抗阻训练强度对2型糖尿病患者血脂水平影响和Meta分析

袁瑞,樊腾龙,李子颐,吕全军

(1.上海理工大学 体育教学部,上海 200093;2.韩国启明大学 体育学院,大邱 42601,韩国;3.郑州大学 体育学院(校本部),郑州 450001;4.韩国全州大学 体育学院,全州 55069,韩国;5.郑州大学第一附属医院,郑州 450052)

近年来研究发现,高收入国家糖尿病患者的死亡率正在下降,但由于人口结构和生活方式的不同,糖尿病对社会的影响仍在增加[1].心血管风险在成人糖尿病患者群体中远远高于非糖尿病患者,动脉粥样硬化性心血管疾病也是导致2型糖尿病患者(T2DM)死亡和残疾的主要原因[2].动脉粥样硬化的主要指标有甘油三酯(TG),高密度脂蛋白胆固醇(HDL)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL),在2型糖尿病人群中TG、LDL对动脉粥样硬化性心血管疾病的预测作用也超过了血红蛋白(HbA1c)[3].因此,监控T2DM患者的血脂水平对于T2DM患者维持健康水平非常重要.在非糖尿病患者中,抗阻运动已被证明可以降低血脂并对心血管疾病有保护作用[4],抗阻运动也被认为是和饮食、药物一样,被推荐为治疗T2DM患者的手段.由于抗阻运动自身的低成本性,区别于有氧运动的特殊性和非药理学的治疗本质,其在T2DM患者和医护群体中很受欢迎[5].

抗阻训练对2型糖尿病血脂水平影响的RCT实验有很多,但是Meta分析类文章却不多,关于抗阻训练对T2DM患者治疗效果的Meta分析更多地将重心放在血红蛋白方面.虽然血红蛋白含量是判定2型糖尿病患者的重要指标[6],但血脂水平作为糖尿病患者心血管风险的重要指标是2型糖尿病患者死亡和残疾的潜在危险因素[7].2014年的一项相关研究中由于纳入研究异质性过高,只进行了描述性分析,没有合并效应量进行后续的Meta分析[8].本研究选择更加全面的文献数据库、更科学的文献搜集策略,本研究的异质性检验I2<50%、P>0.1,满足Meta分析的要求,研究在PROSPERO平台注册(注册编号:CRD42022337345).

1 方 法

1.1 数据源和检索策略

研究在PRISMA声明指导下,通过对PubMed,EMBASE,EBSCO host,Cochrane Library,WOS,Scopus数据库进行检索,检索截止日期为2022-04-05.检索策略采用数据库提供的主题词与自由词结合的检索策略,WOS数据库的检索策略:(TS=(non insulin dependent diabetes mellitus)OR TS=(Diabetes Mellitus Type 2))AND(TS=(resistance training)OR TS=(resistance exercise))AND TS=(randomized controlled trials),详细的检索策略见附表Ⅰ.将6个数据库检索到的文献下载导入Endnote X9,在Endnote里进行重复文献的自动和手动删除.剩余的文献由2名人员单独进行筛选.

1.2 纳入和排除标准

1.2.1纳入标准

①研究类型为随机对照实验,语种为英文;②研究对象为年龄大于等于17岁的2型糖尿病患者;③干预组包含只采取抗阻训练干预措施的干预组,对照组为未进行任何训练或只进行拉伸运动;④结果指标包含TG,TC,HDL,LDL至少一个指标.

1.2.2排除标准

①随机对照实验的干预周期小于8周;②研究对象除了患有2型糖尿病外还有其他疾病(例如:代谢综合征)或者还包括正常人群;③结局指标没有以M±SD或者M±SE的形式在论文中展示,或者没有结局指标并且数据指标索取无果;④重复发表的文献.

1.3 数据的提取和文献质量评估

所有纳入的研究均为报告TG,TC,HDL,LDL在基线水平存在显著差异,因此数据提取只提取试验后的数据.2名研究人员用EXCEL对纳入的文献进行数据提取,用统一的表格提取相关数据,最后对异样数据进行复核,如遇到分歧则重新查阅资料进行验证.主要提取数据:①文献的基本信息,如作者、国家、发表年份、干预组和对照组的人数、参与人群的特征等;②抗阻训练计划,训练持续时间、训练强度、训练频率、训练是否受监督等;③TG,TC,HDL,LDL的数据指标.

