陳 瑩 劉江龍
肥胖癥運動處方的研究進展與現(xiàn)實問題*
陳 瑩1劉江龍2
(1.廣西國際壯醫(yī)醫(yī)院康復醫(yī)學科,廣西 南寧 530201;2.湘西自治州人民醫(yī)院心內(nèi)三科,湖南 吉首 416000)
對肥胖癥康復運動處方的制定與實施的研究現(xiàn)狀以及存在的問題進行綜述。
肥胖癥;康復;運動處方
肥胖癥是一種以體內(nèi)脂肪過度蓄積和體重超常為特征,由遺傳因素、環(huán)境等多種因素相互作用所引起的慢性代謝性疾病[1]。近30年,肥胖癥患病率明顯增加,目前我國居民的超重率和肥胖率分別為32.1%和9.9%[2]。一項發(fā)表在新英格蘭醫(yī)學雜志上的研究發(fā)現(xiàn)近25年來超重與肥胖與全球400萬人口死亡相關(guān),儼然已成為全世界都面臨的公共衛(wèi)生問題,肥胖既是一個獨立的疾病,也是許多慢性疾病的主要危險因素[3]。
運動處方是由康復醫(yī)師、康復治療師、社會體育指導員或醫(yī)生等專業(yè)人員依據(jù)參加體育活動者的年齡、性別、個人健康信息、醫(yī)學檢查、體育活動的經(jīng)歷,以及心肺耐力等體質(zhì)健康測試結(jié)果,用處方的形式,制定系統(tǒng)化、個性化的運動指導方案。本文主要對肥胖癥康復運動處方的制定與實施的研究現(xiàn)狀以及存在的問題等方面做一綜述。
眾所周知,運動可作為預防及治療肥胖的主要手段,我國是率先開展運動療法的國家之一,《皇帝內(nèi)經(jīng)》是最早的文字記載,如“五禽戲”“導引”、氣功等流傳至今,運動訓練已廣泛用于各種慢性病康復[4]。隨著人們對運動益處的理解不斷加深,運動是治療各種疾病的良方,促使學者對運動處方的可能性產(chǎn)生了興趣[5]。運動處方的概念最早是在1950年提出的[6]。劉紀清是我國運動處方研究的先行者,率先提出運動處方運動指導方案[7];劉琴芳于2002年把減肥運動處方的四要素做了詳細的概述[8];與此同時,朱衛(wèi)東等人總結(jié)了我國肥胖患者的運動處方特點,并對制定方法進行了分析[9];王正珍于2009年詳細地介紹運動處方的基礎(chǔ)理論知識,從而為制定糖尿病、腦卒中、心血管疾病、骨質(zhì)疏松癥等慢性病運動處方提供了科學依據(jù)[10];步斌于2010年在中國循證醫(yī)學雜志上總結(jié)了運動處方的發(fā)展,運動處方在我國已經(jīng)達成共識[11]。
肥胖是由于遺傳、營養(yǎng)過剩、攝食中樞的功能異常、內(nèi)分泌異常和藥物副作用等因素引起,而康復運動在肥胖治療中具有藥物不可替代的關(guān)鍵作用。在血脂代謝方面,李發(fā)炘[12]等通過對大鼠進行游泳運動說明運動可以提高脂蛋白脂肪酶、肝酯酶等,從而改善血脂代謝。有研究顯示[13],運動時交感-腎上腺軸被激活,血漿中腎上腺素、去甲腎上腺素分泌增加,可提高血漿脂蛋白酶的活性,脂蛋白酶是人體水解甘油三酯的關(guān)鍵酶,促進甘油三酯的乳糜和極低密度脂蛋白的分解利用,從而降低血脂。在神經(jīng)內(nèi)分泌方面,目前研究的領(lǐng)域主要有瘦素、神經(jīng)肽Y,腦腸肽和肥胖抑制素等[14]。此外,肥胖常與高胰島素血癥共存,主要表現(xiàn)為胰島素抵抗,同時也是肥胖導致糖尿病發(fā)生主要機制,進而引發(fā)一系列的代謝綜合征。所以肥胖與胰島素抵抗的研究成為了熱點問題之一,相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)脂肪組織通過脂肪因子分泌腫瘤壞死因子、白介素-6以及炎癥因子,使加速胰島素抵抗發(fā)生絲氨酸磷酸化,影響了酪氨酸磷酸化,從而抑制胰島素信號的傳導,導致胰島素抵抗的發(fā)生[15]。