文章信息
- 高星星, 王丽敏, 刘晨一, 张梅.
- Gao Xingxing, Wang Limin, Liu Chenyi, Zhang Mei
- 身体活动与2型糖尿病的关联性研究进展
- Research on the association between physical activity and type 2 diabetes
- 中华流行病学杂志, 2022, 43(10): 1681-1684
- Chinese Journal of Epidemiology, 2022, 43(10): 1681-1684
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn112338-20211129-00923
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文章历史
收稿日期: 2021-11-29
2. 包头医学院公共卫生学院, 包头 014040
2. School of Public Health, Baotou Medical College, Baotou 014040, China
2型糖尿病(T2DM)是由遗传因素和环境因素共同作用形成的多基因遗传性复杂疾病,主要表现为高血糖症、胰岛素抵抗和以相对受损的胰岛素分泌为特征的异质性代谢障碍[1]。伴随社会经济的发展、居民生活水平的提高、生活方式的转变、医疗水平的提升以及老龄化进程加速,我国成年居民的T2DM患病率从2002年的2.6%上升到2018年的11.9%,已成为影响我国居民健康的重要公共卫生问题[2-3]。身体活动不足是包括T2DM在内的主要慢性病发生、发展的重要危险因素,适宜的身体活动模式及水平则对T2DM的防治有着积极的意义。本文就近年来国内外针对身体活动与T2DM发生、发展和死亡之间关系的研究进展及成果进行综述,以期为我国一般和高危人群T2DM预防及患者管理的策略和措施提供一定理论依据。
一、身体活动概述1. 身体活动模式及测量方法:身体活动又称体力活动,是骨骼肌收缩产生的任何可消耗能量的活动。根据活动的特点和目的,可将其分为职业性、交通性(包括步行和骑脚踏自行车)、家务性和休闲性身体活动。任何活动都需要机体消耗氧气进行代谢所产生的能量来支持,而代谢当量(MET)即是衡量身体运动时耗氧速度的单位。1 MET约相当于一个人在静息状态不做任何活动时,每分钟的氧气消耗量。MET值越大,代表消耗的能量越多,运动强度越高[4]。不同类型的身体活动通常可根据MET值分为三种强度:< 3.0 MET为低强度,3.0~5.9 MET为中等强度、≥6.0 MET为高强度[5]。身体活动水平可由主观测量法和客观测量法进行测量。主观测量法包括主观观察法和身体活动问卷。常用的身体活动问卷包括国际身体活动问卷[6]和全球身体活动问卷[7]。客观测量法是通过一些特定的设备、仪器或者试剂对身体活动进行测量,包括气体分析法、测热法、双标水法、心率测量法、运动传感器法、可穿戴智能设备等[8-9]。
2. 成年人身体活动状况:WHO发布的《WHO身体活动和久坐行为指南》建议成年人每周至少进行150~300 min中等强度或者70~150 min高强度有氧身体活动,或者中高强度活动当量相结合[4]。2016年,全世界依然有27.5%的成年人未达到WHO推荐的身体活动标准,这意味着超过14亿成年人可能患上或者加剧与身体活动不足有关的疾病[10-11]。目前,反映我国居民身体活动总体水平及模式的研究较少。Ng和Popkin[12]报告我国成年人的身体活动总量从1991年的385.9 MET-h/周下降到2009年的212.8 MET-h/周,并预测到2030年将持续下降为188.5 MET-h/周。Hallal等[13]2012年的研究曾报告中国成年人身体活动不足率为31%,而中国慢性病及危险因素监测结果显示,2013年我国16.3%的成年人身体活动未达WHO推荐的最低标准[14]。
二、身体活动与T2DM的发生1. 中、高强度身体活动与T2DM的发生:T2DM病因和发病机制复杂,至今尚未完全阐明。针对身体活动与T2DM发病的研究总体认可高强度身体活动有助于降低T2DM的发生风险[15-17],而中、低强度身体活动与T2DM发生的关联存在争议。Llavero-Valero等[15]发现地中海地区年轻人身体活动的强度越高,患T2DM的风险越小。与中低强度身体活动相比,高强度身体活动显著降低了48%的T2DM相对风险(HR=0.52,95%CI:0.34~0.80),而中低强度身体活动并未改善T2DM的发生风险(HR=0.93,95%CI:0.73~1.20)。Yerramalla等[16]对英国伦敦9 987名成年人进行随访调查后发现,相比于从不进行高强度身体活动的人群,每周进行至少2 h高强度身体活动的成年人可降低19%的T2DM发生风险(HR=0.81,95%CI:0.70~0.93);相比于从不进行中高强度身体活动的人群,每周任何时间的中高强度身体活动可降低15%的T2DM发生风险(HR=0.85,95%CI:0.75~0.97)。