10周有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動對肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能的影響及機制研究

肖哲，朱歡*，胡江平，楊梅，彭永，周慧敏

微循環(huán)功能障礙可致糖脂代謝紊亂、胰島素抵抗增強、外周血管阻力增加，進而導(dǎo)致肥胖的發(fā)生，且易誘發(fā)動脈粥樣硬化、2型糖尿病、高血壓、非酒精性脂肪肝等慢性代謝性疾病［1-3］。隨著肥胖程度的加劇，微循環(huán)障礙將進一步加重。研究表明，肥胖患者體內(nèi)微血管稀疏和內(nèi)皮細(xì)胞舒張能力明顯下降［4］，且微血管功能障礙程度與肥胖程度呈正相關(guān)［5］。因此，改善肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能有著重要的意義。研究表明，有氧運動［6-7］、抗阻運動［8］等不同運動方式均具有較好的減脂與減重效果，并能改善肥胖人群微血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，但多數(shù)研究對于運動強度的制定采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏個體差異性，導(dǎo)致精度不夠。最大脂肪氧化強度（FATmax）是指單位時間內(nèi)脂肪氧化利用最大化時所對應(yīng)的運動強度，該運動強度能有效促進脂肪分解，達到較好的減脂效果，同時FATmax是基于個體化的脂肪氧化速率而定，為運動強度的精準(zhǔn)化、個體化制定提供了依據(jù)［9］。目前，基于FATmax設(shè)計的運動方案已在肥胖人群中廣泛應(yīng)用，但FATmax強度運動能否改善肥胖人群微循環(huán)功能尚不明確。此外，對于FATmax強度運動影響肥胖人群微循環(huán)功能的生物學(xué)機制也有待于明確。微血管反應(yīng)性指不同刺激下（如血流阻斷、局部組織加熱）微血管血流灌注的變化能力，該指標(biāo)在臨床已被廣泛應(yīng)用于微循環(huán)功能的評價［10-11］。經(jīng)皮氧分壓（TcPO2）是毛細(xì)血管通過皮膚彌散出來的氧氣含量，可用于皮膚血流灌注量和微循環(huán)功能的評價［10］。肌氧飽和度（SmO2）是反映肌肉需氧-供氧平衡及肌肉代謝的重要指標(biāo)，與TcPO2有著密切關(guān)系［11］。基于此，本研究以FATmax為運動強度標(biāo)準(zhǔn)制定有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動方案，探討10周有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動對肥胖大學(xué)生微血管反應(yīng)性、TcPO2、SmO2的影響，并探討運動改善微循環(huán)功能的可能機制，為改善肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能提供運動處方選擇依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2021年3月，以湖北民族大學(xué)在校大學(xué)生為招募對象，經(jīng)過廣告招募、初步體檢及心電圖檢查等，共計66例符合標(biāo)準(zhǔn)的肥胖大學(xué)生入選。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）男性體脂率＞20%、女性體脂率＞30%或者體質(zhì)指數(shù)（BMI）＞24.0 kg/m2；（2）習(xí)慣久坐，除每天必要的體力活動，近6個月（2020年10月至2021年3月）未進行任何系統(tǒng)性的體育鍛煉；（3）無嚴(yán)重的心血管疾病及并發(fā)癥；（4）無手術(shù)史，尤其是下肢手術(shù)史；（5）心理健康，無抑郁癥、自卑等心理問題；（6）2021年4—6月，每周至少有4次空閑時間，每次不低于1.5 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）具有高血壓、皮膚病、肺功能障礙等；（2）身體不能承受一定的運動負(fù)荷。在性別比例一致的情況下，隨機將66例受試者分成對照組、有氧運動組及有氧結(jié)合抗阻運動組（簡稱聯(lián)合運動組），每組22例。所有的受試者在參加試驗前認(rèn)真閱讀本試驗的“受試者知情同意書”，并簽署書面同意意見。本研究獲得湖北民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理委員會的審批（審批號為2021034）。