采用RoB2 tools进行文献质量评估,对随机过程、偏离预期干预措施、缺失的结果数据、结果的测量、选择结果报告5个方面进行评估,评估结果有低风险、一些问题、高风险(5个方面有1方面是高风险则该文献的评估结果即为高风险).

1.4 抗阻运动强度的划分

根据美国运动医学会ACSM对抗阻运动强度的划分将纳入的干预手段分为中低强度抵抗训练(20%～75%的1RM)和高强度抵抗训练(75%～100%的1RM)[9].其中最大重复次数的强度表示方式按照MICHAEL CLARK研发的“Repetition Percentages of 1RM”进行换算,将换算后的基于1RM的单位为百分数的强度数值代入对应的研究[10].对于渐进性抵抗训练的训练强度根据不同强度的持续时间作为权重取平均值.

1.5 数据分析

采用R Version 4.1.3进行Meta分析,收录整理后的数据格式为单位相同的连续型数据,采用加权均属差MD,95%置信区间CI作为效应量指标,研究的异质性评价指标为I2和Q检验的P值,I2<50、P>0.1则说明纳入的研究之间不存在异质性,采用固定效应模型;I2≥50%或者P≤0.1则称研究纳入的实验存在异质性,采用随机效应模型;I2≥75%则差异性显著需要慎重考虑是否采用Meta分析.采用Egger检验的P值来判定研究纳入的实验是否存在发表偏移,P>0.05说明不存在发表偏移,通过漏斗图的形式展示发表偏倚的结果.研究针对TG,HDL,LDL,TC 4项血脂指标按照抗阻运动的强度进行亚组分析.

2 结果与分析

2.1 文献检索

截止时间2022年4月5日,主题词加自由词检索共检索到文献19 812篇,筛选出随机对照实验相关文献1 319篇.剔除重复随机对照实验类文献464篇,剩余文献855篇.阅读题目和摘要筛选出文献233篇,进行全文阅读,其中剔除研究对象包含2型糖尿病但不全是2型糖尿病的文献、对照组进行了非拉伸的文献,没有干预组进行单独的抵抗性运动的文献,其中试验周期较短的6篇,语言排除3篇.最终16篇文献[11-26]被纳入Meta分析.

2.2 纳入文献的质量评估

采用RoB2 tool进行纳入文献的质量评估:两个研究被排除,一项研究因为血管图像采集或血样储存中的技术问题导致五位参与者被排除在最终结果之外,文献评估质量结果为高风险[25];另外一项研究因为结果数据丢失严重导致最终的实验组和对照组人数相差较大,文献评估质量结果为高风险[26].所有纳入文献的质量评估信息见附表Ⅰ.

2.3 纳入文献的特点

纳入14项随机对照试验,随机试验参与者来自中国、美国、英国、印度、巴西、加拿大、希腊、斯里兰卡.其中纳入TG研究(13篇)的有575名参与者,实验组284人,对照组291人;纳入TC研究(11篇)的有366人,其中实验组179人,对照组187人;纳入HDL研究(13篇)的共有505人,其中实验组247人,对照组258人;纳入LDL研究(11篇)有464人,其中实验组227人,对照组237人.纳入TG的研究包含了TC,HDL,LDL的相关研究.详细信息见附表Ⅰ.

2.4 Meta分析结果

2.4.1抗阻训练对T2DM患者TG影响的强度亚组分析

在抗阻训练强度对T2DM患者TG影响的Meta分析中共纳入13项研究(图1),实验组人数284人,对照组人数291人,共计575人.其中8项研究的抗阻训练强度为高强度,5项研究的抗阻训练强度为中低强度.异质性检验I2均小于50%,因此选择固定效应模型(fixed effect).高强度抗阻训练对T2DM患者TG影响的效应值MD=-0.22,95%置信区间[-0.40;-0.03],测试整体效果P=0.02<0.05;中低强度抗阻训练对T2DM患者TG影响的效应值MD=-0.29,95%置信区间[-0.51;-0.06],测试整体效果P=0.01<0.05.总的效应值MD=-0.25,95%置信区间[-0.39;-0.10],测试整体效果P<0.01.

