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有氧联合抗阻运动的先后顺序对久坐女性血糖变异及疲劳消除的影响
发布时间:2026-08-15 07:20:30

  

有氧联合抗阻运动的先后顺序对久坐女性血糖变异及疲劳消除的影响(图1)

  探究不同先后顺序的有氧联合抗阻运动对久坐女性血糖变异及疲劳消除的影响。21名久坐女性进行交叉对照实验,分别进行2次先有氧后抗阻运动(AR组)和先抗阻后有氧运动(RA组),洗脱期为4天。分别采用动态血糖仪、GT3X加速度传感器监测血糖、体力活动,比较运动期及恢复期的血糖浓度、疲劳消除等指标,对比运动前1日、运动当日及运动后1日的血糖变异情况。<0.05)主效应显著;与AR组相比,运动后1日RA组空腹血糖变化率显著下降(<0.05)。2)AR组:与运动前1日和运动当日相比,运动后1日血糖均值显著升高(<0.05);与运动前1日相比,运动当日及运动后1日葡萄糖目标范围内时间(time in range,TIR)显著增加(<0.01),低于葡萄糖目标范围时间(time below range,TBR)显著减少(<0.01)。RA组:与运动前1日相比,运动当日血糖均值和TIR显著下降(<0.01)。4)日内能量消耗、METs、剧烈体力活动与TIR呈正相关,与TBR呈负相关。每小时能量消耗、METs与血糖均值呈正相关。不同先后顺序的有氧联合抗阻运动对血糖有一定的影响,先有氧后抗阻运动后TIR增加,TBR减少,先抗阻后有氧运动则相反;不同运动顺序引起的疲劳均在休息10 min后有所消除,先有氧后抗阻运动后舒张压显著下降;每小时能量消耗、METs与血糖均值具有相关性。

  国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation, IDF)发布的2021年糖尿病地图显示,中国糖尿病患病人数居世界之首(IDF, 2021)。在传统观念里,中老年人是患2型糖尿病的主要人群(Magliano et al., 2020),然而,研究显示,目前我国糖尿病患病率增长最快的是18~29岁的年轻群体(Li et al., 2018)。糖尿病年轻化的主要原因有久坐少动、饮食结构变化等(Guthold et al., 2018)。血糖变异(glucose variability, GV)与糖尿病的发生发展密切相关,血糖波动通过多种代谢途径诱导机体氧化应激,激活多种自由基,启动和加速炎症反应,从而介导血管内皮损伤,使血管病变风险增加。在非糖尿病和糖尿病成人中,久坐和体力活动(physical activity, PA)不足与空腹血糖浓度升高、糖代谢和糖耐量受损独立相关(McMillan et al., 2020)。研究发现,低血糖症状通常发生在糖尿病人群和长时间运动的健康人群中(Felig et al.,1982;Nakhleh et al., 2021)。久坐和低血糖可能与糖尿病风险增加有关,久坐会导致代谢功能紊乱,增加胰岛素抵抗,而胰岛素抵抗是糖尿病发生发展的重要风险因素(Thorp et al., 2011)。低血糖可能是多种因素共同作用的结果,包括饮食习惯、激素水平和运动情况等,进而影响糖尿病发展。此外,横断面研究发现,低血糖发生率受性别影响,女性发生低血糖的可能性显著高于男性(Chao et al., 2021)。

  对于久坐女性而言,运动带来的疲劳感可能是导致PA相对不足的原因之一,如能通过改变运动顺序减轻疲劳和加速疲劳消除,可能有助于提高运动积极性,减少久坐时间。运动对血糖的急性反应受运动频率、强度、时间和类型的影响(王正珍, 2021)。血糖还受个人饮食情况的影响,特别是运动前后的碳水化合物摄入量(Babir et al., 2023)。2型糖尿病患者进行急性有氧运动和有氧联合抗阻运动后均能够降低血糖水平(李源源 等, 2017;刘倩 等, 2021),但仅后者能够改变GV模式,有氧和抗阻运动的累加效应可能会对胰岛素信号传导模式产生影响(Figueira et al., 2013)。一项1型糖尿病患者改变运动顺序的研究发现,先有氧后抗阻运动可较好地维持血糖稳定性,降低运动后低血糖的持续时间和严重程度(Yardley et al., 2012)。然而,目前探究改变运动顺序对成人健康人群和2型糖尿病患者GV的影响研究较少。

