Abstract
目的
运动是血糖管理的关键措施，可以改善血脂、血压，降低糖化血红蛋白水平，提高胰岛素敏感性，这对维持血糖稳态具有重要意义。本研究旨在探讨糖尿病患者的最优运动组合，为糖尿病患者提供科学有效的个性化运动指导。
方法
收集2020年1月至2021年12月在中南大学湘雅三医院进行健康体检的3 867名糖尿病患者。通过问卷调查获得人口学信息、生活习惯和精神状态；空腹血液样本检测血脂和空腹血糖水平；测量身高、体重、腰围、臀围和血压。分类变量用χ2检验；连续变量用Kruskal-Wallis检验；运动行为(运动频率、持续时间、运动强度)、运动年限、饮食习惯、降糖药物治疗与空腹血糖的关系采用多元线性回归分析。运动行为与各指标相关性采用旭日玫瑰图分析；运动行为与最佳预期效果的关系用极热图显示。
结果
除低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)(P=0.681)外，不同运动习惯组的其他指标差异均有统计学意义(均P<0.01)；糖尿病患者每周进行5次以上中高强度运动，每次持续30 min以上，体重指数、血脂、血糖和血压水平更达标；每周1~2次低强度运动需要30至60 min或更长时间的运动才能达到预期的效果。多元线性回归分析显示：运动频率(β=-0.208，95% CI -0.356~-0.059，P=0.006)、持续时间(β=-0.227，95% CI -0.387~-0.066，P=0.006)、运动强度(β=-0.110，95% CI -0.218~-0.002，P=0.046)、饮食习惯(β=0.462，95% CI 0.295~0.556，P<0.001)和降糖药物治疗(β=-0.520，95% CI -0.720~-0.312，P<0.001)与空腹血糖相关。
结论
每周大于5次，每次30 min以上的中高强度运动是糖尿病患者的有效运动模式。低运动强度下，为达到预期效果，应增加运动频率或与较长的运动时间相结合。随着运动强度的增加，低运动频率与运动时间延长的关系减弱。
Keywords: 糖尿病, 运动疗法, 血糖控制, 体重指数
Abstract
Objective
Exercise is a key way to control the blood glucose, which can improve blood lipids and blood pressure, reduce glycated hemoglobin levels, and increase insulin sensitivity. It is of great significance for maintaining blood glucose homeostasis. This study aims to explore the optimal exercise combinations suitable for diabetic patients, and to provide scientific and effective personalized exercise guidance for diabetic patients.
Methods
The physical examination data and questionnaire results of were collected from the Third Xiangya Hospital of Central South University. The study was involved in 3 867 diabetes from January, 2020 to December, 2021. The basic information and living habits were obtained through questionnaires. The fasting blood samples were collected to measure the levels of total cholesterol (TCh), triglyceride, high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and fasting blood glucose. Physical measurements included height, weight, waistline, hipline, and blood pressure. Categorical variables were tested using chi-square tests, and continuous variables were tested using non-parametric Kruskal-Wallis test. Multiple linear regression model was used to analyze the relationship between exercise behaviors (frequency, duration, and intensity), years of exercise, diet habits, medicine, and fasting blood glucose. The relationship between different exercise behaviors and various indexes (BMI, blood pressure, blood lipids, blood glucose) was analyzed by multiple rising sun rose plots. The polar thermal diagram showed the relationship of exercise behaviors with the best expected effect.
Results
Non-parametric Kruskal-Wallis test showed that there were significant differences in other indexes except LDL-C (P=0.681) among groups with different exercise behaviors (all P<0.01). The multiple rising sun rose plots showed that diabetic patients who did moderate to high intensity exercise more than 5 times a week for more than 30 min each time had a healthier BMI, blood lipid levels, blood glucose levels, and blood pressure. Polar thermal diagram showed that low-intensity exercise once or twice a week requires 30 to 60 min or more of exercise to achieve the desired results. Multiple linear regression analysis showed that frequency (β=-0.208, 95% CI -0.356 to -0.059, P=0.006), duration (β=-0.227, 95% CI -0.387 to -0.066, P=0.006), intensity of exercise (β=-0.110, 95% CI -0.218 to -0.002, P=0.046), diet habits (β=0.462, 95% CI 0.295 to 0.556, P<0.001) and medicine (β=-0.520, 95% CI -0.720 to -0.312, P<0.001) were correlated with fasting blood glucose.
