運動干預加維生素D補充對肥胖女大學生身體成分以及血糖影響研究

吳丹平，江 華，郝宗繼

引言

隨著經濟的迅速發展、飲食結構的變化以及體力活動的減少，肥胖率在世界各地持續增加，我國肥胖人群數量也在不斷上升。數據顯示，2015年我國18歲及以上成年人的肥胖率為11.9%，與2002年相比上升4.8%［1］。多項研究結果證實了我國大學生肥胖率不斷上升且女性比男性肥胖發生率高［2-3-4］。肥胖是一種慢性代謝疾病，極易引起如血糖代謝紊亂、高血壓，心血管疾病和糖尿病等疾病的發病率和死亡率［5-6］，這已成為全球公共衛生問題。目前，運動［7-8］和適當的營養素補充［9］是有效的減肥方式。雖然運動被認為是最經濟、安全、有效的減肥方法，但存在周期較長、過程伴隨的痛苦讓人難以忍受等不足。也有研究發現，25（OH）D與FPG、糖負荷后1h、2h、3h血糖、糖化血紅蛋白（HbA1c）呈負相關關系（P＜0.05），隨著血糖指標的升高，體內25（OH）D濃度降低。當機體VD含量處于缺乏狀態時，會引起血糖代謝紊亂，補充VD后，胰島素水平增加，血糖水平降低［9-10］。越來越多的證據表明，VD在減脂過程中起著重要作用，其原因可能是VD會增加瘦體重并抑制脂肪細胞的發育［11-12］。在以往研究都是通過單純運動手段對肥胖人群進行干預且鮮有VD補充減肥，因此，本次采用運動干預結合VD補充探討對肥胖女大學生身體成分、血糖及體內VD含量的影響。

1 研究對象與方法

1.1 對象

招募重慶某高校48名肥胖女大學生（用人體成分儀進行身體成分檢測，選取體脂率≧30%）作為研究對象，隨機分為運動干預結合VD補充組、運動組、VD補充組、對照組，每組12人，平均年齡為20±2歲，實驗前3個月體重沒有大幅度的波動（±2KG），最近6個月內沒有進行VD補充。經醫學檢查無心血管疾病、內分泌紊亂或其他運動禁忌癥。為保障實驗對象的安全，在運動前對其進行相關培訓，并簽署知情同意書。

運動干預結合VD補充組：在干預前進行健康教育講座，參加本次實驗組織的為期8周的運動干預方案，并在運動干預過程中，進行VD補充。

運動干預組：在干預前進行健康教育講座，參加本次實驗組織的為期8周的運動干預方案，不進行VD補充。

VD補充組：在干預前進行健康教育講座，按照VD補充方案實施為期8周的VD補充，不進行運動干預。

對照組：在干預前進行健康教育講座，不進行任何干預，并且此組志愿者自愿參與實驗前后所有指標的檢測。

退出標準：（一）實驗過程中，由于VD補充，產生嚴重不良反應時，研究人員應及時讓其退出實驗。（二）由不可抗因素（如突發疾病、或嚴重身體損傷）導致無法繼續實驗者。

1.2 方法

1.2.1 干預方法

本研究在考慮受試者的身體情況后，采用中低強度的有氧加抗阻訓練作為運動方案，具體內容參考南京體育學院金媛《運動-膳食干預對肥胖大學生減脂效果實證研究》的文獻。本次實驗將48名肥胖女大學生隨機分成4組，運動結合VD補充組（N＝12）、運動組（N＝12）、VD補充組（N＝12）、對照組（N＝12）。

運動結合VD補充組、運動組共24人將參與本次實驗組織的為期8周的運動干預。根據受試者的身體情況來確定最終的運動處方，運動強度通過靶心率來控制，靶心率＝安靜心率＋（最大心率-安靜心率）×（40～75）%，安靜心率取清晨剛醒時的心率，每兩周為一個階段，第一、二階段心率儲備為40%～60%，第三、四階段心率儲備為50%～75%。運動時間為每天下午17：00-18：30。其中運動干預結合VD補充組進行VD補充；運動組在整個實驗中不進行VD補充。