1.2 運動干預(yù)方案 對照組受試者試驗期間不進行系統(tǒng)性的體力活動或體育鍛煉，有氧運動組進行為期10周的有氧運動（跑步），聯(lián)合運動組進行為期10周的有氧運動結(jié)合抗阻運動。試驗過程中，為了提供準(zhǔn)確的FATmax，有氧運動組和聯(lián)合運動組均在第5周運動干預(yù)結(jié)束后重新測試受試者的FATmax（試驗前和第5周運動組肥胖大學(xué)生FATmax見表1），測試方案、計算方法同試驗前。另外，課題組成立專門的飲食控制與干預(yù)小組，根據(jù)學(xué)校食堂的食品種類為受試者制定相似比例的飲食計劃（飲食的種類、重量等根據(jù)受試者體質(zhì)量基數(shù)進行個體化制定，并對食物重量進行稱重），并由小組成員監(jiān)督完成，確保三組受試者試驗期間飲食基本一致。

表1 試驗前及第5周運動組肥胖大學(xué)生FATmax（±s）Table 1 Fatmax intensity in obese college students in exercise group and combined aerobic and resistance exercise group before and 5 weeks after the intervention

表1 試驗前及第5周運動組肥胖大學(xué)生FATmax（±s）Table 1 Fatmax intensity in obese college students in exercise group and combined aerobic and resistance exercise group before and 5 weeks after the intervention

注：FATmax=最大脂肪氧化強度；聯(lián)合運動組采用的干預(yù)方案為有氧結(jié)合抗阻運動

相對值（ml·kg-1·min-1）試驗前有氧運動組 0.39±0.32 1 468±456 20.26±5.45 77±18 130±18聯(lián)合運動組 0.40±0.25 1 492±346 20.42±4.21 78±21 128±16第5周有氧運動組 0.51±0.21 1 508±311 21.88±4.15 85±14 135±20聯(lián)合運動組 0.53±0.19 1 539±401 22.22±3.82 88±20 134±23絕對值（ml/min）組別最大脂肪氧化速率（g/min）FATmax對應(yīng)的攝氧量 功率（W）心率（次/min）

1.2.1 有氧運動組 有氧運動組受試者2021-03-19至2021-06-01每周周一、周三、周五和周日17：00～18：30或 19：00～20：30（可根據(jù)自己的空閑時間選擇其中1個時間段）進行有氧運動（跑步），4次/周，60 min/次，共持續(xù)10周。運動強度為個體化FATmax。FATmax測試由PFT Ergo運動心肺功能儀（意大利 COSME公司，PFTErgo）及配套的功率自行車完成，具體的測試方法、流程及計算方法同本團隊前期發(fā)表的論文［12-13］。

1.2.2 聯(lián)合運動組 聯(lián)合運動組2021-03-19至2021-06-01每周周一、周三、周五和周日17：00～18：30或19：00～20：30（可根據(jù)自己的空閑時間選擇其中1個時間段）進行有氧運動（跑步）結(jié)合抗阻運動，其中有氧運動40 min，抗阻運動20 min，有氧和抗阻運動的運動強度均維持在FATmax，測試方法同有氧運動組。運動過程中，兩種運動方式穿插進行，即10 min有氧運動+5 min抗阻運動為1個運動小周期，每次運動4個小周期，小周期內(nèi)的抗阻運動依次為負(fù)重深蹲、波比跳、壺鈴擺、俯臥撐，每種運動持續(xù)30～45 s，然后休息30～45 s進行下一種動作。運動全程使用團隊心率表（芬蘭polar公司，polarTeam2）遠程對受試者運動強度進行監(jiān)控，并及時對抗阻運動的強度進行調(diào)整。如果受試者動作頻率過快導(dǎo)致運動強度高于FATmax，提示受試者應(yīng)放慢頻率，使心率維持在FATmax左右；反之則增大運動頻率，保證抗阻運動的強度不超過目標(biāo)心率10次/min［9，14］。

