来源：医博士 | 2024-08-06
糖尿病患病率的不断上升已成为世界范围内一个新的健康挑战。根据国际糖尿病联合会的数据，2021年影响5.37亿人，到2045年将增至7.83亿人。糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其特征是一系列并发症，导致残疾和死亡率增加，以及全球卫生支出增加。血糖控制对于糖尿病及其并发症的预防和管理至关重要。
糖化血红蛋白（HbA1c）是临床实践中评估整体血糖控制的经典指标，但它没有提供低血糖风险或血糖变异性的信息。连续血糖监测（CGM）系统，包括实时血糖监测和快速血糖监测（FGM），为血糖控制提供了一系列有用的指标，如范围内时间（TIR）、平均传感器葡萄糖（MSG）、传感器葡萄糖的SD（SDSG）、变异系数（CV）和葡萄糖偏移的平均幅度。值得注意的是，高血糖变异性已被证明比持续高血糖更能增加糖尿病并发症的风险。
运动作为治疗糖尿病及其并发症的一种重要策略，在世界范围内被广泛接受和推荐。临床研究表明，有氧和阻力运动相结合的训练更有利于改善血糖控制、脂质代谢和心肺健康。先前的研究通常集中在运动对整体血糖控制的影响上，重点是HbA1c和空腹血糖（FPG）。随着CGM的应用，研究人员和临床医生越来越关注运动对糖尿病患者血糖波动的影响。然而，对定期锻炼的反应存在个体差异。并非所有人都能从运动训练中受益：有些人表现出运动阻力。到目前为止，运动诱导的代谢益处的潜在机制、决定因素或预测因素尚不清楚。了解为什么存在这种代谢异质性对于个性化运动处方的进一步发展至关重要。
2型糖尿病患者的体型为腹部肥胖，大腿围小，这一点随着年龄的增长而变得更加明显。内脏脂肪参与糖尿病及其并发症的病理生理机制，骨骼肌参与葡萄糖的摄取，对调节全身代谢至关重要。运动可以减少2型糖尿病患者的内脏脂肪并诱导骨骼肌的适应性反应。尽管如此，糖尿病患者身体成分的异质性是否部分决定了运动对血糖波动的影响仍不确定。
这项研究中旨在研究联合运动训练对2型糖尿病患者血糖波动的影响，并探讨运动反应的可能决定因素。FGM用于连续监测葡萄糖浓度。此外，通过磁共振成像（MRI）、核磁共振质子密度脂肪分数（MRI-PDFF）和生物电阻抗分析（BIA）准确量化了参与者的身体成分。我们假设运动会改善血糖变异性，基线脂肪和肌肉分布会对运动的血糖反应产生相当大的影响。
50名久坐型糖尿病患者被随机分配到对照组或运动组。对照组的参与者保持久坐的生活方式2周，运动组的参与者专门进行了1周的联合运动训练。患者在专业教练的指导下，每周参加三次联合运动训练。训练时间约为80分钟，包括热身（10分钟）、有氧运动（30分钟，最大摄氧量的40%）、休息（10分钟）。参与者在磁循环测力计上进行有氧运动，在躯干和上下肢肌肉群训练机上进行阻力运动。记录训练课程的持续时间和强度。同时，在训练前后记录参与者的手指血糖、血压和心率。
所有参与者都接受了基于推荐饮食图表的饮食指导。该饮食方案是根据《中国居民膳食指南》和《中国2型糖尿病膳食指南》设计的。建议的每日能量摄入量等于25（kcal/kg）乘以理想体重（kg），即参与者的身高（cm）减去105（cm）。这些饮食含有大约50%的碳水化合物、30%的脂肪和20%的蛋白质。为了提高饮食依从性，参与者被要求记录他们所摄入的食物类型和数量，并被鼓励在Boohee营养迷你程序上拍摄和上传每顿饭的照片。一位训练有素的营养师每周评估食物记录，以评估参与者对饮食方案的依从性。根据这些记录，Boohee营养迷你程序自动计算总能量、常量营养素和其他营养素的摄入量。通过快速连续血糖监测测量血糖波动。通过磁共振成像（MRI）准确量化基线脂肪和肌肉分布。MRI扫描腹部、臀部、大腿和小腿的脂肪组织区域，以及髋部、大腿和下肢的肌肉区，使用标准阵列线圈在仰卧位L4和L5椎骨之间的腹部平行部分、股骨头部分、大腿根部、髂前上棘和髌骨上边缘之间的线的中点以及小腿的最厚位置进行。通过MRI-PDFF测量肝脏脂肪。测量右前叶、右后叶和左叶感兴趣区域的脂肪分数，避开主要血管和胆管。然后，计算三个PDFF值的平均值作为肝脏脂肪。