VD補充組：每日早餐后即刻按國家成人每日最低VD補充標準（400IU/d）進行補充。

對照組：不進行任何干預，此組志愿者自愿參與實驗前后所有指標的檢測。

為控制飲食對實驗結果的影響，對受試者實驗前一個月的飲食攝入進行調查，飲食攝入以熱量（Kcal）進行記錄，并要求受試者在實驗過程中保持實驗前的飲食攝入量。

1.2.2 測試指標及方法

實驗前一天及實驗后一天早上8點（空腹），在西南大學運動生化理學實驗室使用Inbody3.0人體成分儀對受試者身體成分（身高、體重、骨骼肌、體脂百分比）進行測量，使用血糖儀（江蘇魚躍醫療設備股份有限公司）對受試者FBG、2hBG、運動后即刻血糖進行測試；在西南大學校醫院對受試者抽取肘靜脈血5ml，室溫靜置30分鐘，使用80-2型離心機，以3000r/min離心10分鐘，獲得血清以-80℃送至上海誠竺生物科技有限公司，采用酶聯免疫法（Elisa）進行VD、HbA1c測定。

1.2.3 統計分析法

使用SPSS21.0對所得相關數據進行統計學分析。所有測試指標均用平均數±標準差表示，數據精確到小數點后兩位，每組組內實驗前后數據對比采用配對樣本T檢驗，不同干預形式之間的數據比較采用單因素方差分析。分析結果P＜0.01表示有非常顯著性差異，P＜0.05表示有顯著性差異。

2 結果

2.1 實驗前各項指標測定結果

2.1.1 實驗前各組身體成分指標測試

如表1所示，實驗前，我們將受試者隨機分為4組，每組12人，進行身體成分測試，結果顯示，各組年齡、身高、體重、BMI、骨骼肌、體脂肪、體脂率等相關指標均無顯著性差異（P＞0.05），可進行后續實驗。

表1 實驗前各組受試者身體成分指標對比

2.1.2 實驗前各組血糖指標測試

如表2所示，實驗前各組間空腹血糖（FBG）、兩小時餐后血糖（2hBG）、運動后即刻血糖、糖化血紅蛋白（HbA1c）等相關指標均無顯著性差異（P＞0.05），可以進行后續實驗。

表2 實驗前各組受試者血糖指標對比

2.1.3 實驗前各組VD含量測試

如表3所示，在實驗開始前，各組維生素D含量均無顯著性差異（P＞0.05），可進行后續實驗。

表3 實驗前各組受試者VD含量對比

2.2 實驗前后各項指標測定

2.2.1 實驗前后身體成分的變化

由表4可見，對照組和VD補充組受試者實驗前后身體成分各項指標變化均無顯著性差異（P＞0.05）；運動結合VD組受試者的體重、體脂肪、BMI、體脂率、均呈非常顯著性降低（P＜0.01），骨骼肌呈非常顯著性增加（P＜0.01）；運動組受試者的體重、體脂肪、BMI、體脂率呈非常顯著性降低（P＜0.01），骨骼肌呈非常顯著性增加（P＜0.01）。與對照組相比，運動結合VD組、運動組受試者的體脂肪、BMI、體脂率均呈非常顯著性變化（P＜0.01）。

表4 實驗前后各組身體成分比較

2.2.2 實驗前后血糖指標的變化

由表5可見，對照組受試者實驗前后血糖指標均無顯著性差異（P＞0.05）。運動結合VD組受試者的FBG、2hBG、HbA1c、運動后即刻血糖均呈非常顯著性降低（P＜0.01）；運動組受試者的FBG、HbA1c、運動后即刻血糖呈非常顯著性降低（P＜0.01），2hBG無顯著性差異（P＞0.05）；VD補充組受試者的FBG、2hBG、HbA1c呈顯著性降低（P＜0.01），運動后即刻血糖無顯著性差異（P＞0.05）。與對照組相比，運動結合VD組受試者的FBG、運動后即刻血糖、HbA1c均呈非常顯著性變化（P＜0.01），2hBG呈顯著性變化（P＜0.05）；運動組FBG呈非常顯著性變化（P＜0.01），運動后即刻血糖顯著性變化（P＜0.05）；VD組FBG、運動后即刻血糖均呈非常顯著性變化（P＜0.01）。