劉世強[16]等研究表明急、慢性游泳運動均能改善胰島素抵抗狀態(tài)、降低胰島素抵抗大鼠的Gal-3表達,從而改善胰島素抵抗。在能量代謝方面,龔文輝[17]等通過對飲食誘導的肥胖大鼠進行8周的有氧運動后發(fā)現(xiàn)有氧運動可以促進棕色脂肪產(chǎn)熱,影響全身能量代謝,從而減輕體重。肥胖最主要的原因是由于攝入的能量大于消耗的能量,然而當機體運動時需要消耗大量的能量,主要參與供能的物質(zhì)為糖類和脂肪,而不同的運動形式、運動強度以及持續(xù)時間等都會影響其供能的比例。如短距離的賽跑沖刺,主要以糖酵解功能為主;長時間的馬拉松運動,主要以糖類和脂肪一起供能,因此運動可以調(diào)節(jié)能量代謝。在改善機體成分方面,趙述強[18]等通過實驗發(fā)現(xiàn)運動對肥胖大鼠體成分產(chǎn)生了良好的干預效果。金媛[19]等通過對肥胖大學生進行為期6周的有氧運動說明運動可以改善身體成分。也有研究發(fā)現(xiàn)有氧運動可以改善血管彈性,提高心肌收縮力,改善心肺功能,提高生活質(zhì)量[20]。此外運動還可以改善可改善超重/肥胖兒的血管內(nèi)皮功能[21]。
運動處方的制定需遵循一些基本原則。①安全性原則:安全性是首要原則,肥胖人群由于下肢負荷過重,注意保護患者的膝關(guān)節(jié),切勿因急于追求效果而進行無計劃的增加運動量,從而出現(xiàn)心腦血管和骨關(guān)節(jié)病變,因此必須保證在安全范圍內(nèi)進行運動,勿超出安全限度,以確保安全。②有效性原則:為了減重及提高全身耐力水平,運動處方的強度必須達到能夠消耗脂肪和改善心肺功能的有效強度,即達到有效的靶心率范圍,如果超過這個范圍上限,就可能出現(xiàn)危險,這個運動強度或界限,稱為安全界限。而達到這個范圍的下限,才開始有效,稱為有效界限,安全界限和有效界限之間,就是運動處方安全而有效的范圍。③個體化原則:由于每個人的身體條件千差萬別,因而制定運動處方的內(nèi)容也各不相同,如性別、年齡和健康狀況的差別,是否伴有慢性病以及疾病性質(zhì)和程度的差異等,不同疾病、同一疾病的不同時期、同一個人的功能狀態(tài)下運動處方應有所不同。④全面原則:人是一個整體,不能單一強調(diào)耐力訓練,還要結(jié)合抗阻訓練、柔韌性運動以及平衡能力的訓練等,應遵循全面身心健康的原則,注意維持人體生理和心理的平衡,已達到“全面身心健康”的目的。
在運動處方開始實施之前,首先要進行運動前評估,通過運動前問卷調(diào)查、醫(yī)學檢測、體適能測試評估其運動能力以及運動安全性,以幫助設(shè)計安全的運動強度,這也是運動處方的實施的前提條件。具體評估為:①健康信息篩查:了解有無心血管及其他臟器疾病史、家族史,通過調(diào)查每日活動情況了解其體力活動水平;②醫(yī)學指標檢查:心率、血壓、心電圖、血脂、血糖、尿酸、人體成分分析;③運動風險評估:自身狀況問卷評估;專業(yè)的運動危險分層篩查評估;④體質(zhì)測試評價:體姿態(tài)、形體指標、心肺耐力、肌肉力量、柔韌性、平衡力、彈跳力。
