亚健康主因素诱发大学生肥胖的生物学机制

·体质研究·

亚健康主因素诱发大学生肥胖的生物学机制

任重宇1，杨光2，白翠瑾2，李财福3

(1.日本东北大学 医学系研究科，日本 宫城 9808575；2.东北师范大学 体育学院，吉林 长春 130024；

3.沈阳师范大学 体育科学学院,辽宁 沈阳 110034)

摘要：亚健康是世界范围内发生率较高的“亚临床”症状，对人们的生活质量影响较大。特别是大学生群体，受学习、就业压力及不良行为习惯等方面的干扰，致使亚健康的发生率和肥胖程度逐年攀升。因此，分析亚健康引发肥胖的生物学机制是发现其内在机理问题的关键点。经综述证实，躯体亚健康(躯体不适和睡眠问题)和心理亚健康(抑郁、焦虑)是亚健康发生率增高的主要征象。躯体亚健康是受交感神经亢奋、Ghrelin释放水平增加，胰岛素分泌增多、神经系统紊乱、皮质醇激素中断、交感神经和迷走神经平衡功能异常，中枢神经系统的应激能力下降等影响。而心理亚健康是受神经系统功能失调等影响。这两种生物学途径是引发大学生肥胖的终极因素。

关键词：亚健康；大学生；肥胖

基金项目：辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助项目(WJQ2011025)

收稿日期：2015-07-14

作者简介：任重宇(1988-)，男，辽宁铁岭人，博士，研究方向为运动流行病学.

文章编号：1004-3624(2015)06-0097-05

中图分类号:G804.49

文献标识码：A

Abstract:Sub-health is a higher incidence of subclinical symptoms of the worldwide, which has a great impact on people's life quality. Especially for the college students, with the interference of learning pressure, employment pressure and bad habits, the incidence of sub-health and levels of obesity is higher and higher year by year. Therefore, the analysis of biological mechanisms of sub-health resulting in the obesity is the key to find its inner mechanism. Proved by the review, somatic sub-health (physical discomfort and sleep quality) and psychological sub-health (depression,anxiety) are the main sign of increasing incidence of sub-health. The factors which impact on physical sub-health includes: sympathetic excitement, increasing of Ghrelin release and insulin secretion, the disorders of nervous system, the interruption of hormone cortisol, the balance dysfunction of sympathetic and vagus nerve, the decreased of the stress ability of central nervous system and others. But psychological sub-health is influenced by the dysfunction of nervous system. These two biological ways are the ultimate factors to trigger obesity of college students.

The Biological Mechanisms of College Students’ Obesity Causing by Sub-health

REN Zhong-yu1,YANG Guang2,BAI Cui-jin2,LI Cai-fu3

(1.Graduate School of Medicine， Tohoku University, Miyagi 9808575, Japan;

2. College of Sports Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China;

3.College of Sports Science, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

Key words:sub-health；college students；obesity

0前言

处于社会转型期的人们已从物质财富的获取过渡到生活质量的提升，而现代生产方式和生活方式带来的便捷、舒适无疑让人们趋之若鹜，与之相伴的健康隐患(自动代手动、高能量食物的摄入等)也日渐凸显。特别是大学生群体，受应试教育、就业等压力的影响，由此引发的大学生肥胖是目前亟待解决的重要课题。

肥胖与其他代谢异常一样受多种因素影响，诱发大学生肥胖的因素主要有遗传、不良生活方式等多方面因素，而有研究发现，亚健康(特别是躯体不适与睡眠质量)是导致大学生肥胖的风险因素[1]，但其内在的生物学机制研究还鲜有报道。因此，本研究通过对大学生的亚健康现状梳理、归纳，试析出亚健康主因素导致大学生体质下降的生物学机制，意在为预防亚健康的发生与发展、改善大学生体质现状提供帮助。

1亚健康状态的界定

“亚健康”这一新型医学名词，产生于20世纪90年代初期，是指人的身心处于疾病与健康之间的一种健康低质状态，机体虽无明确的疾病，但在躯体和心理上会出现种种不适，从而呈现力不从心和对外界适应力降低的一种生理状态，称之为“亚健康状态”[2]。亚健康作为健康和疾病中的游离状态，是一个由量变向质变、由生理向病理转化的动态过程，即在不断变化和发展过程中，既能转化为健康状态，又能转化为疾病状态。