Conclusion
Moderate to high intensity exercise for more than 30 min and 5 times a week is the most beneficial combination for diabetes. Low exercise intensity should be combined with higher exercise frequency and longer exercise time to achieve the desired effect. With the increase of exercise intensity, the relationship between low exercise frequency and long exercise time is weakened.
Keywords: diabetes mellitus, exercise therapy, glycemic control, body mass index
糖尿病是最常见的代谢疾病之一，已影响全球超过4.4亿人。亚太地区糖尿病患者人数最多，近几十年来，该地区的糖尿病患病率急剧上升[1-2]。中国拥有14.13亿人口，估计有超过1.2亿人患有糖尿病，是所有国家中受糖尿病影响人数最多的国家。疫情阶段，糖尿病的患病率进一步增加，给医疗保健系统带来重大负担[3]。
运动是糖尿病健康管理的关键措施，在减脂减肥的同时，还可以通过改善血脂和血压，降低心脏代谢相关风险，减低糖化血红蛋白水平，提高胰岛素敏感性，这对维持血糖稳态具有重要意义[4-9]。有氧和阻力训练的结合，即联合运动，在缓解糖尿病病情方面比单独有氧或阻力训练更有效[10]。因此，该领域的许多主要国际运动组织将联合运动作为糖尿病的重要非药物疗法[11-13]。
仅考虑运动类型还不够全面，因为运动强度和运动持续时间的不同组合可能会影响患者的脂肪分布、血压和血糖。一些研究表明：高强度间歇训练(high intensity interval training，HIIT)与中等连续训练(moderate continuous training，MCT)具有较好的效果[14]，是多种疾病的可行替代方案，例如糖尿病[15]、心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)[16]和肥胖症[17]。
虽然联合运动与HIIT相结合的运动具有良好的燃脂效果，可以辅助药物有效控制血糖，但对糖尿病患者的身体要求较高，并不适用于所有糖尿病患者，不利于患者的长期依从。此外，这些运动行为在耗氧量方面不容易准确估计和控制，且在糖尿病人群中缺乏实践支持。
基于上述问题，我们希望通过循证找到更容易被糖尿病患者接受的最适组合运动来指导其日常运动。本研究将特定的运动方式，如步行、爬楼梯、快走、慢跑等，分别转换为低运动强度、中等运动强度或高运动强度，以代替耗氧量的计算，更便于糖尿病患者接受。因此，本研究旨在通过横断面研究分析糖尿病患者不同运动行为与各项生化指标的关系，找到运动频率、运动持续时间和运动强度的最佳组合，以及在不同运动频率和不同运动强度下缓解糖尿病相关指标的推荐运动持续时间，为糖尿病患者提供科学有效的个性化运动指导，促进疾病治疗向健康管理转变，从而提高糖尿病患者的健康素养和生存质量。
1. 资料与方法
1.1. 资料
本研究为横断面研究，数据来自2020年1月至2021年12月中南大学湘雅三医院健康管理中心的体检数据和问卷结果(n=103 649)，删除重复、空白、异常等不符合要求的数据(n=99 782)，共纳入3 867名糖尿病患者的数据。糖尿病患者的纳入标准：1)有糖尿病病史；2)空腹血糖≥7.0 mmol/L。本研究获得所有参与者的知情同意，研究方案得到中南大学湘雅三医院伦理委员会批准(审批号：快I 22206)。
1.2. 数据收集
