提升；同時(shí)，高強(qiáng)度的鍛煉提高胰島素的作用更顯著，這同其他研究相一致。Kwon等[21]研究發(fā)現(xiàn)，每日中等強(qiáng)度(VO2max 60%)的有氧運(yùn)動可有效減少脂肪組織。可見，中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動比高強(qiáng)度更能降低脂肪總量，而高強(qiáng)度的有氧鍛煉在增加胰島素敏感性、骨骼肌肌量、骨骼肌密度上作用更顯著。

2.2運(yùn)動時(shí)間與頻率 2017年版中國2型糖尿病防治指南[22]建議，成年2型糖尿病患者每周至少150 min(如每周運(yùn)動 5 d，每次30 min)中等強(qiáng)度(運(yùn)動時(shí)有點(diǎn)用力，心跳和呼吸加快但不急促)的有氧運(yùn)動。研究發(fā)現(xiàn)即使進(jìn)行1次短時(shí)的體育運(yùn)動(如10 min)，累計(jì)30 min/d，也是有益的[8]。如無禁忌證，每周最好進(jìn)行2～3次抗阻運(yùn)動(2次鍛煉間隔≥48 h)，鍛煉肌肉力量和耐力。對于糖尿病性肌少癥患者抗阻運(yùn)動的研究中，運(yùn)動頻率與時(shí)間多為每周3次，每次30～60 min[9,11]。有氧運(yùn)動時(shí)間為每周4～5次，每次45～60 min[3,14]。目前運(yùn)動時(shí)間與頻率的選擇沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，多是根據(jù)患者的耐受程度進(jìn)行，缺乏具體的運(yùn)動干預(yù)處方。

2.3運(yùn)動周期 多數(shù)學(xué)者建議患者在進(jìn)行抗阻運(yùn)動訓(xùn)練時(shí)，持續(xù)性的力量訓(xùn)練可以更好地保持肌肉力量，維護(hù)患者健康。對于老年患者而言，如果運(yùn)動訓(xùn)練終止，則肌肉量將會停止增加，并且所增加肌肉的強(qiáng)度只能在1年以內(nèi)得以保存[23]。即使是短暫的4周脫訓(xùn)期，胰島素的敏感性也會受到損害。但也不是所有的患者進(jìn)行長期的運(yùn)動訓(xùn)練都能使肌肉質(zhì)量得到改善，許多因素都可能會影響個(gè)體對阻力訓(xùn)練的反應(yīng)程度[24]。即在運(yùn)動訓(xùn)練中，可以嘗試在短期抗阻力訓(xùn)練后進(jìn)行患者骨骼肌質(zhì)量改善情況的判斷，如果效果明顯就告知患者長期堅(jiān)持，如果運(yùn)動無效即暫停，尋找原因或者更換運(yùn)動方式。保持良好的運(yùn)動習(xí)慣將有益于患者肌量與肌力的維持，但最終運(yùn)動周期的長短還需根據(jù)患者病情、年齡、運(yùn)動強(qiáng)度等進(jìn)行調(diào)整。

2.4運(yùn)動監(jiān)測 為確保患者的安全，運(yùn)動監(jiān)測在訓(xùn)練中尤為重要。其中運(yùn)動心率監(jiān)測是目前常見的監(jiān)測方式。2017年版中國2型糖尿病防治指南[22]建議，成年2型糖尿病患者可采用50%～70%最大心率的運(yùn)動強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉，但對于合并肌少癥的老年患者還需在運(yùn)動監(jiān)測下調(diào)整運(yùn)動處方,以匹配患者最耐受的強(qiáng)度。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)，采用運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)(心率和血乳酸相結(jié)合)評估運(yùn)動強(qiáng)度是一種敏感、可行、安全的方法，克服了運(yùn)動很難量化的實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化量化運(yùn)動處方的制定[25]。但該評估方式的安全性與實(shí)用性有待進(jìn)一步證實(shí)。與此同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)與常規(guī)方法相比，進(jìn)行肌氧監(jiān)測抗阻訓(xùn)練的方法可以直觀、實(shí)時(shí)地了解骨骼肌訓(xùn)練中氧代謝變化，確保目標(biāo)肌群均能達(dá)到局部氧代謝的亞極量甚至極量水平，還可以確保訓(xùn)練冗余的恢復(fù)時(shí)間，使能量物質(zhì)和血流供應(yīng)得到充分恢復(fù)。該方法是通過監(jiān)測骨骼肌微循環(huán)中氧合血紅蛋白、肌紅蛋白和脫氧血紅蛋白的相對濃度，來指導(dǎo)運(yùn)動鍛煉的強(qiáng)度、頻率與時(shí)間[26]。目前肌氧監(jiān)測在其他疾病的運(yùn)動監(jiān)測中的效果已得到驗(yàn)證，建議今后的研究將該監(jiān)測方式運(yùn)用于糖尿病性肌少癥患者，為制定個(gè)性化的運(yùn)動處方提供依據(jù)。

