持續(xù)12周運(yùn)動(dòng)減重方案對青年男性肥胖者心肺機(jī)能影響的研究

郭 振，譚思潔

肥胖與心肺耐力（CRF）是全因死亡率的獨(dú)立預(yù)測因子[1‐2]，在世界范圍內(nèi)，降低肥胖發(fā)生率一直是被廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)，肥胖患病率快速增長的態(tài)勢已經(jīng)成為嚴(yán)重危害健康的公共衛(wèi)生問題[3]。肥胖與CRF之間存在顯著的負(fù)相關(guān)性[4]。體脂肪的增加特別是內(nèi)臟脂肪會(huì)導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能降低，可引發(fā)血管擴(kuò)張能力降低、全身性炎癥，使人體心肺機(jī)能持續(xù)下降[5‐6]。近期新冠肺炎的流行爆發(fā)，使人們再次關(guān)注到CRF對抵抗疾病、保持身體健康的重要意義；還有報(bào)道證實(shí)罹患新冠肺炎的肥胖者，相對容易進(jìn)展成重癥和危重癥[7]；肥胖亦是新冠肺炎患者需要接受重癥監(jiān)護(hù)的危險(xiǎn)因素之一[8]。從生理學(xué)角度分析，肥胖者多存在身體形態(tài)功能方面的不良改變，如胸腔容積縮小、膈肌運(yùn)動(dòng)受限、肺部脂肪沉積、肺泡數(shù)目減少使供氧效果降低，而肺組織彈性下降等導(dǎo)致的肺部通氣障礙，使排痰功能下降等[5]，成為肥胖人群感染新型冠狀病毒后更容易出現(xiàn)肺功能衰竭發(fā)展成危重患者的原因?？梢娊档头逝致侍嵘姆螜C(jī)能水平在全球都是非常重要的健康學(xué)和社會(huì)學(xué)問題，盡管目前國內(nèi)外學(xué)者報(bào)道了不同運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式在減輕體重、降低體脂率上的很多研究成果[9‐10]，但據(jù)最新的全國體質(zhì)健康調(diào)研顯示，我國青年人群超重和肥胖比例仍不容樂觀[3、11]。

有研究指出體重和體脂率超標(biāo)是能量攝入過剩和體力活動(dòng)不足導(dǎo)致的[12‐13]，而由此帶來的體質(zhì)狀況不佳亦是運(yùn)動(dòng)不足所致[14]。理論上能量的負(fù)平衡是運(yùn)動(dòng)減重的生理學(xué)機(jī)制[5]；一直以來，中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)被廣泛地應(yīng)用在減重運(yùn)動(dòng)處方中，但從實(shí)際效果看，常常因沒有選擇適宜的負(fù)荷強(qiáng)度導(dǎo)致減重干預(yù)效果不佳[3]；有專家提示[15‐16]：運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方效果的保證來自于“精準(zhǔn)測量、精準(zhǔn)分析和精準(zhǔn)干預(yù)”，運(yùn)動(dòng)降低多種疾病的罹患風(fēng)險(xiǎn)，其與健康的量效關(guān)系已被確認(rèn)[14]。運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)更充分地考慮個(gè)體間差異，在運(yùn)動(dòng)減重中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與控制尤為重要。之前A.E.JEUKENDRUP與J.ACHTEN[17]創(chuàng)立的個(gè)體最大脂肪氧化強(qiáng)度（maximal fat oxidation，F(xiàn)ATmax）的方法，已被認(rèn)為是靶向性更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)減重強(qiáng)度設(shè)計(jì)模式，得到多位學(xué)者研究成果的證實(shí)[18‐19]。除運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以外，運(yùn)動(dòng)總量與運(yùn)動(dòng)能量消耗同樣是運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)和評價(jià)運(yùn)動(dòng)效果的要素。在以往的運(yùn)動(dòng)處方研究中人們主要注重干預(yù)效果分析，較少涉及運(yùn)動(dòng)手段本身能量消耗效率的定量評估，這在精準(zhǔn)化運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)中是一種缺失，運(yùn)動(dòng)手段能耗效率測定顯然是運(yùn)動(dòng)干預(yù)能否達(dá)到預(yù)期效果的依據(jù)。人們經(jīng)常使用MET（Metabolic Equivalent of Energy）來計(jì)算能耗[15]，MET值源于對運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和能耗的綜合估算，可將不同運(yùn)動(dòng)方式依照體力活動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行歸類、重新組合，應(yīng)用于更多的運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中。