应用中华医学会健康管理分会和中华健康管理学杂志共同发布的《健康体检基本项目专家共识》[18]获取参与者的人口学信息、用药史、生活习惯和运动行为。其中，使用降糖药赋值1，无降糖药物赋值0。饮食习惯的好坏通过6种具体行为的评分进行评价，包括按时吃三餐、经常吃夜宵、暴饮暴食、饮食口味、饮食爱好和主食结构。存在以下情况每项记1分：每周不能按时进食超过3次，每周吃1次以上的深夜零食，暴饮暴食，咸味饮食，饮食嗜好(喜欢吃泡菜、烟熏食物、高脂肪食物、甜点、辣、热、快餐等)。总分0~1定义为良好，2~3定义为一般，4~6定义为差。运动行为包括运动频率(每周1~2次，每周3~5次，每周5次以上)，运动持续时间(<30 min、30~60 min、>60 min)和运动强度(低强度、中等强度、高强度)，运动行为各指标由低到高分别赋值1、2、3。运动强度通常根据运动的最大心率百分比来判断，其中低强度定义为最大心率百分比<50%，心跳和呼吸正常，运动方式包括步行、钓鱼、门球等；中等强度定义为最大心率百分比50%~70%，心跳和呼吸加快但不急促，运动方式包括快走、慢跑、游泳、骑自行车、太极拳、瑜伽、交谊舞、力量锻炼；高强度定义为最大心率百分比>70%，心跳和呼吸加快，肌肉疼痛，运动方式包括有氧运动、跑步、快速攀爬、爬楼梯、球类运动。本研究通过问卷调查获得纳入对象的运动行为并进行运动强度分类[4, 8]。
1.3. 物理测量
身体测量包括身高、体重、腰围、臀围、收缩压和舒张压，每位患者使用相同的方法和仪器进行测量。体重指数是根据身高和体重计算的。上述指标的正常评估标准如下：体重指数为18.5~23.9 kg/m2；腰围为男性<90 cm，女性<85 cm；臀围为男性85~105 cm，女性75~80 cm；收缩压为90~140 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)；舒张压为60~90 mmHg。
1.4. 生化检验和评估
收集患者空腹血液样本，测量总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和空腹血糖水平。指标评估如下：总胆固醇<4.14 mmol/L为正常，≥4.14 mmol/L为增高；甘油三酯<0.56 mmol/L为偏低，0.56~1.70 mmol/L为正常，>1.70 mmol/L为增高；高密度脂蛋白胆固醇<1.04 mmol/L为偏低，1.04~1.55 mmol/L为正常，>1.55 mmol/L为增高；低密度脂蛋白胆固醇<2.6 mmol/L为正常，≥2.6 mmol/L为增高；空腹血糖3.89~6.10 mmol/L为正常，>6.10~7.00 mmol/L为糖尿病前期，>7.00 mmol/L为糖尿病。
1.5. 最佳运动组合评估
《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》[19]提及科学、合理的治疗策略包括对血糖、血压、血脂和体重的控制，我们分别考察空腹血糖、体重指数、血压、血脂水平，选出针对某一指标最有效的运动组合模式，再综合考察2个或多个指标，选出效果最佳的运动组合。
1.6. 统计学处理
采用SPSS 28.0统计学软件和R3.6.3软件对数据进行分析。计量资料用均数±标准差( ±s)表示，计数资料用例(%)表示。采用χ2检验分析人群在人口学特征、生活习惯、健康状况等方面是否存在差异；采用非参数Kruskal-Wallis检验分析糖尿病患者在不同运动频率、持续时间和强度组合下各项连续指标是否存在差异。采用旭日玫瑰图显示不同运动行为下各指标水平，极热图显示运动行为与最佳运动效果的关系。多元线性回归模型分析运动频率、持续时间、强度和年限对空腹血糖的影响。P<0.05为差异有统计学意义。
2. 结 果
2.1. 患者基本特征比较
纳入的3 867名糖尿病患者中，男性明显多于女性(P<0.01)；超重和肥胖人群占比71.60%；除总胆固醇(42.20%)外，其他血脂指标异常人群占比明显偏高，如甘油三酯增高人群占比61.91%，低密度脂蛋白胆固醇增高人群占比57.59%。空腹血糖正常的比例仅为4.37%。糖尿病人群饮食习惯、运动习惯普遍较好，饮食习惯差占比仅18.08%，97.72%人群每周至少有1次以上运动，69.18%人群每周运动3次及以上，72.85%人群每次运动30 min及以上，51.10%人群以低运动强度为主(表1)。
表1.