運動方式的選擇因人而異,必須針對自身的身體情況、興趣愛好、運動風險以及合并并發(fā)癥等方面選擇。國內(nèi)外大量研究顯示步行、騎自行車、打球、游泳、健身操等多種有氧運動方式對減輕體重及降低體脂率的有效性,只要消耗能量大于飲食攝入能量均導致體重下降[22-25]。有氧運動作為燃燒脂肪的核心運動,但并不能改善肌肉含量,而聯(lián)合抗阻運動不僅顯著改善肥胖人群的身體形態(tài)、身體成分以及脂肪含量,同時還可以提高肌肉含量[26-27]。近些年來高強度間歇性運動成為提倡的一種減肥運動,主要的優(yōu)點可以是花更少的時間燃燒脂肪,有研究顯示高強度間歇性運動所需的時間比中等強度運動減少了大約40%[28]。Jelleyman等的薈萃分析發(fā)現(xiàn)在超重和肥胖的人群中,高強度間歇性運動可以顯著降低體重,但與中等強度的持續(xù)訓練相比則沒有顯著降低[29]。Turk等一項薈萃分析顯示,與中等強度相比,高強度間歇性運動顯著降低了身體脂肪的百分比,但在體重、BMI或腰圍的減少方面,兩者并無差異[30]。雖然高強度間歇性運動燃燒脂肪的同時縮短運動時間,但是運動危險系數(shù)高,對于缺乏運動以及合并其他疾病的肥胖人群注意防范運動風險。
運動強度的控制是制定整個運動處方的核心內(nèi)容,直接關(guān)系到患者有效性及安全性。若運動強度太大,易加重骨關(guān)節(jié)的磨損及誘發(fā)心腦血管意外的風險;若運動強度太小,機體消耗熱量少,不能達到有效的減重作用。因此,個體的肥胖程度、健康狀況及身體素質(zhì)、心肺功能、日常運動習慣等因素決定了運動強度的大小。測量運動強度可采用主觀和客觀兩類方法,主觀測量方法如國際體力活動問卷和自我疲勞程度分級;客觀測量方法主要有心率(HR)、代謝當量(METs)、最大攝氧量儲備百分比(VO2max%)、乳酸閾值 (LT)、有氧閾值( AeT)、最大乳酸穩(wěn)態(tài) ( MLSS)等[31]。肥胖癥的康復方案中運動一般取中等強度,美國運動醫(yī)學會對運動強度的分級標準:中等強度定義為 46%~63% VO2peak,64%~76% HRmax,40%~59% HRR,3.0~5.9 MET[32]。在不同運動強度下,攝氧量、運動心率以及肺通氣量達到穩(wěn)定所需要的時間與運動強度呈正相關(guān),即運動強度越大,攝氧量、運動心率以及肺通氣量達到穩(wěn)定所需要的時間越長,當以25%VO2max的運動強度運動時,所有的能量代謝幾乎都來于脂肪氧化;而當以65%VO2max的運動強度運動時只有50%的能量代謝來源于脂肪氧化,但是當運動強度繼續(xù)增加到85%VO2max時,脂肪酸的供能比例反而下降[33-35]。同時有研究發(fā)現(xiàn)高強度間歇訓練與中等強度持續(xù)訓練對肥胖兒童身體成分和心血管功能影響的作用無明顯差異[36]。美國運動醫(yī)學會建議,低中強度的運動在改善機體功能狀態(tài)和持久性不亞于高強度運動,并且使患者具有良好的心情,可以為逐步增加運動量鋪路[37]。
從運動是糖原和脂肪的供能上分析,脂肪開始分解代謝在運動后30min達高峰,隨著運動持續(xù)時間的延長,糖分解供能的比例逐漸減小,而脂肪分解供能的比例逐漸增大。運動初期(第10min),糖、脂肪分解供能的比例約為45%和55%,但到第90min時,糖分解供能的比例下降到20%水平,而脂肪分解供能的比例則提高到80%左右[38]。運動量的大小由持續(xù)時間和強度共同影響,強度大的運動時間適當縮短,強度較小的時間適當延長,肥胖人群的鍛煉持續(xù)時間應該有靈活性,不同肥胖人群的合并癥、生活、工作方式 、運動習慣都不同。
研究發(fā)現(xiàn)餐前運動可降低總能量和脂質(zhì)攝入量,降低餐后高甘油三酯血癥,而且在運動后的2h人們的食欲會下降,因此可減少食物的攝入[39]。
美國運動醫(yī)學會(ACSM)建議的成年人每周參加中等強度體力活動至少150min可有效地防止體重增加,建議小量、短時、多次、累積完成效果更好[37]。因此,對于身體情況允許的肥胖患者,堅持每天運動的減重效果最佳。運動量決定能量消耗,并取決于運動時間和強度,運動量與健康/體適能收益之間存在量效反應關(guān)系(即健康/體適能益處隨著體力活動的增加而增加),總運動量不少于500-1000METs·min/周,與更低的心血管發(fā)病率和死亡率密切相關(guān)[40]。