2.4.2抗阻训练对T2DM患者TC影响的强度亚组分析

在抗阻训练对T2DM患者TC影响的Meta分析中共纳入11项研究(图2),实验组人数179人,对照组人数187人,共计366人.其中5项研究的抗阻训练强度为高强度,6项研究的抗阻训练强度为中低强度.异质性检验I2值均低于50%,因此都选择固定效应模型.高强度抗阻训练对T2DM患者TC指标的影响效应值MD=-0.5,95%的置信区间为[-0.60,-0.09],测试整体效果P<0.01;中低强度抗阻训练对T2DM患者TC指标影响的效应MD=-0.23,95%置信区间[-0.55,-0.08],测试整体效果P=0.14>0.05;抗阻训练对TC指标影响的效应值MD=-0.30,95%置信区间[-0.50,-0.11],测试整体效果P<0.01.

2.4.3抗阻训练对T2DM患者HDL指标影响的强度亚组分析

抗阻训练对T2DM患者HDL水平影响的Meta分析中共纳入13项研究(图3),其中实验组人数247人,对照组人数258人,共计505人.总体异质性I2=31%,但是在亚组高强度中I2=54%,因此效应模型选择方面,高强度亚组分析选择随机效应模型,低强度亚组分析选择固定效应模型,最后总的整体评价选择固定效应模型.高强度抗阻训练对T2DM患者HDL水平影响的效应值MD=0.02,95%置信区间[-0.09,0.13],测试整体效果P=0.68>0.05;中低强度抗阻训练对T2DM患者HDL水平影响的效应值MD=-0.09,95%置信区间[-0.17,-0.01],测试整体效果P=0.03<0.05;抗阻训练对T2DM患者HDL水平影响的效应值MD=-0.04,95%置信区间[-0.17,-0.01],测试整体效果P=0.18>0.05.

2.4.4抗阻训练对T2DM患者LDL指标影响的强度亚组分析

抗阻训练对T2DM患者LDL影响的Meta分析共纳入11项研究(图4),其中实验组227人,对照组237人,共计464人.其中高强度抗阻训练研究5项,中低强度抗阻训练6项,异质性检验I2均<50%,因此选择固定效应模型.高强度抗阻训练对T2DM患者LDL水平影响的效应值MD=-0.24,95%置信区间[-0.42,-0.07],测试整体效果P<0.01;中低强度抗阻训练对T2DM患者LDL水平影响的效应值MD=-0.02,95%置信区间[-0.29,0.24],测试整体效果P=0.87>0.05;抗阻训练对T2DM患者LDL水平影响的效应值MD=-0.18,95%置信区间[-0.32,-0.03],测试整体效果P=0.02<0.05.

2.4.5发表偏移分析

图5所示的漏斗图表明4个漏斗图在视觉和统计学上都不存在显著的不对称(Egger's检验P值均大于0.05),说明纳入抗阻训练强度对T2DM患者TG,TC,HDL,LDL的研究均不存在发表偏移,Meta分析的结果相对可靠.

2.4.6抗阻训练强度对T2DM患者血脂指标可能的影响结果

综合结果显示经过一段时间的抗阻训练可降低T2DM患者TG,TC,LDL水平,在统计学意义上实验组和对照组差异显著.亚组分析中高强度抗阻训练和中低强度抗阻训练均可降低T2DM患者的TG水平,且效果均具有统计学显著性,中低强度训练在TG的治疗效果略优于高强度抗阻训练.

对TC指标的治疗效果在统计学意义上也具有显著性.在亚组分析中,虽然高强度和中低强度抗阻训练最后的合并效应值和对照组比较均降低了,但是高强度抗阻训练治疗效果具有统计学显著性;而中低强度抗阻训练治疗效果不具有统计学显著性.

对HDL指标的治疗效果来看,综合效应值为正值说明抗阻训练对T2DM患者具备治疗效果,但是这种治疗效果不具有统计学显著性;在亚组分析中,高强度抗阻训练对T2DM患者HDL指标引起的差异同样不具有统计学显著性;中低强度抗阻训练引起T2DM患者HDL指标下降,且具有统计学显著性,因此可以说相对于中低强度抗阻训练而言高强度的抗阻训练可以减缓血脂中HDL含量减少的趋势.