研究人群基本特征汇总表(n=3 867)
Table 1 Characteristics of the study population (n=3 867)
| 指标 | 分类 | 例(%) | P | 指标 | 分类 | 例(%) | P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 性别 | 女 | 885(22.89) | <0.01 | 体重指数/(kg·m-2) | <18.5 | 21(0.55) | <0.01 |
| 男 | 2 982(77.11) | 18.5~24.0 | 1 077(27.85) | ||||
| 饮食习惯 | 差 | 699(18.08) | <0.01 | 24.0~28.0 | 1 825(47.19) | ||
| 一般 | 1 818(47.01) | ≥28 | 944(24.41) | ||||
| 好 | 1 350(34.91) | 总胆固醇/(mmol·L-1) | <4.14 | 2 235(57.80) | 0.058 | ||
| 运动强度 | 不运动 | 88(2.27) | <0.01 | ≥4.14 | 1 632(42.20) | ||
| 低 | 1 976(51.10) | 甘油三酯/(mmol·L-1) | <0.56 | 36(0.93) | <0.01 | ||
| 中 | 1 148(29.69) | 0.56~1.70 | 1 437(37.16) | ||||
| 高 | 655(16.94) | >1.70 | 2 394(61.91) | ||||
| 运动频率 | 不运动 | 88(2.27) | <0.01 | 高密度脂蛋白胆固醇/ | <1.04 | 1 085(28.06) | <0.01 |
| 1~2次/周 | 1 104(28.55) | (mmol·L-1) | 1.04~1.55 | 2 428(62.79) | |||
| 3~5次/周 | 1 390(35.95) | >1.55 | 354(9.15) | ||||
| >5次/周 | 1 285(33.23) | 低密度脂蛋白胆固醇/ | <2.6 | 1 640(42.41) | <0.01 | ||
| 运动持续时间 | 不运动 | 88(2.27) | <0.01 | (mmol·L-1) | ≥2.6 | 2 227(57.59) | |
| <30 min | 962(24.88) | 空腹血糖/(mmol·L-1) | 3.89~<6.10 | 169(4.37) | <0.01 | ||
| 30~60 min | 1 819(47.04) | 6.10~7.00 | 244(6.31) | ||||
| >60 min | 998(25.81) | >7.00 | 3 454(89.32) |
非参数Kruskal-Wallis检验结果显示：除低密度脂蛋白胆固醇(P<0.05)外，其他指标在不同运动行为中差异均有统计学意义(均P<0.05，表2)。
表2.
研究人群不同运动行为间的特征比较
Table 2 Comparison of characteristics among different combination of exercise in study population
| 运动频率 | 运动时间/min | 运动强度 | n | 体重指数/(kg·m-2) | 腰围/cm | 臀围/cm | 收缩压/mmHg | 舒张压/mmHg |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1~2次/周 | <30 | 低 | 338 | 26.35±3.50 | 89.5±9.45 | 96.0±6.45 | 129.0±18.71 | 81.0±11.89 |
| 中 | 174 | 25.70±2.95 | 90.0±8.18 | 96.0±5.26 | 132.0±17.07 | 79.0±13.11 | ||
| 高 | 162 | 26.80±3.27 | 93.0±9.52 | 97.0±6.21 | 129.0±15.55 | 82.0±12.30 | ||
| 30~60 | 低 | 257 | 25.85±3.25 | 90.5±9.03 | 97.0±5.93 | 131.0±15.13 | 83.0±11.81 | |
| 中 | 217 | 25.90±3.23 | 90.0±9.23 | 96.0±5.90 | 133.0±14.85 | 79.0±9.82 | ||
| 高 | 84 | 25.80±3.29 | 88.0±9.29 | 97.0±6.16 | 126.0±17.56 | 78.0±11.74 | ||
| >60 | 低 | 52 | 25.90±3.06 | 91.0±9.68 | 98.0±6.79 | 133.0±14.08 | 84.0±13.63 | |
| 中 | 47 | 27.20±3.11 | 92.0±8.30 | 97.0±6.90 | 134.0±14.74 | 88.0±12.00 | ||
| 高 | 48 | 27.45±2.06 | 91.5±8.29 | 96.5±4.54 | 136.0±15.23 | 86.5±11.48 | ||
