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研究目的:随着社会的进步,人们生活水平的提高,糖尿病的发病率逐年增加。一些大型临床研究证实糖尿病(Diabetes Mellitus)会出现多种骨骼症状,包括骨质减少、神经病变性关节炎等,并最终导致骨质疏松,显示了糖尿病与骨转换增加、易引起骨质疏松风险增加的相关性。本研究以自发性糖尿病模型大鼠(GK大鼠)为研究对象,观察有氧训练干预下,GK大鼠骨密度、骨生物力学指标、血清葡萄糖、胰岛素和胰岛素抵抗指数的变化,以期为运动改善糖尿病性骨质疏松症提供理论依据。研究方法:12只,2月龄SPF级雄性GK大鼠,体重(250±5)g,随机分为GK安静组(GKC,GK control)、GK有氧训练组(GKE,GK exercise),每组6只。并以同月龄健康Wistar大鼠6只为健康对照组(C,control)。有氧训练组:适应性训练1周,随后进行6周正式训练,每日训练1次,每周6次,强度相当于60%最大摄氧量(VO2max)。6周训练结束后24小时,三组大鼠采用颈椎脱臼法处死后,用注射器从心脏左心室抽取血液,离心,分离血清,用于各项指标测试。取其左侧股骨和右侧股骨、胫骨,用镊子和剪刀小心地去除骨组织上附着的软组织。用生理盐水浸透的纱布包裹好,放于-20℃冰箱保存,用于骨生物力学和骨密度指标的测试。分别采用葡萄糖氧化酶法、酶联免疫吸附测试法、双能X线扫描法和三点弯曲试验检测血清葡萄糖、血清胰岛素及股骨、胫骨骨密度和骨生物力学指标。采用SPSS1510软件对结果进行统计学处理。研究结果:1.GK安静组与正常安静组相比Glu有显著差异(P<0.01)说明GK鼠在血糖水平是与正常Wistar大鼠有很大差异,适合糖尿病模型的相关研究。6周中等强度有氧训练后,GK训练组大鼠血清Glu水平低于GK安静组明显,说明长期有氧训练对GK大鼠高血糖症状具有明显改善作用。胰岛素抵抗指数方面,与GK安静组相比GK有氧训练组明显性降低(P<0.05)。实验结果说明本研究所采用的有氧训练方式对GK大鼠胰岛素抵抗状态产生了良好的影响,极大地降低了GK大鼠的胰岛素抵抗能力,而这种胰岛素抵抗水平的降低极有可能是增加了胰岛素敏感性所致,说明本实验训练模型对Ⅱ型糖尿病的防治具有重要的作用。2.6周干预训练后,与正常安静组相比,GK安静组在股骨骨密度、胫骨骨密度、弹性载荷、弹性桡度上有显著差异(P<0.01),在最大应力、最大载荷、弹性模量和破坏载荷上有明显差异(P<0.05)。说明Ⅱ型糖尿病使得GK大鼠骨形成能力出现显著下降。6周干预训练后,与正常安静组相比,GK有氧训练训练组在弹性载荷、弹性桡度上有显著差异;与GK安静组相比,在股骨骨密度、胫骨骨密度及弹性载荷上有显著差异(P<0.01);在最大应力与最大载荷上有明显差异(P<0.05)。,6周的有氧训练显著增加了GK糖尿病模型大鼠股骨、胫骨的骨密度,而且在骨生物力学的相关指标中(股骨骨密度、胫骨骨密度和弹性载荷)上也有显著提高。分析原因这可能与有氧跑台训练能促进机体对葡萄糖的非胰岛素依赖型的摄取,在降低机体脂肪的合成的同时,降低瘦素水平,从而提高骨髓间充质干细胞分化产生的成骨细胞数量。同时,跑台运动对骨形成的力学刺激促进骨形成抑制骨吸收的作用,从而有效提高了GK训练组大鼠的骨密度和骨生物力学指标。研究结论:1.6周有氧训练能有效降低GK糖尿病模型大鼠胰岛素抵抗水平,提高了对血清葡萄糖的控制能力。结论 2.6周有氧训练通过降低胰岛素抵抗水平,降低血清葡萄糖水平,从而改善骨代谢。同时,跑台运动产生的机械负荷刺激促进骨形成抑制骨吸收。因此,有氧训练能有效治疗糖尿病性骨质疏松,提高骨密度,改善骨生物力学结构。