本研究組在前期對FATmax運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的測量與控制進(jìn)行了較多的研究[18‐19]，發(fā)現(xiàn)個(gè)體達(dá)到最大脂肪氧化率（FATmax‐MFO）的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度受很多因素影響，包括測試者年齡、性別、飲食習(xí)慣、心肺機(jī)能水平、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練史等，這與國內(nèi)外其他研究學(xué)者的報(bào)道相同[20]，更有資料顯示，F(xiàn)ATmax‐MFO與CRF的獨(dú)立關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)[21]，適宜強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可以在有效減脂的同時(shí)提升心肺耐力，那么隨著運(yùn)動(dòng)帶來的CRF提高，F(xiàn)ATmax‐MFO出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生變化，但變化的程度及是否存在規(guī)律目前乏見報(bào)道。青年人群對運(yùn)動(dòng)刺激的適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果較其他年齡人群更為顯著[14]，可以推測在減重干預(yù)中隨著運(yùn)動(dòng)行程的進(jìn)行，F(xiàn)ATmax‐MFO可能會(huì)發(fā)生較大變化，這提示為保證運(yùn)動(dòng)處方的干預(yù)效果，需要對設(shè)定的有效目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行校準(zhǔn)與調(diào)整。本文依FATmax理論通過實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)流程測量個(gè)體FATmax和主要運(yùn)動(dòng)手段能量代謝率的測定，建立精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)減重干預(yù)處方，再通過干預(yù)階段FATmax的追蹤測定，深入探討肥胖男青年運(yùn)動(dòng)減重干預(yù)FATmax變化及與心肺功能的關(guān)聯(lián)，為青年人群運(yùn)動(dòng)減重干預(yù)以及心肺功能改善和健身方法提供循證依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象及分組

本研究受試者為肥胖青年男性120名，年齡18～22歲，依照WHO規(guī)定[22]，男性體脂率（BF%）≥25%判定為肥胖；受試者被隨機(jī)均等分為運(yùn)動(dòng)干預(yù)組（實(shí)驗(yàn)組）和對照組。

受試者身體基本健康；無心血管疾病、肺功能障礙、高血壓、心臟病等疾病，無運(yùn)動(dòng)禁忌癥。實(shí)驗(yàn)前受試者均了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的風(fēng)險(xiǎn)性，自愿簽署知情同意書，本實(shí)驗(yàn)通過天津體育學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 觀察指標(biāo)

本實(shí)驗(yàn)對所有受試者進(jìn)行基線測試，并且在12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后全部接受相同的效果評估測試。主要測試指標(biāo)：（1）國民體質(zhì)監(jiān)測方法測量，包括身高、體重、腰圍、臀圍，肺活量，計(jì)算BMⅠ、腰臀比。（2）身體成分測定，使用Ⅰnbody520身體成分測試儀（韓國）測定體脂率（%）、全身脂肪重量、瘦體質(zhì)；使用OMRON‐HDS‐2000（日本）內(nèi)臟脂肪測量儀腹部脂肪及內(nèi)臟脂肪重量。

1.3 心肺功能測試

最大攝氧量測試[23]。受試者佩戴呼吸面罩在德國Jaeger‐Laufergotest運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)及氣體代謝裝置上進(jìn)行遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)。受試者先在運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)上進(jìn)行適當(dāng)速度的3 min熱身跑，而后采用起始速度為8 km/h的速度，坡度設(shè)定1%（模仿空氣阻力）進(jìn)入正式測試流程，每過2 min增加0.8 km/h的速度，直至達(dá)到最大攝氧量（呼吸商≥1.15）。測試過程中用12導(dǎo)聯(lián)遙測心電儀和動(dòng)態(tài)血壓計(jì)進(jìn)行全程監(jiān)測，同時(shí)每15 s記錄呼吸交換率，心率，攝氧量等指標(biāo)，每60 s記錄主觀運(yùn)動(dòng)感覺（RPE）。