1.3 測試指標(biāo)及測試儀器 在試驗開始的前1天及干預(yù)結(jié)束后的第2天（晨起空腹?fàn)顟B(tài)下）分別測量三組受試者的體質(zhì)量、體脂率、微循環(huán)功能、血液指標(biāo)。（1）使用體脂測試儀（北京鑫東華騰體育器械有限公司，健民/GMCS-TZL3）測量受試者體質(zhì)量、BMI及體脂率。（2）采用微血管反應(yīng)性、TcPO2、SmO23個指標(biāo)綜合評價微循環(huán)功能，其中微血管反應(yīng)性、TcPO2測試儀器為雙通道激光多普勒血流檢測儀（瑞典帕瑞醫(yī)學(xué)，PF6010），SmO2測試儀器為近紅外光無線肌氧測試系統(tǒng)（美國Moxy公司，Moxy），測試部位均為右前臂肘窩與橈骨遠側(cè)突起連線中點的皮膚。另外，微血管反應(yīng)性以加熱（44℃）刺激后微血管血流灌注量（MBP）來表示。（3）一氧化氮（NO）、內(nèi)源性一氧化氮合酶（eNOS）、內(nèi)皮素-1（ET-1）、內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）由南京建成生物工程研究所測試完成（血清樣本）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料以頻數(shù)表示。采用S-W檢測方法對數(shù)據(jù)的正態(tài)分布情況進行檢驗，結(jié)果顯示均符合正態(tài)分布，以（±s）表示，三組基線資料比較采用單因素方差分析；運用析因分析和簡單效應(yīng)分析對三組受試者試驗前后的各項指標(biāo)進行統(tǒng)計學(xué)分析，探討組別與時間的交互作用及單獨效應(yīng)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組肥胖在校大學(xué)生基線資料比較 試驗前，三組肥胖在校大學(xué)生年齡、身高、體質(zhì)量、體脂率、BMI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 三組肥胖在校大學(xué)生基線資料比較Table 2 Baseline data of three groups of obese college students

2.2 試驗前后三組肥胖在校大學(xué)生體質(zhì)量、BMI、體脂率比較 三組體質(zhì)量、BMI和體脂率治療與時間的交互作用具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。簡單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，組別對體質(zhì)量、BMI、體脂率有單獨效應(yīng)，其中試驗后有氧運動組和聯(lián)合運動組體質(zhì)量、BMI、體脂率均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；時間對體質(zhì)量、BMI和體脂率具有單獨效應(yīng)，其中試驗后有氧運動組、聯(lián)合運動組體質(zhì)量、BMI、體脂率均低于試驗前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 試驗前后三組肥胖在校大學(xué)生體質(zhì)量、BMI、體脂率比較（±s）Table 3 Comparison of body weight，BMI and body fat percentage among three groups of obese college students before and after the intervention

表3 試驗前后三組肥胖在校大學(xué)生體質(zhì)量、BMI、體脂率比較（±s）Table 3 Comparison of body weight，BMI and body fat percentage among three groups of obese college students before and after the intervention

注：a表示與組內(nèi)試驗前比較，P＜0.05；b表示與同時間點對照組比較，P＜0.05

組別 例數(shù) 體質(zhì)量（kg） BMI（kg/m2） 體脂率（%）試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后對照組 22 73.67±8.92 74.41±8.40 27.70±2.04 28.01±1.72 33.08±3.72 33.73±4.72有氧運動組 22 72.47±7.73 68.52±7.53ab 26.94±2.14 25.52±2.03ab 32.47±4.30 29.91±3.60ab聯(lián)合運動組 22 73.03±9.13 67.92±11.76ab 27.32±2.29 25.44±2.30ab 32.98±4.70 29.63±3.92ab F 值 F組間=5.764，F(xiàn)交互=4.763，F(xiàn)時間=5.104 F組間=4.280，F(xiàn)交互=4.320，F(xiàn)時間=5.940 F組間=4.771，F(xiàn)交互=5.764，F(xiàn)時間=4.075 P 值 P組間=0.013，P交互=0.030，P時間=0.026 P組間=0.042，P交互=0.041，P時間=0.017 P組間=0.031，P交互=0.013，P時間=0.046

