有氧健身操和力量訓(xùn)練對年輕超重和肥胖男性體能與血液改變的對比研究*

謝佳輝，方 奇

(1.福州大學(xué)體育教學(xué)研究部，福建 福州 350108; 2.廈門理工學(xué)院體育部，福建 廈門 361024；3.福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350108)

目前我國人口肥胖和超重現(xiàn)象嚴(yán)重，肥胖總?cè)丝跀?shù)更是位居世界第一[1]，由此而帶來的慢性疾病問題以及經(jīng)濟負(fù)擔(dān)令人堪憂[2-8]。隨著大眾對健康和美的認(rèn)識加深，越來越多的人開始采用有氧健身操或者力量練習(xí)減肥和修身。

那么，有氧健身操和力量練習(xí)相比較，哪種訓(xùn)練方式對年輕超重和肥胖患者的身體運動能力和健康的改善更有力？這兩種訓(xùn)練方式如何改變我們的身體形態(tài)和機能？據(jù)此，本文試圖來給予正在利用這兩類運動方式健身和減肥的年輕超重或者肥胖者一些科學(xué)建議，從而能夠根據(jù)自身身體狀態(tài)和需求來科學(xué)健身。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

研究對象為69名男性大學(xué)生，年齡18～21周歲，體重指數(shù)(Body Mass Index, BMI=體重(kg)/身高2(m))都大于26 kg/m2(見表1)。所有實驗對象自愿參加研究，并都已知曉實驗的目的以及訓(xùn)練的步驟和條件，并且簽訂同意書。所有實驗項目以及實驗步驟都已告知學(xué)生所在高校的倫理委員會并通過評審。實驗開始前，每位受試者都要經(jīng)過體能體檢并填寫身體活動準(zhǔn)備調(diào)查問卷(PAR-Q)[13]，確保能夠完成實驗，并最大限度地降低運動風(fēng)險。受試者參加實驗前半年內(nèi)，沒有接受任何其他疾病治療或者參加過其他減肥項目。

表1 受試對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 分組及訓(xùn)練方法

受試者被隨機分為三組，每組35人，分別為有氧健身操組(Aerobics Group)，力量訓(xùn)練組(Strength Training Group)和對照組(Control Group)。有氧健身操組的運動訓(xùn)練內(nèi)容主要為：有氧搏擊、有氧杠鈴或者游泳。力量訓(xùn)練組運動訓(xùn)練內(nèi)容主要為：利用健身器材，如綜合健身器、啞鈴、軟墊等，做手臂和屈伸、仰臥推舉、側(cè)平舉、仰臥起坐、腿推舉等負(fù)荷動作，負(fù)荷量一般在最開始為60%最大負(fù)荷量，隨著訓(xùn)練進行而嘗試逐漸增加負(fù)荷。兩組實驗運動訓(xùn)練一般選在下午5點進行，每次訓(xùn)練90min，5次/周，持續(xù)9周(實際正式開始實驗的時間為60天，最開始3天為實驗對象篩選和實驗對象身體準(zhǔn)備時間)。所有受試者的飲食在實驗期間受到專門監(jiān)管人員的嚴(yán)格監(jiān)管。

1.2.2 測試指標(biāo)及測試方法

實驗開始前和結(jié)束后，測試所有受試者的BMI、體脂率、最大攝氧量、耐力、握力和彈跳力。BMI、體脂率和肌肉含量由Inbody 720測試，測試時受試者都處于安靜狀態(tài)，并在室內(nèi)恒溫下進行；最大攝氧量和耐力由功率自行車(Wattbike)測試，其中，耐力時間指受試者在功率自行車測試時，功率以2%的速度遞增，同時輔以教練員口頭激勵，直到受試者精疲力竭為止的時間；握力使用小型電子握力器測試；彈跳力使用立定垂直起跳距離測試方法測試。

實驗開始前和結(jié)束后，分別空腹采集靜脈血一次，由專業(yè)醫(yī)師完成；并立即離心分離血清和血細(xì)胞，-80℃保存血清。血清中白細(xì)胞介素1β(IL-1β)和6(IL-6)，以及腫瘤壞死因子α(TNF-α)送至生物實驗技術(shù)公司測試，采用ELISA法來測定含量，檢測試劑都為商業(yè)化的試劑盒(Roche，瑞士)。

