水中健身課程對高校超重學(xué)生體成分影響的初步研究

高峰杉，王　劍，朱振楠，孫鶴鳴，劉海斌，孟昭莉，夏培玲

（1.大連理工大學(xué)體育教學(xué)部，遼寧 大連 116024；2.大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系，遼寧 大連 116024）

運動人體科學(xué)

水中健身課程對高校超重學(xué)生體成分影響的初步研究

高峰杉1，王劍1，朱振楠1，孫鶴鳴2，劉海斌1，孟昭莉1，夏培玲1

（1.大連理工大學(xué)體育教學(xué)部，遼寧 大連 116024；2.大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系，遼寧 大連 116024）

目的：超重是指身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）＞25，基于目前水中有氧健身的相關(guān)研究和近幾年大學(xué)生體質(zhì)現(xiàn)狀，有針對性地對超重大學(xué)生這個特殊群體制訂了專門的水中健身課程，增強體質(zhì)，改善BMI指數(shù)。方法：采用文獻資料法、實驗法對大連理工大學(xué)10名大學(xué)生（8名男生，2名女生，年齡：20.1±0.9，身高172.2±9.2cm，體重84.9±19.4 kg，身體質(zhì)量指數(shù)29.9±3.6）實施12周，每周一次、每次90min的水中健身課程。內(nèi)容包括水中有氧操、水中體能強化訓(xùn)練（扶池壁自由泳打腿、上半身俯臥、仰臥池壁支撐打腿）。結(jié)果：研究結(jié)果表明受試者的平均體重從89.8（19.4）kg下降到84.9（18.8）kg，呈顯著性變化（P=0.019）。身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）從29.9（3.6）下降到28.4(4.1)， 表現(xiàn)為顯著變化（P=0.022）。脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有顯著下降（P＜0.05）。在健康問卷(SF-36)調(diào)查方面：一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著上升的趨勢（P=0.011），除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高。結(jié)論：初步反映了水中健身訓(xùn)練對超重大學(xué)生減少體成分中的體脂，提高健康狀況的可行性和有效性，同時對超重大學(xué)生樹立體育鍛煉意識與行為有著積極的影響。

水中有氧；超重；大學(xué)生；體成分；健康問卷（SF-36）

縱觀近20年高校體育教育，在面向全體大學(xué)生實施“精英教育”的培養(yǎng)目標(biāo)之下[1]，在廣大的具備健康體質(zhì)的學(xué)生群體中有一些體重超標(biāo)的學(xué)生群體（身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）＞25）。據(jù)2014年全國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研結(jié)果顯示，大學(xué)生肥胖檢出率持續(xù)上升[2-4]。體重超標(biāo)是這些學(xué)生最大的困擾[5-6]。他們在參加陸上運動時身體因為負(fù)荷了額外的重量太多，對應(yīng)的跑、跳、引體向上等項目就存在極大的困難，即使參加了現(xiàn)有的大學(xué)體育課程，也會因為單一的陸上運動模式而非常容易引起膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、足弓牽張等組織超負(fù)荷，極易出現(xiàn)運動損傷[7-8]。

相較于陸上的運動項目，水中運動的環(huán)境發(fā)生了很大的變化，水的浮力、壓力、阻力、流動性和溫度差異都給練習(xí)者帶來了不同的效應(yīng)。水中有氧訓(xùn)練的優(yōu)勢體現(xiàn)在如下方面[8]：1）人體正常狀態(tài)下，體溫為36攝氏度左右；而一般情況下，游泳池水溫為25～27攝氏度，人體在水中運動過程中，因水溫低于體溫約10攝氏度左右，在無形中消耗了參與者大量的能量，對減少脂肪能夠起到比較好的效果；2）水的壓力能夠帶給參與者一定的浮力，相對陸上運動能夠減輕參與者支撐身體重量的關(guān)節(jié)負(fù)荷，減少因劇烈運動帶來的不必要的損傷，確保運動過程的安全；3）水的密度是空氣的772.4倍，人體在水中運動時，水的阻力大小伴隨自身肢體在水中運動的動作速率越大，阻力就越大，肌肉負(fù)荷就越大，能夠增加鍛煉的效果。同時，參與者想要獲得最佳的運動負(fù)荷感受，也可以通過自行調(diào)整運動節(jié)奏來獲得變化。