| 3~5次/周 | <30 | 低 | 154 | 25.10±3.29 | 88.0±9.39 | 95.0±6.73 | 131.0±16.25 | 82.0±10.78 |
| 中 | 68 | 25.50±3.55 | 90.0±8.47 | 96.0±5.37 | 134.0±21.82 | 81.0±12.77 | ||
| 高 | 67 | 25.40±3.14 | 89.0±8.87 | 95.0±4.86 | 131.0±17.39 | 80.0±10.92 | ||
| 30~60 | 低 | 480 | 25.00±2.96 | 90.0±8.20 | 96.0±5.70 | 136.0±16.05 | 81.0±10.77 | |
| 中 | 259 | 25.20±3.19 | 90.0±9.28 | 95.0±5.87 | 134.0±16.04 | 80.0±11.19 | ||
| 高 | 171 | 25.20±3.01 | 87.0±8.33 | 95.0±5.57 | 135.0±16.83 | 81.0±11.67 | ||
| >60 | 低 | 78 | 26.40±2.76 | 91.0±7.89 | 97.0±5.97 | 131.0±15.73 | 81.0±8.37 | |
| 中 | 65 | 26.50±3.30 | 91.0±9.58 | 98.0±6.69 | 128.0±11.23 | 82.0±8.59 | ||
| 高 | 71 | 25.85±3.29 | 89.5±9.22 | 95.5±5.88 | 130.0±16.03 | 81.0±11.36 | ||
| >5次/周 | <30 | 低 | 53 | 26.30±3.27 | 91.0±7.51 | 97.0±6.26 | 132.5±17.26 | 81.0±12.11 |
| 中 | 45 | 25.10±3.30 | 87.0±9.37 | 94.5±5.07 | 134.0±12.57 | 79.0±10.43 | ||
| 高 | 37 | 25.00±2.41 | 89.0±9.56 | 95.0±5.83 | 135.0±12.75 | 79.5±8.53 | ||
| 30~60 | 低 | 251 | 25.00±2.83 | 87.0±8.5 | 95.0±5.55 | 135.0±16.10 | 80.0±9.64 | |
| 中 | 157 | 26.40±3.33 | 90.0±9.55 | 94.0±6.59 | 136.0±17.69 | 86.0±11.45 | ||
| 高 | 134 | 24.90±2.73 | 90.0±8.77 | 95.0±5.41 | 133.0±17.85 | 77.0±11.27 | ||
| >60 | 低 | 145 | 27.90±2.57 | 95.0±7.29 | 97.0±5.61 | 133.0±15.23 | 81.0±9.32 | |
| 中 | 92 | 25.00±2.66 | 86.0±7.51 | 94.0±4.55 | 138.0±13.87 | 81.5±9.68 | ||
| 高 | 73 | 24.90±3.18 | 89.0±8.35 | 94.5±5.72 | 135.0±14.80 | 79.0±11.09 | ||
| 不运动 | 88 | 25.20±3.62 | 87.0±9.41 | 94.0±6.44 | 134.5±16.30 | 80.5±11.43 | ||
| H | 123.21 | 101.82 | 100.69 | 53.24 | 48.85 | |||
| P | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.002 | 0.006 |
| 运动频率 | 运动时间/min |
运动 强度 |
总胆固醇/(mmol·L-1) | 甘油三脂/(mmol·L-1) | 高强度密度脂蛋白/(mmol·L-1) | 低强度密度脂蛋白/(mmol·L-1) |
空腹血糖/ (mmol·L-1) |
饮食习惯/分 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1~2次/周 | <30 | 低 | 5.12±1.27 | 2.57±4.06 | 1.04±0.29 | 2.70±0.98 | 7.65±4.19 | 2.48±0.56 |
| 中 | 5.17±1.14 | 2.06±4.90 | 1.15±0.32 | 2.76±1.01 | 8.13±3.69 | 2.64±0.47 | ||
| 高 | 5.20±1.49 | 2.53±4.80 | 1.13±0.27 | 2.68±1.04 | 7.93±3.28 | 2.91±0.62 | ||
| 30~60 | 低 | 5.13±1.19 | 2.40±3.65 | 1.08±0.27 | 2.64±1.03 | 8.13±3.39 | 2.44±0.33 | |
| 中 | 5.13±1.01 | 2.40±3.68 | 1.14±0.21 | 2.67±0.96 | 8.26±2.99 | 2.78±0.52 | ||
| 高 | 5.23±1.10 | 2.31±3.55 | 1.10±0.28 | 2.77±0.95 | 8.45±2.38 | 2.66±0.46 | ||