心血管機(jī)能測定。使用OMRON‐HEM‐9000AⅠ（日本）中心動(dòng)脈壓檢測儀測定外周血壓及反射增壓指數(shù)。

心功能指數(shù)測定。采用30 s內(nèi)30次蹲起測得心功指數(shù)，按照以下公式[14]計(jì)算心功指數(shù)。

心功指數(shù)=[（P1+P2+P3）‐200]/10

1.4 FATmax測定

受試者在與最大攝氧量間隔不少于48 h后進(jìn)行FATmax測定，使用儀器包括h/p/cosmos Pulsar4.0功率跑臺(tái)、Cortex MetaLyzer 3B氣體分析儀、Cosmed運(yùn)動(dòng)心肺功能測試系統(tǒng)、Tango運(yùn)動(dòng)血壓計(jì)、PE‐4000遙測心率表。

測試方法[17]：在充分地準(zhǔn)備活動(dòng)后，在運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)以速度3.5 km/h，坡度1%開始遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)，每3 min速度遞增1 km/h直至速度7.5 km/h后保持不變；此后每3 min遞增2%坡度直至速度呼吸商達(dá)到1；最后階段坡度不變，速度每分鐘增加1 km/h直至最大攝氧量評定標(biāo)準(zhǔn)，測得VO2max。遞增負(fù)荷試驗(yàn)過程中記錄每15 s的VO2、CO2，每1 min詢問一次主觀感覺（RPE）。

依J.ACHTEN的FATmaxrate判定公式1.67×VO2‐1.67×VCO2[17]，將每級負(fù)荷下測得VO2和VCO2帶入公式計(jì)算氧化的脂肪量，最大值為所對應(yīng)的攝氧量、心率即為理論上最大脂肪氧化運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

追蹤FATmax測試：在為期12周的個(gè)性化精準(zhǔn)減脂運(yùn)動(dòng)方案執(zhí)行過程中，每干預(yù)4個(gè)自然周在相同實(shí)驗(yàn)設(shè)備下按照標(biāo)準(zhǔn)流程重復(fù)測定FATmax。并根據(jù)測定結(jié)果重新校準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

1.5 主要運(yùn)動(dòng)手段運(yùn)動(dòng)能量代謝率測定

實(shí)施運(yùn)動(dòng)干預(yù)前，使用METAMAXⅡ便攜式氣體分析儀、PE‐4000遙測心率表，依常規(guī)開放式能量代謝測定方法進(jìn)行測試計(jì)算本處方中所有運(yùn)動(dòng)手段的運(yùn)動(dòng)能量代謝率[5]。

1.6 減重運(yùn)動(dòng)方案制定

運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及次數(shù)。本處方是根據(jù)受試者FATmax測試結(jié)果確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)心率保持在個(gè)體HR（FATmax‐MFO）±10次/min，運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)計(jì)為60 min。每周5次（集中鍛煉2次，自助結(jié)組訓(xùn)練3次，共計(jì)5次）持續(xù)12周。

運(yùn)動(dòng)方式。（1）準(zhǔn)備活動(dòng)：慢跑或游戲，伸展上肢，軀干，壓腿，活動(dòng)踝關(guān)節(jié)。（2）基本部分：FATmax強(qiáng)度持續(xù)慢跑2 400 m；爬行40 m+行進(jìn)間扭轉(zhuǎn)走返回，3組，組間休息2 min；跨步跳+弓箭步走，40 m×2組，組間休息1 min；FATmax強(qiáng)度持續(xù)慢跑1 600 m。（3）放松部分：韻律操5 min。

1.7 運(yùn)動(dòng)干預(yù)