在高校中開設(shè)水中有氧訓(xùn)練課程用于控制體重，尚處于初步階段[9-12]。本文通過研究12周的水中健身訓(xùn)練對超重大學(xué)生身體成分和健康問卷調(diào)查，為準(zhǔn)確掌握超重大學(xué)生對水中有氧運動運動負(fù)荷的適應(yīng)情況、更好地促進和開展高校大學(xué)生水中健身運動減肥訓(xùn)練提供理論依據(jù)，為超重青少年運動減肥提供切實可行的科學(xué)依據(jù)。

1　研究對象與方法

1.1研究對象 以水中健身課程對高校超重學(xué)生體成分的影響為研究對象。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法 應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)檢索Elsevier2006-2016關(guān)于水中有氧健身的文章。檢索詞“Water Aerobic Fitness Training”并限定文章語言種類為English。同時利用計算機檢索中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）2006-2016的相關(guān)文章，限定文章語言種類為中文，檢索詞“水中有氧健身”。

1.2.2實驗法 以大連理工大學(xué)2013和2014級的10名本科生（8名男生，2名女生，年齡：20.1±0.9，身高：172.2±9.2 cm，體重：84.9±19.4 kg，身體質(zhì)量指數(shù)：29.9±3.6）為實驗對象 (表1)。

表1　實驗對象參與水中健身課程前的體質(zhì)及生理特征

實驗者共進行了為期12周（2015年3月中旬～6月中旬）的水中健身訓(xùn)練，每周1次課程訓(xùn)練，每課90min，水中運動時間75min以上。游泳池水深1.2m，水溫26°左右。課程訓(xùn)練由2名體育教師進行。課程主要內(nèi)容包括：水中有氧健身操、水中體能強化訓(xùn)練。本課堂練習(xí)過程中以有氧運動為主，以心率監(jiān)控保障運動強度。整體心率波動呈現(xiàn)遞進式增加，有氧運動結(jié)合短暫的無氧運動。

1.2.2.1實驗內(nèi)容

1)水中健身課程時間流程與項目內(nèi)容(表2）。

表2　

2)有氧健身操動作名稱及動作描述（時間30min）（表3）。

表3　

3)水中調(diào)整（時間5min）。水中跑動劃水：上身前傾，雙腿跨步支撐，雙臂交替水面劃動，做自由泳手臂動作，帶動身體重心前移，雙腿交替邁進，保持一定的支撐力和平衡，往返跑動200m左右。

4)水中體能訓(xùn)練（30min）（表4）。

表4　

5)課外鍛煉。在課外，對參加實驗的學(xué)生提出每周運動1次，每次1h以上的建議。

1.2.3測試法 體成分測試。如體重、脂肪量、脂肪率等通過生物電阻抗分析儀測量（百利達人體脂肪測量儀，型號TBF-418B，日本百利達株式會社，日本）。生物阻抗設(shè)備測量人體組織內(nèi)的流動阻力小的電信號，測試時被測量的人不能接觸任何其他非導(dǎo)電表面，雙腿開立站在測試板上、手臂前伸握緊測試儀，按照設(shè)備提示進行測試。生物阻抗測量脂肪含量已廣泛地在肥胖人群中使用[3]。水中健身訓(xùn)練前后采集的生理數(shù)據(jù)包括：體重、身體質(zhì)量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪等。受試者在水中有氧健身訓(xùn)練之前和之后分別采集了數(shù)據(jù)。

1.2.4問卷調(diào)查法 SF-36(The medical outcomes study 36-item short form health survry， SF-36)問卷調(diào)查表是美國波士頓健康研究所研制的簡明健康調(diào)查問卷，被廣泛應(yīng)用于生活質(zhì)量測定、臨床試驗效果評價以及衛(wèi)生政策評估等領(lǐng)域[13]。SF-36作為簡明健康調(diào)查問卷，它從生理機能、生理職能、軀體疼痛、一般健康狀況、精力、社會功能、情感職能以及精神健康等8個方面全面概括了被調(diào)查者的生活質(zhì)量。分別在水中健身訓(xùn)練之前和之后進行SF-36問卷調(diào)查表，用來評價參與學(xué)生的生活質(zhì)量。共發(fā)出問卷10份，回收問卷10份，問卷的有效率為100%。

