想靠运动有效控糖？那你还得掌握这2个技巧！| EASD 2021

*仅供医学专业人士阅读参考

运动方式和运动时间也是有讲究的！

生命在于运动。运动不仅是人们强身健体的重要方式，也是糖尿病治疗中的“五架马车”之一。作为2型糖尿病（T2DM）综合治疗中的重要一环，掌握好运动的时间和方法，或许可以让运动对于T2DM的治疗效果发挥最大的作用。

在今年的欧洲糖尿病研究协会（EASD）年会上，来自瑞典的Juleen Zierath教授以运动生理学为基础阐述运动对骨骼肌的影响，进而总结出运动对机体新陈代谢调节效益最大化的方法。

图1 Juleen Zierath教授及其演讲的主题

运动或可改善血糖水平

机体大多数器官系统都会受到运动的影响，当我们动起来时会触发多个稳态反应以供给高需求的器官系统（图1）。

图2 运动触发多个稳态反应以供给高需求的器官系统

在T2DM中，胰岛素抵抗使骨骼肌摄取和利用葡萄糖的能力受损。华盛顿医学院的研究人员发现，骨骼肌的收缩甚至可以促进糖尿病大鼠对葡萄糖的摄取，且不依赖胰岛素。这是否证实运动也是治疗T2DM一种有效方法呢？

早在1988年，John O. Holloszy等人就招募了一批轻度非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM）的患者，让试验组人员进行1周的锻炼后测量葡萄糖耐量的改变，结果显示，坚持运动的轻度NIDDM患者血糖水平比不运动的患者更低（图2），说明运动对NIDDM有一定疗效。

图3 运动对NIDDM有一定疗效

2006年，Donal O'Gorman等人的研究纳入了7位肥胖中年男性和8位肥胖且患有T2DM的中年男性，两组均进行同等强度的体育训练，通过相关检测手段发现，运动训练可以增强T2DM患者体内胰岛素介导的糖酵解和葡萄糖转运体（GLUT4）的活性（图3）。这种效应在运动1周后更为明显：相较于运动后16h而言，运动后1周GLUT4的转运速率和细胞表面分布密度均显著提升。

图4 运动训练可以增强胰岛素介导的糖酵解和GLUT4的活性

有氧运动联合无氧运动，改善IR效果更好

运动可分为无氧运动和有氧运动，无氧运动以100米短跑为代表，而有氧运动以马拉松长跑为代表。

当人在进行100米短跑时，主要的功能骨骼肌可快速糖酵解纤维，这种肌细胞中含有快速型肌球蛋白ATP酶和较高浓度的糖酵解酶，用以供给爆发性动作的能耗需要；而跑马拉松时起主要作用的骨骼肌为慢氧化纤维，该肌细胞含有慢速型肌球蛋白ATP酶，有较高的氧化能力，增强细胞对胰岛素的敏感性，用以维持长时间的重复性活动。

所以，骨骼肌最大的可塑性并不是随意收缩的特性，而在于新陈代谢的机制。有氧运动使骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性增强这一特点，为T2DM患者提供了一条新的治疗思路。

有趣的是，Savikj等人发现当有氧运动和无氧运动两者结合时会产生协同效应。无氧运动如举重能使肌细胞代偿性肥大，增加肌纤维强度和乳酸代谢能力，为有氧运动的上述效应起到了增益效果。由此可见，有氧联合无氧运动才是T2DM患者最好的运动搭配。

近些年的研究发现，骨骼肌的代谢受多条通路调节，如腺苷酸激活蛋白激酶 (AMPK) 通路、R225Qγ3通路以及钙调神经磷酸酶通路等（图5）。

图5 骨骼肌的代谢被多条通路调节

还有研究者发现，环境因素可直接影响代谢的表观遗传，如环境污染、营养供给和运动频率等。

下午是一天中运动的最佳时间

要使运动发挥包括促进骨骼肌对胰岛素敏感性在内的效果，除了选择有效的运动外，还要注意运动的时间。Paolo Sasspme-Corsi等多位研究人员得出了一致的结论：白天运动顺应机体新陈代谢的节律，对机体有利；而晚上运动则无法发挥出其应有的效果。为什么会这样呢？

我们都知道，人类有白天活动、晚上休息的生物钟。这样的生物钟受控于神经元发出的规律性信号，同时将这样的信号传递至外周器官组织，使得骨骼肌、脂肪组织和肝脏等器官都存在着昼夜节律，例如骨骼肌细胞在白天时耗氧较多、糖酵解活动较强（图6）。

图6 机体代谢的节律决定于分子昼夜节律

生物钟会参与机体复杂生物学的许多方面，包括人类在内的多细胞有机体都会利用相似的机制来控制昼夜节律，生物钟能够调节很大一部分基因的表达。

如period基因编码的一种名为PER的特殊蛋白在夜晚时会在细胞中进行积累，而白天就会发生降解，所以PER蛋白的水平会在24小时的循环状态下进行波动，并且同昼夜节律钟同步发生，这就是分子昼夜节律，是调节代谢节律的终极机制。

一种经过仔细校准的昼夜节律会促进机体的生理学机制适应每天不同阶段，这对于机体健康至关重要。Shogo Sato等人就发现，在白天运动可以“放大”对代谢的影响，如促进葡萄糖的摄取和利用，增加骨骼肌对胰岛素的敏感性等。

或许有读者会问，白天具体什么时候运动对身体的好处最大呢？这个问题Savikj等人也想过，于是他们将一天中不同时间进行运动的降血糖作用进行了对比，发现T2DM患者在下午3~5点运动时血糖的降低程度更明显，所以选在这个时间运动是最好不过的啦。

图7 T2DM患者在下午运动时血糖的降低程度更明显

总结

机体大多数器官系统都会受到运动的影响，包括骨骼肌。研究人员发现，有氧联合无氧运动使骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性增强，这为T2DM患者提供了一条新的治疗思路。此外，在白天（尤其是下午）运动可以使运动的上述效益最大化，其机制与分子昼夜节律密切相关。

 

参考资料：

[1]Saviki and Zierath Diabetoloaia. 63:1491-1499, 2020

[2]Karlsson HK. Diabetes 54:1692-1697, 2005

[3]Deshmukh A. Diabetes 55:1776-1782, 2006

[4]Diabetes Care 11:613-618, 1988

[5]O'Gorman DJ, et al. Diabetologia 49:2983-92, 2006

本文首发丨医学界内分泌频道

本文作者丨小码达

责任编辑丨曹前