所有受試者在完成基線測試后，實(shí)驗(yàn)組受試者執(zhí)行為期12周、5次/周，每次1 h的運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方，對照組繼續(xù)維持原有的生活方式。

實(shí)驗(yàn)控制。（1）運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行過程中使用POLAR Team Pro（芬蘭）監(jiān)控全程心率，心率控制設(shè)置為對應(yīng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)階段的個(gè)體HR（FATmax‐MFO），當(dāng)心率超出設(shè)定的±10次/min時(shí)自動(dòng)發(fā)出提示音。每次鍛煉前、中、后詢問和記錄受試者RPE，發(fā)現(xiàn)身體不適，及時(shí)叫?；蛘{(diào)整訓(xùn)練方案。（2）在實(shí)驗(yàn)期間未對受試者進(jìn)行膳食控制，以驗(yàn)證本處方對減重的單一作用，在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行健康膳食教育。

1.8 數(shù)據(jù)處理

受試者完成運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后同指標(biāo)的測試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過SPSS 22.0 for Windows軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，結(jié)果以（M±S D）表示，組內(nèi)運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后比較采用配對T檢驗(yàn)，組間比較采用T檢驗(yàn)，顯著性水平取P＜0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 肥胖男青年個(gè)性化精準(zhǔn)減重運(yùn)動(dòng)方案各階段FATmax測試結(jié)果

本研究的受試者全部順利完成了運(yùn)動(dòng)方案各階段遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)（見表1、圖1）。

表1 運(yùn)動(dòng)方案各階段遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果（M±SD）Table1 ExperimentalTest Results of IncrementalLoad in Each Stage of the Exercise Scheme（M±SD）

圖1 實(shí)驗(yàn)組肥胖男青年最大脂肪氧化強(qiáng)度變化曲線Figure1 Variation Curve Fat Oxidation Obese Young Men

2.2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)手段能量代謝率測試結(jié)果

肥胖男青年個(gè)性化精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)減重處方主要運(yùn)動(dòng)手段運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量代謝率如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)組能量代謝測定結(jié)果（M±SD）Table2 Resultsof Energy Metabolismin ExperimentalGroup（M±SD）

2.3 肥胖男青年運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后身體成分的變化

執(zhí)行本運(yùn)動(dòng)處方12周后，實(shí)驗(yàn)組內(nèi)臟脂肪重量有顯著改善（P<0.05），BMⅠ、全身脂肪重量、體脂%、腰臀比、腹部脂肪重量非常顯著下降（P<0.01），對照組則無明顯變化（見表3）。

表3 肥胖男青年形態(tài)指標(biāo)結(jié)果（M±SD）Table3 Results of MorphologicalIndicators of Obesity Young Men（M±SD）

2.4 肥胖男青年運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后心肺機(jī)能的變化

執(zhí)行本運(yùn)動(dòng)方案12周后，實(shí)驗(yàn)組收縮壓、舒張壓都有顯著改善（P<0.05），VO2max、動(dòng)脈波增強(qiáng)指數(shù)（AⅠ）、心功指數(shù)非常顯著地提升（P<0.01），對照組則無明顯變化（見表4）。

表4 肥胖男青年心肺機(jī)能指標(biāo)結(jié)果（M±SD）Table4 Results of Cardiopulmonary Bypass（M±SD）

2.5 肥胖男青年運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后身體素質(zhì)的變化

干預(yù)前后，受試者體質(zhì)指標(biāo)變化如下，實(shí)驗(yàn)組受試者背力、肺活量體重指數(shù)存在顯著性變化（P<0.05）；其中肺活量體重指數(shù)變化有極顯著性（P<0.01）；并且同對照相比肺活量體重指數(shù)有顯著性（P<0.05）（見表5）。

表5 肥胖男青年素質(zhì)指標(biāo)結(jié)果（M±SD）Table5 Results of Quality Indicators of Obesity Young Men（M±SD）