1.2.5數(shù)理統(tǒng)計法 統(tǒng)計分析使用統(tǒng)計分析軟件SPSS，顯著水平P＜0.05，P＜0.01為極顯著差異。由于樣本量較少，水中健身訓(xùn)練前后采集的生理數(shù)據(jù)和SF-36問卷調(diào)查表評分?jǐn)?shù)據(jù)用非參數(shù)威氏配對符號秩次檢驗進行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)　果

2.1水中有氧運動心率變化 水中健身訓(xùn)練過程中心率的變化如表5所示。在水中健身訓(xùn)練過程中，對心率進行了監(jiān)控。平靜時的平均心率為80（次/min），在進行了15min的陸上熱身運動后，心率達到了120（次/min）；在遞增強度的水中有氧健身操運動過程中，受試者的心率從120（次/min）上升到128（次/min）；在體能訓(xùn)練過程中，受試者的心率達到了143（次/min）。

表5　水中健身運動各個階段心率變化（1）

表5　水中健身運動各個階段心率變化（2）

2.2體成分的變化 水中健身訓(xùn)練訓(xùn)練前后體成分的變化如表6所示。對12周前后收集的體成分?jǐn)?shù)據(jù)，包括體重、身體質(zhì)量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪進行了對比（表6）。非參數(shù)威氏配對符號秩次檢驗的結(jié)果表明平均體重從89.8（19.4）下降到84.9（18.8），呈顯著性變化（P=0.019）。身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）從29.9（3.6%）下降到28.4(4.1%)，表現(xiàn)為顯著變化（P=0.022）。12周的水中健身訓(xùn)練對其他體成分?jǐn)?shù)據(jù)也表現(xiàn)出顯著性（P值均小于0.05）的影響。

表6　水中健身訓(xùn)練對實驗者體成分（平均值（標(biāo)準(zhǔn)偏差））的影響

2.3健康狀況問卷調(diào)查表 水中健身訓(xùn)練訓(xùn)練前后問卷調(diào)查表的評分變化如表7所示。SF-36依賴于個體對健康狀況的主觀評價，反映了參與者對水中健身訓(xùn)練12周前后的生理、精神狀況的自我評價。從目前的統(tǒng)計結(jié)果來看，一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著性變化（P=0.011），12周后的評分顯著高于訓(xùn)練前。除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高，但沒有顯著的變化。

表7　水中健身訓(xùn)練訓(xùn)練前后問卷調(diào)查表的評分（平均值（標(biāo)準(zhǔn)偏差））

3　討論與分析

3.1超重大學(xué)生進行水中健身訓(xùn)練的強度及對體成分的影響 肥胖者由于體重偏大，運動中由于自身體重帶來的沖擊運動所造成的傷害遠遠大于常人。陸上運動，如健身操等以步法練習(xí)和跳躍運動為下肢主要練習(xí)內(nèi)容，容易造成踝關(guān)節(jié)局部負(fù)擔(dān)過重[13]。水的浮力減少了作用于人體的重力，在水中體重可以減輕65%～90%，大大減輕了陸上運動時對身體各關(guān)節(jié)和韌帶受到的沖擊力，能夠避免損傷，使運動更加安全[14-16]。因此水中健身訓(xùn)練是一種適合超重人群進行安全有效的鍛煉方式[16-17]。本研究在課程中設(shè)置了水中有氧操，上半身仰臥和俯臥池壁支撐打腿的水中體能強化訓(xùn)練，增加了水中健身的方式[18]。

以往的研究表明，訓(xùn)練過程中當(dāng)心率為130次/min，每搏輸出量接近并達到人的最適合狀態(tài)，這種強度的健身效果明顯；當(dāng)心率達到150次/min，心臟每搏輸出量達到最大的時候，健身效果最好[18]。研究結(jié)果表明，水中有氧操和體能訓(xùn)練中，受試者需要調(diào)動腰腹肌肉群、腿部肌肉群參與運動，通過動作難度、幅度和節(jié)奏變化，遞增強度進行，受試者心率從120次/min逐步提升至142次/ min，達到了比較好的健身效果和運動強度。

