4周運動配合飲食控制對肥胖青少年體成分、血脂的影響及相關(guān)調(diào)控機理

黃亞茹，紀 環(huán)，葛小川，胡 揚，毛小云

1 前言

大多數(shù)人的肥胖屬于攝入食物過多而誘導的肥胖，肥胖基因缺陷引起的肥胖僅占5%。因此，理論上認為，防治肥胖的最佳方式是通過限制飲食以減少能量攝入，通過運動鍛煉增加能量的消耗，使機體所需能量維持在負平衡狀態(tài)，在逐步達到減輕體重目的的同時，防止去脂體重減少，有效提高機體的心肺功能，增進機體健康。有關(guān)運動配合飲食控制對肥胖人群的減重、減脂效果已有一些研究，證實該減肥模式可以降低肥胖人群的體重［35］和脂肪［30］。然而，上述研究中評價體成分變化的指標大多是身體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）［2，10］、相關(guān)部位圍度、皮褶厚度［9，12］，或者用生物電阻抗法進行測試［1，37］。研究表明，BMI只是人體質(zhì)量的指標，并不能精確反映人體的脂肪含量［7］；生物電阻抗法雖然簡便，但其測量結(jié)果受體液濃度等因素的影響較大，不能穩(wěn)定、準確地反映體脂變化［2，19，20，27］；而 圍 度 、皮 褶 厚 度 的 測 試 存 在 較 大 的 人 為 測 量誤差［8］。體成分測量上的誤差給后續(xù)機理性研究帶來不同的結(jié)果。Peter等證明，瘦素分泌與體脂肪的數(shù)量有關(guān)，無法準確測量體脂肪含量，從而無法客觀地了解瘦素在體重控制中的調(diào)控作用［32］。此外，已發(fā)表的研究大多僅關(guān)注體脂肪的改變，沒有討論去脂體重的變化［20］。因此，運動配合飲食控制能否如理論所說既可以減少肥胖人群體脂肪含量，又不影響、甚至提高去脂體重，達到提高體質(zhì)的目的，需要穩(wěn)定、準確的方法予以證實。

雙能X線吸收測定法（dualenergyX－ray absorptiometry，DXA）對體成分的測量同直接的化學分析法比較，顯示出很高的準確性［33］，能夠給出全身與局部的體脂肪、瘦組織和骨礦含量，較之其他方法優(yōu)勢明顯，受到學者們的推崇。近年來，已有學者將DXA用于運動配合飲食控制對肥胖人群減重、減脂效果的研究［24］，并證實該減肥模式的減脂效果［20］。但雙能X線吸收測定儀比較昂貴，利用DXA進行運動配合飲食控制影響身體成分的研究報道還很少見，僅憑一兩篇報道很難客觀地評價其效果，而該減肥模式下，體成分變化與相關(guān)激素調(diào)控之間關(guān)系的機理性研究至今未見報道。

本研究在上述認識的基礎(chǔ)上，利用DXA技術(shù)評價運動配合飲食控制對肥胖青少年體成分的影響，通過血清總膽固醇、甘油三酯等指標的測試觀察體成分改變情況下脂代謝的變化，通過血清脂聯(lián)素、瘦素等與脂代謝相關(guān)激素的測試探討體成分、脂代謝變化的調(diào)節(jié)機理，為運動配合飲食控制的減肥模式提供實驗依據(jù)。

2 實驗對象與方法

2.1 實驗對象

實驗對象為肥胖程度達到我國肥胖標準的青少年16人，其中男生7人，女生9人（表1）。雖然受試者中多數(shù)患有不同程度的脂肪肝，但體驗結(jié)果表明，靜息心率、血壓、腹部超聲、心電圖等都正常。在征得醫(yī)生同意后，受試者自愿參加本實驗，并注意運動強度和運動量的控制，以保證運動中的受試者安全。

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Subject’s Basic Information （SD）

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Subject’s Basic Information （SD）

注：采用 WHO界定的肥胖標準：BMI在30～34.9kg／m2為1級肥胖，35～39.9kg／m2為2級肥胖，≥40kg／m2為3級肥胖。

年齡（歲）體重（kg）BMI Fat（kg）男生組（n＝7）16.57±3.74 98.10±16.87 33.43±4.04 37.21±6.19 27女生組（n＝9）15.78±3.03 87.26±16.95 34.88±5.79 40.18±11.16總 體（n＝16）16.13±3.26 92.00±17.26 34.35±5.00 38.88±9.