3 糖尿病性肌少癥患者運(yùn)動干預(yù)效果

3.1對肌肉質(zhì)量、力量與功能的影響 糖尿病性肌少癥患者由于肌量減少，肌肉力量衰退使得患者跌倒、骨折等風(fēng)險(xiǎn)增加。運(yùn)動可促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成、降低蛋白質(zhì)分解，提高肌肉質(zhì)量、力量及功能。其作用機(jī)制主要是運(yùn)動能導(dǎo)致肌肉超微結(jié)構(gòu)損傷，引起生長因子釋放，如胰島素樣生長因子-1，從而能夠促進(jìn)衛(wèi)星細(xì)胞增生與分化，對于維持肌纖維的數(shù)量穩(wěn)定具有積極作用[23]。有較多研究證實(shí)，通過一定時(shí)間的抗阻運(yùn)動，無論是低強(qiáng)度、中等強(qiáng)度、高強(qiáng)度抗阻鍛煉均可改善肌肉蛋白合成和肌細(xì)胞質(zhì)量；高強(qiáng)度的抗阻訓(xùn)練在提高肌肉質(zhì)量與改善肌肉功能上優(yōu)于低強(qiáng)度運(yùn)動[10，12，27-28]。因此，對于血糖控制良好無嚴(yán)重并發(fā)癥的肌少癥患者，可在運(yùn)動監(jiān)測的情況下選擇高強(qiáng)度的抗阻鍛煉，如功率自行車。國內(nèi)學(xué)者研究證實(shí)，每天2次，每次20 min的功率自行車鍛煉可有效提高患者肌力、軀體功能和日常生活活動能力[29]。該器械可調(diào)節(jié)運(yùn)動阻力大小，對于臥床患者同樣適用。因此，對于基礎(chǔ)情況較差的患者，降低阻力的同時(shí)將運(yùn)動模式調(diào)至被動運(yùn)動，患者可在功率自行車的帶動下進(jìn)行下肢的抗阻鍛煉。此外，有研究報(bào)道，有氧運(yùn)動結(jié)合阻力運(yùn)動可改善肌肉蛋白合成和肌細(xì)胞質(zhì)量[30-31]。一方面，由于抗阻運(yùn)動可促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)合成、降低蛋白質(zhì)分解；另一方面，有氧鍛煉提高了肌肉線粒體功能，維持骨骼肌能量供應(yīng)[32]。但在提升患者肌肉力量的效果上，抗阻運(yùn)動與組合運(yùn)動更優(yōu)于有氧運(yùn)動。

3.2對血糖控制的影響 運(yùn)動干預(yù)可提高葡萄糖清除率，減少內(nèi)臟脂肪組織，提高胰島素敏感性，預(yù)防與控制胰島素抵抗。Park等[33]調(diào)查2型糖尿病患者循環(huán)運(yùn)動鍛煉對于肌肉及血糖控制的效果，結(jié)果顯示循環(huán)鍛煉后患者肌肉力量、柔韌性、平衡性、敏感性和耐力均有明顯提升，糖化血紅蛋白下降，可見循環(huán)鍛煉對肌肉質(zhì)量與功能和葡萄糖代謝具有良好效果。早期研究認(rèn)為，為期12周的抗阻運(yùn)動對患者的空腹血糖和糖化血紅蛋白并未發(fā)生有利的改變[34]。與Liu等[18]的訓(xùn)練可改善患者血糖控制，降低糖化血紅蛋白，改善患者肌肉力量的研究結(jié)果相矛盾。這可能與糖尿病病程未明確以及干預(yù)周期長短有關(guān)。Jeon等[35]的研究證實(shí)有氧運(yùn)動聯(lián)合抗阻運(yùn)動可改善胰島素抵抗。胰島素抵抗作為糖尿病患者并發(fā)肌少癥的主要機(jī)制之一，對于組合運(yùn)動的實(shí)施將有益于減少肌少癥的發(fā)生率。

