低壓氧艙的減肥作用

李慧娟，李靚蕾，王元翊，莊炳徽，黃雅萌綜述，駱曉峰審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院:1.護理學(xué)院，2.公共衛(wèi)生學(xué)院，3.臨床醫(yī)學(xué)院，4.生理教研室，吉林 吉林 132013)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活水平的提高，高熱量的飲食帶來了肥胖問題。肥胖是一種由多種原因引起的慢性代謝疾病，會導(dǎo)致高血脂、糖尿病、心腦血管疾病，嚴重威脅人類的健康。世界衛(wèi)生組織將年輕男性體脂百分比超過20%、女性體脂百分比超過30%定義為肥胖，我國將體重指數(shù)(BMI)大于28為作為肥胖標準。近年來，有研究顯示[1]我國肥胖人數(shù)占總?cè)丝跀?shù)的比重不斷增加，城市人群肥胖率高達12.3%。因此，尋求健康、有效的減肥方式是目前熱門的研究方向。

1 低氧對體重的影響

低氧作為一種特殊的環(huán)境應(yīng)激因素，會導(dǎo)致機體細胞、組織供氧不足，嚴重低氧可危及生命，但如能控制好低氧影響程度，將對人體產(chǎn)生有利的效應(yīng)。在體育界，高原低氧訓(xùn)練已成為快速提高運動成績的有效手段。適當程度的低氧刺激不但可以作為一種體育訓(xùn)練方法，有文獻報道它對高血壓、冠心病、糖尿病等也有一定的療效。

近年來研究者發(fā)現(xiàn)高原環(huán)境下由于機體缺氧會出現(xiàn)食欲抑制和體重下降的現(xiàn)象。我國一項調(diào)查[2]表明西藏地區(qū)1626名成年男性藏族牧民BMI平均為21.8，1374名女性藏族牧民BMI平均為22.6，雖然攝入的熱量、蛋白和脂肪充足，但世居高原的藏族牧民卻極少發(fā)生肥胖癥。Boyer等[3]研究發(fā)現(xiàn)，海拔5400米高原環(huán)境暴露7 d，體重平均下降1.9 kg，其中脂肪占70.5%。Westerterp等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在同樣飲食的前提下，受試者在2300 m高原暴露3周，體重平均減少2.1 kg。Tanner等[5]發(fā)現(xiàn)5名男性受試者在海拔2200～4300 m高原暴露21 d，體重日均下降220 g/d，21 d后體重平均下降(4.2±2.8)kg，其中體脂下降15%。Fulco等[6]發(fā)現(xiàn)16名男性受試者在4300 m高原居住21 d，體重平均減少了4.6 kg，其中脂肪減少占59%。Lippl等[7]觀察到20名肥胖患者處于2650 m海拔高度1周時間即可由于食欲下降，每餐食物攝入量降低，基礎(chǔ)代謝率增加等因素導(dǎo)致體重減輕。Braun等[8-10]研究均證明，當機體處于低氧環(huán)境時，機體能量需求增加，但碳水化合物利用率降低，因此所增加的能量主要來自脂肪氧化供能。我國一項調(diào)查數(shù)據(jù)也顯示[11]，世居平原的人移居至海拔4600 m的高原環(huán)境居住，在沒有特意增加活動量、減少進食量的情況下，30 d內(nèi)體重平均下降10.2%，最多下降29%，且體重減輕以脂肪為主，占體重減輕量的70%以上。因此，人體長期處于低氧環(huán)境將引起體重減輕，有很好的減肥效果。

2 低氧對人體血脂代謝的影響

機體脂質(zhì)代謝的紊亂可引起高脂血癥、肥胖的發(fā)生。血脂是血液中各種脂類物質(zhì)的總稱，脂蛋白是血脂在血液中的存在、轉(zhuǎn)運及代謝形式，其中高密度脂蛋白(HDL)的主要作用是將肝臟以外組織中的膽固醇轉(zhuǎn)運到肝臟進行分解，被認為是抗動脈粥樣硬化因子；而低密度脂蛋白(LDL)主要作用是將膽固醇運送到外周血液，則被認為是致動脈粥樣硬化因子。早在20世紀50年代，Peru就報道4000 m高原居住者心肌梗死發(fā)生率明顯較低。Bonadei等[12]研究發(fā)現(xiàn)生活在高海拔地區(qū)暴露于缺氧環(huán)境的人群，冠狀動脈及分支的脂肪沉積比生活在海平面的人群發(fā)病率低，病變程度輕。Bhatnagar等[13]也報告了高原人群冠心病的發(fā)病率明顯低于平原并隨海拔的升高而降低。1999年的一項研究顯示[14]，世居高原的藏族人群血清HDL明顯增高，而LDL與極低密度脂蛋白(VLDL)則較低，血漿中載脂蛋白Apo-A-I增高而Apo-B減低，ApoB/ApoA-I比值下降。載脂蛋白中的Apo-A-I是HDL的主要載脂蛋白，可減少血管壁的脂質(zhì)沉積。而Apo-B是LDL的主要載脂蛋白，能反映動脈粥樣硬化的易患性。崔建華等[15]對進駐不同海拔高度(3700/3850 m)和不同時間(7 d/半年)的健康青年血脂和載脂蛋白變化研究發(fā)現(xiàn)，在高原低氧環(huán)境，血清總膽固醇隨居住時間延長明顯降低，Apo-A-I隨居住時間的延長明顯增高。