2.2 實驗方法

2.2.1 實驗方案

實驗地點：北京體育大學科學研究中心；

實驗時間：2011年7月至8月。

受試者每周1至周6按計劃進行有氧運動、抗阻力肌肉力量練習和墊上練習，共4周。有氧運動包括有氧器械（跑步機，橢圓機，單車）、踏板操。有氧運動強度維持在中等強度（60%～70%HRmax）；抗阻力肌肉力量訓練包括啞鈴操和器械力量訓練。啞鈴操訓練順序：肩上推舉－硬拉－啞鈴彎舉－側(cè)平舉－俯身劃船－前平舉－頸后臂屈伸－深蹲－箭步蹲。器械力量訓練的肌肉主要以腰、腹、大腿等大肌群為主；墊上練習包括拉伸、卷腹、仰臥舉腿、俯臥撐、后踢腿。所有實驗對象統(tǒng)一住宿、統(tǒng)一訓練、統(tǒng)一就餐和作息，實驗全程進行嚴格管理。

受試者的飲食以控制熱量和保證營養(yǎng)均衡為原則，由營養(yǎng)師統(tǒng)一配制。受試者每日攝入的總能量根據(jù)個人標準體重×極輕體力勞動單位體重熱能供應量（20～25kal／kg）計算得出，其中，標準體重＝身高（cm）－105。早、午、晚3餐的能量分配大致為30%、40%、30%左右。碳水化合物的能量約占總能量的60%，脂肪占25%，蛋自質(zhì)占15%。實驗中，根據(jù)減重情況調(diào)整受試者每周的食譜。實驗期間，要求受試者嚴禁攝入額外熱量。

實驗期間配有醫(yī)務監(jiān)督員、營養(yǎng)師和健身教練。為了保證實驗的有效性和安全性，預防運動損傷和運動疾病的發(fā)生，在每節(jié)訓練課中，都安排醫(yī)務監(jiān)督員和生活老師進行監(jiān)督和防護。

2.2.2 測試指標和方法

實驗前、后測試受試者晨起空腹時體成分、血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）、載 脂 蛋 白 A（apolipoprotein A，apoA）、載脂蛋白B（apolipoprotein B，apoB）、脂聯(lián)素（adiponectin，ADP）、瘦素（leptin，LEP）。

體成分用Norland X－46（美國）雙能X線吸收測定儀測試。

BMI計算公式：BMI＝體重（kg）／身高2（m2）。

TC、TG：采用酶學終點比色法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清膽固醇、甘油三酯試劑盒。

HDL、LDL：采用消除法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清LDL、HDL試劑盒。

apoA、apoB：采用免疫投射比濁法測試。儀器：東芝TBA－120全自動生化分析儀；試劑：北京豪邁生物工程有限公司產(chǎn)血清apoA、apoB試劑盒。

ADP、LEP：采用放免法測試。儀器：中國科技大學實業(yè)總公司產(chǎn)GC－911γ－放射免疫計數(shù)儀；試劑：北京華英生物技術(shù)研究所產(chǎn)相關(guān)試劑盒。

2.3 統(tǒng)計學分析

3 結(jié)果

表2顯示，從總體數(shù)據(jù)看，受試者經(jīng)4周運動配合飲食控制后，體重、體脂、體脂%、瘦體重、BMI、TC、LDL等指標顯著下降，HDL、ADP顯著提高。將男、女分組后統(tǒng)計，可以看出其數(shù)據(jù)變化與總體改變一致，無性別差異，因此，本研究主要就總體數(shù)據(jù)進行討論。

表2 4周運動配合飲食控制前、后受試者形態(tài)學及生化指標變化一覽表Table 2 Changes on Body Composition and Serum Index after 4－weeks Exercise and Diet Intervention