1.3 結(jié)果分析

數(shù)據(jù)分析使用SPSS 10.0軟件，所有數(shù)據(jù)都使用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)”的方式來表示。由于實驗正式開始后，某些實驗對象的中途退出等原因，具體統(tǒng)計的人數(shù)以實驗結(jié)果表中為主。組間以及同組前后的差異使用配對t檢驗來檢驗，差異顯著性用P值表示(*p<0.05, 有差異；**p<0.01, 差異顯著；***p<0.001,差異非常顯著)。

2 實驗結(jié)果及初步分析

2.1 身體成分

對于大部分想利用運動來減肥的超重或者肥胖患者來說，他們較為關(guān)心的是不同的訓(xùn)練方式對體重及脂肪如何影響?表2顯示，兩種訓(xùn)練方式都能減少BMI和體脂率，并且增加瘦體重，即增加肌肉量。同時，結(jié)果統(tǒng)計中，我們對比了兩組訓(xùn)練組實驗后的減少(或增加量)的差異顯著性，對于BMI的減少，即個人體重的減少，有氧健身操的作用更為有效(p<0.01)；但是，力量訓(xùn)練更能增加訓(xùn)練者的肌肉量，對比于有氧健身操的瘦體重增加，具有統(tǒng)計學(xué)非常顯著性的差異(p<0.001)。

2.2 心肺功能及力量

表3顯示，9周的有氧健身操對21位受試對象的心肺功能有很明顯的改善：與實驗前相比，單位體重最大耗氧量(p<0.001)以及耐力(p<0.01)都有非常顯著的增加。但是，力量訓(xùn)練組在這兩項測試中沒有明顯變化。力量訓(xùn)練組和有氧健身操組的握力變化較為明顯(p<0.01和p<0.05)。兩組的彈跳也有改善，但統(tǒng)計差異性不大(p<0.05)?？梢?，相比于力量訓(xùn)練，有氧健身操對年輕超重和肥胖男性的心肺功能改善效果更為明顯，但力量訓(xùn)練似乎對力量的改善更有效果。

表2 有氧健身操及力量訓(xùn)練對年輕超重和肥胖男性身體成分的改變

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

2.3 致炎因子

從表4看出，對于血清中的致炎因子影響來說，兩種不同的訓(xùn)練方式起著完全相反的作用：有氧健身操能夠顯著地降低IL-1β、IL-6、TNF-α水平(p<0.001或p<0.01)，而力量訓(xùn)練卻使致炎因子水平顯著增加(p<0.01或p<0.05)。

3 分析及討論

在超重和肥胖人群中，由于熱量攝入長期大于消耗，脂肪含量以及BMI要比正常人群高出許多。在本實驗中，9周的有氧健身操和力量訓(xùn)練都能夠降低年輕超重和肥胖男性的BMI和體脂率，這兩項指標(biāo)是目前較為流行的診斷肥胖和超重的手段方法[14]，并且也與眾多有氧運動減肥效果相吻合[11-13]。力量訓(xùn)練使運動者的體脂率下降的同時，BMI下降得不是非常明顯，因此，相比于有氧健身操，力量訓(xùn)練方法的減重效果要稍遜一籌。但同時我們也觀察到，力量訓(xùn)練方法能夠更加有利于男性肌肉的增加，因此，單純從增加肌肉量方面來說，力量訓(xùn)練不失為一種好的運動訓(xùn)練方法。但是，由于力量訓(xùn)練一般只在室內(nèi)進行，沒有音樂的伴隨，加上負(fù)荷運動，因此受訓(xùn)練者可能承受的心理和生理壓力都要大于有氧健身操的運動方式[14]。9周有氧健身操也能顯著地提高受訓(xùn)者的肌肉量(瘦體重)，提示出目前的年輕超重和肥胖人群確實缺乏經(jīng)常性的運動[15]。