Honda等[17]对日本26 628名30~64岁工人(无癌症、糖尿病、心血管疾病或中风史)进行长期随访发现,单独进行高强度身体活动(HR=0.89,95%CI:0.56~1.41)或中高强度相结合的身体活动(HR=0.76,95%CI:0.52~1.11)(中等强度:3~6 MET;高强度:> 6 MET),无论是否高于身体活动推荐水平(7.5 MET-h/周)[高强度身体活动(HR=0.68,95%CI:0.44~1.06),中高强度身体活动相结合(HR=0.70,95%CI:0.44~1.11)]都可以降低T2DM的发生风险。相比之下,即使超过推荐的身体活动水平,仅中等强度的身体活动(HR=1.07,95%CI:0.88~1.30)也与降低T2DM的发生风险无关。
2. 身体活动水平与T2DM的发生:不同程度身体活动水平对降低T2DM的发病风险效果不同,身体活动水平越高,发病风险越低。Naseri等[18]针对20~39岁和≥40岁年龄组共3 905名女性的研究显示,≥40岁女性中,与低水平身体活动女性(< 600 MET-min/周)相比,高水平(≥3 000 MET-min/周)和中等水平身体活动者(600~2 999 MET-min/周)的T2DM发生风险分别降低37%(HR=0.63,95%CI:0.43~0.94)和36%(HR=0.64,95%CI:0.43~0.95),但在20~39岁年轻女性中并未发现明显的相关关系。Lao等[19]针对我国44 828名20~80岁空腹血糖受损患者的研究提示,与不活跃(< 3.75 MET-h/周)的患者相比,休闲性身体活动水平处于低(3.75~MET-h/周)、中等(7.50~MET-h/周)和高水平(≥15.00 MET-h/周)者的T2DM发病风险依次降低了12%(HR=0.88,95%CI:0.80~0.99)、20%(HR=0.80,95%CI:0.71~0.90)和25%(HR=0.75,95%CI:0.67~0.83)。Smith等[20]研究发现,身体活动水平与T2DM的发病风险呈现曲线关系,相较于身体活动水平为0的研究对象,每周身体活动水平(MET-h/周)达到11.25、22.50、60.00的人群,T2DM的发病风险分别降低26%(RR=0.74,95%CI:0.20~0.31)、36%(RR=0.64,95%CI:0.27~0.46)和53%(RR=0.47,95%CI:0.34~0.65)。对于健康群体和T2DM患者,《WHO身体活动和久坐行为指南》《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》均推荐每周至少150 min中等强度的身体活动,以获得实质性的健康益处。但是T2DM患者的身体活动需要在相关专业人员的指导下进行[4, 21]。
三、T2DM患者的身体活动状况及与血糖控制和并发症的关联1. T2DM患者的身体活动状况:运动治疗是糖尿病“五驾马车”治疗框架的重要组成。Yao等[22]在我国上海市进行的随机对照干预试验中,799名18~85岁T2DM患者的基线身体活动水平的均值和中位数分别为67.9 MET-h/周和59.5 MET-h/周,远低于2009年我国成年人的平均水平213 MET-h/周。左满芳等[23]针对我国石河子市299例社区T2DM患者的研究显示,T2DM患者总身体活动量中位数为2 079 MET-min/周(P25,P75:786,3 612 MET-min/周),与Cloix等[24]报告的法国T2DM患者总身体活动量2 079 MET-min/周相同。Bazargan-Hejazi等[25]报告发现的美国白人、非洲裔美国人和西班牙裔共计871名T2DM患者中,分别有67.1%的白人、39.2%的非洲裔美国人和55.1%的西班牙裔自报身体活动水平达到500 MET-min/周。Cassidy等[26]通过一项大型队列研究纳入英国502 664名37~63岁的成年人,将研究对象按照疾病状况分为无疾病组、心血管疾病(CVD)组、T2DM组和T2DM+CVD组,最终发现不同组的总身体活动水平(MET-min/周)分别为103 993、113 469、4 074和11 574,T2DM组的身体活动水平远低于其他组。Palakodeti等[27]报告美国北加利福尼亚州6 853名平均年龄60.2岁的T2DM患者中,只有16%的患者报告在研究期间达到了推荐的中高强度身体活动强度(≥150 MET-min/周)。
