有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)肥胖人群心肺適能及代謝綜合征指標(biāo)的影響

張高飛,王琳琳,向云平,王二霞

(周口師范學(xué)院 體育學(xué)院,河南 周口 466000)

超重和肥胖已成為現(xiàn)今世界范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的公共健康問(wèn)題.超重和肥胖人群呈不斷增長(zhǎng)趨勢(shì).根據(jù)2020年中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告顯示,成年居民超重率和肥胖率分別為34.3%和16.4%[1].此外,就肥胖的主觀認(rèn)識(shí)率而言存在著一個(gè)更大的問(wèn)題,即90%以上成年肥胖者沒(méi)有意識(shí)到肥胖或得不到適當(dāng)?shù)墓芾韀2].肥胖會(huì)增加過(guò)早死亡的風(fēng)險(xiǎn),并且是高血壓、高脂血癥、2 型糖尿病、心血管疾病、腦卒中等多種代謝性并發(fā)癥的主要危險(xiǎn)因素[3].但并不是所有的肥胖者都會(huì)出現(xiàn)代謝性并發(fā)癥(代謝異常肥胖者,Metabolically Unhealthy Obese,MUO).代謝健康肥胖者(Metabolically Healthy but Obese,MHO)[4]除肥胖指標(biāo)外,沒(méi)有如總膽固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglycerides,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(High Density Lipoprotein Cholesterol,HDLC)以及血糖(Bloodglucose,BG)等標(biāo)準(zhǔn)化的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),通常以代謝綜合征指標(biāo)和胰島素抵抗指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)[5].

隨著超重和肥胖人群不斷增長(zhǎng),所引起的一系列健康問(wèn)題逐漸凸顯.預(yù)防或治療肥胖癥及其并發(fā)癥在中國(guó)乃至世界范圍內(nèi)已成為亟須解決的社會(huì)問(wèn)題.根據(jù)代謝健康狀況針對(duì)肥胖人群的身體活動(dòng)要素例如運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)類(lèi)型、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)頻率等都沒(méi)有得到充分有效的評(píng)估.從體育科學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)角度來(lái)看,評(píng)估運(yùn)動(dòng)等身體活動(dòng)因素對(duì)肥胖、心肺適能及代謝健康的影響非常有意義.本研究根據(jù)代謝健康狀況觀察12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后肥胖、心肺適能及代謝綜合征指標(biāo)的變化,并探析12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)代謝健康肥胖人群和代謝不健康肥胖人群的運(yùn)動(dòng)學(xué)效果.

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究的對(duì)象是82名年齡在40～60歲之間沒(méi)有任何特殊疾病的中年肥胖女性.作為基本檢查,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了基礎(chǔ)身體測(cè)量、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)檢查以及病史調(diào)查,將正在服用影響血壓或體質(zhì)量的藥物,或服用影響碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)代謝的藥物的受試者排除在研究之外.

參考MS-CDS2004(中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)建議代謝綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn)(2004版))對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分類(lèi).空腹BG濃度≥6.1 mmol/L(1.10 g/L)或餐后2 h PG濃度≥7.8 mmol/L(1.40 g/L),收縮壓(Systolic Blood Pressure,SBP)≥140 mmHg或舒張壓(Diastolic Blood Pressure,DBP)≥90 mmHg(1 mmHg=(20 265/152)Pa),空腹血TG濃度≥1.7 mmol/L(1.50 g/L),空腹血HDLC濃度<1.0 mmol/L(0.39 g/L),腰圍≥85 cm.代謝綜合征發(fā)病指數(shù)(Metabolic Syndrome Incidence Index,MSII).基于上述風(fēng)險(xiǎn)因素計(jì)算,每符合一項(xiàng)加一分.代謝綜合征發(fā)病指數(shù)>2分,歸為MUO組;否則歸為MHO組.肥胖的標(biāo)準(zhǔn)以世界衛(wèi)生組織亞太地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),體質(zhì)量指數(shù)(Body Mass Index,BMI)≥25 kg/m2為肥胖,BMI<25 kg/m2為正常.研究對(duì)象的基本情況詳見(jiàn)表1.

表1 研究對(duì)象的基本情況

1.2 分析項(xiàng)目和分析方法

身體形態(tài)指標(biāo)包括身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、體脂率、腰圍和腰臀比(Waist Hip Ratio,WHR).使用人體成分分析儀(InBody270,中國(guó))測(cè)量身高、體質(zhì)量、BMI、體脂率,使用卷尺測(cè)量腰圍和臀圍,并計(jì)算WHR.

測(cè)量血壓前安靜狀態(tài)休息30 min,然后使用自動(dòng)血壓計(jì)(Jawon Medical,韓國(guó))測(cè)量血壓.測(cè)量?jī)纱窝獕?取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,兩次測(cè)量的時(shí)間間隔為3 min.

分別在12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后的早晨,受試者在空腹?fàn)顟B(tài)下采集肘靜脈血5 mL,并使用普通離心機(jī)分離血漿,然后將血清樣本委托第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)美年大健康體檢中心測(cè)定TC、TG、HDLC以及BG.

