離心訓(xùn)練對青少年肥胖影響的研究進(jìn)展①

王卓然

(曲阜師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院 山東曲阜 273165)

據(jù)調(diào)查，全球大約80%肥胖的青少年到青年體重不會下降。體育活動與飲食策略相關(guān)，被證明是預(yù)防和治療肥胖癥的有效機(jī)制，但是超重的人群內(nèi)臟器官（肌肉、呼吸、心臟功能）還是會受到脂肪過多帶來的危害，從而降低他們訓(xùn)練計劃的預(yù)期效果。到目前為止，大多數(shù)肥胖人群采用普通訓(xùn)練的體育鍛煉方式進(jìn)行減肥，大部分以向心訓(xùn)練為主，但很少研究離心訓(xùn)練對肥胖人群的影響。離心訓(xùn)練，特別是持續(xù)適度的負(fù)荷離心訓(xùn)練，對于超重和肥胖患者來說是一種潛在的鍛煉方式，因為離心訓(xùn)練引起的大多數(shù)代謝和生物效應(yīng)在這些肥胖的受試者中比瘦受試者高。該文旨在探究離心訓(xùn)練對肥胖人群的影響，分別從胰島素抵抗、身體成分、肌肉力量等方面內(nèi)容進(jìn)行總述，以便深入了解離心訓(xùn)練更利于改善肥胖。

1 離心運動概念

在日常生活中，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，人們可以通過肌肉的收縮或舒張來實現(xiàn)某一動作。在Pe?ailillo的實驗中，11名未經(jīng)訓(xùn)練的男性（27.1±7.0歲）進(jìn)行了10min的向心循環(huán)和離心循環(huán)（60轉(zhuǎn)/min），比較了離心與向心循環(huán)運動在同一工作負(fù)荷下的肌腱行為、肌肉氧合和肌肉活動，發(fā)現(xiàn)與向心循環(huán)相比，離心循環(huán)的代謝成本較低，主要是由于每輸出扭矩的肌肉激活水平較低。也就是說，離心運動是以消耗靜息能量為主，產(chǎn)生較大的肌肉力量。離心訓(xùn)練與向心訓(xùn)練相比，以相同的機(jī)械功率進(jìn)行離心循環(huán)訓(xùn)練，離心訓(xùn)練會產(chǎn)生較大的肌力，消耗較低的能量，即降低了代謝需求。

離心訓(xùn)練所產(chǎn)生的肌肉力學(xué)功能和生理應(yīng)變會導(dǎo)致肌肉機(jī)械功能的增強(qiáng)和肌腱單位形態(tài)的改變。然而，大量研究表明，一次不習(xí)慣的離心運動導(dǎo)致了骨骼肌肉損傷,其癥狀表現(xiàn)為肌肉酸痛、力量減弱、觸壓痛等，而重復(fù)前一次同樣的或相似的離心運動，其損傷癥狀大幅度減輕,因而稱為重復(fù)運動效應(yīng) (the repeated bout effect)。

2 離心訓(xùn)練對胰島素抵抗的影響

由于營養(yǎng)過剩和能量消耗減少的反應(yīng)，導(dǎo)致肥胖，這一反應(yīng)與脂肪細(xì)胞增生和肥大密切相關(guān)。脂肪細(xì)胞釋放的脂肪酸進(jìn)入血液循環(huán)，游離的脂肪酸可用于合成復(fù)雜的脂質(zhì)分子，也可用于不同組織的氧化。當(dāng)這兩種代謝途徑趨于飽和時，細(xì)胞內(nèi)的游離脂肪酸及其代謝產(chǎn)物增加，導(dǎo)致骨骼肌和肝臟容易造成脂肪堆積和胰島素抵抗的發(fā)生。

2.1 離心訓(xùn)練對脂肪因子的影響

體內(nèi)不能被氧化的脂質(zhì)（即脂蛋白脂酶、肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)酶和檸檬酶合成酶的降低）似乎是影響肥胖的重要因素之一，脂肪氧化水平降低與體重增長有著密切的關(guān)系。根據(jù)實踐研究，運動可以改善肥胖個體的氧化功能。肥胖當(dāng)然是一種病因上的異質(zhì)性疾病，其中涉及多種致病因素。胰島素抵抗是肥胖人常見的代謝紊亂，極容易導(dǎo)致血脂異常。

