・２８０・糖尿病运动疗法的机制研究进展木陈朝晖１张梅２１安徽中医学院安徽合肥２３００３８２安徽省立医院中医科安徽合肥２３００３１关键词２型糖尿病运动疗法综述糖尿病（ＤｉａｂｅｔａｓＭｕｌｌｉｔｕｓ，ＤＭ）是临床常见病，发病率高。我国近２０年来中国糖尿病患病率成倍增长…。最新调查显示我国２０岁以上的成人糖尿病患病率已达到１１．６６％，糖尿病前期患病率达１５％，在中国仅城市糖尿病患者就高达４１００万人【ｚＪ。目前随着对糖尿病防治的深入研究，我国学者将糖尿病综合治疗增加到５个方面：即饮食疗法、运动疗法、药物疗法、糖尿病教育和糖尿病的病情监测，并始终把运动疗法作为糖尿病综合治疗中一项最基本的治疗方法之一。目前研究认为糖尿病运动疗法的治疗机理有以下几个方面：运动可调节糖代谢。降低血糖、血脂糖尿病最基本的病理改变是血糖的持续升高，而运动可持续消耗肌糖原与肝糖原，使高血糖状态缓解，增加肌肉组织对葡萄糖的利用，直接使血糖降低。运动后血糖又转变成糖原储存起来，使血糖持续下降１３儿引。王爱珍［５］等对３０例中年２型糖尿病患者在饮食和口服降糖药物治疗的基础上采用运动疗法，具体方法为３次／ｄ快步行走，以最大心率（Ｈｒｍａｘ）的６０％作为靶心率。２周后不但血糖明显下降，体重指数（ＢＭＩ）、果糖胺及甘油三酯也明显下降，且无并发症发生。结果表明运动可降低２型糖尿病患者的血糖，改善血脂代谢，但对胆固醇改变不明显。李建明怕Ｊ研究了运动后即刻有关生化指标的变化并与运动前进行比较，结果显示不同运动强度对糖尿病患者相关生化指标的影响不同：中、高强度运动显著降低甘油三脂、胆固醇、胰岛素水平，而且中强度较高强度运动降血糖效果最明显；低强度运动对２型糖尿病相关生化指标的影响不明显。两位研究者结果基本一致，但运动对胆固醇影响结果差异显著，考虑因为每次运动持续时间不同有关。后者持续运动３０分钟，而前者将每日运动时间平均分为３次，可能导致持续运动时间不足，一般认为每天至少进行３０分钟中等强度的有氧耐力运动，才对降低血糖和尿糖有明显作用。目前很多学者研究【７－９Ｊ结果表明对２型糖尿病患者进行中等强度的运动干预后，血糖值及糖化血红蛋白值均明显下降，且结果有统计学意义。谭思洁【１０Ｊ等人发现，对老年２型糖尿病患者进行较长时间康复运动‘安徽省教育厅自然科学基金（项目编号：２００５ＫＪ２７３）万方数据（２４周）干预后，糖尿病患者不但餐后２ｈ血糖、糖化血红蛋白有显著下降、空腹尿糖阳性率显著降低，而且最大摄氧量、功能性体适能和下肢肌肉力量也明显改善，从而提高患者的身体活动能力，改善其生存质量。运动训练对糖尿病大鼠胰岛１３细胞功能的影响现研究已经证实胰岛素分泌缺陷导致糖尿病的发生，这与胰岛１３细胞增殖降低和凋亡增加导致的胰岛细胞量减少密切相关【１１Ｊ。谷成英【１２Ｊ等研究了游泳运动对糖尿病大鼠胰岛细胞形态和分泌功能的影响。结果表明经过８周游泳训练干预的糖尿病大鼠，不但胰岛素敏感性显著增强、胰岛素分泌功能显著改善，同时胰岛形态学方面也有所改善；另外体重、内脏脂肪、血糖及血脂水平也显著降低。