通過12周的水中健身訓(xùn)練，對水中健身訓(xùn)練前、后的體成分與健康問卷調(diào)查表的結(jié)果進行了對比。從表6中可以看出實驗者的體重、身體質(zhì)量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有顯著下降（P＜0.05）。從研究的結(jié)果來看，水中健身訓(xùn)練對體重和脂肪的減少有顯著的效果[19-20]。對上肢、下肢和腹部減脂的效果顯著。水中動作由于水的阻力而使能量消耗增加。在水中運動時，阻力隨著用力程度、肌肉表面積大小和動作的速度而改變[21]。人在水中運動時所受阻力是陸地的800多倍，如果以相同的速度完成同一組動作，與陸地相比在水中要多做6倍以上的功[22]。水溫環(huán)境低于體溫，人體在水中能量的消耗比在相同時間、相同強度下陸地上的能量消耗大。本文的研究結(jié)果支持了水中健身訓(xùn)練減脂的有效性。

3.2水中健身訓(xùn)練的健康問卷調(diào)查情況 在健康問卷調(diào)查方面，一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著上升的趨勢（P=0.011），除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高。本課程的起止時間為開學(xué)至期末，可能由于期末學(xué)生們忙于各科考試，在情緒上會出現(xiàn)一些焦慮，所以情感職能方面出現(xiàn)了下降的情況。通過健康調(diào)查問卷的形式，實驗者在訓(xùn)練前后對自身健康狀況評價的變化，體現(xiàn)了向積極的方向發(fā)展，一定程度上反映了受試者通過訓(xùn)練使體重減少帶來的自信增加和比較積極的鍛煉態(tài)度。

本研究屬于初步研究，存在一些局限性。例如：本研究無對照組，只有實驗組，缺少對比；實驗者中肥胖男大學(xué)生明顯多于女大學(xué)生，男女生比例不均；實驗人群較少，樣本數(shù)量較少；將來的研究將增加實驗人群并進行跟蹤研究從而為普及水中健身運動提供數(shù)據(jù)和理論支持。

4　結(jié)　論

1）水中健身運動對于高校大學(xué)生的身體成份改變是有明顯影響的，對于每周1次，持續(xù)12周的固定運動強度的水中健身課程和課外自主有氧健身鍛煉的體質(zhì)改變是明顯的、有益的。

2）針對肥胖大學(xué)生的體脂分布，對應(yīng)設(shè)計并進行的水中健身操、強度訓(xùn)練等模式是有效的。

3）對于參加測試的大學(xué)生，其心理狀態(tài)的優(yōu)勢體現(xiàn)也是有明顯提升的。

本研究的實驗設(shè)計主旨是使超重學(xué)生重新塑造體成分比例、獲得體育運動的健身樂趣、培養(yǎng)運動健身習(xí)慣，因此并不要求學(xué)生對飲食進行嚴(yán)格的控制，從而使學(xué)生能夠在課余持續(xù)進行水中健身鍛煉。本研究初步反映了水中健身訓(xùn)練對超重大學(xué)生減少體成分中的體脂，提高健康狀況的可行性和有效性，同時對超重大學(xué)生樹立體育鍛煉意識與行為有著積極的影響。

[1] 王愛友，曲維忠，許艷艷，等.在校大學(xué)生體質(zhì)訓(xùn)練的調(diào)查與研究[J]. 中華少年， 2016(1)：222-223.

[2] 國家體育總局.2014年國民體質(zhì)監(jiān)測公報[Z].2016—03—02.

[3] 王興建.大學(xué)生體質(zhì)健康的現(xiàn)狀與對策研究[J].當(dāng)代體育科技，2015，36：104-105.

[4] 洪建光.BMI對大學(xué)生體質(zhì)健康測試指標(biāo)的影響關(guān)系[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究， 2016(4)：242.

[5] 薛鵬，黃山.肥胖大學(xué)生體育鍛煉狀況的研究[J].聊城大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版， 2012， 25(2)：83-86.

[6] 尚保春，王科，馬龍，等.肥胖大學(xué)生亞健康癥狀與課余體育鍛煉的關(guān)系研究[J].體育科技文獻通報，2012，20(5)：24-26.

[7] 王晶晶.體力活動與骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉健康[J].體育科研，2011(1)：44-50.

[8] Greene N P， Lambert B S， Greene E S. Comparative efficacy of water and land treadmill training for overweight or obese adults.[J].Medicine & Science in Sports & Exercise， 2009， 41(9)：8-15.

[9] 肖紅.水中有氧健身運動[J].南京體育學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版)，2004(3)：90-92.