2.3 試驗前后三組肥胖在校大學(xué)生微循環(huán)功能指標(biāo)的變化 三組肥胖大學(xué)生MBP加熱值、TcPO2和SmO2治療與時間的交互作用具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。簡單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，組別對MBP加熱值和TcPO2具有單獨效應(yīng)，其中有氧運動組和聯(lián)合運動組MBP加熱值和TcPO2均高于對照組，聯(lián)合運動組MBP加熱值高于有氧運動組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；時間對MBP加熱值、TcPO2和SmO2具有單獨效應(yīng)，其中試驗后有氧運動組和聯(lián)合運動組MBP加熱值、TcPO2和SmO2均高于試驗前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表4。

表4 試驗前后三組肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能指標(biāo)比較（±s）Table 4 Comparison of microcirculation indicators of three groups of obese college students before and after the intervention

表4 試驗前后三組肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能指標(biāo)比較（±s）Table 4 Comparison of microcirculation indicators of three groups of obese college students before and after the intervention

注：a表示與組內(nèi)試驗前比較，P＜0.05；b表示與同時間點對照組比較，P＜0.05；c表示與同時間點有氧運動組比較，P＜0.05；1 mm Hg=0.133 kPa；MBP=微血管血流灌注量，TcPO2=經(jīng)皮氧分壓，SmO2=肌氧飽和度

組別 例數(shù) MBP基礎(chǔ)值（PU） MBP加熱值（PU） TcPO2（mm Hg） SmO2（%）試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后對照組 22 8.45±4.01 8.43±2.36 90.15±19.60 86.95±18.12 59.87±7.34 58.81±7.26 61.60±5.67 60.09±6.25有氧運動組 22 7.78±2.00 7.93±2.56 89.94±20.11 105.25±19.38ab 59.02±6.98 65.92±7.28ab 61.56±6.99 64.93±5.41a聯(lián)合運動組 22 7.83±2.58 8.32±2.46 89.10±20.32 123.32±26.11abc 59.13±7.13 67.49±7.50ab 59.82±6.23 65.11±4.95a F值 F組間=0.444，F(xiàn)交互=0.081，F(xiàn)時間=0.155 P組間=0.207，P交互=0.044，P時間=0.036 F組間=1.598，F(xiàn)交互=3.229，F(xiàn)時間=4.496 P值 P組間=0.642，P交互=0.922，P時間=0.694 F組間=6.888，F(xiàn)交互=7.704，F(xiàn)時間=16.931 F組間=3.117，F(xiàn)交互=4.598，F(xiàn)時間=11.935 P組間=0.002，P交互=0.001，P時間＜0.001 P組間=0.048，P交互=0.012，P時間=0.001

2.4 試驗前后三組肥胖在校大學(xué)生NO、eNOS、ET-1、VEGF和HOMA-IR的變化 三組肥胖在校大學(xué)生NO、eNOS、VEGF、HOMA-IR治療與時間的交互作用具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。簡單效應(yīng)分析結(jié)果顯示，組別對NO和HOMA-IR具有單獨效應(yīng)，其中有氧運動組和聯(lián)合運動組NO均高于對照組，有氧運動組和聯(lián)合運動組HOMA-IR低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；時間對NO、eNOS、ET-1、VEGF及HOMA-IR具有單獨效應(yīng)，其中試驗后有氧運動組和聯(lián)合運動組NO、eNOS和VEGF均高于試驗前（P＜0.05），ET-1和HOMA-IR均低于試驗前，且聯(lián)合運動組HOMA-IR低于有氧運動組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表5。

表5 試驗前后三組肥胖大學(xué)生NO、eNOS、ET-1、VEGF、HOMA-IR比較（±s）Table 5 Comparison of NO，eNOS，ET-1 and HOMA-IR in three groups of obese college students before and after the intervention