為了解 12 周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后胰島β細(xì)胞功能和機(jī)體對(duì)血糖的調(diào)節(jié)能力,對(duì)所有受試者進(jìn)行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT).在口服無(wú)水葡萄糖(75 g)之前、30 min、60 min、90 min 和 120 min后分別采集受試者的靜脈血,然后使用血糖分析儀(OneTouch Verio Flex,中國(guó))測(cè)定BG.

心肺適能(cardio-respiratory fitness,CRF)使用運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)中的Bruce方案進(jìn)行測(cè)定.考慮到測(cè)試的安全性,首先按年齡計(jì)算出每分鐘最大心率,當(dāng)目標(biāo)心率達(dá)到最大心率的85%時(shí)測(cè)算單位時(shí)間單位體質(zhì)量攝氧量V85.V85(次最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷測(cè)試)將用作心肺適能的指標(biāo).

1.3 運(yùn)動(dòng)計(jì)劃

根據(jù)美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Sports Medicine,ACSM)關(guān)于肥胖癥的運(yùn)動(dòng)處方建議,有氧運(yùn)動(dòng)計(jì)劃總共實(shí)施12周,每周3次,每次60 min.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度控制:第 1～2周最大攝氧量強(qiáng)度的50%,第3～8周最大攝氧量強(qiáng)度的60%,第9～12周最大攝氧量強(qiáng)度的70%.

關(guān)于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度采用跑臺(tái)Bruce方案測(cè)定,利用每分鐘攝氧量和每分鐘心率之間的個(gè)體回歸方程,計(jì)算出最大攝氧量強(qiáng)度的50%～70%對(duì)應(yīng)的每分鐘心率.此外,考慮到參加運(yùn)動(dòng)計(jì)劃后心肺適能水平的提高,運(yùn)動(dòng)計(jì)劃實(shí)施6周后重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn),重新調(diào)整個(gè)體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度.

運(yùn)動(dòng)類(lèi)型為快走和慢跑運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)前后分別進(jìn)行10 min以靜態(tài)拉伸和動(dòng)態(tài)拉伸為主的熱身活動(dòng)和放松活動(dòng).

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用 Pearson相關(guān)分析分析組間和組內(nèi)測(cè)量變量之間的相關(guān)性,采用雙因素方差分析分析12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后的組間差異.使用 SPSS 25.0 在α=0.05 水平上檢驗(yàn)所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2 研究結(jié)果

不同受試對(duì)象測(cè)量指標(biāo)的相關(guān)性見(jiàn)表2.如表3所示,運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MHO和MUO的體質(zhì)量均出現(xiàn)顯著性下降,且組間、時(shí)間和組之間無(wú)交互作用.體脂率、BMI、腰圍和 WHR 也出現(xiàn)了與體質(zhì)量相似的變化趨勢(shì).

表2 不同受試對(duì)象測(cè)量指標(biāo)的相關(guān)性

表3 12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后的指標(biāo)

運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MHO和MUO的SBP和DBP均無(wú)明顯下降,但組間均具有顯著性差異,且時(shí)間和組之間無(wú)交互作用.值得注意的是,MUO組在12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后SBP和DBP均出現(xiàn)了略微下降,雖然沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性變化,但呈現(xiàn)出了積極的變化趨勢(shì).

運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MHO和MUO的TC均顯著降低,且組間、時(shí)間和組之間無(wú)交互作用.TG隨著12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)并沒(méi)有出現(xiàn)顯著性變化,但組間、時(shí)間和組之間存在交互作用.

另一方面,運(yùn)動(dòng)干預(yù)后HDLC并沒(méi)有出現(xiàn)顯著性變化,但組間存在交互作用.代謝綜合征發(fā)病率指數(shù)相對(duì)較低的 MHO 組顯示出了較高的HDLC水平.運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MHO和MUO的BG水平均出現(xiàn)了顯著性降低,且組間、時(shí)間和組之間均出現(xiàn)了交互作用.即運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MUO組BG水平較MHO組出現(xiàn)了更加顯著性的下降.

運(yùn)動(dòng)干預(yù)前,MHO 組和MUO組血糖質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化均出現(xiàn)了顯著性差異,并且組間、時(shí)間和組之間也存在交互作用(表4).通過(guò)對(duì)交互作用的事后分析發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)干預(yù)前兩組血糖質(zhì)量濃度在60 min測(cè)量時(shí)間點(diǎn)存在最大差異.MUO組血糖質(zhì)量濃度在各測(cè)量時(shí)間點(diǎn)均呈現(xiàn)較高水平,即使在120 min下降至平均1.514 1 g/L,仍處于危險(xiǎn)區(qū)間.另一方面,運(yùn)動(dòng)干預(yù)后MHO 組和MUO組血糖質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化均出現(xiàn)了顯著性差異,且組間也存在交互作用,但時(shí)間和組之間不存在交互作用.血糖質(zhì)量濃度的變化規(guī)律與運(yùn)動(dòng)干預(yù)前相似,但血糖質(zhì)量濃度的波動(dòng)幅度相對(duì)有所改善.即MUO組在60 min測(cè)量時(shí)間點(diǎn)上血糖質(zhì)量濃度由運(yùn)動(dòng)干預(yù)前的最高水平平均1.731 2 g/L下降至運(yùn)動(dòng)干預(yù)后平均1.546 9 g/L.此外,與運(yùn)動(dòng)干預(yù)前120 min平均 1.514 1 g/L 相比,血糖質(zhì)量濃度也實(shí)現(xiàn)了有效降低.

