4周運(yùn)動配合飲食控制對肥胖青少年體成分、血脂的影響及相關(guān)調(diào)控機(jī)理

黃亞茹，紀(jì) 環(huán)，葛小川，胡 揚(yáng)，毛小云

1 前言

大多數(shù)人的肥胖屬于攝入食物過多而誘導(dǎo)的肥胖，肥胖基因缺陷引起的肥胖僅占5%。因此，理論上認(rèn)為，防治肥胖的最佳方式是通過限制飲食以減少能量攝入，通過運(yùn)動鍛煉增加能量的消耗，使機(jī)體所需能量維持在負(fù)平衡狀態(tài)，在逐步達(dá)到減輕體重目的的同時，防止去脂體重減少，有效提高機(jī)體的心肺功能，增進(jìn)機(jī)體健康。有關(guān)運(yùn)動配合飲食控制對肥胖人群的減重、減脂效果已有一些研究，證實(shí)該減肥模式可以降低肥胖人群的體重［35］和脂肪［30］。然而，上述研究中評價體成分變化的指標(biāo)大多是身體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）［2，10］、相關(guān)部位圍度、皮褶厚度［9，12］，或者用生物電阻抗法進(jìn)行測試［1，37］。研究表明，BMI只是人體質(zhì)量的指標(biāo)，并不能精確反映人體的脂肪含量［7］；生物電阻抗法雖然簡便，但其測量結(jié)果受體液濃度等因素的影響較大，不能穩(wěn)定、準(zhǔn)確地反映體脂變化［2，19，20，27］；而 圍 度 、皮 褶 厚 度 的 測 試 存 在 較 大 的 人 為 測 量誤差［8］。體成分測量上的誤差給后續(xù)機(jī)理性研究帶來不同的結(jié)果。Peter等證明，瘦素分泌與體脂肪的數(shù)量有關(guān)，無法準(zhǔn)確測量體脂肪含量，從而無法客觀地了解瘦素在體重控制中的調(diào)控作用［32］。此外，已發(fā)表的研究大多僅關(guān)注體脂肪的改變，沒有討論去脂體重的變化［20］。因此，運(yùn)動配合飲食控制能否如理論所說既可以減少肥胖人群體脂肪含量，又不影響、甚至提高去脂體重，達(dá)到提高體質(zhì)的目的，需要穩(wěn)定、準(zhǔn)確的方法予以證實(shí)。

雙能X線吸收測定法（dualenergyX－ray absorptiometry，DXA）對體成分的測量同直接的化學(xué)分析法比較，顯示出很高的準(zhǔn)確性［33］，能夠給出全身與局部的體脂肪、瘦組織和骨礦含量，較之其他方法優(yōu)勢明顯，受到學(xué)者們的推崇。近年來，已有學(xué)者將DXA用于運(yùn)動配合飲食控制對肥胖人群減重、減脂效果的研究［24］，并證實(shí)該減肥模式的減脂效果［20］。但雙能X線吸收測定儀比較昂貴，利用DXA進(jìn)行運(yùn)動配合飲食控制影響身體成分的研究報(bào)道還很少見，僅憑一兩篇報(bào)道很難客觀地評價其效果，而該減肥模式下，體成分變化與相關(guān)激素調(diào)控之間關(guān)系的機(jī)理性研究至今未見報(bào)道。

本研究在上述認(rèn)識的基礎(chǔ)上，利用DXA技術(shù)評價運(yùn)動配合飲食控制對肥胖青少年體成分的影響，通過血清總膽固醇、甘油三酯等指標(biāo)的測試觀察體成分改變情況下脂代謝的變化，通過血清脂聯(lián)素、瘦素等與脂代謝相關(guān)激素的測試探討體成分、脂代謝變化的調(diào)節(jié)機(jī)理，為運(yùn)動配合飲食控制的減肥模式提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)對象與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)對象

實(shí)驗(yàn)對象為肥胖程度達(dá)到我國肥胖標(biāo)準(zhǔn)的青少年16人，其中男生7人，女生9人（表1）。雖然受試者中多數(shù)患有不同程度的脂肪肝，但體驗(yàn)結(jié)果表明，靜息心率、血壓、腹部超聲、心電圖等都正常。在征得醫(yī)生同意后，受試者自愿參加本實(shí)驗(yàn)，并注意運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動量的控制，以保證運(yùn)動中的受試者安全。

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Subject’s Basic Information （SD）

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Subject’s Basic Information （SD）

注：采用 WHO界定的肥胖標(biāo)準(zhǔn)：BMI在30～34.9kg／m2為1級肥胖，35～39.9kg／m2為2級肥胖，≥40kg／m2為3級肥胖。

年齡（歲）體重（kg）BMI Fat（kg）男生組（n＝7）16.57±3.74 98.10±16.87 33.43±4.04 37.21±6.19 27女生組（n＝9）15.78±3.03 87.26±16.95 34.88±5.79 40.18±11.16總 體（n＝16）16.13±3.26 92.00±17.26 34.35±5.00 38.88±9.