表5 試驗前后三組肥胖大學(xué)生NO、eNOS、ET-1、VEGF、HOMA-IR比較（±s）Table 5 Comparison of NO，eNOS，ET-1 and HOMA-IR in three groups of obese college students before and after the intervention

注：a表示組內(nèi)試驗前后比較，P＜0.05；b表示與對照組比較，P＜0.05；c表示與有氧運動組比較，P＜0.05；NO=一氧化氮，eNOS=內(nèi)源性一氧化氮合酶，ET-1=內(nèi)皮素-1，VEGF=內(nèi)皮細(xì)胞生長因子，HOMA-IR=胰島素抵抗指數(shù)

組別 例數(shù) NO（μmol/L） eNOS（U/mL） ET-1（ng/L） VEGF（ng/L） HOMA-IR試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后 試驗前 試驗后對照組 22 39.49±4.88 37.91±5.10 7.98±0.84 7.73±0.90 49.80±6.84 50.91±7.09 160.65±14.58 157.41±15.34 2.76±0.25 2.80±0.47有氧運動組 22 39.85±4.18 44.78±4.38ab 7.54±1.14 8.45±1.40a 51.38±6.34 46.84±5.92a 159.01±14.15 177.37±16.45a 2.68±0.41 2.45±0.34ab聯(lián)合運動組 22 39.03±5.89 45.20±6.14ab 7.59±0.89 9.08±1.01a 51.16±7.07 44.68±6.53a 160.95±15.09 173.99±16.40a 2.73±0.21 2.27±0.26abc F值 F組間=3.743，F(xiàn)交互=3.929，F(xiàn)時間=6.833 P組間=0.016，P交互=0.047，P時間=0.008 F組間=4.430，F(xiàn)交互=3.196，F(xiàn)時間=7.420 P值 P組間=0.029，P交互=0.024，P時間=0.011 F組間=1.308，F(xiàn)交互=4.255，F(xiàn)時間=8.353 F組間=0.805，F(xiàn)交互=2.113，F(xiàn)時間=4.451 F組間=2.640，F(xiàn)交互=3.222，F(xiàn)時間=6.723 P組間=0.227，P交互=0.018，P時間=0.005 P組間=0.451，P交互=0.129，P時間=0.039 P組間=0.079，P交互=0.046，P時間=0.012

3 討論

3.1 不同運動形式對肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能的影響微循環(huán)障礙是肥胖人群典型的病理生理特征，表現(xiàn)為外周血管阻力增加、血管內(nèi)皮依賴性舒張功能下降、毛細(xì)血管募集能力降低等，并隨著肥胖程度的增加而加劇［15-16］。肥胖患者體內(nèi)存在氧化應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致過度產(chǎn)生活性氧，加速NO的降解及生物效應(yīng)降低，促進炎性反應(yīng)、內(nèi)皮功能障礙、血管非正常性重建及胰島素抵抗的發(fā)生［17］。肥胖還可導(dǎo)致毛細(xì)血管管徑增大、血流速度降低，且血流流態(tài)由線狀轉(zhuǎn)變?yōu)榫€粒狀或粒狀，造成血流灌注障礙［18］。微循環(huán)障礙是導(dǎo)致心血管疾病、缺血性心臟病等疾病發(fā)生的重要原因，且微循環(huán)功能障礙先于大血管功能障礙發(fā)生，因此微循環(huán)功能障礙是血管性疾病的早期不良事件［19-20］。大血管內(nèi)皮功能障礙促進動脈粥樣硬化發(fā)生，而肥胖誘導(dǎo)的微血管內(nèi)皮功能障礙引起器官血流灌注障礙，導(dǎo)致慢性腎病、間歇性跛行、運動不耐受等發(fā)生，并加速認(rèn)知功能的下降。此外，在運動過程中肥胖患者微血管舒張功能也明顯下降，使骨骼肌等器官血流灌注不足，導(dǎo)致機體低氧發(fā)生，出現(xiàn)運動過程中供氧障礙，誘發(fā)疲勞產(chǎn)生，降低運動能力［21-22］。綜上，微循環(huán)功能障礙不僅是肥胖人群典型的病理生理特征，而且可進一步導(dǎo)致各種慢性病的發(fā)生，并降低肥胖人群的運動耐受性，因此改善肥胖人群微循環(huán)功能對減少慢性病的發(fā)生及提高運動耐受能力有著重要的作用。