表3 有氧健身操及力量訓(xùn)練對年輕超重和肥胖男性心肺功能及力量的改變

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

表4 有氧健身操及力量訓(xùn)練對年輕超重和肥胖男性血清中致炎因子的改變

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

對于心肺功能的改善，9周的有氧健身操可以更加有效地提高運動者的心肺功能——單位體重最大耗氧量以及耐力都顯著地改善，但是力量訓(xùn)練組在實驗統(tǒng)計的前后卻沒有出現(xiàn)顯著性的差異。在兩組實驗都提高受試者彈跳力的同時，但力量訓(xùn)練卻更能提高運動者的上肢力量，這個相互驗證了在本實驗中力量訓(xùn)練能夠增加受訓(xùn)者的肌肉量。心肺功能和力量測試的結(jié)果說明長期的久坐并缺乏有效的運動而導(dǎo)致的心肺功能、耐力以及四肢力量的下降趨勢能夠被本實驗中的兩種運動方式所阻止，并改善[16]。

令人值得注意的是， 9周的有氧健身操和力量訓(xùn)練對于超重和肥胖男性血清中的炎癥因子起著完全相反的作用。而在肥胖狀態(tài)下，機體內(nèi)其實已經(jīng)處在慢性炎癥狀態(tài)[17-18]，一些血清促炎癥因子，例如TNF-α,IL-1，IL-6等，會比正常人血清中高[19],而當(dāng)機體長期處于慢性炎性狀態(tài)下時，2型糖尿病和癌癥(如胃癌，肝癌，前列腺癌等)等疾病的發(fā)病率會急劇升高[20-21]，因此，當(dāng)處于肥胖或者超重狀態(tài)下時，應(yīng)當(dāng)及時采取有效手段來降低炎癥水平。在本實驗中，我們觀察到，9周的有氧健身操的鍛煉方法能夠顯著降低TNF-α,IL-1β和IL-6水平,其中，TNF-α和IL-6水平是直接與癌癥相關(guān)[6],原因主要是因為TNF-α和IL-6的濃度高低直接反應(yīng)人的機體內(nèi)部是否處在一個高水平的炎癥反應(yīng)下，而長期的炎癥反應(yīng)會使體內(nèi)細(xì)胞的應(yīng)激壓力增大而容易導(dǎo)致細(xì)胞癌變，進而促進癌癥的發(fā)生和轉(zhuǎn)移；再則TNF-α與和IL-6胰島素抵抗(即2型糖尿病發(fā)生的關(guān)鍵因素)發(fā)生有關(guān)，由于TNF-α與和IL-6二者具有相互促進作用，導(dǎo)致NF-κB的激活，促使 NO 合成加劇炎癥反應(yīng)，最終，炎癥因子使胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受阻和胰島素敏感性降低[23]。而近年來的研究報告指出IL-1β與胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展更是有著密切的相關(guān)性[24]。因此，這三種促炎因子水平的高低可以反應(yīng)肥胖或者超重病人機體內(nèi)發(fā)生癌癥或者2型糖尿病風(fēng)險的高低。此外，血液中的這三個炎癥因子雖然不能透過血腦屏障，但長期高水平炎癥水平可能導(dǎo)致大腦內(nèi)炎癥因子的升高，從而引發(fā)某些疾病行為(sickness behaviour)，如頭暈，惡心，注意力渙散等[25]。但在單純的力量訓(xùn)練組中，我們觀察到的這3類炎癥因子的顯著上升，不過，IL-6因子也具有能夠抑制和阻止促炎癥因子的產(chǎn)生和釋放功能，從而使身體的炎癥控制在一定的范圍內(nèi)不致使炎癥失控而對身體造成損傷[26]。從本實驗結(jié)果中，我們判斷由于單純的力量訓(xùn)練對人體肌肉負(fù)荷高，容易造成肌肉或肌腱的拉傷，或者導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎，這些都是導(dǎo)致血液中炎癥因子增加的因素。

4 結(jié)論

有氧健身操無論是在降低年輕超重和肥胖男性的體重，體脂率，還是增加肌肉量，改善心肺功能以及四肢的運動能力，甚至在改善機體炎癥水平的方面都具有較好的作用。因此，建議想增加肌肉量的年輕超重和肥胖男性在使用力量訓(xùn)練的同時，結(jié)合有氧健身操的鍛煉方法，使身體逐漸恢復(fù)健康狀態(tài)。