对LDL指标的治疗效果方面,抗阻训练具备治疗效果(MD=-0.18)且具有统计学显著性,在亚组分析中,高强度抗阻训练对T2DM患者LDL水平具有治疗效果,且治疗效果具有统计学显著性,中低强度的抗阻训练对T2DM患者LDL水平具有治疗效果,但是这种治疗效果不具有统计学显著性.

综上,抗阻训练对于T2DM患者的TG,TC,LDL具有治疗效果,经过一段时间的抗阻训练T2DM患者的4种血脂指标均有所下降,但是HDL 是一种抗动脉粥样硬化的脂蛋白,是冠心病的保护因子,俗称“血管清道夫”[27].提高HDL含量才是想要的治疗效果,在进一步的亚组分析中发现高强度的抗阻训练相对于中低强度的抗阻训练对于提高HDL含量更有意义.高强度抗阻训练在针对T2DM患者降低LDL和TC指标方面也优于中低强度的抵抗性训练.中低强度的抗阻训练在降低T2DM患者的TG指标方面优于高强度抗阻训练的治疗效果,但是在降低T2DM患者LDL指标方面具备轻微的治疗效果,这种治疗效果不具备统计学显著性.漏斗图不存在显著的不对称也说明Meta分析结果是比较可靠的.

纳入文献的Meta分析表明抗阻训练对T2DM患者降低TG,TC,LDL含量具有一定作用,对提升HDL含量的作用不明显.相对而言高强度抗阻训练的治疗水平上要优于中低强度的抗阻训练,在针对需要降低TG含量指标的T2DM患者来说中低强度的抗阻训练无疑是预防心血管疾病的更好方式.

3 讨 论

T2DM患者的运动辅助疗法有很多,其中有氧训练和抗阻训练也是最受关注的两种手段.有氧训练例如慢跑、快走、骑自行车等需要大量的肌肉参与才能完成,同时还需要较长的时间,抗阻训练相对而言具有自身独有的优势,首先抗阻训练不需要大量的肌肉参与,其次抗阻训练可在短时间内达到一定的训练强度[28],并且抗阻训练尤其在针对需要住院治疗、伴随有残疾、外伤等状况的T2DM患者更具有有氧运动所不具有的优势[29].抗阻训练对T2DM患者血红蛋白、胰岛素等血糖控制已经得到了验证[30],以及体重、皮下脂肪、力量功能、血管功能、内皮功能等均有相关研究,但是关于抗阻训练对T2DM患者血脂水平影响的综述类文章相对还较少.系统评价不同强度抗阻训练对T2DM患者血脂水平影响对Meta分析还没有,因此本研究一定程度上弥补了运动干预治疗2型糖尿病研究的不足.

已有研究认为相对于有氧运动而言抵抗性运动对T2DM患者的HDL含量指标提高没有效果,对TG,TC,LDL降低具有效果[11].本研究在扩展前人研究的同时也弥补了该领域缺乏亚组分析的不足,研究结果从实用的角度为医疗保健专业人员(如医生、陪护人员)在选择抗阻训练作为T2DM患者预防心血管疾病的辅助治疗手段时提供了帮助.本研究首次提出:相对于中低强度的抗阻训练,高强度抗阻训练对2型糖尿病患者的治疗效果更好;在保证安全的前提下,T2DM患者抗阻训练强度选择方面优先考虑高强度抗阻训练,如果患者甘油三酯含量过高中低强度的抗阻训练可以代替高强度抗阻训练作为预防心血管疾病的辅助治疗手段.

本研究有以下两点局限性:首先,当前符合筛选标准的随机对照实验仍然相对较少,检索到的相关实验提供的血脂指标有限;其次,纳入高强度和中低强度2个分组的实验数量存在差异,抗阻训练对2型糖尿病HDL指标影响的高强度亚组中异质性略高(I2=54%).后续需要更多的此类随机对照实验来验证异质性存在的原因.

附 录

附表Ⅰ见电子版(DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2023.03.018).

附表Ⅰ 纳入Meta分析的实验特征