運動干預(yù)是提高肥胖人群微循環(huán)功能的有效方式，同時運動還能增強機體代謝水平，達到減脂、減重的效果。研究表明，8周強度為70% VO2max的健步走可以明顯提高肥胖女性微血管血流量，并有提高SmO2的趨勢［6］；8周有氧運動能明顯增加超重患者動脈閉塞后反應(yīng)性充血后的血流曲線面積，且與血漿脂聯(lián)素水平呈正相關(guān)［7］；筆者團隊前期研究也表明，12周有氧運動能明顯提高習(xí)慣性久坐大學(xué)生微血管反應(yīng)性［23］?？棺柽\動可以提高肥胖人群微循環(huán)功能。研究表明，12周抗阻運動可改善肥胖青少年的體脂、腰圍、腰臀比、HOMA-IR，提高其皮膚內(nèi)皮依賴性血管舒張功能和反應(yīng)性充血指數(shù)［24］；有氧聯(lián)合抗阻運動可以改善肥胖人群血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，且效果較單一的運動方式更佳［25］。雖然相關(guān)研究表明，有氧運動及有氧聯(lián)合抗阻運動均能改善肥胖人群微血管功能，但基于FATmax進行運動處方設(shè)計的研究較少，基于FATmax進行抗阻運動方案設(shè)計的研究更少。本研究結(jié)果顯示，10周基于FATmax的有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動均能降低肥胖大學(xué)生的體質(zhì)量、體脂率、BMI，提高微血管反應(yīng)性、TcPO2與SmO2水平，且聯(lián)合運動組微血管反應(yīng)性高于有氧運動組，提示聯(lián)合干預(yù)對微血管反應(yīng)性的干預(yù)效應(yīng)更佳，這與周術(shù)鋒等［23］、唐東輝等［25］、趙軍等［26］的研究結(jié)論相似（但這些研究均不是基于FATmax設(shè)計的運動方案）。本研究基于FATmax強度理論，對肥胖大學(xué)生制定了個體化的FATmax強度，保證了運動強度的精準(zhǔn)性和個體化，但未來需要更多的研究證據(jù)支撐FATmax強度運動對肥胖人群微血管功能的有益干預(yù)效應(yīng)。

微循環(huán)功能的改善對肥胖大學(xué)生有非常重要的意義，其不僅能減少高血壓、糖尿病等慢性病的發(fā)生，且能提高學(xué)生的運動耐受能力。心肺耐力作為評價大學(xué)生體質(zhì)健康情況的最基本的身體指標(biāo)，是決定整體健康水平的基礎(chǔ)條件。研究發(fā)現(xiàn)，心肺耐力較低的人群心血管疾病發(fā)生風(fēng)險、手術(shù)風(fēng)險、2型糖尿病發(fā)生風(fēng)險、抑郁發(fā)生風(fēng)險較心肺耐力水平高的人群高，通過鍛煉提高心肺耐力水平后人群的全因死亡率和心血管疾病死亡風(fēng)險可降低一半［27］。筆者團隊前期研究表明，微血管反應(yīng)性、TcPO2的改善是有氧運動提高最大攝氧量（VO2max）相對值的重要外周生理學(xué)機制之一［28］。另外，SmO2與有氧耐力之間也有著密切的關(guān)系。SmO2是反映肌肉需氧-供氧平衡及肌肉代謝的重要指標(biāo)。TcPO2越高，毛細(xì)血管與肌細(xì)胞間的壓力差越大，氧氣進入細(xì)胞的速率加快、彌散的距離加大，SmO2就越大。研究表明，SmO2可以用來評定肌肉耐力及全身耐力水平，反映機體有氧代謝能力［29-30］。而且SmO2與運動性疲勞的發(fā)生有著密切的關(guān)系，提高SmO2有助于延緩疲勞的發(fā)生，提高運動耐受性［31-32］。因此，提高肥胖大學(xué)生微血管反應(yīng)性、TcPO2、SmO2不僅有助于增進整體健康水平，降低慢性病的發(fā)生風(fēng)險，且能提高運動耐受性和運動能力，為日常體力活動和體育鍛煉奠定身體基礎(chǔ)。

