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高强度间歇运动在糖尿病患者中应用的研究进展

2021-11-29张喜芝黄洁微

老年医学研究 2021年4期
关键词:间歇高强度心肺

张喜芝,黄洁微

1暨南大学护理学院,广东广州510630;2暨南大学附属第一医院护理部,广东广州510630

据国际糖尿病联盟(IDF)统计,截至2019年全球约有4.63亿例糖尿病患者,中国糖尿病患者数量以1.164亿例排名第一[1]。糖尿病及其并发症如果管理不当,将导致患者频繁住院甚至死亡,给家庭和社会带来巨大的经济负担。中国糖尿病运动指南指出,运动在糖尿病患者的综合管理中具有重要作用[2]。传统的运动方式包括中等强度运动,由于中强度持续运动持续时间较长,而且过程枯燥,往往导致患者运动效果不佳[3]。近年来,高强度间歇运动逐渐成为糖尿病研究者关注的焦点。本文旨在对糖尿病患者进行高强度间歇运动的应用效果进行综述,以期为制定个体化运动方案提供参考。

1 高强度间歇运动概况

高强度间歇运动是指在短暂的高强度运动后,紧接着较低强度的间歇期(积极或完全休息),多次循环如此组合的运动方式[4]。运动方式主要包括快跑、蹬功率自行车和器械练习等,要求运动时达到最高心率的85%~100%,运动间隔时间为30~240 s[5]。在目前的研究中,最常见的高强度间歇运动方案大约为期12周,疗程为4×(4 min、90%VO2max,3 min、50%VO2max),即每次运动时以90%VO2max的强度持续4 min,然后以50%VO2max的强度持续3 min,如此反复运动4次后结束。

间歇训练的概念最初是由Reindell等[6]提出的。20世纪50年代后,高强度间歇运动成为中长跑运动员的主要训练方式。长期以来,出于安全的考虑,高强度间歇运动广泛应用于竞技体育训练,而一般人群和疾病人群普遍采用中强度持续运动的方式。但是,由于中强度持续运动时间较长,而且过程枯燥,导致患者运动效果不佳。随着运动监测手段及工具的发展,高强度间歇运动的安全性提高,并可通过间歇避免不适症状的出现,并且省时可行、无不良反应,因此更容易被患者接受和完成,从而逐渐成为近年来研究者关注的焦点。

2 高强度间歇运动在糖尿病患者中的应用效果

2.1 改善糖脂代谢指标 糖脂代谢指标包括空腹血糖、餐后2 h血糖、糖化血红蛋白、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、BMI等,很多研究都将其作为评价血糖控制达标的重要指标之一。汪雅静等[7]对糖尿病患者进行了为期12周的干预研究,干预组采用高强度间歇运动1 min高强度运动(70%~90%最大心率)与1 min低强度运动交替的方式,对照组采用中强度持续运动(以50%~70%最大心率持续运动20~30 min),结果发现,中强度高强度间歇运动与中强度持续运动都可改善糖代谢指标,但是高强度间歇运动在改善餐后2 h血糖、糖化血红蛋白、BMI方面更具优势,并未发现在改善空腹血糖、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等方面的优势。另一方面,Winding等[8]将29例2型糖尿病患者随机分为对照组(未接受训练)、耐力训练组和高强度间歇运动组,耐力训练组和高强度间歇运动组参加为期11周的自行车干预,每周接受3次运动训练,运动前均以40%的高峰运动量进行预热;此后耐力训练组以50%的高峰运动量骑车40 min,高强度间歇运动组进行20 min的骑车运动,包括以95%的高峰运动量骑车1 min和以20%运动量的恢复期1 min;结果发现,与耐力训练相比,小剂量的高强度间歇运动降低了空腹血糖和糖化血红蛋白。最近的一项研究则表明,与传统的中强度持续运动相比,高强度间歇运动在改善糖脂代谢方面并无显著差异[9]。虽然这些研究结果略有不同,但可以表明高强度间歇运动是与其他运动方式至少等效的运动方案,而且因其时间效率的优越性,更易被糖尿病患者所接受。综上,高强度间歇运动是与中强度持续运动至少等效的运动方式,对于时间不足为主要运动阻碍的糖尿病患者,可推荐其选择高强度间歇运动方案。

2.2 增强胰岛素敏感性 糖尿病发病机制主要有胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗[10]。研究表明,运动可以改善2型糖尿病个体胰岛素敏感性,不论运动强度如何,运动均可增强胰岛素敏感性[11]。研究表明,中强度持续运动[12-13]和高强度间歇运动[14]可改善胰岛素敏感性,但少有研究将两者进行比较。O’Donovan等[15]研究发现,在久坐的男性中,中等强度的运动与高强度的运动在提高胰岛素敏感性方面一样有效。最近一项Meta分析[16]将高强度间歇运动与不运动和连续运动相比,结果表明高强度间歇运动提高了胰岛素敏感性,而且对基线值较高的患者的改善更多,但是随着运动时间的延长,胰岛素敏感性的提高会有所减弱。但是在该Meta分析中,高强度间歇运动和持续运动的干预方案差异很大,“高强度”间隔的次数在2~60次,持续时间为4 s~5 min,恢复期的持续时间为12 s~5 min,强度从休息到70%最大心率。此外,在各个研究之间,运动训练时间在10~60 min,干预总时间在2~16周,存在很大差异。尚无高质量研究证据表明高强度间歇运动在改善胰岛素敏感性方面的额外益处。未来应针对高强度间歇和中强度持续运动在提高胰岛素敏感性方面的益处做进一步的研究。