| >60 | 低 | 5.02±1.12 | 2.49±1.26 | 1.22±0.32 | 2.74±1.01 | 8.84±4.26 | 2.28±0.31 | |
| 中 | 6.54±0.81 | 3.38±2.27 | 1.25±0.23 | 3.81±0.74 | 8.90±2.60 | 2.75±0.57 | ||
| 高 | 5.05±1.17 | 1.84±3.25 | 1.11±0.20 | 2.94±1.10 | 8.18±1.89 | 2.89±0.61 | ||
| 3~5次/周 | <30 | 低 | 5.08±1.26 | 2.18±4.10 | 1.13±0.28 | 2.73±1.13 | 7.78±2.84 | 2.23±0.25 |
| 中 | 5.10±1.08 | 1.77±2.59 | 1.19±0.24 | 2.84±0.83 | 7.84±3.01 | 2.63±0.58 | ||
| 高 | 5.16±1.03 | 1.99±3.02 | 1.16±0.23 | 2.84±0.92 | 7.84±3.07 | 2.46±0.39 | ||
| 30~60 | 低 | 5.01±1.08 | 2.24±2.18 | 1.06±0.25 | 2.78±0.94 | 8.35±2.18 | 2.12±0.21 | |
| 中 | 5.24±1.16 | 1.95±3.53 | 1.20±0.29 | 2.73±1.04 | 8.05±2.04 | 2.14±0.22 | ||
| 高 | 5.18±1.20 | 1.97±3.31 | 1.20±0.27 | 2.90±0.95 | 7.82±1.66 | 2.11±0.19 | ||
| >60 | 低 | 5.34±1.55 | 1.82±2.18 | 1.18±0.23 | 3.07±0.99 | 7.46±1.61 | 2.55±0.38 | |
| 中 | 5.00±1.10 | 1.86±1.90 | 1.18±0.23 | 2.86±1.01 | 7.93±1.60 | 2.33±0.26 | ||
| 高 | 5.05±1.28 | 2.19±5.02 | 1.16±0.22 | 2.85±1.05 | 7.78±1.56 | 2.31±0.24 | ||
| >5次/周 | <30 | 低 | 5.30±1.14 | 2.40±3.89 | 1.13±0.27 | 2.75±1.11 | 8.26±1.79 | 1.67±0.13 |
| 中 | 4.88±1.22 | 1.60±0.79 | 1.25±0.17 | 2.82±0.91 | 7.90±1.30 | 2.17±0.18 | ||
| 高 | 4.98±1.25 | 1.66±4.44 | 1.20±0.25 | 2.83±0.95 | 7.88±1.86 | 2.20±0.21 | ||
| 30~60 | 低 | 5.09±1.22 | 1.75±2.10 | 1.23±0.25 | 2.85±1.03 | 7.58±1.68 | 1.93±0.11 | |
| 中 | 5.42±1.20 | 2.81±3.33 | 1.18±0.25 | 2.71±0.91 | 9.67±1.69 | 1.76±0.13 | ||
| 高 | 4.63±1.03 | 1.60±1.61 | 1.13±0.23 | 2.61±0.90 | 7.97±1.53 | 1.77±0.17 | ||
| >60 | 低 | 5.01±1.09 | 1.97±1.66 | 1.16±0.25 | 2.72±1.02 | 8.42±1.43 | 1.74±0.12 | |
| 中 | 4.95±1.57 | 1.61±3.64 | 1.18±0.33 | 2.82±0.86 | 8.20±1.48 | 1.72±0.15 | ||
| 高 | 5.06±1.00 | 1.83±1.02 | 1.17±0.30 | 2.85±0.90 | 7.84±1.80 | 1.79±0.21 | ||
| 不运动 | 5.03±1.28 | 1.50±4.68 | 1.23±0.26 | 2.79±1.01 | 7.98±3.56 | 2.89±0.49 | ||
| H | 65.08 | 210.64 | 119.84 | 23.08 | 91.23 | 18.57 | ||
| P | <0.001 | <0.001 | <0.001 | 0.680 | <0.001 | <0.001 |
1 mmHg=0.133 kPa。
2.2. 糖尿病运动的最佳组合
以体重指数、腰围和臀围为观察指标，发现每周超过5次，每次60 min以上的高强度的运动效果最佳。然而，按臀围指标的运动效果显示中等强度>高强度>低强度，即最佳运动组合为中等强度，每周5次以上，持续60 min以上(图1A)。中等强度，每周3~5次，每次60 min以上的运动组合对于糖尿病患者血压的控制效果最佳(图1B)。在总胆固醇和甘油三酯方面，控制血脂最佳运动组合为高强度，每周5次以上，持续60 min以上；在高密度脂蛋白胆固醇方面，最佳组合为中等强度，每周5次以上，持续60 min以上；低密度脂蛋白胆固醇组间差异无统计学意义 (图1C)，因此未进行分析。在空腹血糖方面，血糖控制的最佳组合是高强度，每周5次以上，每次30~60 min(图1D)。
图1.