3.2 運動干預(yù)改善肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能的可能機制

NO是血管舒張因子，由eNOS催化精氨酸產(chǎn)生。NO除具有擴張血管作用外，還能阻止動脈粥樣硬化的發(fā)生，如其可通過血小板黏附和聚集、白細(xì)胞黏附和遷移、肌肉細(xì)胞增殖等方式保護血管。肥胖人群微血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生與NO產(chǎn)生減少有關(guān)。由于肥胖人群體內(nèi)氧化應(yīng)激增強，導(dǎo)致NO降解及生物效應(yīng)降低，使血管舒張功能下降［33-34］；肥胖患者體內(nèi)脂肪組織分泌瘦素、抵抗素和脂聯(lián)素等脂肪因子，導(dǎo)致血管穩(wěn)態(tài)紊亂，刺激腫瘤壞死因子α和白介素-6的分泌，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生更多的活性氧來促進內(nèi)皮功能障礙［35］；肥胖人群微血管中精氨酸酶1和精氨酸酶2的表達增強，而精氨酸酶1和精氨酸酶2能加速精氨酸水解，導(dǎo)致肥胖患者體內(nèi)NO減少［3］。此外，肥胖患者的胰島素抵抗導(dǎo)致NO的血管舒張效應(yīng)減弱及ET-1的血管收縮效應(yīng)增強。胰島素能刺激血管產(chǎn)生NO，增加骨骼肌血流灌注量（25%～40%是由內(nèi)源性NO介導(dǎo)的血流量增加），提高骨骼肌攝取葡萄糖的能力［36］。正常生理條件下，內(nèi)皮細(xì)胞中的胰島素可以激活磷脂酰肌醇3-激酶（Pi3-激酶），使eNOS激活，促使NO生成和血管舒張，但胰島素也可以激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2）通路，導(dǎo)致ET-1生成增加并引起血管收縮。而胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)可導(dǎo)致多個器官微血管密度明顯降低。胰島素能特異性通過胰島素受體和激活PI3K/Akt通路調(diào)控VEGF基因表達，而胰島素抵抗能選擇性抑制該通路使VEGF表達能力下降和毛細(xì)血管密度降低［37］。因此，改善肥胖患者胰島素抵抗及NO、ET-1、VEGF等血管內(nèi)皮細(xì)胞因子水平有助于提高肥胖人群微循環(huán)功能。

本研究結(jié)果顯示，10周有氧運動、有氧結(jié)合抗阻運動干預(yù)后，肥胖大學(xué)生NO、ET-1水平均得到改善，表明兩種運動方式均能改善內(nèi)皮細(xì)胞因子的分泌，提高微循環(huán)血管功能，這與DONGHUI等［38］、BOA等［39］研究結(jié)果一致。DONGHUI等［38］研究指出，運動與飲食控制相結(jié)合可有效改善肥胖青少年的糖脂代謝，提高血清NO/ET-1水平，提高微血管內(nèi)皮功能。BOA等［39］的動物實驗表明，運動和/或膳食調(diào)整可減少高脂肪喂養(yǎng)動物的內(nèi)臟脂肪，增加eNOS表達，減少微循環(huán)功能障礙。筆者團隊的前期研究也表明，每周＞3次的有氧運動能改善NO/ET-1水平，提高習(xí)慣性久坐大學(xué)生的微循環(huán)功能［23］。唐東輝等［25］研究表明，有氧運動結(jié)合抗阻運動可降低肥胖青少年血清ET-1的表達，增加NO水平，改善微血管內(nèi)皮細(xì)胞障礙。本研究結(jié)果顯示，干預(yù)后有氧運動組和聯(lián)合運動組VEGF水平均明顯升高，表明有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動均能促進毛細(xì)血管的增生，提高肥胖人群的微血管密度，改善微血管稀疏的發(fā)生。

