高強度間歇運動在糖尿病患者中應用的研究進展

張喜芝，黃潔微

1暨南大學護理學院，廣東廣州510630；2暨南大學附屬第一醫院護理部，廣東廣州510630

據國際糖尿病聯盟（IDF）統計，截至2019年全球約有4.63億例糖尿病患者，中國糖尿病患者數量以1.164億例排名第一［1］。糖尿病及其并發癥如果管理不當，將導致患者頻繁住院甚至死亡，給家庭和社會帶來巨大的經濟負擔。中國糖尿病運動指南指出，運動在糖尿病患者的綜合管理中具有重要作用［2］。傳統的運動方式包括中等強度運動，由于中強度持續運動持續時間較長，而且過程枯燥，往往導致患者運動效果不佳［3］。近年來，高強度間歇運動逐漸成為糖尿病研究者關注的焦點。本文旨在對糖尿病患者進行高強度間歇運動的應用效果進行綜述，以期為制定個體化運動方案提供參考。

1 高強度間歇運動概況

高強度間歇運動是指在短暫的高強度運動后，緊接著較低強度的間歇期（積極或完全休息），多次循環如此組合的運動方式［4］。運動方式主要包括快跑、蹬功率自行車和器械練習等，要求運動時達到最高心率的85%～100%，運動間隔時間為30～240 s［5］。在目前的研究中，最常見的高強度間歇運動方案大約為期12周，療程為4×（4 min、90%VO2max，3 min、50%VO2max），即每次運動時以90%VO2max的強度持續4 min，然后以50%VO2max的強度持續3 min，如此反復運動4次后結束。

間歇訓練的概念最初是由Reindell等［6］提出的。20世紀50年代后，高強度間歇運動成為中長跑運動員的主要訓練方式。長期以來，出于安全的考慮，高強度間歇運動廣泛應用于競技體育訓練，而一般人群和疾病人群普遍采用中強度持續運動的方式。但是，由于中強度持續運動時間較長，而且過程枯燥，導致患者運動效果不佳。隨著運動監測手段及工具的發展，高強度間歇運動的安全性提高，并可通過間歇避免不適癥狀的出現，并且省時可行、無不良反應，因此更容易被患者接受和完成，從而逐漸成為近年來研究者關注的焦點。

2 高強度間歇運動在糖尿病患者中的應用效果

2.1 改善糖脂代謝指標 糖脂代謝指標包括空腹血糖、餐后2 h血糖、糖化血紅蛋白、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、BMI等，很多研究都將其作為評價血糖控制達標的重要指標之一。汪雅靜等［7］對糖尿病患者進行了為期12周的干預研究，干預組采用高強度間歇運動1 min高強度運動（70%～90%最大心率）與1 min低強度運動交替的方式，對照組采用中強度持續運動（以50%～70%最大心率持續運動20～30 min），結果發現，中強度高強度間歇運動與中強度持續運動都可改善糖代謝指標，但是高強度間歇運動在改善餐后2 h血糖、糖化血紅蛋白、BMI方面更具優勢，并未發現在改善空腹血糖、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等方面的優勢。另一方面，Winding等［8］將29例2型糖尿病患者隨機分為對照組（未接受訓練）、耐力訓練組和高強度間歇運動組，耐力訓練組和高強度間歇運動組參加為期11周的自行車干預，每周接受3次運動訓練，運動前均以40%的高峰運動量進行預熱；此后耐力訓練組以50%的高峰運動量騎車40 min，高強度間歇運動組進行20 min的騎車運動，包括以95%的高峰運動量騎車1 min和以20%運動量的恢復期1 min；結果發現，與耐力訓練相比，小劑量的高強度間歇運動降低了空腹血糖和糖化血紅蛋白。最近的一項研究則表明，與傳統的中強度持續運動相比，高強度間歇運動在改善糖脂代謝方面并無顯著差異［9］。雖然這些研究結果略有不同，但可以表明高強度間歇運動是與其他運動方式至少等效的運動方案，而且因其時間效率的優越性，更易被糖尿病患者所接受。綜上，高強度間歇運動是與中強度持續運動至少等效的運動方式，對于時間不足為主要運動阻礙的糖尿病患者，可推薦其選擇高強度間歇運動方案。

2.2 增強胰島素敏感性 糖尿病發病機制主要有胰島素分泌減少和胰島素抵抗［10］。研究表明，運動可以改善2型糖尿病個體胰島素敏感性，不論運動強度如何，運動均可增強胰島素敏感性［11］。研究表明，中強度持續運動［12-13］和高強度間歇運動［14］可改善胰島素敏感性，但少有研究將兩者進行比較。O’Donovan等［15］研究發現，在久坐的男性中，中等強度的運動與高強度的運動在提高胰島素敏感性方面一樣有效。最近一項Meta分析［16］將高強度間歇運動與不運動和連續運動相比，結果表明高強度間歇運動提高了胰島素敏感性，而且對基線值較高的患者的改善更多，但是隨著運動時間的延長，胰島素敏感性的提高會有所減弱。但是在該Meta分析中，高強度間歇運動和持續運動的干預方案差異很大，“高強度”間隔的次數在2～60次，持續時間為4 s～5 min，恢復期的持續時間為12 s～5 min，強度從休息到70%最大心率。此外，在各個研究之間，運動訓練時間在10～60 min，干預總時間在2～16周，存在很大差異。尚無高質量研究證據表明高強度間歇運動在改善胰島素敏感性方面的額外益處。未來應針對高強度間歇和中強度持續運動在提高胰島素敏感性方面的益處做進一步的研究。