2. 身体活动与血糖控制:适宜且充足的身体活动是T2DM患者良好控制血糖的基石。Slaght等[28]通过对T2DM青年患者的调查发现,经常进行有规律的高强度身体活动者的糖化血红蛋白相比于非高强度身体活动者低约1个百分点。Siddiqui等[29]按照一天内的行走步数将非洲地区18~65岁的T2DM患者分为活跃组(≥7 000步/d)和对照组(要求保持日常活动)。三个月后,相比于对照组,活跃组的糖化血红蛋白平均下降1.04%。Masuda等[30]在T2DM患者出院后6个月内,通过三轴加速度计测量每日步数,并将平均每日步数按照四分位数分为4组,评价身体活动和血糖控制的关系。相比于Q4组,Q1组(OR=8.55,95%CI:1.43~51.23)和Q2组(OR=15.62,95%CI:2.63~92.87)血糖控制不良的风险显著上升,提示T2DM患者长期较低的身体活动水平不利于其有效控制血糖。Wang等[31]对9 509名平均年龄为49.4岁的T2DM患者调查发现,身体活动从不活跃(< 5 000步/d)到活跃(≥5 000步/d)的患者,平均每周的FPG降低13.00(95%CI:-22.60~-3.14)mg/dl,如果T2DM患者≥8 000步/d,每多走一天,一周的平均FPG则会减少0.47(95%CI:-0.77~-0.16)mg/dl。
3. 身体活动与T2DM并发症:积极进行身体活动可降低T2DM并发症的发病风险。Bukht等[32]对孟加拉国977名T2DM患者的调查中发现,不活跃或低强度身体活动水平(< 150 MET-min/周)与高血压、视网膜病变和肾病均相关(P < 0.001)。Blomster等[33]从20个国家招募11 140名T2DM患者,研究发现T2DM患者如果每周至少进行15 min的中等或高强度身体活动,5年内主要心血管事件(HR=0.78,95%CI:0.69~0.88)以及微血管并发症(HR=0.85,95%CI:0.76~0.96)的发生率低于不活跃或仅进行低强度身体活动的患者。Chen等[34]针对1 142名 > 65岁美国T2DM患者的研究发现,与对照组相比,身体活动充足(≥600 MET-min/周)的T2DM患者发生脑卒中(OR=0.64,95%CI:0.45~0.90)、肾衰竭(OR=0.71,95%CI:0.52~0.97)以及中度下肢并发症(OR=0.71,95%CI:0.51~0.99)、下肢截肢(OR=0.31,95%CI:0.11~0.85)的风险均显著降低。de Oliveira等[35]针对巴西T2DM老年女性患者的研究发现,与身体活动不足者相比,高水平身体活动者(每周至少3 d,每天进行≥20 min的高强度身体活动,或每周至少5 d,每天进行≥30 min中等强度身体活动和/或步行,或每周中高强度身体活动和/或步行累积时间≥150 min)的血清同型半胱氨酸水平和心血管风险评分更低,更不易患心血管疾病。
4. 身体活动与T2DM相关死亡:Bakrania等[36]通过对712名T2DM高危成年人进行的5.7年的随访发现,每日中等或高强度身体活动时间每增加10%,全因死亡风险降低5%(HR=0.95,95%CI:0.91~0.98)。T2DM患者进行中高强度身体活动都与较低的全因死亡率相关(HR=0.61,95%CI:0.41~0.93),而按照或高于建议(≥2.5 h/周的中高强度身体活动或≥1.25 h/周的高强度身体活动)进行身体活动是避免心血管疾病相关死亡的必要条件[16]。Sone等[37]对日本1 702名平均年龄为58.5岁的T2DM患者随访8.05年,发现休闲性身体活动水平较高的T2DM患者(≥15.4 MET-h/周)相比身体活动水平低的T2DM患者(≤3.7 MET-h/周),死亡率显著下降(HR=0.49,95%CI:0.26~0.91)。Geidl等[38]基于前瞻性队列研究的一项Meta分析表明,T2DM患者每周每增加10 MET-h的身体活动,死亡率便会降低4%(HR=0.96,95%CI:0.93~0.99)。
四、结语现有研究证据支持身体活动对预防T2DM的积极效益,且身体活动强度和水平越高,T2DM发病风险越低。对于T2DM患者而言,较高水平的身体活动不仅可有效控制糖化血红蛋白,还可降低T2DM并发症的发生风险和全因死亡风险。
然而,既有针对身体活动和T2DM的关联性研究仍存在一定的局限性。如研究多采用问卷自报的信息来评价身体活动水平,基于工具采集的身体活动数据分析与T2DM关联的研究少见报告;研究主要集中于评估总体身体活动强度和水平对T2DM发生和发展的影响,尚缺乏针对不同身体活动类别,如职业性活动、家务活动、交通性活动和休闲性活动与T2DM的关联性研究;现有研究暂时没有对T2DM患者血糖控制的最佳身体活动水平推荐值的数据支持。随着信息技术的发展,可穿戴设备使用依从性和数据采集精度的提升,基于真实采集的客观数据的研究预期将成为未来身体活动与T2DM关联性研究的方向,从而为进一步明晰身体活动强度、水平和模式与T2DM发生、发展和相关死亡的相关性提供更加有力的证据,进而助力一般人群和高危人群T2DM的有效预防,以及T2DM患者并发症的精准防控。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
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