[10] 張曉俠.水中有氧健身運動對高校女生肥胖影響的研究[J].科技資訊，2006，35：120-121.

[11] 王建華，劉錦瑤.水中有氧健身操課程探索[J].體育文化導(dǎo)刊，2010(3)：96-98，109.

[12] 宋淑珍，陳斯.全納教育理念下的游泳弱勢群體教學(xué)研究與實踐[J].當(dāng)代體育科技，2013， 3(4)：5-6.

[13] Kusztal M，Nowak K，Magott-Procelewska M， et al. Evaluation of health-related quality of life in dialysis patients.Personal experience using questionnaire SF-36[J].Polski Merkuriusz Lekarski Organ Polskiego Towarzystwa Lekarskiego， 2003，14(80)：113-117.

[14] Lynn Bode.Swimming and water exercises for weight loss and fitness[M].WetCat eBooks， 2004.

[15] 張煥.水中有氧健身操的鍛煉價值及其推廣[J].體育科技文獻通報，2008(1)：79-80.

[16] 鄧林紅.力學(xué)與奧林匹克體育運動[J].力學(xué)與實踐，2008，30(3)：1-9.

[17] 王萌.水中有氧操與陸上有氧操減肥效果對比的實驗研究[D].上海：華東師范大學(xué)， 2005.

[18] 范月梅.淺談水中有氧操的減脂功效[J].游泳，2011（6)：64-65.

[19] 龍俐君，溫宇紅.水中有氧健身棒操動作編排及效果的實證研究[C].國家體育總局、中國體育科學(xué)學(xué)會.第三屆全民健身科學(xué)大會論文集，2014：2.

[20] 李丹.廣東優(yōu)秀青少年體育舞蹈運動員身體形態(tài)的現(xiàn)狀研究——長度、圍度、寬度[J].北京體育大學(xué)學(xué)報，2005，28(11)：1518-1520.

[21] 楊國寬.水中有氧健身對我校單純性肥胖男生減肥效果的研究[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報，2013(2)：178-179.

[22] 趙靜.水中有氧健身操對高校女生減肥效果的研究[J].當(dāng)代體育科技，2013，19：15-16.

[23] Bemben M G， Massey B H， Bemben D A， et al. Age-related patterns in body composition for men aged 20-79 yr[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise， 1995，27(2)：4-9.

[24] Nowak A， Pilaczynska-Szczesniak L， Sliwicka E， et al. Insulin resistance and glucose tolerance in obese women： the effects of a recreational training program[J]. Journal of Sports Medicine & Physical Fitness， 2008， 48(2)：2-8.

Effects of Water Aerobic Fitness Training on College Overweight Students: A Pilot Study

GAO Feng-shan1， WANG Jian1， ZHU Zhen-nan1， SUN He-ming2， LIU Hai-bin1，MENG Zhao-li1，XIA Pei-ling1
（1.Department of Physical Education， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China 2.Department of Biomedical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China)

Aim: We designed a weekly water aerobic fitness training program to examine in overweight college students the effectiveness of 12-week training on body composition and health-related quality of life. Methods:10 overweight college students participated in a pilot study(8 male students,2 female students, 20.1±0.9 age, 172.2±9.2 cm height,84.9±19.4 kg weight, body mass index (BMI): 29.9±3.6). The 90 min program includes 30min water aerobics and leg paddling with various intensities. Results: Our results show that the body weight decreased significantly from 89.8(19.4)kg to 84.9(18.8)kg, (P=0.019), and BMI decreased significantly from29.9(3.6)to 28.4(4.1) (P=0.022). The fat mass, fat rate, trunk fat, upper extremity fat, and lower extremity fat all decreased significantly (P ＜0.05). Common health of the SF-36 questionnaire improved significantly as well (P=0.011). These findings suggest that water aerobic fitness training was associated with weight loss and improved health and fitness. Conclusion: The effectiveness, feasibility, and sustainability of the water aerobicfitness training in overweight college students is supported by our study.

water aerobic fitness; overweight; college students; body composition; SF-36 questionnaire

G804.2

A

1004 - 7662(2016 )04- 0084-05

2016-03-03

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費項目(項目編號：DUT15QY12)；遼寧省教學(xué)改革項目 (項目編號：841401)。

高峰杉,講師,碩士, 研究方向：運動人體科學(xué)。