这表明运动可有效地改善胰岛素抵抗状态，同时也能保护１３细胞功能，但并未使Ｂ细胞内胰岛素含量明显增加。故作者推测运动对Ｂ细胞功能与形态学的作用主要是通过改善外周胰岛素的抵抗状态，从而减轻胰岛Ｂ细胞的负荷，降低血脂浓度，减轻１３细胞脂毒性，抑制脂性凋亡，使１３细胞增殖数量增加，凋亡减少，功能得到改善。刘鸥【１３Ｊ等研究结果显示步行和游泳运动１ｈ后肥胖患者血糖和血浆胰岛素水平都有一定程度下降，主要反映机体胰岛素抵抗的胰岛素抵抗指数ＩＲ较运动前显著下降，反映胰岛素敏感性的胰岛素敏感指数ＩＡＩ较运动前有显著提高。表明有氧运动能显著改善肥胖患者胰岛素抵抗，并能在一定程度上保护患者自身胰岛１３细胞功能。吴亚文【１４Ｊ等通过动物实验也证明运动训练在一定程度上可以改善胰腺１３细胞功能，他们观察到屏蔽了胰岛素抵抗的１型糖尿病模型大鼠，其胰腺分泌胰岛素水平在运动以后显著升高，与血清空腹胰岛素水平和胰腺组织病理变化相平行，表明运动不仅改善了胰岛素敏感性，提高胰岛素的“工作效功能可能发挥了直接的保护作用，这种作用并不依赖于运动治疗可提高外周组织对胰岛素的敏感性运动可加强脂代谢和糖代谢，增加胰岛素受体的亲和力和／或胰岛素受体的数目，提高外周组织对胰岛素的敏感性，也可以增加肌细胞膜上胰岛素受体的数目，率”，而且对胰岛功能具有保护作用。推测运动对胰岛外周胰岛素敏感性的改善。从而使骨骼肌细胞、肝脏和脂肪组织对胰岛素作用的敏感性升高，胰岛素抵抗改善。胰岛素抵抗是肥胖性２型糖尿病及罹患心血管病的重要致病因素，提高胰岛素敏生医药堕鏖盘查垫！Ｑ生鱼且筮垄鲞箜兰翅感性，可以减少糖尿病及其并发症的发生。运动可以提高正常状态下的胰岛素敏感性，并且可以改善胰岛素抵抗患者和实验动物的胰岛素活性【ｌ４｜。张绍维１１６］等观察了无运动习惯的健康人（２７例）在３０ｒａｉｎ中等强度运动负荷前后红细胞胰岛素受体结合情况，及其与血糖等水平变化的关系。结果发现红细胞胰岛素受体的最大特异性结合率（Ｂ／Ｔ）、高低亲和力结合位点数（Ｒ１、Ｒ２），运动后即刻比运动前均有所升高，血糖显著下降。提示中等强度运动可提高胰岛素受体的敏感性及其结合能力，加速血糖的利用。王颖【１７Ｊ通过对１２例老年２型糖尿病患者进行为期１８周的有氧锻炼，结果表明受试者红细胞膜上胰岛素受体数目和结合容量均有所增加。提示长期进行有氧锻炼能有效地促使胰岛素受体数目的增多和活性的增强。这说明，运动对有效控制糖尿病患者的血糖和代谢紊乱以及预防和延缓并发症的发生起积极作用，且预防作用优于治疗作用。中山医科大学熊艳ｕ驯先后对３７名２型糖尿病病人进行为期１—２个月６０％Ｖ—０２ｍａｘ踏车运动研究，发现空腹血糖及糖化血红蛋白水平明显下降，糖耐量曲线与胰岛素释放曲线下面积均明显减少，显示胰岛素敏感性增强。临床随机试验显示，２型糖尿病患者每周进行３次高强度的有氧运动，持续２个月，可使胰岛素的敏感性增加４６％【”Ｊ。对肥胖的早发２型糖尿病患者进行了１２周中等强度的运动干预后，实验组的空腹胰岛素值、胰岛素抵抗指数明显低于对照组，而胰岛素用量变化值明显高于对照组［驯。