運動可通過調(diào)節(jié)炎性因子的表達(dá)和免疫細(xì)胞的功能來抑制骨骼肌炎癥反應(yīng)，改善骨骼肌胰島素抵抗。同時在Chen的實驗中，將健康老人（60～76歲）隨機(jī)分為離心訓(xùn)練組和向心訓(xùn)練組，每周進(jìn)行30～60次膝伸肌向心或離心收縮，在12周內(nèi)，離心訓(xùn)練的強(qiáng)度逐漸從最大向心強(qiáng)度的10%增加到100%，向心訓(xùn)練的強(qiáng)度從50%增加到100%，在訓(xùn)練前和訓(xùn)練后4天進(jìn)行結(jié)果測量。結(jié)果顯示，在離心訓(xùn)練后胰島素敏感性提高（P＜0.05），離心訓(xùn)練后空腹三酰甘油、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇的下降幅度明顯大于向心訓(xùn)練運動訓(xùn)練，高密度脂蛋白膽固醇僅在離心訓(xùn)練后升高。在Wei的研究中，對高脂飲食的肥胖大鼠進(jìn)行8周中等強(qiáng)度的離心訓(xùn)練與低脂飲食的結(jié)合狀態(tài)下，促進(jìn)了體內(nèi)糖脂代謝，顯著地改善了葡萄糖的耐糖量和血脂水平，促進(jìn)了肥胖體重的減輕。

2.2 離心訓(xùn)練與促炎性脂肪因子

巨噬細(xì)胞可以被激活為兩種類型，包括促炎M1巨噬細(xì)胞和抗炎M2。在肥胖引起的胰島素抵抗，巨噬細(xì)胞M1的促炎性和巨噬細(xì)胞M2的抗炎對脂肪組織的炎癥反應(yīng)起到了重要的作用。在朱翠松的綜述中，巨噬細(xì)胞在趨化因子、炎性因子和游離脂肪酸等因素的調(diào)節(jié)下，巨噬細(xì)胞內(nèi)炎性相關(guān)信號通路被激活，促使細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞極化。中等強(qiáng)度的離心運動和飲食限制反而抑制了M1的激活，以及促進(jìn)炎細(xì)胞因子MCP1和TNF—α的分泌，同時也促進(jìn)了局部巨噬細(xì)胞M2的激活。適宜強(qiáng)度下的離心訓(xùn)練能夠抑制M1巨噬細(xì)胞的極化，促進(jìn)M2巨噬細(xì)胞的激活，而改善胰島素的抵抗。

3 離心訓(xùn)練對身體成分的影響

身體成分的評估取決于用于獲取瘦體重和胖體重的評估模型。研究人員使用先進(jìn)的技術(shù)，如雙能X射線吸收法（DXA）、計算機(jī)斷層掃描（CT）和磁共振成像（MRI），精確地量化這兩種方法全身和節(jié)段體成分站點。肌肉力量測量、肌肉橫截面積的測量和大腿瘦質(zhì)量的DXA評估密切相關(guān)。所以肌肉力量的測量被認(rèn)為是一種可靠的瘦質(zhì)量間接測量方法，并得到廣泛研究 。離心訓(xùn)練前后對身體成分的直接測量通常顯示，在各年齡段的健康受試者及慢性病患中，瘦質(zhì)量和體積均有所改善。在丁遠(yuǎn)臺等人的Mate分析中發(fā)現(xiàn)，休閑足球運動可以使靜息心率和瘦體重、脂肪團(tuán)得到明顯的下降。靜息狀態(tài)的能源消耗（REE）占個人日常能源消耗的60%～70%，重要的是運動后靜息狀態(tài)的能源消耗的增加對體重的降低有明顯的促進(jìn)作用。這可能與重復(fù)回合效應(yīng)有關(guān)（即初次離心訓(xùn)練可能引起肌肉損傷，再進(jìn)行離心訓(xùn)練肌肉損傷明顯減少），也就是需要更多的能量修復(fù)肌原纖維損傷和支持肌肉肥大的炎癥過程。離心訓(xùn)練后靜息狀態(tài)能量消耗的增加用來修復(fù)肌肉的損傷與再生，對體重的調(diào)節(jié)有顯著的影響。在運動后能量消耗增加可能是與肌原纖維的修復(fù)有關(guān)，所以在實驗中做干預(yù)時運動強(qiáng)度應(yīng)呈多次逐漸遞增。