2.3 增強心肺適應性 心肺適應性又稱心肺耐力，能夠反映機體執行大肌群參與、節奏性、中高強度、持續較長時間訓練的能力。心肺適應性降低將增加血糖控制不達標的風險［17］。Hwang等［18］進行了一項無負重全肢空氣制動測功儀干預試驗，每周4次，共8周。高強度間歇運動組包括4×4 min的高強度運動期（90%最大心率）和3×3 min的恢復期（70%最大心率），共25 min，中強度持續運動包括32 min的持續運動（70%最大心率）。結果發現，高強度間歇運動和中強度持續運動都可改善心肺適應性，但是兩者并無統計學差異。而Liu等［19］的系統評價中匯總了13項研究中的345例患者，并使用絕對VO2peak（L/min）和相對 VO2peak（mL/kg·min）來評價心肺適應性，結果表明高強度間歇運動組和中強度持續運動組均都改善了心肺適應性，而高強度間歇運動組比中強度持續運動組更有效。但是，該系統評價中存在一些局限性，所納入的研究中高強度間歇運動方案和中強度持續運動方案存在一些不一致之處，且缺乏高質量的研究，這可能會影響干預組和對照組獲得的結果。考慮到目前有關的證據質量低下，尚不能明確高強度間歇運動在改善心肺適應性方面優于傳統的中強度持續運動。未來的研究應通過長期的大樣本量多中心隨機對照試驗，進一步研究高強度間歇運動對糖尿病患者的影響。

2.4 提高運動依從性 運動依從性影響著運動訓練的最終效果。一項調查研究顯示，96例2型糖尿病患者中有40%的患者表示運動時間不夠，從而運動依從性不高［20］。大多數不運動的成年人在經歷了每種類型的運動模式之后，與中強度持續運動和高強度間歇運動相比，更易接受高強度間歇運動。汪雅靜等［7］研究發現，與中強度持續運動相比，高強度間歇運動因運動時間較短，容易達到運動的期望完成率，而有較高的運動依從性。此外，閆會敏等［21］研究表明，高強度負荷持續時間與循環次數也對運動依從性有影響。持續時間較短且有限循環次數內運動積極性高，多數受訪糖尿病患者表示相對于3 min/3 min或1 min/1 min高強度運動與間歇休息時間的運動形式，2 min/2 min的運動形式疲勞程度最輕，其運動依從性也最高。因此，在為患者制定運動方案時，也可通過調整高強度負荷持續時間和循環次數，來提高患者的運動依從性。

2.5 降低負性情緒 糖尿病患者常伴有負性情緒，其中以焦慮、抑郁最為顯著。研究表明，糖尿病患者合并相關痛苦、焦慮、抑郁等問題非常普遍，對治療和預后影響較大［22］。因此，良好的心理狀態對糖尿病患者的血糖管理與控制有重要意義。高強度間歇運動作為糖尿病綜合管理手段之一，其在降低負性情緒方面的效果已得到證實。張宗娟等［23］在一項隨機對照研究中發現，高強度間歇運動可降低糖尿病患者焦慮水平。鄧彩金等［24］進一步探討了其對抑郁水平的影響，發現與常規運動相比，高強度間歇運動在降低2型糖尿病患者的焦慮、抑郁水平方面更具優勢。閆會敏等［21］在一項質性研究中，從患者的主觀角度出發，發現參與高強度間歇運動的大多數糖尿病患者能夠從中獲得愉快、滿足的體驗。

3 小結

糖尿病是一種終身性疾病，強調早期、長期和綜合性治療。除了飲食控制、藥物治療、血糖監測、健康教育外，規律運動也必不可少。運動能調節糖代謝，降低血糖，增強胰島素的敏感性，長期適當運動能加強脂肪分解，促使體質量減輕。同時，運動還能改善患者的心肺功能，長期運動的患者抵抗力也會隨之增強。運動模式影響運動效果，因此，為患者制定合理的個體化運動模式，對于血糖的控制有積極作用。而為患者制定個性化的運動方案時，除了要考慮運動模式的益處之外，還需要考慮患者的喜好、可以接受的運動時間、運動強度、運動頻次以及運動間隔時間等。目前，研究證據均表明高強度間歇運動在改善糖脂代謝、增強胰島素敏感性、增強心肺適應性、提高運動依從性以及降低負性情緒等方面的積極效果。但是與中強度持續運動比較，雖有部分研究證明高強度間歇運動應用于糖尿病患者的額外益處，但效果并不明確。即便如此，高強度間歇運動仍因其省時的優勢頗受糖尿病患者的青睞。因此，在為患者制定運動方案時，可根據患者喜好與自身的心肺功能來選擇合適的個體化運動方案。就目前已有的研究結果來說，并不建議過分強調高強度間歇運動帶來的益處。但是，對于時間缺乏的糖尿病患者來說，可將其作為一種選擇。值得注意的是，本研究中尚未考慮不同的高強度間歇運動方案對研究結果的影響。未來可進一步探討不同時間間隔、運動強度或運動形式的高強度間歇運動方案在糖尿病患者中的應用效果，以便于明確其是否優于傳統的中強度持續運動，并探討更多的益處。