运动锻炼和阿卡波糖联合可使轻度２型糖尿病的胰岛素敏感性增加９２％［２１１。王清生［２２】等通过动物实验，观察到２型糖尿病模型大鼠进行８周的游泳运动后，运动组的血糖和胰岛素水平与模型组相比有非常显著下降，附睾脂肪组织ＲＢＰ４（视黄醇结合蛋白４）ｍＲＮＡ表达明显下调，同时体重、体脂也显著降低。表明运动能够通过逆转２型糖尿病大鼠附睾脂肪组织ＲＢＰ４ｍＲＮＡ表达的上调而提高胰岛素敏感性，降低血糖，改善脂代谢。运动可以提高ＧＬＵＴ４表达目前研究发现，葡萄糖跨膜转运是由镶嵌在细胞膜上的葡萄糖运载体（ｇｌｕｃｏｓｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ，ＧＬＵＴ）完成的。ＧＬＵＴ有５种不同的异构体，肌肉中存在２种，即ＧＬＵＴｌ和ＧＬＵＴ４。其中ＧＬＵＴｌ活性低，不受胰岛素的影响，而ＧＬＵＴ４活性较高，在胰岛素刺激下，能引起ＧＬＵＴ４从细胞内向外膜转移，发挥其生理作用Ｌ２３Ｊ。ＧＬＵＴ４在基础状态下主要位于细胞内，但在胰岛素或肌肉收缩刺激下，细胞内的ＧＬＵＴ４转位至细胞外膜上，从而发挥其生理作用，介导细胞外葡萄糖进入细胞内ⅢＪ。糖尿病状态下骨骼肌细胞内膜和外膜ＧＬＵＴ４蛋白含量明显减少，其中以细胞外膜ＧＬＵＴ４蛋白含量的减少更为显著，这可能与糖尿病大鼠的高血糖状态使得骨万方数据・２８ｌ・骼肌细胞内的ＧＬＵＴ４基因表达受到抑制有关，导致ＧＬＵＴ４基因表达减弱，ＧＬＵＴ４蛋白含量明显减少；同时高血糖状态还抑制了内膜的ＧＬＵＴ４向细胞外膜的转移，使肌细胞对葡萄糖的转运发生障碍，最终使细胞摄入葡萄糖减少，这可能是糖尿病血糖升高的主要原因之一。有研究【刮表明，运动可使链脲佐菌素（ＳＴＺ）所致的糖尿病大鼠骨骼肌细胞ＧＬＵＴ４功能得到恢复，改善胰岛素受体后抵抗，提高了机体对胰岛素的敏感性，从而使血糖水平得到了降低。研究表明，一定强度的运动训练则可增加糖尿病大鼠骨骼肌细胞ＧＬＵＴ４基因表达，及ＧＬＵＴ４蛋白含量，同时还可促进细胞内的ＧＬＵＴ４向细胞膜转移，增加细胞膜上ＧＬＵＴ４的蛋白含量，促进葡萄糖转运入细胞内，从而达到降低血糖的目的［２６一引。据上可知，运动增加运动肌肉摄取葡萄糖与肌细胞膜ＧＬＵＴ４有关。糖的转运是肌肉对葡萄糖利用的关键，而ＧＬＵＴ４在葡萄糖转运过程中起主要作用。运动能使糖尿病大鼠骨骼肌细胞内ＧＬＵＴ４ｍＲＮＡ升高，从而导致ＧＬＵＴ４蛋白含量升高，运载葡萄糖的能力增强。上述研究提示，运动增加骨骼肌对胰岛素敏感性可能通过受体后机制，但详细机制尚未明确，有待更进一步探索与深入研究。运动对与糖尿病相关的慢性炎症的作用近年来，很多学者经研究认为糖尿病不仅是一种高血糖疾病，也是一种慢性炎症疾病，许多炎症因子，如ＴＮＦ—Ｑ、ＩＬ一６、ＣＲＰ等不但直接参与胰岛素抵抗，而且与糖尿病大血管并发症的危险联系紧密，在２型糖尿病的发生发展进程中起着重要作用。其中ＴＮＦ—ｑ是重要的启动因子，可致ＩＬ一６、ＣＲＰ等因子反应性增加，一些基因异常表达，产生炎症效应。