  基于此,本研究旨在考虑能量摄入的同时,探讨有氧运动联合抗阻运动不同顺序对久坐女性GV及疲劳消除的影响。

  招募24名非体育专业本科生,中途3名受试者退出,最终纳入受试者21名(表1)。受试者无规律运动习惯,久坐时间≥8 h/d,自愿参加本研究并能按照要求完成运动,签署知情同意书。所纳入受试者均未患有心血管、肌肉骨骼以及代谢系统疾病及其他不适宜运动的疾病;最近6个月无代谢不稳定或影响糖代谢的合并症,无干扰糖代谢的服药史等。实验前受试者填写“基本情况调查表”“国际体力活动问卷(IPAQ)”“食物频率问卷”“月经情况调查表”等。

  本研究采用交叉对照试验设计,21名受试者首先完成2次先有氧运动后抗阻运动的干预(第1次为适应性运动、第2次为正式运动),然后完成2次先抗阻运动后有氧运动的干预(第1次为适应性运动、第2次为正式运动),两组运动之间的洗脱期为4天(图1)。

  每次干预受试者先进行5 min热身运动,最后进行5 min放松运动,正式运动由有氧运动和抗阻运动交替进行。有氧运动方案:功率自行车转速控制55~60 r/min,每次运动30 min,强度为65%储备心率(heart rate reserve,HRR)。抗阻运动方案:利用力量训练设备进行肱二头肌、肱三头肌、股四头肌、腘绳肌、胸大肌、背阔肌训练。12次/组,共4组,运动强度由主观感觉疲劳等级量表(rating of perceived exertion,RPE)得分来控制,RPE(0~10分):5~7分,组间休息50 s,抗阻运动时长30 min。AR组先进行有氧运动后进行抗阻运动,RA组先进行抗阻运动后进行有氧运动。

  测量受试者的身高和体重,并计算身体质量指数(body mass index, BMued体育官网I)。采用电子血压计(Omron, HEM-8713,日本)测量血压和心率,人体成分分析仪(Locafit, Inbody 370,巴西)测量体脂率、基础代谢率和腰臀比等。

  运动干预前填写食物频率问卷,了解受试者近1个月的饮食情况。在实验期间,受试者连续14天记录饮食日记,包括每日进食次数、进食时间、进食内容及进食量等,用于计算能量、碳水化合物、脂肪和蛋白质摄入量。

  运动干预前(t 0 min)测量静息时收缩压、舒张压,运动干预后即刻(R 0 min)及运动后10 min(R 10 min)再次测量。运动过程中佩戴Polar心率表(博浩通,中国)实时监测受试者的心率变化。分别在t 0 min、R 0 min、运动后5 min(R 5 min)、R 10 min采集指尖毛细血管血0.2 μL,利用乳酸仪(EKF,Lactate Scout,德国)检测血乳酸浓度(朱苗苗 等, 2015)。

  采用SPSS 26.0进行数据统计分析,无特殊说明外数据以均值±标准差( M± SD)表示。对于满足正态分布、方差齐性的数据,组内比较采用配对样本 t检验,组间比较采用独立样本 t检验;如不满足,则采用Mann-Whitney U检验。采用重复测量方差分析对不同先后顺序的有氧联合抗阻运动下不同时间点的血糖、血乳酸浓度进行比较。采用Spearman或Person法对PA与GV相关指标、MG进行相关性分析。 P<0.05表示组间差异显著, P<0.01表示组间差异非常显著。

  经重复测量方差分析,AR组和RA组在运动期及恢复期各时间点血糖浓度,时间主效应显著(F=10.187,P<0.01,偏η2=0.740)。时间×组别的交互效应不显著(F=1.646,P>0.05,偏η2=0.315)。组别主效应显著(F=5.854,P<0.05,偏η2=0.159;图2)。

  经重复测量方差分析,两组在夜间及凌晨(00:00—06:00)不同时间点血糖浓度时间的主效应显著(F=3.580,P<0.01,偏η2=0.885)。时间×组别的交互效应不显著(P>0.05,图3A)。两组夜间及凌晨血糖变化率无显著差异(P>0.05,图3B)。

  注:A.夜间及凌晨血糖实时变化;B.夜间及凌晨血糖变化率;Baseline.运动干预前夜间及凌晨血糖基线;变化率=(运动后血糖值-基线血糖值)/基线不同运动顺序下饮食摄入的情况