4 離心訓(xùn)練對肌肉力量的影響

最近的一項Mate分析結(jié)果顯示，所觀察到的股四頭肌力量的增加更為重要，該分析強(qiáng)調(diào)肥胖兒童的下肢表現(xiàn)比瘦的同齡人有所下降，離心訓(xùn)練在很大程度上是以特定模式進(jìn)行的，能使肌肉力量得到更大的提高。在Julian的研究中，在中度負(fù)荷ECC循環(huán)后，全身瘦體重（3.5%）和腿部瘦體重百分比（3.0%）的增加與眾所周知的骨骼肌對骨骼肌的能力是一致的修復(fù)和再生響應(yīng)ECC運動，導(dǎo)致肌肉肥大。在肌肉拉長動作時，肌肉力量往往是最高的。由于這種力量的增加與LM的增加沒有顯著的相關(guān)性，并且考慮到ECC組訓(xùn)練后相對于腿部LM的峰值扭矩明顯更高，因此可能存在LM以外的因素。

經(jīng)過研究證明，離心訓(xùn)練所產(chǎn)生的肌肉力學(xué)功能和生理應(yīng)變會導(dǎo)致肌肉機(jī)械功能的增強(qiáng)和肌腱單位形態(tài)的改變。首先，肌電圖反映了訓(xùn)練后肌肉的電刺激，這與募集的運動單位的數(shù)量和大?。碔型和II型）、運動單位的放電率和同步型有關(guān)?；谑褂贸榇?nèi)插技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在未經(jīng)訓(xùn)練的受試者進(jìn)行單關(guān)節(jié)運動時，等長MVC期間的運動單位激活可能是最大的。而在未經(jīng)訓(xùn)練的受試者在離心收縮時，最大運動異常活動通常被抑制，這表明運動單位的放電率有助于力量的增加。

在過去的10年里，有更多的研究關(guān)注多種免疫細(xì)胞類型與肌肉相互作用的含義，并強(qiáng)調(diào)衛(wèi)星細(xì)胞在一輪肌肉再生過程中不可否認(rèn)的作用。但是，現(xiàn)在人們已經(jīng)很好地接受了炎癥階段對于肌肉EIMD的功能恢復(fù)是至關(guān)重要的，離心運動的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致衛(wèi)星細(xì)胞的含量增加、招募和遷移，從而導(dǎo)致肌肉肥大。一旦被離心機(jī)械刺激激活，衛(wèi)星細(xì)胞就會產(chǎn)生成肌細(xì)胞，增殖并融合到現(xiàn)有細(xì)胞中，從而增加每個細(xì)胞的肌核數(shù)目。肌肉修復(fù)與涉及基因調(diào)控、生長和膜合成的新轉(zhuǎn)錄程序相關(guān)。

5 結(jié)語

總之，面對如此嚴(yán)峻的青少年肥胖問題，其應(yīng)該重視身體生長發(fā)育規(guī)律，科學(xué)合理膳食，進(jìn)行科學(xué)的鍛煉。研究發(fā)現(xiàn)，ECC訓(xùn)練對增加瘦體重，減掉脂肪是有利的。離心訓(xùn)練，特別是持續(xù)適度的負(fù)荷離心訓(xùn)練，對于超重和肥胖患者來說是一種潛在的鍛煉方式，因為離心訓(xùn)練引起的大多數(shù)代謝和生物效應(yīng)在這些肥胖的受試者中比瘦受試者高，考慮到ECC運動的脂肪氧化，促進(jìn)胰島素敏感性，同時考慮到能量消耗和肌肉力量的產(chǎn)生，離心訓(xùn)練比向心訓(xùn)練更有效率。因此，該文根據(jù)一些研究離心訓(xùn)練和向心訓(xùn)練的實驗條件確定離心訓(xùn)練這種運動方式，所以在制定肥胖和超重的運動處方時要根據(jù)各個運動的條件。需要注意的是，在改善肥胖方面離心訓(xùn)練優(yōu)于向心訓(xùn)練，所以在不造成肌肉損傷的條件下安排合理的運動強(qiáng)度和運動動作，離心訓(xùn)練更有利于肥胖人群減肥，可實施推廣。