国外有学者研究【２８Ｊ发现ＳＴＺ诱导小鼠骨骼肌组织水肿，心脏淋巴细胞炎性浸润，运动可以恢复这种组织改变，同时伴有热休克蛋白水平的增加。多项研究表明运动者与不运动者相比血中ＴＮＦ—ａ、ＣＲＰ等炎性介质显著下降，可达２０％一６０％。ＴＮＦ—Ｏｔ在胰岛素抵抗和２型糖尿病发病中起重要作用。Ｓｔｒａｃｚｋｋｏ—ｗｓｋｉＭ等印Ｊ分别对１６名肥胖妇女、８名葡萄糖耐量异常（ＩＧＴ）者和８名健康人进行骑自行车训练，发现ＩＧＴ组存在明显的胰岛素抵抗，ＴＮＦ一仅、ＴＮＦＲ一２水平升高，运动使该组患者胰岛素敏感性增加，ＴＮＦ—ｑ、ＴＮＦ受体２下降，但ＴＮＦ受体ｌ未见明显变化。张爱武【３０］等人检测了２型糖尿病组血清ＩＬ一１Ｂ和ＩＬ一６含量，结果均显著高于正常对照组（Ｐ＜０．０１），表明代谢类疾病的发生是一个慢性炎症过程。大量研究显示运动时可增加骨骼肌的ＩＬ一６基因转录速率，在运动后迅速降低。有大量证据支持骨骼肌是ＩＬ一６在非创伤性运动时的主要来源，且主要来源于参与运动的肌肉，因为发现ＩＬ一６在肌纤维内的转录、翻译水平均大量增加。运动可能通过增加ＩＬ一６而起到抗炎・２８２・作用。唐晖［３２】等人通过动物实验，发现血清ＩＬ一６浓度在运动３０ｒａｉｎ后显著增加，１２０ｍｉｎ后达到峰值，运动后逐渐降低；骨骼肌ＩＬ一６ｍＲＮＡ在运动１２０ｒａｉｎ后显著增加，其后３—６ｈ继续增加至峰值，同时骨骼肌ＧＬＵＴ４ｍＲＮＡ在运动时并未增加，而在运动后３ｈ开始增加，运动后６ｈ达到峰值。说明ＩＬ一６很有可能通过自分泌再作用于骨骼肌，使骨骼肌ＧＬＵＴ４基因表达增加，然后增加对血液葡萄糖的摄取。总结综上所述，运动对糖尿病发病过程的多个环节均能起到一定的治疗作用，长期坚持运动不仅能增加人体脂蛋白酶的活性，促进脂肪分解利用，有效的降低体重，而且还可改善机体对胰岛素的敏感性，增加糖尿病患者肌肉组织对血糖的利用、消耗，起到降低血糖的作用。因此在饮食控制、药物治疗的同时辅以适当运动是治疗２型糖尿病的最佳措施。糖尿病的运动治疗目前越来越为人们所重视，欧美等科技经济发达国家在这方面研究已很深入，我国有关研究水平与之相比还有一定差距。有关糖尿病患者如何选择适宜的运动方式、运动强度、运动时间以及运动频率，目前尚难确定，观察指标选择的合理性、实用性都需要进一步研究。参考文献１中国糖尿病发病率持续上升．医学研究杂志，２００９，３８（１）：８０２杨进刚．中国糖尿病流行步入１０．０时代．中国社区医师，２００９，２５（３）：３—４３ＥｒｉｋｓｓｏｎＪＧ．Ｅｘｅｒｃｉｓｅａｎｄｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ．ＡｎｕｐｄａｔｅＳｐｏｒｔｓＭｅｄ，１９９９２７：３８１—３９１４吴毅，杨晓冰，李益明，等．运动增加糖尿病大鼠葡萄糖运载体蛋白含量及基因表达的研究．中华医学杂志，２０００，８０（３）：１７２—１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