  图4A)、碳水化合物(图4B)、脂肪(图4C)和蛋白质摄入量(图4D)进行独立样本t检验,两组间饮食摄入均不存在显著差异(P>0.05)。4.76%的受试者进食早餐频率为0次/周,19.05%的受试者为1~3次/周和7次/周,57.14%的受试者为4~6次/周。

  两组受试者运动当日的空腹血糖均值为3.9~6.1 mmol/L,临界血糖低值。AR组运动后1日空腹血糖上升,RA组运动后1日空腹血糖下降,两组空腹血糖的变化率存在显著差异( P<0.05,

  经组内比较,两组运动前1日、运动当日和运动后1日MAGE和LAGE无显著差异( P>0.05)。与运动前1日和运动当日相比,AR组运动后1日MG显著上升( P<0.05)。与运动前1日相比,AR组运动当日及运动后1日TIR显著增加( P<0.01);与运动当日相比,AR组运动后1日TIR显著增加( P<0.05)。与运动前1日相比,AR组运动当日和运动后1日TBR显著减少( P<0.01);与运动当日相比,AR组运动后1日TBR显著减少( P<0.01)。与运动前1日相比,RA组运动当日MG和TIR显著下降( P<0.05),RA组运动后1日SDBG和CV显著增加( P<0.05,

  )。经组间比较,与AR组相比,RA组运动前1日TIR显著增加( P<0.05),TBR显著减少( P<0.05);与AR组相比,RA组运动前1日、运动当日及运动后1日MG、SDBG、CV、MAGE和LAGE均无显著性差异( P>0.05)。

  运动第一阶段,AR组约3~30 min时心率显著高于RA组(P<0.05)。运动第二阶段,RA组约38~59 min时心率显著高于AR组(P<0.05)。运动后10 min即恢复期两组心率均呈波动式下降(

  分析日内PA指标与GV相关指标的相关性发现,日内METs、久坐时间与CV存在低度相关( P<0.05, r<0.3),日内久坐时间与TIR、TBR和夜间MG无显著相关性。日内能量消耗、METs和VPA时间与TIR存在显著正相关( P<0.01),日内能量消耗、METs和VPA时间与TBR存在显著负相关( P<0.01,表5)。剔除进食至餐后2 h的血糖值,进一步对每小时PA指标与MG作相关性分析,结果显示,每小时能量消耗与MG存在显著正相关,相关系数为0.46( P<0.05;95% CI:0.024,0.751);每小时METs与MG存在显著正相关,相关系数为0.52( P<0.05;95% CI:0.103,0.783;

  两种不同先后顺序的有氧联合抗阻运动均显示血糖浓度呈现先下降后上升的趋势。运动前半程(0~30 min)血糖浓度下降,有氧运动与抗阻运动之间血糖下降无显著差异。他人研究发现,1型糖尿病患者在不同运动起始阶段血糖浓度无显著差异;运动45 min后,与抗阻运动相比,有氧运动的血糖浓度显著下降

  (Reddy et al., 2019)。这与本研究的结果存在一定差异,可能是因为相较于健康人,1型糖尿病患者运动时血糖利用率增加,但体内胰岛素自动调节的功能较弱(Cockcroft et al., 2020),胰岛素未能及时减弱降糖作用。不同先后顺序的运动方案在运动30 min时,血糖浓度均处于较低水平。运动后半程(30~60 min),AR组进行抗阻运动,RA组进行有氧运动,两组血糖浓度均呈上升趋势,AR组血糖浓度整体高于RA组。血糖浓度的回升可能是机体逐渐适应运动刺激后,启动多种应激途径以及激活交感神经系统的反调节防御机制来调节血糖的结果(International Hypoglycaemia Study Group, 2019)。Yardley等(2012)研究发现,1型糖尿病患者更换运动顺序,先有氧后抗阻运动组第一阶段血糖显著下降,先抗阻后有氧运动组血糖浓度无显著变化,第二阶段前者进行抗阻运动时血糖浓度逐渐回升,后者进行有氧运动时血糖浓度先短暂上升后逐渐下降。本研究不同运动顺序的血糖变化趋势与之相似,但变化幅度存在差异,可能是由于运动总时长不同导致。此外,相较于健康人,1型糖尿病患者低血糖时反调节激素(特别是胰高血糖素)作用较弱,主要通过激活交感肾上腺系统来调控(陆婧 等, 2019;Rickels et al., 2018),而正常人群低血糖时具有一系列完整的反调节反应(陈昕 等, 2023),血糖波动的范围较小。

