据估计,美国有24%的成年人被诊断出患有胰岛素抵抗,11.3%的美国人口患有糖尿病。胰腺中的胰岛细胞响应循环葡萄糖水平而释放激素胰岛素,葡萄糖水平升高会导致胰岛素水平升高。胰岛素抵抗被定义为身体控制血糖水平的能力受损,这源于外周组织细胞(包括骨骼肌、脂肪和肝脏)无法对胰岛素做出适当反应。外周细胞没有使用胰岛素来代谢葡萄糖,而是留在血液中,导致循环葡萄糖水平降低上升。最终,胰岛细胞无法再维持胰岛素的高产量,患者患上了2型糖尿病。对减少胰岛素抵抗的运动处方研究提供了关于哪些运动和活动的最佳持续时间的见解。
肥胖,特别是腹部脂肪量增加,已被确定为胰岛素抵抗的主要原因之一。肥胖会增加炎症细胞因子和游离脂肪酸的释放,从而对胰岛素抵抗产生直接影响。久坐不动的生活方式、不良饮食、使用糖皮质激素等药物或衰老导致的获得性胰岛素抵抗仍然是胰岛素抵抗的最常见原因。特定的遗传综合征也在胰岛素抵抗的发展中发挥作用,例如多囊卵巢综合征(PCOS)、Werner综合征或A型和B型胰岛素抵抗。
通常,胰岛素抵抗会先于2型糖尿病的发展10到15年。胰岛素抵抗和由此产生的2型糖尿病是导致心血管疾病发展的主要原因,心血管疾病是全球第一大死因。胰岛素抵抗被认为会导致某些癌症(例如乳腺癌)的发展,部分原因是它与慢性炎症和持续性高胰岛素血症有关。
通过锻炼、饮食、药物或这些干预措施的组合来改善胰岛素敏感性,可以显著降低心脏病发作、中风和其他心血管事件以及癌症的风险。医生可以向患者提供关于运动作为降低胰岛素抵抗的具有成本效益的管理策略的好处的建议。
诊断胰岛素抵抗可能具有挑战性,因为许多胰岛素抵抗患者没有症状。肥胖、高血压或高脂血症的存在可以提高怀疑指数。代谢综合征或微血管疾病等其他情况应促使临床医生考虑胰岛素抵抗。
虽然在初级保健实践中很少使用,但诊断胰岛素抵抗的金标准是通过高胰岛素-正常血糖葡萄糖钳夹,其工作原理是同时向患者输注高剂量胰岛素和不同比例的20%葡萄糖溶液,以准确描述胰岛素抵抗的量达到稳定状态所需的外源性葡萄糖。另一种广为人知且公认的胰岛素抵抗测量方法是胰岛素抵抗稳态模型评估(HOMA-IR),它基于空腹胰岛素和葡萄糖水平。
在有氧活动期间,葡萄糖摄取独立于胰岛素发生。这种机制研究起来很复杂,因为运动对改善胰岛素敏感性的影响必须与减肥的影响区分开来。一项为期12周的中高强度运动干预的结果表明,尽管继续保持习惯性饮食和最低限度的体重减轻,但胰岛素敏感性显著改善。尽管运动对胰岛素敏感性有独立影响,但许多研究发现,与单独使用任何一种方式相比,结合饮食和运动对胰岛素抵抗产生的改善最显著。研究表明,体重减轻5%到10%可以显著提高胰岛素敏感性并降低体内炎症反应。
与单独使用任何一种方式相比,有氧运动和阻力运动相结合似乎在提高胰岛素敏感性方面产生了最大的效果。有氧运动可以直接增加胰岛素敏感性,而阻力训练可以增加肌肉质量,从而对葡萄糖摄取产生积极影响。
有氧运动往往是研究最多的,步行、慢跑和骑自行车等运动往往受到患者群体的高度偏爱。然而,胰岛素抵抗患者经常出现肥胖,可能难以参加有氧运动。单独的有氧运动可以导致体重减轻并伴随着肌肉质量的大量减少。一个可行的替代方案是每周进行2到3天的阻力训练。选择运动方式应因患者而异,同时采用有氧训练和阻力训练相结合似乎对胰岛素抵抗产生最大的影响。
美国运动医学学院推荐的运动方案包括有氧运动,可促进40%至59%的中等强度心率储备,以及至少50%至69%的中等强度阻力训练。研究表明,胰岛素抵抗患者对运动方案的依从性很低,时间不够是需要克服的最大障碍。
高强度间歇训练(HIIT)是一种省时的方法,可以克服这种运动障碍,通常涉及以85%至95%的峰值心率进行短时间间隔的有氧运动。在一项研究中,受监督的HIIT计划与改善2型糖尿病患者的胰岛素敏感性和降低心血管疾病风险标志物有关。此外,尽管锻炼的时间在很大程度上取决于患者的日程安排,但研究表明,下午的HIIT锻炼可能比早上的HIIT锻炼对降低糖尿病患者的血糖水平有更大的影响。
对于没有时间限制的患者,运动持续时间,即使强度较低,也可能在降低胰岛素抵抗方面发挥更大作用。在一项研究中,每周锻炼170分钟比每周锻炼115分钟更能显著改善胰岛素敏感性。
这些发现为制定降低患者胰岛素抵抗的治疗方案提供了一个起点。
运动处方应旨在产生每日卡路里不足并达到特定的运动量,以达到每周减轻0.5至0.9千克体重的目标,总体重减轻5%至10%。患者通常难以采用可持续的锻炼方案。适当的运动处方应始终因患者而异,但应具体且可实现,并且应包括增加强度以获得最大益处。如果可行的话,应推荐结合阻力训练和有氧训练来最大可能地改善胰岛素敏感性,并优先选择每周持续时间更长的训练和下午训练。设定可实现的目标是健康改变的良好开端,可以长期保持健康以防止代谢疾病并减少对药物的需求。
临床医生可采纳美国运动医学会(ACSM)对2型糖尿病患者的建议。锻炼程序应随着时间的推移通过增加强度或体积稳步推进。同样重要的是要考虑到现有的健康状况可能会限制个人的某些身体活动选择,这就是为什么个性化的锻炼计划至关重要。
儿童和青少年肥胖症呈上升趋势,但缺乏诊断该人群胰岛素抵抗的明确指南。研究表明,儿童肥胖与成年期代谢紊乱之间存在很强的相关性。久坐不动的生活方式是导致儿童和青少年肥胖率上升的一个原因。研究表明,有氧运动和抗阻运动均可降低肥胖青年的胰岛素抵抗水平。一项研究发现,青少年进行12周的跳绳运动可有效预防心血管疾病的风险,还能提高学业自我效能(提高对自己学业成就能力的认可和信念)。这对于长期维持锻炼方案可能很重要,这将提供最大的健康益处。找到青少年喜欢的活动同样重要,因为应鼓励进行超过12周的体育活动,否则健康益处可能会被抵消。
制定结构化和可持续的锻炼方案可以最大程度地减少胰岛素抵抗并预防该病症可能导致的严重健康后果。
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