抗阻運(yùn)動與有氧運(yùn)動均能控制糖尿病性肌少癥患者血糖水平，改善其肌肉質(zhì)量與力量，并且中高強(qiáng)度的運(yùn)動鍛煉效果更顯著。但通過文獻(xiàn)分析得出，在血糖控制方面有氧運(yùn)動比抗阻運(yùn)動更有效。這可能與2種干預(yù)方式在降低血糖的機(jī)制上不同有關(guān)。抗阻鍛煉主要通過增加肌肉合成，增加線粒體氧化能力，改善胰島素抵抗，達(dá)到維持血糖平衡的目的[36]。而有氧運(yùn)動是直接加快糖的代謝速度，使更多的血糖到達(dá)骨骼肌來滿足代謝需求[37]。另外運(yùn)動強(qiáng)度的不同不能排除干擾作用。然而，在提高肌量與肌力上抗阻運(yùn)動顯著優(yōu)于有氧運(yùn)動。再者，肌少癥是由多種因素引起的綜合征，單一的運(yùn)動干預(yù)方式效果有限，有氧運(yùn)動不能明顯地改善肌肉的質(zhì)量與力量，抗阻運(yùn)動不能有效改變肌內(nèi)脂肪組織,在運(yùn)動監(jiān)測基礎(chǔ)上將多種有效干預(yù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，相互補(bǔ)充，將對糖尿病性肌少癥的預(yù)防與治療具有重要意義。

4 小結(jié)

本文對糖尿病性肌少癥患者運(yùn)動干預(yù)研究進(jìn)行綜述，提出不同運(yùn)動類型、運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動時(shí)間與頻率、運(yùn)動周期在糖尿病性肌少癥患者中的不同作用，為糖尿病性肌少癥的預(yù)防與治療提供依據(jù)。關(guān)于糖尿病性肌少癥運(yùn)動干預(yù)目前仍然存在一些問題：①運(yùn)動干預(yù)繁雜，沒有明確標(biāo)準(zhǔn)，也沒有達(dá)成共識，缺乏運(yùn)動監(jiān)測下個(gè)性化運(yùn)動處方；②目前多數(shù)研究集中于抗阻鍛煉，對于不能完成中高強(qiáng)度抗阻運(yùn)動的老年糖尿病患者，組合運(yùn)動有望成為其運(yùn)動干預(yù)中的重要組成部分，但關(guān)于組合運(yùn)動的作用機(jī)制以及效果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證；③在運(yùn)動鍛煉中不是所有患者對某一特定鍛煉方式都有較好的反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)患者短期運(yùn)動的效果判斷運(yùn)動時(shí)長亦或是更換運(yùn)動方式；④部分研究中對于肌少癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，運(yùn)動結(jié)局指標(biāo)比較單一的考慮了患者肌肉質(zhì)量與力量的變化，對患者心理以及生活質(zhì)量的改善還需進(jìn)一步探討。

未來研究可從以下幾點(diǎn)進(jìn)行探索：①采用最新共識規(guī)定的肌少癥診斷標(biāo)準(zhǔn)納入研究對象，進(jìn)行大樣本多中心研究探討相同運(yùn)動類型下運(yùn)動強(qiáng)度、時(shí)間與頻率的作用；②對短期干預(yù)有效的患者增加干預(yù)時(shí)長，對短期干預(yù)無效的患者尋找原因，選擇更換運(yùn)動類型或改變運(yùn)動強(qiáng)度；③明確不同運(yùn)動類型尤其是組合運(yùn)動的具體形式，在運(yùn)動監(jiān)測下根據(jù)糖尿病性肌少癥患者疾病分級制定不同等級的個(gè)性化量化運(yùn)動處方。