  本研究通过比较00:00—6:00的血糖浓度发现,久坐女性在运动干预前存在凌晨血糖浓度较低的情况。部分久坐女性受减肥观念影响,晚餐进食量(尤其是碳水化合物摄入量)相对较少,易引起夜间及凌晨血糖浓度较低。同时,部分受试者形成了长期晚睡晚起的睡眠模式,且不吃早餐。在本研究中,4.76%的受试者无吃早餐的习惯,61.90%的受试者经常性不吃早餐,仅有19.05%的受试者每天均进食早餐。经有氧联合抗阻运动干预后,两组00:00—6:00的血糖浓度提高,与先有氧后抗阻运动相比,先抗阻后有氧运动血糖浓度低于血糖正常范围下限值(3.9 mmol/L)的时间推迟约45 min。夜间血糖变化率结果也显示,运动后的血糖水平上升。一项纳入18~25岁非糖尿病健康个体的研究发现,运动后夜间MG和最低值下降(DuBose et al., 2021),血糖变化趋势与本研究结果相反,可能是因为上述研究分别以有氧、抗阻以及有氧联合抗阻3种运动形式进行干预,并且以前两者的运动形式为主,而本研究均为有氧联合抗阻运动。提示,运动形式可能是造成夜间血糖变化趋势不同的原因之一,同时也反映了有氧联合抗阻运动的组合形式可能更有利于血糖调节。综上,不同先后顺序的有氧联合抗阻运动之间血糖浓度无显著差异,急性运动后短期内血糖浓度下降,但运动也能够调节糖代谢,改善夜间低血糖现象。

  由于饮食情况对血糖的影响较大,根据受试者连续14天的饮食日记计算能量、碳水化合物、脂肪和蛋白质摄入量,以排除饮食因素对血糖的影响(李岩 等, 2023)。采用连续性血糖监测评估久坐女性受试者的GV情况,受试者运动干预前、后日内MG处于正常范围,先有氧后抗阻运动运动后1日的MG显著上升,而先抗阻后有氧运动后的MG显著下降。运动前、后及运动当日SDBG、MAGE均正常,不同先后运动顺序之间无显著差异。CV百分比是评估GV的首选指标(贾晓炜 等, 2022)。前瞻性研究发现,18~25岁健康受试者CV百分比为18%±3%(Shah et al., 2019),这与本研究结果接近,提示先抗阻后有氧运动可能具有增加CV的风险。

  目前,以TIR百分比为临床终点的相关研究激增,因其与糖尿病长期风险密切相关,能够更好地反映低血糖和GV程度(Advani, 2020)。本研究发现,受试者日常及运动后均存在血糖低于3.9 mmol/L的情况,相关研究发现,女性TIR百分比较低,并且易发生运动诱发的低血糖现象(Cano et al., 2022)。本研究中,先有氧后抗阻运动能够增加运动当日及运动后1日的TIR百分比,减小TBR百分比;先抗阻后有氧运动则会减小TIR百分比,增加TBR百分比,提示先有氧后抗阻运动可能更有利于控制血糖浓度在正常范围之内。运动对血糖的调节由神经系统、激素和组织器官的协同作用完成,Goto等(2005)研究发现,非糖尿病个体中,在抗阻运动前进行有氧运动比进行单纯抗阻运动产生的生长激素及相关激素更多,可能是运动顺序影响升糖相关激素的变化,进而影响GV。有氧运动和抗阻运动的形式不同,前者胰岛素敏感性更高,引起肌肉葡萄糖摄取量增加,降糖作用更明显;后者在血糖处于较低水平时能够更快地启动反调节机制,交感神经兴奋分泌升糖激素,减少胰岛素分泌,升糖作用更有效。因此,不同类型的运动顺序变化可能会影响GV。目前,有氧联合抗阻的运动顺序对力量、有氧能力等方面的研究较多(Kang et al., 2014),也有研究关注运动顺序对血糖的影响(Farinha et al., 2018),但具体影响机制尚不明确,相关文献主要从升糖激素的变化来探讨。此外,急性运动效应具有一定的延续性(DiMenna et al., 2020)。本研究结果显示,运动后血糖调节效果能持续至第2天,先有氧后抗阻运动后1日血糖浓度和TIR百分比仍有所增加。