表4 OGTT不同測(cè)量時(shí)間的血糖質(zhì)量濃度

3 分析與討論

根據(jù)12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)肥胖指標(biāo)的影響可以發(fā)現(xiàn),MHO組和MUO組均觀察到有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)的積極效果,且組間無(wú)交互作用.總的來(lái)說(shuō),本研究中實(shí)施的有氧運(yùn)動(dòng)(步行和慢跑)可以有效減少體內(nèi)脂肪[6].且與代謝健康狀態(tài)無(wú)關(guān).此外,兩組體質(zhì)量平均減約1 kg,體脂率減幅均在1%以?xún)?nèi),運(yùn)動(dòng)干預(yù)的強(qiáng)度和數(shù)量相對(duì)較低,但這并不是觀察不到兩組之間存在明顯差異的充分原因.根據(jù)能量動(dòng)力學(xué),即使采用較高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和數(shù)量,也不存在組間交互作用效應(yīng).

在12周的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)計(jì)劃后,心肺適能水平呈現(xiàn)出與肥胖指標(biāo)相似的趨勢(shì),兩組均顯示出增加,并且未觀察到交互作用.雖然本研究中進(jìn)行的步行和慢跑鍛煉并未達(dá)到有效提高心肺適能水平的適宜強(qiáng)度,但兩組心肺適能水平均有所增加,表明步行和慢跑有助于提高心肺適能水平[7].盡管運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)施的強(qiáng)度不高,但心肺適能水平提高了.也可能因?yàn)楸狙芯康膶?duì)象平時(shí)沒(méi)有進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng).

血壓指標(biāo)顯示出了與肥胖指數(shù)和心肺適能指標(biāo)不同的變化趨勢(shì),MHO組的收縮壓和舒張壓均顯示出輕微的升高,而MUO組的收縮壓和舒張壓則出現(xiàn)了降低的趨勢(shì).但是從兩組的收縮壓和舒張壓的平均值都處于正常或不高來(lái)看,這種變化趨勢(shì)不能看作是有意義的現(xiàn)象.另外,MUO組的收縮壓和舒張壓均高于MHO組這一現(xiàn)象被認(rèn)為是肥胖指標(biāo)和代謝綜合征發(fā)病指數(shù)的結(jié)果,MUO組收縮壓和舒張壓的下降趨勢(shì)雖然不是一個(gè)顯著性變化,但這與之前關(guān)于運(yùn)動(dòng)對(duì)正常血壓有積極影響的研究結(jié)果類(lèi)似.

在有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)導(dǎo)致的血脂和血糖的變化中,TC和HDLC沒(méi)有觀察到交互作用,而TG和血糖中則觀察到了顯著水平的交互作用.首先,對(duì)于TG指標(biāo)在MHO組運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后基本沒(méi)有差異,但在MUO組中觀察到下降約0.030 g/L,與TC在運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后0.012 g/L的下降相比,出現(xiàn)了大幅度的降低.一般來(lái)說(shuō),血液中的TG與乳糜微粒和 VLDL 膽固醇高度相關(guān)[8],因此認(rèn)為這是由于肝臟生成的內(nèi)臟脂肪減少所致.此外,血糖指標(biāo)在MHO組有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后沒(méi)有明顯變化,但在MUO組下降了約0.06 g/L.這被認(rèn)為是由于胰島素敏感性和糖耐量機(jī)能的改善所致.運(yùn)動(dòng)效果在 MUO 組中比在 MHO組中更加明顯.

在12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)前的口服葡萄糖耐量試驗(yàn)中,在所有測(cè)量時(shí)間、組間以及時(shí)間和組之間都觀察到了顯著性的交互作用.一般來(lái)說(shuō),這種現(xiàn)象是由于定期有氧運(yùn)動(dòng)可以提高胰島素敏感性而改善葡萄糖耐量所致[9].在這項(xiàng)研究中可以觀察到這種運(yùn)動(dòng)效果尤其是在健康狀況相對(duì)較弱的群體中影響較大.此外,作為糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)的之一的120 min血糖值也有所降低.

4 結(jié) 論

12周有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)中年肥胖婦女反映肥胖的各項(xiàng)身體形態(tài)指標(biāo)均產(chǎn)生了有利影響,心肺適能均具有改善作用,與代謝健康無(wú)關(guān).對(duì)于代謝健康的肥胖人群,運(yùn)動(dòng)干預(yù)后未發(fā)現(xiàn)血壓變化,但對(duì)于代謝不健康的肥胖人群,呈現(xiàn)出了積極的變化趨勢(shì).尤其是對(duì)代謝不健康的肥胖人群(MUO)在TG、血糖和糖耐量方面具有相對(duì)較大的運(yùn)動(dòng)學(xué)效果.