2002年Tin′kov等[16]以46名男性冠心病患者為研究對象，在低壓氧艙進行低氧習(xí)服訓(xùn)練，3～6個月隨訪結(jié)果顯示，低氧習(xí)服訓(xùn)練可改善冠心病患者血脂代謝，3個月總膽固醇下降9%并持續(xù)至6個月，總膽固醇平均下降7%，LDL水平在低氧習(xí)服后下降，最突出的變化發(fā)生在3個月(下降13%)和6個月隨訪(下降11%)，HDL則明顯增加。Ling[17]研究表明在氧分壓15%的低氧艙中每周3次，每次60 min跑臺運動，共4周，與常氧對照組比較，間歇低氧組有更加明顯的體脂減輕，血液中甘油三酯減少更加顯著。因此，高原低氧環(huán)境或低壓氧艙間歇性溫和低氧習(xí)服對人體脂類代謝具有有益的影響。

本實驗室研究中也發(fā)現(xiàn)，40名志愿者經(jīng)30 d低壓氧艙進行間歇性低氧干預(yù)后，血清HDL水平升高，而LDL值無明顯變化，脂蛋白代謝的關(guān)鍵酶——血清脂蛋白脂肪酶(LPL)活性的增強，表明間歇性低氧干預(yù)方式可引起血清HDL水平升高，顯著提高LPL活性增強脂肪分解效應(yīng)。

3 應(yīng)用低壓氧艙進行間歇性低氧訓(xùn)練與適度運動結(jié)合的減肥效應(yīng)

低壓氧艙是通過抽氣泵來調(diào)節(jié)大氣壓降低氧分壓，人工模擬低氣壓和缺氧等高原環(huán)境的地面設(shè)備。它由艙體、控制系統(tǒng)、抽氣泵、連接管道、通訊照明設(shè)備等組成。由于低壓氧艙能夠靈活地模擬各種海拔高度的低氧環(huán)境，因此，是開展航空航天醫(yī)學(xué)、高原醫(yī)學(xué)研究的必要設(shè)備。20世紀60年代以來隨著應(yīng)用低壓氧艙人工模擬低氧訓(xùn)練在體育訓(xùn)練中的應(yīng)用與推廣，使肥胖機體在低氧環(huán)境下減重成為可能。目前相關(guān)研究[18]表明利用低壓艙模擬低氧環(huán)境機體亦會出現(xiàn)體重減輕、體脂含量減少的現(xiàn)象。利用低壓艙間歇性低氧訓(xùn)練與體育運動相結(jié)合具有更強大的體重減輕效應(yīng)[19]。Netzer等[20]隨機選取BMI平均為33.1的20名肥胖受試者，分為常氧組(氧含量20.9%)及間歇性低氧組(氧含量15%)，兩組沒有任何飲食方面的差異，進行時長8周的跑臺訓(xùn)練。8周后結(jié)果顯示間歇性低氧組體重減輕1.14 kg，常氧對照組體重減輕0.03 kg，間歇性低氧組體重減輕更加明顯。Wiesner等[21]也報道45名無糖尿病及胰島素抵抗的肥胖受試者，分為常氧組(氧含量21%)及間歇性低氧組(氧含量15%)，進行每天60 min，每周3次，共4周的活動平板訓(xùn)練，結(jié)果顯示間歇性低氧組體脂含量降低2.5 kg，比常氧組表現(xiàn)出更大的體脂降低。最近Kong等[22]隨機將22名BMI大于27.5的年輕肥胖受試者分為常氧組(氧含量為21%)和間歇性低氧組(氧含量14.5%～16.5%)，結(jié)合低熱量飲食及耐力訓(xùn)練，兩組均表現(xiàn)出體重的減輕，但間歇性低氧組的體重減輕程度更加顯著并且低氧組還伴隨明顯的血脂水平改善。低壓艙間歇性低氧暴露也可明顯調(diào)節(jié)食欲。Bailey[23]報道12名健康男性在低壓氧艙經(jīng)歷每天3 h的間歇性低氧暴露，引起明顯的食欲下降，以及血清中?；囸I激素含量的下降。?；囸I激素是饑餓刺激下胃內(nèi)產(chǎn)生的一種肽類激素，它能夠增加食欲、促進進食。利用低壓氧艙進行間歇性低氧訓(xùn)練產(chǎn)生減肥效應(yīng)的機制是機體在低氧條件下氧氣供應(yīng)不足，三羧酸循環(huán)受阻，脂肪分解用于肌肉的供能，脂肪消耗增多，血脂濃度降低。同時低氧環(huán)境引起食欲下降，熱量攝入減少，小腸對脂肪的吸收明顯降低。因此，利用低壓氧艙人工模擬低氧環(huán)境與適度運動結(jié)合可降低人體血脂濃度，增強脂肪代謝，有較好的減重效果。低壓氧艙配合適度運動正成為健康有效的減輕體重方法[24]。