  运动第一阶段,AR组进行有氧运动时心率波动上升,RA组进行抗阻运动时心率波动下降;运动第二阶段,AR组心率波动式回落,RA组心率先上升后稳定。进行有氧运动时的心率高于抗阻运动,这可能是因为相较于抗阻运动,有氧运动时心脏泵血效率提高,氧气和能量的代谢需求增加,交感神经活动活跃,心率加快;而抗阻运动过程中,肌肉收缩可能对血流造成暂时性阻碍,影响心脏的充盈和输出量,因此进行抗阻运动时心率增加,但增幅较小。先有氧后抗阻运动后,心率有所下降可能是心脏适应性变化和心血管系统调节的结果,在进行30 min的有氧运动后,心脏效率处于较高水平,转变为抗阻运动后,仍能够以较低的心率维持血液循环。

  运动后心率、血压的变化情况能够在一定程度上反映机体疲劳状况,其恢复情况对疲劳消除的判定有一定的作用。不同先后顺序的有氧联合抗阻运动后心率、收缩压均显著增高。与先抗阻后有氧运动相比,先有氧后抗阻运动R0 min舒张压显著降低,前者舒张压变化较为稳定。舒张压在运动过程中相对稳定,甚至有所下降,是由于运动过程中肌肉血管舒张,以减少心脏在舒张期需要克服的外周阻力(Chan et al., 2013;Nayor et al., 2023),因此运动后舒张压下降可能提示心肺机能较好。研究发现,健康女大学生进行不同先后顺序的有氧联合抗阻运动后收缩压、舒张压及心率均上升,运动后1 h收缩压和舒张压逐步下降,心率虽有下降但仍高于静息水平,不同运动顺序的血压和心率变化趋势、幅度相近(Abrantes et al., 2021)。本研究中,运动后收缩压和心率的变化与上述研究结果趋势一致,舒张压的变化则相反,可能与本研究有氧运动采用功率自行车,以下肢运动为主有关。骑行时骨骼肌低于心脏水平,重力会增加灌注压,并与肌肉泵结合通过保持低静脉压来增加依赖性运动肢体的灌注压力梯度,有助于静脉回流和心脏充盈(Joyner et al., 2015)。

  血乳酸浓度作为急性疲劳的标志,对运动强度和持续时间的变化敏感,在糖异生过程中发挥着重要作用(王杨文洁 等, 2020)。本研究中,正式运动时间为60 min,R0 min血乳酸浓度最高,该结果与非糖尿病患者和糖尿病患者急性运动期间血乳酸浓度短暂增加的结果一致(Heden et al., 2017)。长时间(≥40 min)运动后,全身血液循环较快、血液灌注较为均匀,血乳酸浓度达到峰值的时间相对较短(朱苗苗 等, 2015)。在正式运动结束后,所有受试者均进行5 min拉伸放松,R10 min血乳酸浓度基本恢复至静息水平,与被动性休息相比,积极性休息能使乳酸的半时反应提高1倍,运动后的积极性休息有利于加快乳酸的消除。不同先后顺序的有氧联合抗阻运动t0 min、R0 min、R5 min、R10 min血乳酸浓度无显著差异。

  糖波动的干扰因素较多,为降低进食对血糖的影响,剔除进食至餐后2 h的血糖值,进行每小时MG与PA之间的相关性分析,发现每小时 PA能量消耗、METs与MG之间存在中度相关。以上结果再次发现,减少久坐时间和增加PA或任何强度的运动都可能有利于改善血糖健康,急性运动可降低健康成人的血糖变异性。综上,研究结果提示了饮食和PA在维持血糖稳定中的重要性。未来研究可以进一步探讨不同饮食模式和PA强度对GV的影响,以及影响因素间的相互作用。

  不同先后顺序的有氧联合抗阻运动对GV具有一定的影响,主要体现在先有氧后抗阻运动后TIR增加,TBR减少,先抗阻后有氧运动则相反。不同先后顺序的运动引起的疲劳均在休息10 min后得到一定程度的消除,先有氧后抗阻运动后舒张压显著下降。因此,本研究提示,先有氧后抗阻运动可能更有利于改善GV及消除疲劳,每小时PA能量消耗和METs与MG呈正相关。

  后续研究应深入探讨运动顺序对GV的长期影响,以及如何结合饮食和生活方式干预来实现最佳的血糖管理。此外,应考虑个体差异,如性别、年龄和运动习惯等因素的影响,以提供更为个性化的运动建议,将运动方案合理地应用于糖尿病患者治疗中。