運動干預(yù)對NO、ET-1、VEGF內(nèi)皮細(xì)胞因子的影響可能與血管剪切應(yīng)力和胰島素抵抗的變化有關(guān)。運動過程中，血管中血流速度加快，血流量增加，血流對血管壁的流體剪切應(yīng)力增大。在剪切應(yīng)力的作用下，內(nèi)皮細(xì)胞通過信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)NO、ET-1等因子的釋放，發(fā)揮舒血管效應(yīng)。如前所述，胰島素能調(diào)節(jié)NO、ET-1、VEGF等內(nèi)皮細(xì)胞因子表達，發(fā)揮舒張血管效應(yīng)，而運動能改善胰島素抵抗，提高胰島素的敏感性和生物學(xué)作用，調(diào)節(jié)NO、ET-1、VEGF等因子的分泌。本研究結(jié)果顯示，干預(yù)后有氧運動組和聯(lián)合運動組HOMA-IR均下降，且聯(lián)合運動組HOMA-IR低于有氧運動組，表明基于FATmax的有氧結(jié)合抗阻運動對胰島素敏感性的干預(yù)效應(yīng)優(yōu)于單純的有氧運動，這與羅曦娟等［40］、魏建翔等［41］的研究結(jié)果一致。但本研究結(jié)果顯示，有氧運動組和聯(lián)合運動組試驗后NO、ET-1、VEGF水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。筆者認(rèn)為這與兩個運動組試驗后HOMA-IR與NO、ET-1、VEGF變化的不一致性與運動過程中的血流剪切應(yīng)力的變化有關(guān)。有氧運動過程中，血管中的血流量呈規(guī)律性的增加；抗阻運動中血流的變化屬于間斷性，肌肉快速收縮過程中血流量下降，舒張時血流回升。因此抗阻運動中血流對血管壁的流體剪切應(yīng)力小于有氧運動，所以該過程中有氧運動組NO、ET-1、VEGF的改善幅度大于有氧抗阻運動組。綜上，聯(lián)合運動組胰島素對NO、ET-1、VEGF的調(diào)節(jié)效應(yīng)大于有氧運動組，有氧運動組剪切應(yīng)力對NO、ET-1、VEGF的調(diào)節(jié)效應(yīng)大于聯(lián)合運動組，最后導(dǎo)致兩個運動組試驗后NO、ET-1、VEGF水平無差異，但該結(jié)論有待于進一步研究證實。但本研究結(jié)果顯示，聯(lián)合運動組試驗后微血管舒張反應(yīng)能力高于有氧運動組，說明除NO、ET-1、VEGF等內(nèi)皮細(xì)胞因子外，還存在其他影響微血管舒張反應(yīng)的生物學(xué)機制或內(nèi)皮細(xì)胞舒縮因子，如氧化應(yīng)激反應(yīng)、血管緊張素系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能等，這些都有待于進一步的研究明確。

綜上，10周基于FATmax的有氧運動和有氧結(jié)合抗阻運動均能降低肥胖大學(xué)生體質(zhì)量、體脂率、BMI及HOMA-IR，且有氧結(jié)合抗阻運動在微血管反應(yīng)性、胰島素抵抗方面干預(yù)效果更佳。另外，運動可能通過改善NO、ET-1、VEGF等因子水平提高肥胖大學(xué)生微循環(huán)功能，但其準(zhǔn)確的生物學(xué)機制仍需進一步研究明確。

作者貢獻：肖哲是本研究試驗的執(zhí)行者，負(fù)責(zé)試驗實施、數(shù)據(jù)整理分析及論文撰寫；朱歡、胡江平負(fù)責(zé)試驗設(shè)計，并提出修改意見；楊梅、彭永、周慧敏參與試驗的運動干預(yù)。

本文無利益沖突。