低氧訓(xùn)練對肥胖群體身體成分和有氧耐力的影響

付麗娟李星諭

（1.吉林體育學(xué)院 吉林 長春 130022；2.長春光華學(xué)院 吉林 長春 130033）

隨著生活水平的改善，肥胖成為一個社會性問題。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年年底中國的平均肥胖率達12%左右，肥胖總?cè)藬?shù)高居世界第一位。肥胖帶來的不僅是體型的變化，還帶來了健康危機，據(jù)統(tǒng)計，中國現(xiàn)有超過2億高血壓患者、9700萬糖尿病患者，有80%的家庭人均食鹽和食用油攝入量超標(biāo)，“減肥”成為人們的口頭禪。

運動是減肥的重要途徑，但對于現(xiàn)代人而言，高強度的運動并不適合所有人群，人們的運動愛好與習(xí)慣仍然受到身體機能、生化環(huán)境、生活方式的限制。近年來，低氧干預(yù)在減重、調(diào)節(jié)認(rèn)知、改善運動功能等方面的作用得到了認(rèn)可，越來越多的研究表明低氧訓(xùn)練可以增強人體的抗缺氧生理反應(yīng)，增強機體有氧運動能力。同時，低氧中等強度運動可以避免運動過度帶來的機體損傷，易于被肥胖者接受?；诖?，本文選取2019年2月至2019年12月招募的20名健康肥胖男性志愿者作為研究對象，旨在探討低氧訓(xùn)練對肥胖群體身體成分和有氧耐力的影響，為肥胖控制和運動選擇提供理論參考。

1、資料與方法

1.1、一般資料

2019年2月至2019年12月，招募20名健康肥胖男性志愿者作為研究對象，隨機分為觀察組和對照組，每組10例。觀察組年齡18-28歲，平均22.3±2.8歲，身高 168-182cm，平均 173.1±3.1cm，體重 82-94kg，平均 87.4±3.6kg；對照組年齡 18-29 歲，平均 22.5±2.6歲，身高 169-181cm，平均 173.4±3.2cm，體重80-95kg，平均87.0±3.4kg。兩組受試者一般資料無明顯差異，有可比性，P＞0.05。

1.2、納入標(biāo)準(zhǔn)

（1）18-30周歲的男性；（2）符合 WHO界定的肥胖標(biāo)準(zhǔn)：身體質(zhì)量指數(shù)(Body Mass Index，簡稱BMI)30.0-34.9kg/m2為1級肥胖，BMI指數(shù)35.0-39.9kg/m2為 2級肥胖，BMI指數(shù)＞40.0kg/m2為 3級肥胖；（3）無吸煙史、酗酒史；（4）無嚴(yán)重疾病史；（5）知曉實驗?zāi)康?、流程，自愿參與；（6）入組前接受常規(guī)健康體檢，確認(rèn)身體情況正常。

1.3、實驗方法

（1）觀察組。

在低氧環(huán)境中進行中等強度的自行車運動練習(xí)，具體如下：

①人工低氧環(huán)境

模擬海拔高度設(shè)置為2300m，氧濃度15.9%，利用傳感器實時監(jiān)控訓(xùn)練室內(nèi)的氧氣、二氧化碳濃度，確保受試者及指導(dǎo)人員的安全。

②訓(xùn)練方法

受試者進入訓(xùn)練室后，先熱身10min以適應(yīng)環(huán)境，然后以65%V02max強度進行自行車運動訓(xùn)練，每次持續(xù)60min，每周訓(xùn)練5次，共持續(xù)1個月。實驗過程中，由運動營養(yǎng)師指導(dǎo)受試者的飲食與營養(yǎng)補充。

（2）對照組。

受試者在常規(guī)氧量環(huán)境中接受自行車運動訓(xùn)練，訓(xùn)練方式、強度、持續(xù)時間與觀察組相同，飲食與營養(yǎng)補充與觀察組相同。

1.4、觀察指標(biāo)

分別于運動前和運動后1個月對比兩組的身體成分，包括血脂代謝指標(biāo)，紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞比容，有氧耐力水平等。