4 討論

本研究表明，受試者經(jīng)4周運動配合飲食控制后，形態(tài)學指標均顯著性下降（P＜0.01，表2），其中，體重下降8.27%，體脂下降13.35%，體脂%下降5.40%，BMI下降8.53%。Gamze等［20］將37名年齡20～45歲、BMI 27～40 kg／m2的女性受試者分為飲食控制組和運動加飲食控制組。在進行為期12周的實驗過程中，用DXA測試受試者體成分，用氣體代謝法測試受試者安靜時能量消耗及基礎(chǔ)代謝率。結(jié)果表明，飲食控制組在實驗結(jié)束時，安靜時能量消耗及基礎(chǔ)代謝率明顯低于實驗前，而運動加飲食控制組雖然基礎(chǔ)代謝率明顯降低，但安靜時能量消耗明顯高于實驗前。該研究說明，運動加飲食控制的減肥機制不僅與飲食控制減少熱量攝入有關(guān)，而且通過運動增加了安靜及運動時的能量消耗，以進一步擴大減肥效果。

運動配合飲食控制的目的是通過飲食控制減少體脂肪，通過運動提高肥胖人群的體質(zhì)。本實驗受試者去脂體重下降4.28%（P＜0.01），無疑與實施運動配合飲食控制的減肥目的不符。Sykes［38］比較了8周跑臺走和健身車兩種運動對BMI＞23kg／m2女性體成分的影響，發(fā)現(xiàn)這兩種有氧運動均可以顯著降低受試者體重、體脂%和腰圍，但對去脂體重沒有明顯影響。Metzner［29］觀察了12周飲食控制對87名肥胖女性體成分的影響，發(fā)現(xiàn)體重、體細胞體積、去脂體重均顯著減少。由此推論，實施運動配合飲食控制的減肥模式時受試者去脂體重下降并非運動引起，而是飲食控制，熱量攝入減少所致。

在實施運動配合飲食控制的減肥模式時如何維持、甚至提高肥胖人群的去脂體重是一個值得思考的問題。Josse［23］將90名絕經(jīng)前期的肥胖婦女分為高蛋白＋高乳制品組（HPHD）、適當?shù)鞍祝m當乳制品組（APMD）、適當?shù)鞍祝腿橹破方M（APLD），實施運動配合飲食控制的減肥模式16周。結(jié)果表明，雖然所有受試者體重都顯著下降，但HPHD組脂肪減少最多，且獲得明顯的去脂體重增長。Van［40］讓12名平均BMI為35.3kg／m2的青少年受試者進行12周的力量練習，去脂體重從55.7±2.8kg增加到57.9±3.0kg（P＜0.01）。Yu［41］將82名8～11歲的肥胖兒童分成飲食控制組和飲食控制加力量訓練組，進行6周實驗，發(fā)現(xiàn)兩組BMI下降，去脂體重提高，且飲食控制加力量訓練組去脂體重的提高是飲食控制組的2倍多。

郝殿晉等［4］調(diào)查了秦皇島市4 750名12～15歲青少年血脂情況，其平均值為 TC：3.76±0.63mmol／L，TG：0.92±0.48mmol／L，HDL：1.44±0.30mmol／L，LDL：1.87±0.54mmol／L。與該結(jié)果比較，本研究受試者 TC、LDL均高于正常值，而HDL低于正常值，提示患代謝綜合癥的風險。4周運動配合飲食控制后，受試者TC、LDL分別下降了14.29%和25.85%，回歸到正常范圍；HDL提高22.72%（P＜0.01），但仍處于較低水平。郭吟等［3］、王晶晶［12］等觀察了4周有氧運動對肥胖兒童血脂的影響，發(fā)現(xiàn)TC、LDL有下降，但HDL無顯著性改善。因此，如何通過運動配合飲食控制將肥胖青少年HDL提高到正常水平是值得注意的問題。王小引等［14］、王培勇等［13］分別讓受試者進行10個月的運動配合飲食干預，HDL恢復到正常水平（與秦皇島市4 750名12～15歲青少年數(shù)據(jù)比較）。Kodama［26］回顧了 Medline在1966—2005年期間收錄的有關(guān)有氧運動影響人血清HDL水平的文獻，并對其中25項相關(guān)的隨機對照研究進行meta分析，發(fā)現(xiàn)每周運動時間超過120min或通過運動消耗900kcal以上的熱量時，血清 HDL水 平 有 顯 著 升 高 （平 均 升 高 2.53mg／dl，P＜0.01）；單變量分析顯示，單次運動時間每延長10min，血清HDL隨之增加1.4mg／dl，而運動的頻度和強度對 HDL水平均無影響。因此，運動配合飲食控制減肥的持續(xù)時間可能是影響HDL改善程度的重要因素。