雖然大多數(shù)超重或肥胖的人傾向于選擇運動作為首選的干預方法,但單靠運動并不能有效地達到最初減肥的目的,有證據(jù)表明肥胖是可以預防和治療的,限制飲食和運動可以產(chǎn)生可以維持的減肥效果[41]。雖然運動對初期減重沒有效果,但運動對維持通過飲食干預而達到的減重效果是很重要的。一項對493項研究的薈萃分析表明,飲食干預聯(lián)合運動比單純飲食限制的人更能保持減肥效果[42]。因此,中國成人超重和肥胖癥預防控制指南推薦攝入熱量女性1000–1200 kcal/天,男性1200–1600 kcal/天,或者減少攝入300-500kcal/天,考慮營養(yǎng)素均衡問題,不推薦極低能量膳食[43]。減重飲食的基本原則為低能量、適量優(yōu)質(zhì)蛋白、低脂肪,同時注意增加新鮮蔬菜和水果,防止營養(yǎng)素不均衡導致其他疾病的發(fā)生。此外注意培養(yǎng)肥胖者的運動興趣,提高運動依從性,同時對肥胖者的生活方式進行調(diào)整,減少平時的靜坐時間,保證足夠的睡眠時間。
(1)目前絕大多數(shù)肥胖癥運動處方的研究有一定的局限性,都是停留在制定運動處方的過程中,沒有進行深入的探討和實施的定量,沒有明確指出肥胖患者每次運動需要消耗多少能量。(2)大部分臨床醫(yī)師對于運動醫(yī)學知識了解不夠深入,仍停留在籠統(tǒng)的讓患者去運動1-2h階段,沒有針對患者的年齡、疾病的嚴重程度、合并癥、運動能力等開具個性化的運動處方,比如肥胖患者由于下肢負荷過重,制定運動處方時應注意保護患者膝關(guān)節(jié),盡量選擇對膝關(guān)節(jié)損傷較少的運動。(3)肥胖患者本身存在依從性差,同時受到認識了解程度、環(huán)境經(jīng)濟條件等因素影響,不能堅持運動,以至于醫(yī)師難以監(jiān)控,從而不能對運動處方進行調(diào)整,影響運動的治療效果。
美國心臟病學會曾提出,運動就如同每天需要服用的“藥物”一樣,應被視為一種預防性的醫(yī)療手段[44]。藥物處方作為疾病的初始治療,而運動處方可以作為藥物處方治療后的一種維持治療,把肥胖運動處方落實到醫(yī)囑上,讓肥胖癥患者在肥胖??漆t(yī)師或者康復醫(yī)師、康復治療師的指導下進行安全有效的運動。
目前肥胖癥患病率與日俱增,康復運動是防控肥胖最經(jīng)濟、最有效的方法,但需確保運動過程中的安全性及有效性,切勿盲目運動,運動減肥后一定要堅持,持續(xù)性中等強度的康復運動是可以防止體重反彈,而且對減肥后的體重維持起著至關(guān)重要的作用。康復醫(yī)師或者臨床醫(yī)師在開具運動處方時注意疾病的狀態(tài)以及實施定量,同時配合飲食處方,可以達到更好的效果。
[1]葛均波,徐永健,王辰.內(nèi)科學:第九版[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2019.
[2]NG M,FLEMING T,ROBINSON M,et al.Global,regional,and national prevalence of overweight and obesity
in children and adults during 1980-2013: a Syste-matic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013[J].Lancet,2014,384( 9945):766-781.