（1）身體成分和血脂代謝檢測。

使用DBA-450人體成分分析儀檢測受試者空腹?fàn)顟B(tài)下的身體成分，檢測項目包括體重、體脂、肌肉量、BMI。為減少進食對檢測結(jié)果的影響，于每天15:00-17:00進行檢測，受檢者在測量前排空大小便。

（2）血脂代謝指標(biāo)。

使用血脂分析儀檢測血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白，使用酶比色法檢測。

（3）紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞比容檢測。

檢測前禁食12h，清晨抽取肘靜脈血2ml，取1ml進行抗凝處理，然后使用WD-5000全自動血液分析儀檢測紅細(xì)胞總數(shù)、血紅蛋白濃度、紅細(xì)胞比容。

（4）有氧耐力水平。

包括最大攝氧量與3000m跑成績測試。最大攝氧量使用便攜式心肺功能測試系統(tǒng)進行檢測。

1.5、統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 23.0處理數(shù)據(jù)，計數(shù)資料使用%表示，進行x2檢驗，計量資料使用x±s表示，進行t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2、結(jié)果

2.1、干預(yù)前后兩組身體成分變化

干預(yù)后，兩組體重、體脂、肌肉量均顯著改善，且觀察組改善更為明顯，與對照組相比差異顯著，P＜0.05（見表1）。

表1 干預(yù)前后兩組身體成分變化

2.2、干預(yù)前后兩組紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞比容變化

干預(yù)后，觀察組紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量分別為（5.2±0.1）×1012/L個、147.7±4.2 g/L，對照組紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量分別為（4.7±0.6）×1012/L 個、139.6±3.1 g/L，P＜0.05（見表2）。

表2 干預(yù)前后兩組紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞比容變化

2.3、干預(yù)前后兩組血脂代謝水平變化

干預(yù)后，觀察組血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇分別為 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均顯著下降且顯著低于對照組，P＜0.05（見表 3）。

表3 干預(yù)前后兩組血脂代謝水平變化

2.4、干預(yù)前后兩組最大攝氧量及3000m測試成績變化

干預(yù)后，觀察組最大攝氧水平為 （55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成績?yōu)椋?29.4±22.4）s，與對照組相比，P＜0.05（見表 4）。

表4 干預(yù)前后兩組最大攝氧量及3000m測試成績變化

3、討論

低氧訓(xùn)練模式由美國學(xué)者Levine于1991年提出，近年來該模式不斷完善，可分為以下幾種：（1）低住高練，即運動者生活在相當(dāng)于海拔2500m左右高度的低氧環(huán)境中，但在常氧環(huán)境下進行訓(xùn)練，這樣可以發(fā)揮低氧環(huán)境對機體的刺激，還可以避免高原訓(xùn)練不能提高運動強度、運動者恢復(fù)能力差的問題；（2）高住低練，即運動者生活在常氧條件下，但在相當(dāng)于海拔2500m左右高度的低氧環(huán)境中進行訓(xùn)練，這樣的周期性訓(xùn)練可以發(fā)揮低氧和運動對機體的雙重刺激；（3）間歇性低氧暴露，即通過低氧儀器模擬不同海拔高度的低氧環(huán)境，對運動者給予脈沖式的低氧刺激，進而增強其抗缺氧能力和有氧代謝能力。

有研究認(rèn)為，隨著海拔高度的上升，氧氣含量逐漸降低，人體的各種成分如脂肪、基礎(chǔ)代謝率、肌肉含量等都會發(fā)生變化，這一系列變化可以使人體氧氣運轉(zhuǎn)系統(tǒng)變得更加有效。也有研究指出，利用人工方式模擬高原低氧環(huán)境可以使人體產(chǎn)生特殊的生物學(xué)效應(yīng)，再加之運動本身制造的低氧效果，能夠充分開發(fā)人體潛力，使機體產(chǎn)生抗缺氧適應(yīng)，進而增強機體有氧耐力水平。也有研究認(rèn)為，低氧訓(xùn)練對人體成分、運動能力的改善機制是增強血液運氧能力、激發(fā)骨骼肌中的氧化酶的活性和增強肺功能。