2.3 增强心肺适应性 心肺适应性又称心肺耐力,能够反映机体执行大肌群参与、节奏性、中高强度、持续较长时间训练的能力。心肺适应性降低将增加血糖控制不达标的风险[17]。Hwang等[18]进行了一项无负重全肢空气制动测功仪干预试验,每周4次,共8周。高强度间歇运动组包括4×4 min的高强度运动期(90%最大心率)和3×3 min的恢复期(70%最大心率),共25 min,中强度持续运动包括32 min的持续运动(70%最大心率)。结果发现,高强度间歇运动和中强度持续运动都可改善心肺适应性,但是两者并无统计学差异。而Liu等[19]的系统评价中汇总了13项研究中的345例患者,并使用绝对VO2peak(L/min)和相对 VO2peak(mL/kg·min)来评价心肺适应性,结果表明高强度间歇运动组和中强度持续运动组均都改善了心肺适应性,而高强度间歇运动组比中强度持续运动组更有效。但是,该系统评价中存在一些局限性,所纳入的研究中高强度间歇运动方案和中强度持续运动方案存在一些不一致之处,且缺乏高质量的研究,这可能会影响干预组和对照组获得的结果。考虑到目前有关的证据质量低下,尚不能明确高强度间歇运动在改善心肺适应性方面优于传统的中强度持续运动。未来的研究应通过长期的大样本量多中心随机对照试验,进一步研究高强度间歇运动对糖尿病患者的影响。

2.4 提高运动依从性 运动依从性影响着运动训练的最终效果。一项调查研究显示,96例2型糖尿病患者中有40%的患者表示运动时间不够,从而运动依从性不高[20]。大多数不运动的成年人在经历了每种类型的运动模式之后,与中强度持续运动和高强度间歇运动相比,更易接受高强度间歇运动。汪雅静等[7]研究发现,与中强度持续运动相比,高强度间歇运动因运动时间较短,容易达到运动的期望完成率,而有较高的运动依从性。此外,闫会敏等[21]研究表明,高强度负荷持续时间与循环次数也对运动依从性有影响。持续时间较短且有限循环次数内运动积极性高,多数受访糖尿病患者表示相对于3 min/3 min或1 min/1 min高强度运动与间歇休息时间的运动形式,2 min/2 min的运动形式疲劳程度最轻,其运动依从性也最高。因此,在为患者制定运动方案时,也可通过调整高强度负荷持续时间和循环次数,来提高患者的运动依从性。

2.5 降低负性情绪 糖尿病患者常伴有负性情绪,其中以焦虑、抑郁最为显著。研究表明,糖尿病患者合并相关痛苦、焦虑、抑郁等问题非常普遍,对治疗和预后影响较大[22]。因此,良好的心理状态对糖尿病患者的血糖管理与控制有重要意义。高强度间歇运动作为糖尿病综合管理手段之一,其在降低负性情绪方面的效果已得到证实。张宗娟等[23]在一项随机对照研究中发现,高强度间歇运动可降低糖尿病患者焦虑水平。邓彩金等[24]进一步探讨了其对抑郁水平的影响,发现与常规运动相比,高强度间歇运动在降低2型糖尿病患者的焦虑、抑郁水平方面更具优势。闫会敏等[21]在一项质性研究中,从患者的主观角度出发,发现参与高强度间歇运动的大多数糖尿病患者能够从中获得愉快、满足的体验。

3 小结

糖尿病是一种终身性疾病,强调早期、长期和综合性治疗。除了饮食控制、药物治疗、血糖监测、健康教育外,规律运动也必不可少。运动能调节糖代谢,降低血糖,增强胰岛素的敏感性,长期适当运动能加强脂肪分解,促使体质量减轻。同时,运动还能改善患者的心肺功能,长期运动的患者抵抗力也会随之增强。运动模式影响运动效果,因此,为患者制定合理的个体化运动模式,对于血糖的控制有积极作用。而为患者制定个性化的运动方案时,除了要考虑运动模式的益处之外,还需要考虑患者的喜好、可以接受的运动时间、运动强度、运动频次以及运动间隔时间等。目前,研究证据均表明高强度间歇运动在改善糖脂代谢、增强胰岛素敏感性、增强心肺适应性、提高运动依从性以及降低负性情绪等方面的积极效果。但是与中强度持续运动比较,虽有部分研究证明高强度间歇运动应用于糖尿病患者的额外益处,但效果并不明确。即便如此,高强度间歇运动仍因其省时的优势颇受糖尿病患者的青睐。因此,在为患者制定运动方案时,可根据患者喜好与自身的心肺功能来选择合适的个体化运动方案。就目前已有的研究结果来说,并不建议过分强调高强度间歇运动带来的益处。但是,对于时间缺乏的糖尿病患者来说,可将其作为一种选择。值得注意的是,本研究中尚未考虑不同的高强度间歇运动方案对研究结果的影响。未来可进一步探讨不同时间间隔、运动强度或运动形式的高强度间歇运动方案在糖尿病患者中的应用效果,以便于明确其是否优于传统的中强度持续运动,并探讨更多的益处。

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