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：北京體育大學(xué)科學(xué)研究中心；

實(shí)驗(yàn)時間：2011年7月至8月。

受試者每周1至周6按計(jì)劃進(jìn)行有氧運(yùn)動、抗阻力肌肉力量練習(xí)和墊上練習(xí)，共4周。有氧運(yùn)動包括有氧器械（跑步機(jī)，橢圓機(jī)，單車）、踏板操。有氧運(yùn)動強(qiáng)度維持在中等強(qiáng)度（60%～70%HRmax）；抗阻力肌肉力量訓(xùn)練包括啞鈴操和器械力量訓(xùn)練。啞鈴操訓(xùn)練順序：肩上推舉－硬拉－啞鈴彎舉－側(cè)平舉－俯身劃船－前平舉－頸后臂屈伸－深蹲－箭步蹲。器械力量訓(xùn)練的肌肉主要以腰、腹、大腿等大肌群為主；墊上練習(xí)包括拉伸、卷腹、仰臥舉腿、俯臥撐、后踢腿。所有實(shí)驗(yàn)對象統(tǒng)一住宿、統(tǒng)一訓(xùn)練、統(tǒng)一就餐和作息，實(shí)驗(yàn)全程進(jìn)行嚴(yán)格管理。

受試者的飲食以控制熱量和保證營養(yǎng)均衡為原則，由營養(yǎng)師統(tǒng)一配制。受試者每日攝入的總能量根據(jù)個人標(biāo)準(zhǔn)體重×極輕體力勞動單位體重?zé)崮芄?yīng)量（20～25kal／kg）計(jì)算得出，其中，標(biāo)準(zhǔn)體重＝身高（cm）－105。早、午、晚3餐的能量分配大致為30%、40%、30%左右。碳水化合物的能量約占總能量的60%，脂肪占25%，蛋自質(zhì)占15%。實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)減重情況調(diào)整受試者每周的食譜。實(shí)驗(yàn)期間，要求受試者嚴(yán)禁攝入額外熱量。

實(shí)驗(yàn)期間配有醫(yī)務(wù)監(jiān)督員、營養(yǎng)師和健身教練。為了保證實(shí)驗(yàn)的有效性和安全性，預(yù)防運(yùn)動損傷和運(yùn)動疾病的發(fā)生，在每節(jié)訓(xùn)練課中，都安排醫(yī)務(wù)監(jiān)督員和生活老師進(jìn)行監(jiān)督和防護(hù)。

2.2.2 測試指標(biāo)和方法

實(shí)驗(yàn)前、后測試受試者晨起空腹時體成分、血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、載 脂 蛋 白 A（apolipoprotein A，apoA）、載脂蛋白B（apolipoprotein B，apoB）、脂聯(lián)素（adiponectin，ADP）、瘦素（leptin，LEP）。

體成分用Norland X－46（美國）雙能X線吸收測定儀測試。

BMI計(jì)算公式：BMI＝體重（kg）／身高2（m2）。

TC、TG：采用酶學(xué)終點(diǎn)比色法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清膽固醇、甘油三酯試劑盒。

HDL、LDL：采用消除法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清LDL、HDL試劑盒。

apoA、apoB：采用免疫投射比濁法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清apoA、apoB試劑盒。

ADP、LEP：采用放免法測試。儀器：中國科技大學(xué)實(shí)業(yè)總公司產(chǎn)GC－911γ－放射免疫計(jì)數(shù)儀；試劑：北京華英生物技術(shù)研究所產(chǎn)相關(guān)試劑盒。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

3 結(jié)果

表2顯示，從總體數(shù)據(jù)看，受試者經(jīng)4周運(yùn)動配合飲食控制后，體重、體脂、體脂%、瘦體重、BMI、TC、LDL等指標(biāo)顯著下降，HDL、ADP顯著提高。將男、女分組后統(tǒng)計(jì)，可以看出其數(shù)據(jù)變化與總體改變一致，無性別差異，因此，本研究主要就總體數(shù)據(jù)進(jìn)行討論。

表2 4周運(yùn)動配合飲食控制前、后受試者形態(tài)學(xué)及生化指標(biāo)變化一覽表Table 2 Changes on Body Composition and Serum Index after 4－weeks Exercise and Diet Intervention