[3]Afshin A,Forouzanfar M H, Reitsma M B, et al. Health Effects of Overweight and Obesity in 195 Counties over 25 Year[J].N Engl J Med,2017,377(1):13-27.
[4]Luan X,Tian X,Zhang H,et al. Exercise as a pre-scription for patients with various diseases [J].J Sport Health Sci, 2019,8(5): 422-441.
[5] Luan X,Tian X,Zhang H,et al. Exercise as a pre-scription for patients with various diseases. J Sport Health Sci,2019,8(5):422-441.
[6]Clarke H H. Application of measurement to health and physical education [M]. 2nd ed. New York: Prentice-Hall,1950.
[7]劉紀清,李國蘭.實用運動處方[M].哈爾濱:黑龍江科學技術(shù)出版社,1993:71.
[8]劉琴芳.運動減肥的機制及運動處方[J].中國體育科技,2002,38(11):61-63.
[9]朱衛(wèi)東,于華.我國肥胖病人運動處方的特點及制定方法[J].湖北體育科技,2002,21(4):422-424.
[10]王正珍.運動處方的概念及組成[J].中國社區(qū)醫(yī)師,2009.
[11]步斌.動處方研究進展[J].中國循證醫(yī)學雜志,2010,10(12):1359-1366.
[12]李發(fā)炘,楊康棟,李偉強,等.游泳運動對肥胖大鼠的治療作用和機制研究[J].中國獸醫(yī)雜志,2020,56(1):102-106.
[13]趙婭,張松,李媛媛,等.有氧運動對高脂血癥大鼠血脂的影響及其機制[J].第二軍醫(yī)大學學報,2019,40(4):412-418.
[14]劉紹生.運動減肥機制研究進展[J].體育研究與教育,2015,30(2):117-121.
[15]Heilbronn LK,Rood J,Janderova L, et al. Rela-tionship between serum resist in concentrations and insulin resistance in nonobese, obese, and obese diabetic subjects [J]. J Clin Endocrinol Metab.2014,89(4):1844-1848.
[16]劉世強,張勇,完建永,等.運動對肥胖大鼠胰島素抵抗的影響[J].中國應用生理學雜志,2018,34(2):142-144.
[17]龔文輝,張素梅,儲玨.有氧運動對飲食誘導的肥胖鼠下丘腦和褐色脂肪BMP7表達的影響[J].中國康復,2016(2):114-117.
[18]趙述強,時洪舉,鄭寧寧.6周不同強度間歇性運動對肥胖大鼠體成分的影響[J].中國應用生理學雜志,2019,35(4):326-330.
[19]金媛,朱建國.6周有氧運動對肥胖大學生身體形態(tài)、身體素質(zhì)和血脂的影響[J].福建體育學報,2017,36(2):57-60.
[20]張爽,陳影,王希,等.個體化運動處方對心血管疾病的康復效果研究進展[J].中國康復理論與實踐,2019,25(1):60-63.
[21]鄭凱.有氧運動對超重或肥胖兒童炎癥因子、胰島素抵抗及內(nèi)皮功能的影響[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志,2020(3):193-194.
[22]Cai M, Zou Z. Effect of aerobic exercise on blood lipid and glucose in obese or overweight adults: A meta-analysis of randomised controlled Trials[J].Obes Res Clin Pract,2016,10(5):589-602.
[23]Xiao T, Fu YF. Resistance training vs. aerobic training and role of other factors on the exercise effects on visceral fat[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci,2015,19(10):1779-1784.
[24]吳明方,陸阿明.有氧運動及其聯(lián)合飲食干預影響非酒精性脂肪肝患者血漿SREBP-1c、RBP4水平的研究[J].中國康復醫(yī)學雜志,2015,30(2):132-137.
[25]王永勝.張弛有致的有氧訓練對單純性肥胖癥患者的療效觀察[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志,2011(8):620-621.
[26]趙軍,梁晉裕.有氧運動結(jié)合抗阻訓練對肥胖男性大學生身體成分、心血管功能及血清C反應蛋白水平的改善作用[J].吉林大學學報(醫(yī)學版) 2019,45(5):1134-1140.