3 分析與討論

3.1 減重運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度進(jìn)階的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)處方（Exercise Prescription）是依據(jù)需求者的體質(zhì)狀況，以精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、方式、總運(yùn)動(dòng)量以及運(yùn)動(dòng)進(jìn)階等形成的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)方案[24]；其中，精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是影響運(yùn)動(dòng)干預(yù)有效性的核心要素[14]，已有研究證實(shí)，強(qiáng)度較低的運(yùn)動(dòng)身體主要消耗脂肪，隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度逐步增加脂肪消耗可能更大，但至比較劇烈的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量消耗中葡萄糖比例會(huì)增加，直到幾乎完全成為供能的來源[4]。于是JEUKEND‐RUP與ACHTEN等[17]創(chuàng)造了測定最大脂肪氧化強(qiáng)度的方法，但這一高效減脂的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度被許多研究者發(fā)現(xiàn)在不同人群運(yùn)動(dòng)時(shí)脂肪代謝峰值強(qiáng)度點(diǎn)并不相同[25]，存在較大的個(gè)體差異。如S.HAUFE等[26]用功率自行車測得的成年肥胖男子FATmax為（42±2.2）%VO2max，亦有人提出超重/肥胖青年男性的FATmax在38%～53%VO2max范圍間[27]，這些研究結(jié)果之間以及與本研究測得結(jié)果相比較，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度耗氧量區(qū)域存在一定的差異，F(xiàn)ATmax測試方案以及受試者具體年齡的不同可能是造成這種差異的主要原因[25]。綜合衡量下本研究在運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)上以恒定坡度1%模擬室外運(yùn)動(dòng)的空氣阻力進(jìn)行走跑遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)測得的FATmax強(qiáng)度[19]，顯然更具備現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。此外，研究還證實(shí)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方實(shí)施1～2周后人體開始出現(xiàn)身體機(jī)能上的改善，此后運(yùn)動(dòng)負(fù)荷保持不變雖然仍能達(dá)到改善效果，但運(yùn)動(dòng)效益會(huì)減弱[28]。

隨著運(yùn)動(dòng)處方研究的不斷深入，其核心要素已在原來基礎(chǔ)上增加了“進(jìn)階”和“運(yùn)動(dòng)總量”（Frequency、Ⅰntensity、Time、Type、Volume、Progression）[24]。由于運(yùn)動(dòng)量、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、頻率以及個(gè)體對運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性具備交互作用[14]，運(yùn)動(dòng)進(jìn)階可通過處方中運(yùn)動(dòng)能耗變化呈現(xiàn)[29]；在以有氧運(yùn)動(dòng)為主要手段的運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)中，亦可通過運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與時(shí)間的遞增逐漸增加能量消耗直至達(dá)到干預(yù)目標(biāo)。這可以在保證運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果前提下，顯著增加受試者依從性[28]。亦有研究指出，從運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)效性角度分析，量效關(guān)系的主要影響因素是單位時(shí)間的能耗量而非運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間[30]。這些均提示在運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在整個(gè)干預(yù)流程中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)階的劃分；本研究把為期12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案劃分成3個(gè)干預(yù)階段，每4周遞增1次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，每個(gè)干預(yù)階段開始前在相同實(shí)驗(yàn)設(shè)備下重復(fù)一次運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)遞增負(fù)荷試驗(yàn)，精準(zhǔn)確定每名受試者的FATmax強(qiáng)度。表1可見，本研究測得的3個(gè)階段FAT‐max‐MFO所 對 應(yīng) 的 心 率 分 別 為（133.23±16.86）、（137.01±15.71）、（141.12±17.48）次/min，耗氧量占最大 攝 氧 量 分 別 為（48.66±7.64）%、（50.37±8.18）%、（53.21±8.23）%；呈顯著遞增趨勢，按照ACSM推薦的體力活動(dòng)強(qiáng)度分級是[14]：<3Mets為低體力活動(dòng)水平，3～6Mets中等強(qiáng)度體力活動(dòng)水平，>6Mets高強(qiáng)度體力活動(dòng)水平這已成為實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)處方在強(qiáng)度選擇上的依據(jù)，本研究的FATmax強(qiáng)度為（6.02±1.37）、（6.45±1.22）、（6.96±1.38）Mets，處在高強(qiáng)度體力活動(dòng)水平范圍。運(yùn)動(dòng)干預(yù)試驗(yàn)過程中，每個(gè)階段前兩次集中鍛煉時(shí)受試者主訴比較吃力（RPE＞14），隨著干預(yù)次數(shù)增加受試者可以相對輕松地完成單次訓(xùn)練任務(wù)，這表明本研究設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)處方強(qiáng)度進(jìn)階對肥胖男青年較為適合。運(yùn)動(dòng)進(jìn)階的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)有利于提高運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果[16]，同時(shí)可以降低因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度使用不當(dāng)產(chǎn)生的機(jī)體過度疲勞與運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)[14]。