4 討論

本研究表明，受試者經(jīng)4周運(yùn)動配合飲食控制后，形態(tài)學(xué)指標(biāo)均顯著性下降（P＜0.01，表2），其中，體重下降8.27%，體脂下降13.35%，體脂%下降5.40%，BMI下降8.53%。Gamze等［20］將37名年齡20～45歲、BMI 27～40 kg／m2的女性受試者分為飲食控制組和運(yùn)動加飲食控制組。在進(jìn)行為期12周的實(shí)驗(yàn)過程中，用DXA測試受試者體成分，用氣體代謝法測試受試者安靜時能量消耗及基礎(chǔ)代謝率。結(jié)果表明，飲食控制組在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，安靜時能量消耗及基礎(chǔ)代謝率明顯低于實(shí)驗(yàn)前，而運(yùn)動加飲食控制組雖然基礎(chǔ)代謝率明顯降低，但安靜時能量消耗明顯高于實(shí)驗(yàn)前。該研究說明，運(yùn)動加飲食控制的減肥機(jī)制不僅與飲食控制減少熱量攝入有關(guān)，而且通過運(yùn)動增加了安靜及運(yùn)動時的能量消耗，以進(jìn)一步擴(kuò)大減肥效果。

運(yùn)動配合飲食控制的目的是通過飲食控制減少體脂肪，通過運(yùn)動提高肥胖人群的體質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)受試者去脂體重下降4.28%（P＜0.01），無疑與實(shí)施運(yùn)動配合飲食控制的減肥目的不符。Sykes［38］比較了8周跑臺走和健身車兩種運(yùn)動對BMI＞23kg／m2女性體成分的影響，發(fā)現(xiàn)這兩種有氧運(yùn)動均可以顯著降低受試者體重、體脂%和腰圍，但對去脂體重沒有明顯影響。Metzner［29］觀察了12周飲食控制對87名肥胖女性體成分的影響，發(fā)現(xiàn)體重、體細(xì)胞體積、去脂體重均顯著減少。由此推論，實(shí)施運(yùn)動配合飲食控制的減肥模式時受試者去脂體重下降并非運(yùn)動引起，而是飲食控制，熱量攝入減少所致。

在實(shí)施運(yùn)動配合飲食控制的減肥模式時如何維持、甚至提高肥胖人群的去脂體重是一個值得思考的問題。Josse［23］將90名絕經(jīng)前期的肥胖婦女分為高蛋白＋高乳制品組（HPHD）、適當(dāng)?shù)鞍祝m當(dāng)乳制品組（APMD）、適當(dāng)?shù)鞍祝腿橹破方M（APLD），實(shí)施運(yùn)動配合飲食控制的減肥模式16周。結(jié)果表明，雖然所有受試者體重都顯著下降，但HPHD組脂肪減少最多，且獲得明顯的去脂體重增長。Van［40］讓12名平均BMI為35.3kg／m2的青少年受試者進(jìn)行12周的力量練習(xí)，去脂體重從55.7±2.8kg增加到57.9±3.0kg（P＜0.01）。Yu［41］將82名8～11歲的肥胖兒童分成飲食控制組和飲食控制加力量訓(xùn)練組，進(jìn)行6周實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩組BMI下降，去脂體重提高，且飲食控制加力量訓(xùn)練組去脂體重的提高是飲食控制組的2倍多。

郝殿晉等［4］調(diào)查了秦皇島市4 750名12～15歲青少年血脂情況，其平均值為 TC：3.76±0.63mmol／L，TG：0.92±0.48mmol／L，HDL：1.44±0.30mmol／L，LDL：1.87±0.54mmol／L。與該結(jié)果比較，本研究受試者 TC、LDL均高于正常值，而HDL低于正常值，提示患代謝綜合癥的風(fēng)險(xiǎn)。4周運(yùn)動配合飲食控制后，受試者TC、LDL分別下降了14.29%和25.85%，回歸到正常范圍；HDL提高22.72%（P＜0.01），但仍處于較低水平。郭吟等［3］、王晶晶［12］等觀察了4周有氧運(yùn)動對肥胖兒童血脂的影響，發(fā)現(xiàn)TC、LDL有下降，但HDL無顯著性改善。因此，如何通過運(yùn)動配合飲食控制將肥胖青少年HDL提高到正常水平是值得注意的問題。王小引等［14］、王培勇等［13］分別讓受試者進(jìn)行10個月的運(yùn)動配合飲食干預(yù)，HDL恢復(fù)到正常水平（與秦皇島市4 750名12～15歲青少年數(shù)據(jù)比較）。Kodama［26］回顧了 Medline在1966—2005年期間收錄的有關(guān)有氧運(yùn)動影響人血清HDL水平的文獻(xiàn)，并對其中25項(xiàng)相關(guān)的隨機(jī)對照研究進(jìn)行meta分析，發(fā)現(xiàn)每周運(yùn)動時間超過120min或通過運(yùn)動消耗900kcal以上的熱量時，血清 HDL水 平 有 顯 著 升 高 （平 均 升 高 2.53mg／dl，P＜0.01）；單變量分析顯示，單次運(yùn)動時間每延長10min，血清HDL隨之增加1.4mg／dl，而運(yùn)動的頻度和強(qiáng)度對 HDL水平均無影響。因此，運(yùn)動配合飲食控制減肥的持續(xù)時間可能是影響HDL改善程度的重要因素。