4 低壓氧艙應(yīng)用于健身減肥的展望

目前常用的減肥方法主要有藥物減肥、脫水減肥、外科減肥、節(jié)食減肥、運動減肥。藥物減肥主要是通過藥物抑制食欲如芬氟拉明,通過抑制下丘腦進食中樞發(fā)揮作用。藥物減肥的減重效果慢、副作用大、無法長期使用，且體重下降以水分丟失為主。脫水減肥主要是通過運動時用保鮮膜包裹軀體,使人體大量排汗,以達到減輕體重的目的。該法容易造成體內(nèi)的水分、電解質(zhì)等成分丟失,血漿量降低，增大血液黏滯度,減重效果不易保持。外科手術(shù)減肥主要有吸脂術(shù)、空回腸分流術(shù)等。外科手術(shù)減肥具有創(chuàng)傷性,術(shù)后易出現(xiàn)感染、胃腸不適、維生素缺乏、營養(yǎng)不良等合并癥。節(jié)食減肥是通過強制降低食物攝入量，減少能量攝入,通過能量負平衡達到減重的目的。但饑餓感強烈且一旦恢復(fù)飲食,體重極易重新反彈。運動減肥要連續(xù)進行長期運動,不能間斷,才能取得較好的療效，往往疲勞感強烈,人們不能長期堅持而影響效果，且有器質(zhì)性疾病的肥胖人群無法參與。

由于肥胖一般是多種因素相互作用引起的，目前尚無一種有效方法能完全治愈肥胖，人們還在不斷地探索或嘗試新的減肥方法。近幾年隨著低氧對人體影響研究的不斷深入及低壓氧艙的應(yīng)用，給減肥指出了一個發(fā)展新方向。低氧健身具有對機體不良影響較少、方法簡便、效果顯著等優(yōu)點已成為較發(fā)展前景一種健身運動手段[25]。目前在國內(nèi)低氧健身運動還處于初始階段，要真正利用低壓氧艙將低氧療法用于健身減肥還需要解決一些問題。首先，低壓氧艙的應(yīng)用與普及推廣尚有不足，因此，應(yīng)普及低壓氧艙與低氧療法的科學(xué)知識，開展低壓氧艙基礎(chǔ)理論和實踐應(yīng)用相結(jié)合的研究。其次，雖然目前公認低壓氧艙是降低血脂、減輕體重的有效手段，但對于低壓氧艙中間歇性低氧訓(xùn)練參數(shù)尚無權(quán)威標準。間歇性低氧訓(xùn)練的模擬高度過低，時間過短，缺氧應(yīng)激刺激較小，不利于充分挖掘低氧減重潛力；模擬高度過高，時間過長，承受較大運動負荷后，機體易疲勞不利于恢復(fù)。因此應(yīng)逐漸摸索出低氧刺激濃度、持續(xù)時間和周期的最佳方案，為低壓氧艙應(yīng)用于健身減肥的大規(guī)模普和推廣提供可靠標準與依據(jù)。另外，用于體育訓(xùn)練和科研的低壓氧艙的面積一般在幾十甚至數(shù)百平方米，因此，建造低壓氧艙的成本較高，耗資巨大。目前應(yīng)對低壓氧艙進行了相應(yīng)技術(shù)改進，降低制造成本和使用成本，才能有利于低壓氧艙成為一種常規(guī)的健身手段。

應(yīng)用低壓氧艙進行低氧健身不但可以用來治療肥胖癥，而且對哮喘、美尼爾氏癥、感音性耳聾等多種疾病也具有良好的防治效果。因此，低壓氧艙有著非常重要的實際應(yīng)用和推廣價值，展示出相當誘人的前景。