表5 實驗后各組血糖指標比較

2.2.3 實驗前后VD含量的變化

由表6可見，對照組VD含量無顯著性差異（P＞0.05）。運動結合VD組、VD補充組VD含量都呈非常顯著性增加（P＜0.01），運動組VD變化呈顯著性差異（P＜0.05）。

表6 實驗后各組受試者VD含量對比

3 討論

3.1 運動干預加VD補充對肥胖女大學生身體成分的影響

肥胖是體內能量攝入及消耗不平衡所導致，易引起糖尿病、高血壓等疾病。目前，已有大量證據表明運動和營養補充可以改善肥胖患者的體重、BMI、骨骼肌、體脂肪、體脂率等身體成分，與本文實驗結果一致。有研究發現，有氧＋抗阻的運動不僅能減肥，還能降低各種代謝紊亂性疾病發生［13］。肥胖患者經過8周有氧＋抗阻訓練后體重、BMI、體脂率、骨骼肌均呈顯著性差異，并且結果還顯示，有氧＋抗阻訓練的減肥效果優于有氧訓練［14］。另外，研究中對肥胖患者進行VD補充，身體成分能得到有效改善。在控制飲食和適量運動的前提下進行VD補充，體重、BMI均呈顯著性下降，提示適量的補充VD，對控制肥胖有積極作用［15］。

在本研究中，運動干預加VD補充對改善肥胖女大學生身體成分最為顯著，其可能機制是：第一，合理的運動強度使機體能量不斷被消耗，脂肪組織中的游離脂肪酸、葡萄糖等物質的利用率增高，從而使得體內的脂肪含量得到降低［13-16］。第二，改善神經與內分泌系統，促進機體脂肪代謝［17］。第三，補充VD會刺激小腸內粘膜細胞核的基因表達，促進機體合成運鈣蛋白，增加機體對鈣元素的攝入量，鈣和脂類物質在腸內相互抑制吸收，從而達到控制肥胖的目的［18-19］。第四，補充VD使肥胖女大學生體內VD濃度將會上升，使機體對瘦素的敏感性增加，從而達到降低體重的目的［20］。

3.2 運動干預加VD補充對肥胖女大學生血糖指標的影響

相關研究發現，肥胖與血糖、II型糖尿病密切相關［21-22］。本實驗中肥胖女大學生的FBG、2hBG、運動后即刻血糖處于正常范圍之內，但HbA1c均大于6.5%，說明肥胖對她們的血糖產生影響。運動及營養補充可以有效改善血糖異常的狀況，降低II型糖尿病的發生率。研究發現，有氧運動組、有氧＋抗阻訓練組改善受試者HbA1c、FBG，且有氧＋抗阻效果優于有氧運動組［23］。有氧運動及抗阻訓練對糖尿病前期病人血糖具有良好的改善效果［24］。對65例老年II型糖尿病患者進行為期6個月的運動干預，結果顯示，運動干預有利于血糖、血脂的控制［25］。

本次實驗中運動干預加VD補充對肥胖女大學生血糖指標得到改善機制可能是由于，運動強度的逐漸加大，機體能量消耗不斷增大，儲存在肝臟和脂肪中糖原的利用率上升，從而降低她們的血糖水平；另一方面，經過8周的運動干預加VD補充，肥胖女大學生的體重下降，使得外周組織對胰島素的敏感性增加，血漿胰島素水平和胰島素釋放面積減低，葡萄糖的消耗水平上升，增加胰島素與其受體的結合，降低血糖。

4 結論

本研究發現，與對照組、運動組、VD補充組相比，運動干預結合VD補充能更有效改善肥胖女大學生身體成分、血糖指標及體內VD含量；干預前后體重和血糖明顯降低，可以為肥胖患者降低體重、控制血糖提供參考。