HDL主要通過膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)揮阻止動脈粥樣硬化發(fā)生的重要作用。apoA不僅是HDL的主要結(jié)構(gòu)蛋白，參與膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)過程，而且可以通過抑制三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ABCA1）降解，增加細(xì)胞表面ABCA1表達(dá)和促進(jìn)膽固醇流出，直接加速膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)過程。表2表明，受試者血清apoA與HDL的變化并非保持一致，沒有發(fā)生顯著性改變，提示運(yùn)動配合飲食控制引起TC下降的原因與apoA無關(guān)。該結(jié)果與Roberts［36］的報(bào)道幾乎一致：肥胖男性進(jìn)行3周的運(yùn)動配合飲食控制，HDL功能明顯改善，TC顯著性減少，apoA未發(fā)生相應(yīng)變化。但Rector［34］報(bào)道，肥胖受試者經(jīng)過4～7個月的實(shí)驗(yàn)apoA明顯提高，HDL沒有改變。因此，運(yùn)動配合飲食控制過程中HDL、apoA、TC三者之間的調(diào)控關(guān)系非常復(fù)雜，需要控制不同的實(shí)驗(yàn)因素加以闡明。張娜等［17］讓大鼠進(jìn)行8周的有氧訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)HDL顯著提高，肝臟apoA mRNA無明顯增加，但膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶mRNA提高37.1%，提示膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶活性可能是有氧運(yùn)動促使HDL功能提高，加強(qiáng)TC降解的調(diào)節(jié)途徑之一。

人類血漿LDL占TC的2／3～3／4。因此，本研究中，肥胖青少年受試者經(jīng)過4周的運(yùn)動配合飲食控制使LDL顯著性降低對TC減少起到了重要作用。apoB是LDL中唯一的蛋白質(zhì)成分，是LDL結(jié)合其受體的重要決定因子。與薛慧［15］的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，本研究也未發(fā)現(xiàn)apoB與LDL的一致性變化。apoB與LDL的不同步變化可能與體重下降程度［18］，或與運(yùn)動配合飲食控制持續(xù)時間有關(guān)［14，25］，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

脂聯(lián)素作為一種胰島素超敏化激素是機(jī)體脂代謝和血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要調(diào)節(jié)因子。與大多數(shù)報(bào)道相同［6，22，31］，本 研 究 證 實(shí) ，4周 運(yùn) 動 配 合 飲 食 控 制 可 以 顯 著 提高血清ADP水平。血液ADP水平與甘油三脂和低密度脂蛋白成負(fù)相關(guān)關(guān)系，與高密度脂蛋白成正相關(guān)關(guān)系，因此，血清ADP水平的提高是本研究脂代謝發(fā)生顯著性改變的重要原因。

LEP由脂肪細(xì)胞分泌，參與體脂代謝。有研究報(bào)道，肥胖人群血清瘦素水平高于正常人群，運(yùn)動可以促使肥胖人群血清瘦素水平降低［16，21，39］。表2表明，盡管本研 究 受試者體脂肪、血脂明顯降低，但血清LEP并未發(fā)生相應(yīng)改變。其原因可能與本研究受試者血清LEP仍處于正常水平（與參考文獻(xiàn)［5］、［11］報(bào)道的數(shù)據(jù)相比較），未產(chǎn)生 LEP抵抗有關(guān)。此外，大多數(shù)報(bào)道減肥后血清LEP下降的實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間均 在4～10個 月［16，21，28］，因 而，運(yùn) 動 配 合 飲 食 控制的持續(xù)時間也可能是造成本研究結(jié)果與他人報(bào)道不同的原因之一。

5 結(jié)論

4周運(yùn)動配合飲食控制可以顯著降低體重、體脂肪、TC、LDL，提高 HDL，其調(diào)控機(jī)制與ADP水平增加有關(guān)，apoA、apoB、LEP在這一過程中作用不明確。此外，在體重下降的同時去脂體重也會減少，不利于受試者體質(zhì)的提高。因此，防止去脂體重下降是實(shí)施運(yùn)動配合飲食控制減肥過程中需要解決的問題。

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