在本研究中，從兩組運動的結(jié)果來看，干預(yù)后，兩組體重、體脂、肌肉量均顯著改善，且觀察組改善更為明顯，與對照組相比差異顯著，說明與常氧運動相比，低氧運動更有助于減輕受試者的體重、BMI等指標(biāo)，其原因可能為：（1）當(dāng)機體消耗的能量小于攝入的能量時，剩余能量會以體脂的形式儲存起來，進而增加機體體重，若減少對高脂熱能的攝取并加強運動訓(xùn)練，機體必然要動員一部分體內(nèi)脂肪保持能量平衡。當(dāng)運動者處于低氧環(huán)境中并從事長時間運動時，其能量攝入減少，同時在低氧環(huán)境中進行運動鍛煉會加大身體負(fù)擔(dān)，增加機體耗氧量，過量耗氧會使機體將體內(nèi)脂肪氧化有助于體脂消耗，進而有效減輕體重、體脂和BMI；（2）低氧環(huán)境下的運動會促進肌纖維增粗，促使機體將攝入的能力分配到肌纖維生長上，進而促進機體肌肉量的增加。這一結(jié)果與同類報道相接近，謝宜軒等實施了肥胖大鼠低氧運動訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低氧運動對肥胖大鼠減重有顯著效果，低氧運動組的大鼠體重為258.1±11.2g，遠低于常氧運動組的269.2±13.5g。

通過對低氧訓(xùn)練改善運動者血代謝的效果進行觀察，發(fā)現(xiàn)干預(yù)后，觀察組紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量分別為 （5.2±0.1）×1012/L個、147.7±4.2 g/L，對照組紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量分別為（4.7±0.6）×1012/L 個、139.6±3.1 g/L，P＜0.05，而紅細(xì)胞比容則無明顯變化。這表明，低氧環(huán)境下的訓(xùn)練可以調(diào)節(jié)運動者的血代謝，其機制為：運動者在低氧分壓的刺激下血液中促紅細(xì)胞生成素的濃度上升，這會刺激骨髓造血組織釋放大量紅細(xì)胞，進而提升血液中血紅蛋白與紅細(xì)胞計數(shù)的濃度，血紅蛋白作為血液中氧的載體，其含量的上升又會進一步提升運動者的有氧耐力。同時，觀察組運動者紅細(xì)胞比容并無明顯變化，說明運動者血紅蛋白含量、紅細(xì)胞計數(shù)的升高并未引起血液黏稠性的增加，低氧環(huán)境下的運動具有良好的安全性。

目前，血脂異常是諸多肥胖者普遍面臨的問題，若血脂控制不理想，還有可能引起動脈粥樣硬化、冠心病、周圍血管病等問題。在本研究中，我們對低氧訓(xùn)練改善運動者血脂狀態(tài)的效果進行了觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干預(yù)后，觀察組血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇分別為 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均顯著下降且顯著低于對照組，P＜0.05，說明低氧運動相比于常氧運動更有助于將血脂代謝指標(biāo)維持在低水平，其原因為：（1）在長時間的鍛煉下，機體脂肪動員減少，使得血脂水平下降；（2）低氧環(huán)境導(dǎo)致胰島素樣生長因子、瘦素、兒茶酚胺等水平上升，間接降低了脂質(zhì)攝入與代謝，也降低了細(xì)胞內(nèi)脂肪含量。這一研究結(jié)果也與同類報道相接近。王航平等對低氧訓(xùn)練針對肥胖群體的減脂作用進行了meta分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低氧訓(xùn)練組與常氧訓(xùn)練組在體脂率、血液總膽固醇水平方面的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

體質(zhì)差、運動能力不強是當(dāng)代人面臨的普遍問題，肥胖群體上述問題尤為突出，在本次研究中我們還對低氧訓(xùn)練改善運動者運動耐力的效果進行了觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干預(yù)后，觀察組最大攝氧水平為（55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成績?yōu)椋?29.4±22.4）s，與對照組相比，P＜0.05，表明低氧運動可以有效增強肥胖者的有氧耐力水平，這與受試者血代謝指標(biāo)、身體成分的變化密不可分。

綜上所述，結(jié)合本次研究的結(jié)果，可以認(rèn)為低氧訓(xùn)練有助于改善肥胖群體的身體成分，增強其有氧耐力，值得推廣應(yīng)用。