旭日玫瑰图
Figure 1 Nightingale rose chart
Diabetes patients with moderate to high-intensity exercise >5 times a week and >60 minutes each time have a healthier condition. A: Average BMI, waist circumference, and hip circumference corresponding to different exercise behaviors; B: Average systolic and diastolic blood pressure values corresponding to different exercise behaviors; C: Average total cholesterol, triglyceride, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol levels corresponding to different exercise behaviors; D: Average fasting blood glucose values corresponding to different exercise behaviors.
极热图分析显示：每周1~2次的低强度运动需要30~60 min或更长时间才能达到预期的效果；在中高运动强度下，不需要较长的运动时间就可以达到，这可能与运动强度增加有关(图2)。更高强度的运动(每周≥5次)与更好的运动效果(较低的体重指数、总胆固醇、甘油三酯、空腹血糖和更高的高密度脂蛋白胆固醇水平)相关。
图2.
极热图
Figure 2 Polar thermal diagram
The diagram is drawn based on the polar area graph and the non-parametric Kruskal-Wallis test results to show the exercise duration required by different exercise intensity and frequency to achieve the desired effect. The shades of color indicate the duration of each session, with red indicating more than 60 minutes.
2.3. 空腹血糖的影响因素
以运动频率、持续时间、强度、年限，饮食习惯，是否使用降糖药物治疗为自变量，空腹血糖为因变量进行多元线性回归分析，得到模型：空腹血糖=9.134-0.208×运动频率-0.227×每次持续时间-0.110×运动强度-0.520×服用降糖药+0.426×饮食习惯。多元线性回归分析显示：降糖药物和饮食习惯对空腹血糖的影响很大，回归系数分别为-0.520(95% CI -0.72~-0.312，P<0.001)和0.462(95% CI 0.295~0.556，P<0.001)，运动频率、持续时间和强度与空腹血糖存在一定关系，回归系数分别为-0.208(95% CI -0.356~-0.059，P=0.006)、-0.227(95% CI -0.387~-0.066， P=0.006)和-0.110(95% CI -0.218~-0.002，P=0.046；图3)。该模型的R 2值为0.362，意味着独立变异可以解释空腹血糖变化的36.2%。F检验显示模型有效(F=41.81，P<0.001)。模型的多重共线性检验示模型中的方差膨胀系数(variànce inflation factor，VIF)均小于5，说明不存在共线性问题。而且D-W值接近2，表明模型中没有自相关，样本数据之间没有相关性，模型良好。此外，该模型显示运动年限对空腹血糖无显著影响(P=0.949)。
图3.
多元线性回归模型分析饮食习惯、降糖药物、运动对空腹血糖的影响
Figure 3 Multiple linear regression model analyzes the effects of dietary habits, medicine, exercise on fasting blood glucose
A: Forest map. 95% CI shows regression coefficients for dietary habits, hypoglycemic drugs, exercise intensity, frequency, and duration. B: Result of equation model. Variables with significant difference in the regression coefficient are displayed. *P<0.05, **P<0.01.
3. 讨 论