HDL主要通過膽固醇逆轉(zhuǎn)運發(fā)揮阻止動脈粥樣硬化發(fā)生的重要作用。apoA不僅是HDL的主要結(jié)構(gòu)蛋白，參與膽固醇逆轉(zhuǎn)運過程，而且可以通過抑制三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1（ABCA1）降解，增加細胞表面ABCA1表達和促進膽固醇流出，直接加速膽固醇逆轉(zhuǎn)運過程。表2表明，受試者血清apoA與HDL的變化并非保持一致，沒有發(fā)生顯著性改變，提示運動配合飲食控制引起TC下降的原因與apoA無關(guān)。該結(jié)果與Roberts［36］的報道幾乎一致：肥胖男性進行3周的運動配合飲食控制，HDL功能明顯改善，TC顯著性減少，apoA未發(fā)生相應變化。但Rector［34］報道，肥胖受試者經(jīng)過4～7個月的實驗apoA明顯提高，HDL沒有改變。因此，運動配合飲食控制過程中HDL、apoA、TC三者之間的調(diào)控關(guān)系非常復雜，需要控制不同的實驗因素加以闡明。張娜等［17］讓大鼠進行8周的有氧訓練，發(fā)現(xiàn)HDL顯著提高，肝臟apoA mRNA無明顯增加，但膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶mRNA提高37.1%，提示膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶活性可能是有氧運動促使HDL功能提高，加強TC降解的調(diào)節(jié)途徑之一。

人類血漿LDL占TC的2／3～3／4。因此，本研究中，肥胖青少年受試者經(jīng)過4周的運動配合飲食控制使LDL顯著性降低對TC減少起到了重要作用。apoB是LDL中唯一的蛋白質(zhì)成分，是LDL結(jié)合其受體的重要決定因子。與薛慧［15］的實驗結(jié)果相同，本研究也未發(fā)現(xiàn)apoB與LDL的一致性變化。apoB與LDL的不同步變化可能與體重下降程度［18］，或與運動配合飲食控制持續(xù)時間有關(guān)［14，25］，具體機制有待進一步研究。

脂聯(lián)素作為一種胰島素超敏化激素是機體脂代謝和血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要調(diào)節(jié)因子。與大多數(shù)報道相同［6，22，31］，本 研 究 證 實 ，4周 運 動 配 合 飲 食 控 制 可 以 顯 著 提高血清ADP水平。血液ADP水平與甘油三脂和低密度脂蛋白成負相關(guān)關(guān)系，與高密度脂蛋白成正相關(guān)關(guān)系，因此，血清ADP水平的提高是本研究脂代謝發(fā)生顯著性改變的重要原因。

LEP由脂肪細胞分泌，參與體脂代謝。有研究報道，肥胖人群血清瘦素水平高于正常人群，運動可以促使肥胖人群血清瘦素水平降低［16，21，39］。表2表明，盡管本研 究 受試者體脂肪、血脂明顯降低，但血清LEP并未發(fā)生相應改變。其原因可能與本研究受試者血清LEP仍處于正常水平（與參考文獻［5］、［11］報道的數(shù)據(jù)相比較），未產(chǎn)生 LEP抵抗有關(guān)。此外，大多數(shù)報道減肥后血清LEP下降的實驗持續(xù)時間均 在4～10個 月［16，21，28］，因 而，運 動 配 合 飲 食 控制的持續(xù)時間也可能是造成本研究結(jié)果與他人報道不同的原因之一。

5 結(jié)論

4周運動配合飲食控制可以顯著降低體重、體脂肪、TC、LDL，提高 HDL，其調(diào)控機制與ADP水平增加有關(guān)，apoA、apoB、LEP在這一過程中作用不明確。此外，在體重下降的同時去脂體重也會減少，不利于受試者體質(zhì)的提高。因此，防止去脂體重下降是實施運動配合飲食控制減肥過程中需要解決的問題。

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