3.2 運(yùn)動(dòng)減重方案手段與能耗設(shè)計(jì)

肥胖的青年人群由于體力活動(dòng)不足，靜坐時(shí)間過長等不良生活習(xí)慣導(dǎo)致能量代謝失衡[3、14、22]，補(bǔ)充足夠的運(yùn)動(dòng)消耗達(dá)到能量代謝的負(fù)平衡是改善肥胖的重要手段。影響運(yùn)動(dòng)過程中脂肪及碳水化合物動(dòng)員供能的因素與參與運(yùn)動(dòng)的肌肉數(shù)量有重要關(guān)系，中等強(qiáng)度的走跑因其全身性肌肉動(dòng)員、熱能消耗增加穩(wěn)步、運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)及運(yùn)動(dòng)成本低等諸多優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用[14]；抗阻運(yùn)動(dòng)使去脂體重增加可提高基礎(chǔ)代謝率、改善脂肪代謝速率，在獲得減少體脂肪效果的同時(shí)可帶來大量的健康益處[31]。本研究中的受試者WHR均大于0.9（見表3），身體維度可界定為中心性肥胖人群。受試者內(nèi)臟脂肪含量約占腹部脂肪含量的40%（見表3）。過量的內(nèi)臟脂肪相較于皮下脂肪更容易引發(fā)機(jī)體生長分化因子失衡，胰島素抵抗及炎癥應(yīng)激反應(yīng)等[24]，甚至誘發(fā)代謝性疾病、高血壓、高血脂、脂肪肝和冠心病等慢性疾病[32]。本研究以FATmax運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度跑為主要手段，中間穿插了與自身抗阻結(jié)合的全身性有氧運(yùn)動(dòng)，如：爬行、行進(jìn)間扭轉(zhuǎn)走、跨步跳、弓箭步走等，旨在以降低腹部脂肪，改善內(nèi)臟脂肪比例為重要目標(biāo)，最終達(dá)到減少全身脂肪含量，減輕體重的目的。

一項(xiàng)關(guān)于運(yùn)動(dòng)處方干預(yù)效果的縱向?qū)Ρ刃匝芯孔C實(shí)，運(yùn)動(dòng)總量可能比運(yùn)動(dòng)處方的其他要素對人體健康獲益有更重要的支持作用[33]。以往在運(yùn)動(dòng)處方研究中主要注重干預(yù)效果觀察分析，較少涉及運(yùn)動(dòng)處方本身能量消耗的總量，而從運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果的實(shí)際出發(fā)，實(shí)際能量消耗的研究和設(shè)計(jì)可提高運(yùn)動(dòng)處方制定的精準(zhǔn)程度。一般認(rèn)為，在不減重的前提下青年人可能缺失的能量消耗約為300 kcal左右[14]，因此在運(yùn)動(dòng)減重方案中，運(yùn)動(dòng)增加的能量消耗應(yīng)高于300 kcal這一數(shù)值；在本研究的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)中，我們采用METAMAXⅡ便攜式氣體代謝分析儀，依常規(guī)開放式能量代謝測定法測定了運(yùn)動(dòng)干預(yù)手段的能量消耗率[5]，以此為依據(jù)在方案的起始階段總能量消耗約為400 kcal，每周運(yùn)動(dòng)累積量達(dá)到2 000 kcal以上；在后兩個(gè)階段中能耗總量遞增10%左右，各階段的Mets值均達(dá)到中、高強(qiáng)度的體力活動(dòng)水平，這符合肥胖人群體力活動(dòng)不足主要是中等強(qiáng)度以上的運(yùn)動(dòng)缺失[14]。在12周干預(yù)后，本研究的實(shí)驗(yàn)組受試者腹部脂肪、內(nèi)臟脂肪和腰臀比顯著下降（見表3），體脂從（29.74±6.43）%降低至（24.22±7.16）%（P＜0.01）；說明本研究制定的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案對青年男性中心性肥胖改善有積極的作用；在身體形態(tài)改變上亦有良好效果，能滿足青年人對身體形態(tài)美觀的訴求，進(jìn)而提高受試者自信心及生活質(zhì)量，這是本方案實(shí)施中受試者依從性良好的原因之一。

