空腹有氧运动介入肥胖和糖尿病研究进展_卢江安.pdf

当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第1期运动人体科学空腹有氧运动介入肥胖和糖尿病研究进展卢江安 张艳琳*李智雁 蓝天屿(云南师范大学体育学院 云南昆明 650500)摘 要：截至2020年，我国肥胖率已经超过50%，与肥胖相关的糖尿病及相关代谢性疾病问题已成为困扰我国经济健康发展和国民幸福健康生活的大问题。运动是良医，也是解决肥胖问题的高效手段，针对降低肥胖率，已经采取了很多运动方法，如抗阻运动、有氧运动和专项运动等，但大多存在无法坚持，效率低下的问题。此时，空腹有氧作为一种新方法映入眼帘，国外针对空腹有氧进行了大量的实验研究，并且得益于已经发现的科研结果，空腹有氧在国外已经作为应对糖尿病及相关代谢疾病和肥胖的有效方法。该文通过总结空腹有氧减肥和延缓糖尿病的机制与研究现状，以期为后续的研究与实验提供一定指导。关键词：空腹有氧 糖脂代谢 胰岛素 糖尿病 肥胖中图分类号：G8 文献标识码：A文章编号：2095-2813(2023)01-0046-04Research Progress of Fasting Aerobic Exercise Intervention in Obesity and DiabetesLU Jiangan ZHANG Yanlin*LI Zhiyan LAN Tianyu(School of Physical Education,Yunnan Normal University,Kunming,Yunnan Province,650500 China)Abstract:By 2020,the obesity rate in China has exceeded 50%,and obesity-related diabetes and related metabolic diseases have become a major problem troubling the healthy development of our economy and the happiness and health of our people.Exercise is definitely not only a good medicine,but also an efficient means to solve the obesity problem.We have taken many exercise methods to reduce the obesity rate,such as resistance exercise,aerobic exercise and special exercise,but most of them are unable to adhere to and inefficient.At this time,aerobic fasting as a new method came into sight.A large number of experimental studies on aerobic fasting have been carried out abroad,and thanks to the scientific research results that have been found,aerobic fasting has been an effective way to deal with diabetes and related metabolic diseases and obesity abroad.This review hopes to summarize the mechanism and research status of fasting aerobic weight loss and delaying diabetes,and provide some guidance for subsequent research and experiments.Key Words:Fasting aerobic;Glycolipid metabolism;Insulin;Diabetes;Obesity目前，肥胖已经成为全球化的问题，2020年世界卫生组织正式把肥胖列为疾病。我国人民也深受肥胖的折磨，虽然过去几十年的经济腾飞带给了我国人民前所未有的物质富足，但是健康观念尚未深入人心，高油、高盐的传统饮食与运动的缺乏，导致了目前高血压、糖尿病、脑卒中等慢性病在我国肆虐的现状。我国糖尿病人群患病率从 1980 年 0.67%上升至 2017 年12.8%，其中患病 60 岁以上人群占比从 4.3%上升至30%1，患病率增高的同时，老年人占比显著上升，并且呈现年轻化趋势，这已经成为我国未来社会健康发展的隐患。目前，人们已经充分认识到运动对于改善肥胖和糖尿病的益处，有氧运动、抗阻运动、HIIT高频率间歇运动和专项运动等都已经开始逐渐被大众接受，但抗阻运动和专项运动需要专业场地、器械与专业的DOI：10.16655/ki.2095-2813.2208-1579-3430作者简介：卢江安（1997），男，硕士，研究方向为运动医学。通信作者：张艳琳（1969），女，本科，副教授，研究方向为体育教学及运动训练，E-mail：。46当代体育科技(Contemporary Sports Technology)运动人体科学2023年(第13卷)第1期教练指导，成本相对较高，并不是所有人都能够接受；HIIT运动虽然有效，但需要良好的运动基础，否则无法达到相应运动强度并且会因为错误动作造成运动损伤；有氧运动是大家公认的安全有效减肥手段，能有效改善血脂、血压、身体形态和空腹血糖等指标。自从肥胖导致的健康问题出现以来，加上人们对美的追求，研究者一直在运动干预肥胖领域进行各种尝试。