结果表明联合运动训练降低了传感器葡萄糖的SD（SDSG，运动前与运动后，平均1.35 vs 1.10 mmol/L，p=0.006）和变异系数（CV，平均20.25 vs 17.20%，p=0.027）。对照组无明显变化。逐步多元线性回归显示，基线MRI量化的脂肪和肌肉分布，包括内脏脂肪面积（β=-0.761，p=0.001）和大腿中部肌肉面积（β=0.450，p=0.027），是运动组SDSG变化和CV变化的显著独立预测因素。
关于定期体育活动和运动训练及其对代谢指标和心肺健康的影响的研究数量正在增加。值得注意的是，这些研究中的大多数不仅报告了对运动反应的代谢改善，而且还报告了相当大的个体差异。在本研究中，运动训练后整体血糖变异性指标水平降低。然而，并非所有参与者都从运动训练中受益，还观察到SDSG和CV水平的范围更大，甚至增加，这表明血糖反应的异质性。运动反应异质性的确切机制或决定因素尚不清楚。
一些研究报告称，久坐状态的基线特征对反应性有相当大的影响。在当前研究中调查了基线参数与SDSG和CV变化之间的关系，发现基线内脏脂肪面积、中高肌肉面积和BMI显著影响对运动的血糖反应，在内脏脂肪较多、大腿肌肉较少的患者中观察到血糖变异性有更好的改善。这些结果与之前的研究一致，即基线身体成分较差、基线血糖和HbA1c较高的2型糖尿病患者在运动干预后更有可能改善血糖控制。较高的BMI、体脂和胰岛素抵抗与较高的MSG和CV水平相关。因此，运动训练后腹部肥胖患者的CV和SDSG变化更大。此外，食物的种类和数量也是影响血糖波动的重要因素。
研究期间要求所有参与者根据《中国居民膳食指南》准备和食用膳食。腹部肥胖患者在基线时有摄入更多高脂肪和高碳水化合物产品的饮食行为，因此在研究干预后，他们的饮食摄入量可能会发生更多变化。因此，饮食干预对血糖偏移的影响可能部分解释了腹部肥胖患者对运动的血糖反应更好。
这是第一项研究MRI量化的身体成分在葡萄糖波动反映的运动反应中的作用的临床试验。我们报告称，腹部肥胖和大腿围较低的2型糖尿病患者可以从运动训练中受益，血糖变异性得到更好的改善。同时，这项研究发现，即使是较低强度的运动也足以改善血糖变异性。本研究还应考虑一些局限性。首先，这项试验证明了非常短期的运动训练对血糖波动的影响。需要对更长的训练时间进行研究，以研究血糖反应的持续性。其次，考虑到这项试验的样本量相对较小，应谨慎解读研究结果。需要进一步的前瞻性临床试验来验证2型糖尿病患者的身体成分与运动血糖反应之间的相关性。
总之，本研究报告发现急性有氧和阻力运动联合训练可以改善2型糖尿病患者的血糖波动。基线MRI量化的脂肪和肌肉分布是血糖变异性变化的重要决定因素。我们的研究结果揭示了身体成分在运动血糖反应中的作用，为糖尿病患者的个性化运动干预提供了新的见解。
医博士编译自:Liu D, Zhang Y, Wu Q, et al. Exercise-induced improvement of glycemic fluctuation and its relationship with fat and muscle distribution in type 2 diabetes. Journal of Diabetes. 2024; 16(4):e13549. doi:10.1111/1753-0407.13549.
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