本運(yùn)動(dòng)方案總消耗能夠達(dá)到目標(biāo)干預(yù)效果[16]，同時(shí)為運(yùn)動(dòng)減肥提供能耗量化的科學(xué)依據(jù)。比如，將本研究中測得的運(yùn)動(dòng)手段能量代謝率可以依照體力活動(dòng)強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)[14，16]進(jìn)行歸類、任意組合應(yīng)用于更多的運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方中。

3.3 運(yùn)動(dòng)減重干預(yù)對心肺機(jī)能改善的效果機(jī)制

肥胖對人的心肺功能有嚴(yán)重的負(fù)向影響，肥胖人群血清中同型半胱氨酸的水平與正常體重人群相比偏高[34]，特別是內(nèi)臟脂肪的增加會(huì)使血管內(nèi)皮功能降低[35]，這將更容易導(dǎo)致多種心腦血管疾病發(fā)生。還有大量研究證實(shí)，身體中心區(qū)域脂肪的囤積會(huì)壓迫腹腔空間，從而使膈肌上升降低呼吸的深度，影響人的心肺功能[5]，CRF的持續(xù)下降對人類生命質(zhì)量有重要影響[1‐2]。本研究通過干預(yù)后肥胖青年男性FATmax變化探討運(yùn)動(dòng)減重與心肺功能之間的關(guān)聯(lián)，證實(shí)隨體重和體脂率的降低他們的FATmax‐MFO出現(xiàn)右移（見圖1），同步測得的耗氧量占最大攝氧量之百分比值均呈顯著遞增（見表1，P<0.05），說明有氧能力和心肺機(jī)能顯著改善[2、5]；有研究證實(shí)，在相同年齡性別條件下，有訓(xùn)練者的FATmax和臨界強(qiáng)度顯著高于無訓(xùn)練者[25]，那么運(yùn)動(dòng)減輕脂肪進(jìn)而改善心肺功能可能的機(jī)制是，運(yùn)動(dòng)增加了受試者血液中游離脂肪酸（FFA）的數(shù)量，使脂肪得到充分氧化，血流通暢度增加，血管中堆積的脂肪得到分解，更好的滿足了組織對氧氣的需求，其引發(fā)的關(guān)聯(lián)效果如調(diào)動(dòng)和提高血液循環(huán)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合能力等，達(dá)到了改善心肺機(jī)能的作用[5]。還有關(guān)于運(yùn)動(dòng)提升心肺功能的生化機(jī)制的研究中確認(rèn)，長期有氧訓(xùn)練可使脂肪氧化酶活性增強(qiáng)、骨骼肌脂滴包被蛋白（Perilipin）、激素敏感性脂肪酶（HSL）、脂肪甘油三酯酶（ATGL）水平上調(diào)[36]，并相繼在其他學(xué)者的報(bào)道中證實(shí)[37]。這一系列的綜合機(jī)制使FAT‐MFO隨著運(yùn)動(dòng)干預(yù)的實(shí)施向右遷移，實(shí)現(xiàn)了心肺功能的改善。