近些年，随着健美运动的兴起，空腹有氧运动被国内一线健美运动员及健身爱好者当做减少顽固脂肪的利器而广受推崇，空腹爬楼、空腹椭圆仪等被作为赛前刷脂的一种高效减脂方式。此外，空腹有氧也是近些年国外体育圈及运动医疗界的研究热点，尤其是在糖尿病患者的运动干预方面，对于其机制、分子、表象的研究越发深入、全面，该文希望综合国内外研究，对空腹有氧运动介入肥胖和糖尿病及相关代谢性疾病研究进展现状做出总结，对其减少肥胖与延缓糖尿病机制做出具体的描述，为以后的研究提供一定指导。1 空腹有氧机制及国内外研究现状 空腹有氧运动一般是指在空腹状态下（8h）进行跑步、爬楼等有氧运动。一般认为，人体的三大供能系统维持着人体运动的能量消耗，在ATP-CP与糖酵解系统之后，有氧氧化系统会带动脂肪开始参与供能，而在长时间空腹状态下，机体由于无外源性能源物质摄入，糖原消耗几近完全，会优先分解脂肪，此时在空腹状态下，身体对脂肪的利用率更高。近期研究也表明，餐后一小时甘油三酯的消耗仅有空腹有氧状态燃脂效果的50%，空腹有氧状态下可以释放更高水平的血甘油、脂肪酸，激发出更高的脂质代谢水平。空腹有氧在国外的研究十分热门，研究方向遍布分子、生理机制、表象等，而且正是由于过去研究发现的空腹有氧的益处，使得它在国外作为预防和治疗高血压、高血脂、冠心病、糖尿病等慢性疾病的健康有效方法已经应用得十分成熟。在动物研究方面：麦谢尔等人2用12月大小的wister大鼠进行实验后，发现空腹状态下实验对象减重效果明显大于对照组；Smyers等人3特地用低脂肪氧化能力和高脂肪氧化能力的大鼠进行研究后发现，虽然体重减轻没有统计学意义，但是空腹有氧运动组的大鼠“减脂肪”能力明显大于喂食组，Real-Hohn4的研究也证实了空腹有氧组相较于对照组减脂肪能力更加优秀。在人体表象及生理机制研究方面：Samarmar5召集了23名健康志愿者并进行了实验后，发现混合运动组和空腹有氧组相比于其余单项运动组减肥效果更好。其中，空腹运动组减脂效果优于混合运动组，这与何梦晓6对肥胖男性进行6周空腹有氧运动干预取得的结果一致；Kristin对61名健康志愿者进行了8周的运动干预后发现，空腹有氧运动形成的饱腹感有利于长期减肥，这对人们的长期减肥具有指导性意义。此外，胃肠功能、饥饿和食欲调节激素对低强度的活动不敏感，这提示人们如果想要取得更好的实验效果需要进行一定程度上的高强度刺激；Gillen在对16名志愿者实验后进行活检，发现空腹训练组诱导线粒体的能力增加，柠檬酸合酶和-羟基辅酶a脱氢酶的最大活性增加；发现空腹有氧能够有效降低肥胖人群身体形态、血压等指标，还可增强脂肪氧化能力，从而有效改善健康水平。Nencioni发现，空腹可以改变癌症因子。研究发现，空腹有氧能够有效降低肥胖人群血糖、血压、血脂、胰岛素抵抗水平。综上，从人体身体成分和生理指标的角度来看，空腹有氧已经具备足够的优点，可以坚持使用。2 空腹有氧对肥胖及糖尿病的益处 2.1 改善胰岛素敏感性和胰岛素抵抗空腹状态下的葡萄糖及胰岛素的变化是一件非常有趣且值得研究的事情。近些年，国内外大量研究表明，空腹有氧运动可以提高胰岛素敏感性，不同强度的运动干预方式会对血糖和胰岛素浓度产生显著影响。在训练有素的自行车运动员中，发现在禁食状态下，高强度运动期间血糖和胰岛素浓度升高（在86%的VO2峰值时，高于无氧阈值）；相比之下，在中等强度耐力运动期间（在79%的氧峰值时，低于无氧阈值），禁食与进食状态下的血糖和胰岛素浓度相当。因此，运动期间血糖水平的变化，至少部分取决于运动强度。众所周知，高强度运动与更大的肾上腺素和生长激素合成/释放相关，这将刺激肝脏葡萄糖输出。由于葡萄糖产量高于葡萄糖利用（在骨骼肌细胞中）度，在高强度运动（高于无氧阈值）期间，血糖浓度可能会增加，运动强度与血糖浓度呈现正相关。有氧运动激活白细胞介素6（IL-6）和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK），葡萄糖转运蛋白（GLUT4-mRNA）被IL-6激活，从而降低血糖，达到降低胰岛素抵抗的效果。郭吟通过对上海巅峰训练营126名肥胖青少年进行为期4周的运动干预实验，发现有氧运动可以有效改善肥胖儿童青少年的身体形态，改善脂代谢紊乱和胰岛素抵抗，预防代谢综合征。贵树康用跑台对老鼠进行8周有氧运动干预，发现有氧运动能够降低血清47当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第1期运动人体科学中胰岛素和IGF-1的浓度，显著改善胰岛素抵抗小鼠的胰岛素敏感性。孙敏发现，胰岛素抵抗与细胞外基质蛋白（EMC）有关；王正清等人对糖尿病患者进行为期12周的有氧运动干预，发现12周有氧运动可以有效改善IGR人群高血糖、低胰岛素敏感性、胰岛素抵抗等代谢异常状态，调节胰岛细胞的分泌功能，减少心血管疾病的危险因素，使62.4%糖调节受损（IGR）患者血糖恢复正常。Joseph对154名超重者进行的研究发现每周170min的锻炼，相比于120min的锻炼可以更好地提高胰岛素的敏感性，且胰岛素敏感性与久坐之间存在一定关系。2.2 改善肥胖、糖尿病及自主神经功能糖尿病是我国目前最严重的慢性代谢疾病，目前糖尿病尚且无法根治，因此，它又被称为慢性癌症。缺乏运动和不健康的饮食造成了肥胖，引发了相关心血管疾病与胰岛素抵抗，这被认为是糖尿病的主要原因与危险因素。运动是治疗T2D的辅助手段，有氧运动在改善血糖控制和胰岛素抵抗的同时，可对自主神经功能产生积极作用。有关运动对T2D空腹时自主神经功能影响的研究主要集中在有氧运动且结论较为一致，即长期中等强度有氧运动可改善T2D心脏自主调节和压力反射功能。国内采取有氧运动和抗阻训练对2型糖尿病患者空腹和葡萄糖负荷时进行自主神经功能的影响研究，发现有氧能力、Framingham危险评分改善。空腹有氧运动可以对糖尿病患者的治疗产生积极效果与积极反馈。理论与实践证明，空腹有氧给减肥带来的益处要大于普通有氧训练。这也与 2020 年Jospe2实验结果相同，通过参与者长达12个月的自我监