[27]Schwingshackl L, Dias S, Strasser B,et al. Impact of different training modalities on anthropometric and metabolic characteristics in overweight/obese subjects: a systematic review and network meta-analysis[J].PLoS One,2013,8(12):852-853.
[28]Wewege M, van den Berg R, Ward RE, et al. The effects of high-intensity interval training vs. moderate-intensity continuous training on body composi-tion in overweight and obese adults: a systematic review and meta-analysis[J].Obes Rev,2017(18):635.
[29]Jelleyman C, Yates T, O'Donovan G, et al. The effects of high-intensity interval training on glucose regulation and insulin resistance: a meta-Analysis[J].Obes Rev,2015(16):942.
[30]Turk Y, Theel W, Kasteleyn MJ, et al. High-intensity training in obesity: a meta-analysis[J]. Obes Sci Pract,2017(3):258.
[31]楊蕾,吳曉霞,王穎,等.慢性腎臟病康復運動強度的研究進展[J].中國康復理論與實踐,2020,26(9):1033-1037.
[32]Garber C E, Blissmer B, Deschenes M R, et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory,musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise [J]. Med Sci Sports Exerc, 2011, 43(7): 1334-1359.
[33]曹甍,全明輝,莊潔.高強度間歇訓練與中等強度持續(xù)訓練對肥胖兒童身體成分和心血管功能影響的作用相似[J].中國組織工程研究,2019,23(35):5732-5740.
[34]申慧祥,陳學偉,王靜,等.不同運動強度下運動心率達到穩(wěn)定的時間特征[J].軍事醫(yī)學,2016,40(6):502-504.
[35]范利君,陳學偉,安改紅,等.不同運動強度下肺通氣量隨時間的變化特征[J].軍事醫(yī)學,2017,41(12):991-993.
[36]范利君,陳學偉,安改紅,等.不同運動強度下攝氧量隨時間的變化特征[J].軍事醫(yī)學,2018,42(5):353-355.
[37]American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines, Obesity Expert Panel, 2013. Expert Panel Report: Guidelines (2013) for the management of overweight and obesity in adults[J]. Obesity (Silver Spring), 2014, 22(Suppl2): 41-410.
[38]張達成.現(xiàn)代體育運動科學訓練理論與方法探索[M].北京:中國紡織出版社,2017.
[39] Ryan E.R. Reid ,David Thivel , Marie-Eve Mathieu.Understanding the Potential Contribution of a Third “T” to FITT Exercise Prescription: The Case of Timing in Exercise for Obesity and Cardio-metabolic Management in Children [J]. Appl PhysiolNutr Metab,2019,44(8):911-914.
[40]美國運動醫(yī)學會著,王正珍,等譯.ACSM運動測試與運動處方指南(第九版)[M].北京:北京體育大學出版社,2014.
[41]Fock KM, Khoo J.Diet and exercise in management of obesity and overweight[J].Gastroenterol Hepatol,2013,28(4):59-63.
[42]Slentz CA, Duscha BD, Johnson JL, et al.Effects of the amount of exercise on body weight,body com-position, and measures of central obesity: STRIDE—a randomized controlled study[J]. Arch. Intern.Med,2004(164):31.
[43]美國臨床內(nèi)分泌醫(yī)師學會,2016AACE/ACE指南:肥胖患者綜合醫(yī)療管理[J].Endocr Pract,2016 (5).
[44]Sandesara P B, Lambert C T, Gordon N F, et al. Cardiac rehabilitation and risk reduction: time to“rebrand and reinvigo-rate”[J]. J Am Coll Cardiol, 2015, 65(4): 389.
Research Progress and Practical Problems of Exercise Prescription for Obesity
CHEN Ying, etal.
(Department of Rehabilitation Medicine, Guangxi International Zhuang Medical Hospital, Nanning 530201,Guangxi, China)
南寧市良慶區(qū)重點研發(fā)計劃,項目編號:201921;自治區(qū)中醫(yī)藥管理局自籌課題,項目編號:C2020161。
陳瑩(1980—),碩士,副主任醫(yī)師,研究方向:醫(yī)體結(jié)合康復。