本研究受試者執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)減重方案，是按照不同運(yùn)動(dòng)進(jìn)階實(shí)測的FATmax強(qiáng)度分級不斷增加負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)方式，這更有利于促使心臟供血功能和肺功能發(fā)生良性改變；此外，進(jìn)階性的FATmax強(qiáng)度和自身抗阻相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)方案可能有效的提高了受試者呼吸肌力量及肺部彈性，這使肺換氣時(shí)呼吸膜兩側(cè)的氧壓差加大，呼吸深度加快了氧的擴(kuò)散速度，表4顯示，受試者在干預(yù)后，每搏輸出量顯著提升，最大攝氧量水平由（43.34±3.81）mL/min/kg提高到（46.91±3.65）mL/min/kg（P＜0.01），證實(shí)肥胖男青年的心肺機(jī)能得到非常明顯的改善。在本方案的實(shí)驗(yàn)中，隨著運(yùn)動(dòng)干預(yù)的進(jìn)程受試者脂肪率下降而FATmax‐MFO出現(xiàn)遞增性右移，F(xiàn)ATmax‐MFO時(shí)的攝氧量向更高的最大攝氧量占比移動(dòng)說明脂肪代謝能力與心肺機(jī)能水平存在平行正向關(guān)聯(lián)。在本方案的實(shí)驗(yàn)研究中，隨著運(yùn)動(dòng)干預(yù)的進(jìn)程，受試者脂肪率下降而FATmax‐MFO遞增性右移，F(xiàn)ATmax‐MFO時(shí)的攝氧量向更高的最大攝氧量占比移動(dòng)，說明脂肪代謝能力與心肺機(jī)能水平存在平行正向關(guān)聯(lián)。本研究的局限在于未及進(jìn)行兩者間更長時(shí)間動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)及脂代謝生化變化的研究，有待后續(xù)。

4 結(jié)論

（1）本研究首次依運(yùn)動(dòng)進(jìn)階，分期跟蹤測定青年男性肥胖者FATmax‐MFO，為后續(xù)相關(guān)研究提供實(shí)證參考。具此進(jìn)行12周運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)階的精準(zhǔn)減重干預(yù)使青年男性肥胖者FATmax‐MFO與體脂率和腹部脂肪的減少同步發(fā)生明顯右移，各級攝氧量向更高的最大攝氧 量 占 比 移 動(dòng)（48.66±7.64）%、（50.37±8.18）%、（53.21±8.23）%，提示肥胖者脂肪代謝能力與心肺機(jī)能水平存在平行正向關(guān)聯(lián)，本干預(yù)方案在有效減重的同時(shí)可以明顯改善心肺機(jī)能。

（2）本方案總能量消耗為400～500 kcal/天（每4周遞增10%），青年男性肥胖者體脂率從（29.74±6.43）%顯著降低至（24.22±7.16）%（P＜0.01），腹部脂肪從（157.63±37.49）cm2顯著降低至（139.45±36.73）cm2，證實(shí)運(yùn)動(dòng)能耗進(jìn)階減重干預(yù)可以獲得理想的減重效果。

（3）本研究獲得的青年男性肥胖者FATmax心率分 別 為（133.23±16.86）、（137.01±15.71）、（141.12±17.48）次/min，跑步速度為（7.91±1.17）、（8.04±1.49）、（8.24±1.61）km/h可供相關(guān)人群運(yùn)動(dòng)減重和提升心肺機(jī)能參考。

5 建 議

本研究提示為保證運(yùn)動(dòng)安全與干預(yù)效果，運(yùn)動(dòng)處方應(yīng)在準(zhǔn)確測量受試者身體狀態(tài)下精準(zhǔn)設(shè)計(jì)；同時(shí)更應(yīng)注重對各運(yùn)動(dòng)干預(yù)手段能耗與強(qiáng)度的分析，運(yùn)動(dòng)干預(yù)前充分的理論分析是運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果的重要保證。此外，人體對規(guī)律運(yùn)動(dòng)具備適應(yīng)性，運(yùn)動(dòng)處方的強(qiáng)度進(jìn)階設(shè)計(jì)可能更有利于運(yùn)動(dòng)效果的提升，建議根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分期對運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的校準(zhǔn)測量。