本研究表明：每周进行5次以上，30~60 min或更长时间的中高强度运动对改善体重指数，降低血脂和控制血糖有很好的效果。具体来说，每周5次以上，每次60 min以上的高强度运动人群体重指数、腰围、总胆固醇和甘油三脂水平控制较好；每周5次以上，每次30~60 min的中高强度运动糖尿病人群空腹血糖控制较好，但是对于低密度脂蛋白胆固醇的改善，运动训练没有显示明确效果。
运动对2型糖尿病具有积极的改善作用，美国糖尿病预防项目多中心研究证实，强化运动干预减重5%~7%能够使2型糖尿病患病风险降低16%[20]，每次30~60 min，≥5次/周，中等强度有氧和力量运动可改善血糖和心血管参数[8, 21-22]。然而，很少有临床医生将运动明确列入糖尿病患者的治疗方案中，究其原因，主要是缺乏关于如何实施运动疗法，特别是长期运动疗法的信息和临床证据。本研究通过分析各种运动强度、运动持续时间、运动频率的组合模式，为实施个性化运动疗法提供参考。
调查[23]发现只有约30%的糖尿病患者能完成推荐的运动，最常见原因是时间不便利。考虑到相当多的糖尿病患者每周运动不能达到5次，因此我们分析了在运动频率和运动强度有限的情况下如何合理安排运动时间。统计[24-25]发现：适当降低运动强度，减少运动频率(如每周1~2次)，可以考虑延长每次运动时间来补偿，关键是保证能量消耗相当。本研究显示：30~60 min或60 min以上运动时间比较合适，而每周如果能满足足够的运动频率，一次运动可以不需要很长时间，即低频率与长时间密切相关，高频率与短时间密切相关，建议糖尿病患者在进行日常运动时应根据自身情况选择合适的时间和频率，盲目延长运动时间可能导致努力和效果不成比例。此外，本研究还发现：随着运动强度的增加，低频率和长时间之间的关联变得不那么明显。这可能是运动强度带来的影响，表明每周运动时间有限的糖尿病患者，如果身体条件允许可以通过增加运动强度来节省大量时间，当然，不能忽视高强度运动所带来的骨骼、肌肉损害[26]。有趣的是，在高强度、高频率(每周>5次)运动的条件下，仍需较长时间的运动才能达到最佳效果。中等运动强度、高频率和较长持续时间更有可能受到身体状况良好的糖尿病患者的青睐，本研究显示这种类型的锻炼与更健康的体重指数、血脂和血糖水平有关。因个人需求、个人爱好和时间长短等条件不同，运动组合可以灵活、个性化选择，只要能量消耗相当，都可以达到类似效果。因此，运动医学专家和糖尿病协会声明，运动处方倾向于“身体活动”而并非强制“运动疗法[4]。像本研究中纳入的散步、快走等身体活动只要坚持一定的运动频率和时间，也可以获得控制血脂、血糖的效果。
在3 867名糖尿病参与者中，69.18%的患者有坚持每周运动3次以上的习惯，表明糖尿病患者大都有健康的生活方式，这与近年来各糖尿病防治指南将生活方式干预纳入糖尿病管理的重要组成有关。本研究调查发现：只有1.89%的糖尿病患者在日常活动中有加强运动的习惯，48.33%以散步为主，21.28%坚持快走或慢跑。大多数人倾向于选择简单的运动方法，例如不需要专业设备的散步和慢跑。这意味着尽管许多研究[27-30]表明有氧训练和阻力训练的结合可能是缓解糖尿病的最有效方法，然而运动组合的参与情况表明阻力训练还没有被广泛采纳和应用，我们需要对糖尿病患者进行更多的联合训练教育。
本研究回归分析结果发现：除降糖药物治疗、饮食习惯对空腹血糖影响较大外，运动强度、运动频率和每次运动持续时间都对空腹血糖有显著影响，因此，糖尿病患者的运动干预建议综合考虑运动强度、频率和持续时间。运动年限对空腹血糖影响较小可能与空腹血糖为一时性指标有关，运动年限对血糖的效果还需要观察其他能反映较长时间血糖水平的指标，比如糖化血红蛋白，糖化白蛋白等。
本研究也有一些局限性：1)没有细分降压、降脂和降糖药物以及糖尿病患病年限的影响；2)没有对1型和2型糖尿病患者进行单独分析；3)横断面研究的特点决定了我们无法明确糖尿病指标与模式选择之间的因果关系；4)因为调查人群量大，运动时心率监测指标不全，仅根据问卷填写运动形式进行运动强度分类较为粗略。
总之，运动可以瘦身塑形，减少脂肪和降低血糖水平，但过度的运动对降低血糖并没有显著效果。每周5次，每次30 min以上的中高强度运动是改善糖尿病患者上述监测指标的最佳运动组合。在低运动强度下，需要与较高运动频率和较长运动时间配对才能达到预期效果。随着运动强度的增加，低运动频率和长时间运动之间的相关性减弱。未来可进行广义线性建模以确定运动频率、持续时间、强度、年限和饮食习惯与空腹血糖的独立关联。
基金资助
湖南省自然科学基金(2023JJ30817)；长沙市自然科学基金(kq2208347)。
This work was supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province (2023JJ30817) and the Natural Science Foundation of Changsha (kq2208347), China.
利益冲突声明
作者声称无任何利益冲突。
作者贡献
林艳辉 论文设计、撰写与修改，数据分析；曹霞、王建刚 论文设计、指导及修改；刘豫 论文指导。所有作者阅读并同意最终的文本。
原文网址
http://xbyxb.csu.edu.cn/xbwk/fileup/PDF/2023111721.pdf
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