2大学生的亚健康问题

亚健康问题已成严重威胁健康的亚症候状态。特别是大学生群体的亚健康发生率，近年来持续走高。有研究显示，大学生亚健康发生率在62.62%左右[3-31]，女生的发生率高于男生[32-35]，可能原因是女生偏于情感[36]，具有敏感、心细的特点，情志活动易出现异常，易出现人际关系敏感、焦虑、恐怖情绪，使其承受更重的心理负担，而心理障碍的产生往往归咎于躯体的病变，进而出现躯体症状或精神障碍躯体化[37]。另据调查，乡村大学生亚健康发生率要显著高于城镇[38,39]。其根本原因首推城乡教育双轨制，在基础教育阶段，农村教育和城市教育在目标、地位和保障均存在明显差异，农村教育基础设施、师资、教学质量及最终教育产品(农村学生的知识水平与综合能力)都无法与城市相提并论；同时，经济基础上的文化认同差异也是重要原因，在外来文化冲击下，城市接受外来文化、竞争思想快捷。而农村对新事物的敏感度和处理能力较低，传统文化思想仍占主导地位。科学已证实，知识信息的不断更新，将促进社会的不断发展，传统文化自然受到冲击[40]。年级不同，亚健康发生比例也不尽相同，总体间差异明显，原因可能是大一新生在经历繁重的高中学习，怀着美好的愿望和憧憬投入到大学后，对新的环境、人际关系、教学模式不适应，未能掌握大学的学习方法。到大四后，受就业、考研等压力的影响，心理波动较大，易引发亚健康。

作为青少年健康行为形成的首要环境，家庭因素与大学生亚健康发生率的高低密不可分，特别是父母的文化程度、父母的期望程度、家庭结构等对大学生亚健康的发生起着主要作用。研究发现，不同家庭结构对大学生亚健康发生率的影响较大，单亲家庭的亚健康发生率显著高于双亲家庭和其它家庭(单亲与继父(母)抚养组、父母祖辈共同抚养组和祖辈抚养组等)，而其它家庭类型的亚健康发生率又显著高于双亲家庭[41]。这可能与不同家庭类型大学生的健康行为有关，双亲抚养青少年的健康行为总体状况略优于单亲抚养和双亲祖辈共同抚养的青少年，单亲抚养的青少年比双亲抚养的青少年更容易出现膳食结构不合理、运动不足等不健康行为；在单亲家庭中，子女与父母的交流更困难、父母对子女的管理更松散、家庭的集体活动也更少。祖辈参与青少年的抚养，未对青少年的饮食行为产生明显影响，且缺少运动习惯和静坐少动行为的教育和管理[42]，这些都可能导致大学生产生不同程度的亚健康症状。

3亚健康与大学生肥胖的关系

亚健康是世界范围内发生率极高的“慢性病”，据世界卫生组织(WHO)调查显示，全球范围内有75%的人群处于健康与疾病间的游离状态，称之为“亚健康状态”。随着世界各国对亚健康状态的深入研究，已对其内涵有了一定的了解。以美、英为代表的西方国家对亚健康的研究起步较早，美国疾病控制与预防中心(CDC)于1987年正式将这一临界状态命名为“慢性疲劳综合征”，并受到国际社会的广泛认可。虽然我国对亚健康的研究起步较晚，但也取得了一定的成就，国内学者主要从中医的角度，辨析亚健康形成的内在机理，认为亚健康状态多属“虚劳”的轻微阶段，无论是发生原因还是内在机制，其中最典型的、最重要、最常见的症状即是疲劳。因此，找出疲劳的发病机制是缓解人类健康问题的关键点。从流行病学角度上看，肥胖和运动不足是大学生罹患亚健康重要因素。

3.1亚健康状态与运动的关系

亚健康状态的出现，已成为21世纪医学界和体育界亟待解决的问题，已严重影响人们的生活质量，目前，治疗亚健康的途径多以药物和饮食调理为主，但其费用高耗性、效果低效性尚未在诸多人群中普及。运动作为经济、有效且无副作用的一剂“良药”，可缓解机体亚健康状态、提高体质水平，已被社会各界人群所推崇。体育锻炼促进身心健康的主要机理有：一是体育锻炼能丰富神经细胞突触中传递神经的介质，并在传递神经冲动时，引起许多介质的释放，从而加快突触间的传递速度，提高神经的反应能力；使心脏的每搏输出量增加，静息心率下降，并使冠状动脉得到充分的扩张，心肌血液供应充足，心肌内毛细血管增多，心肌纤维增粗，从而增加心肌收缩力。加速血液循环，可供应血管的营养物质及代谢产物的清除，增强血管弹性，延缓血管硬化。血管内皮细胞产生、释放舒血管物质增多,不仅可以防止高血压、动脉粥样硬化等疾病的发生，还可有效增强淋巴细胞的免疫功能，提高人体的抵御能力。也可使机体的膈肌、肋间肌、腹肌和肩背部等肌肉变得发达，呼吸幅度加深，提高肺的气体交换率。骨骼肌体积增大，肌纤维中线粒体数目增多，肌纤维周围毛细血管增多，肌肉内的化学成分(如肌糖原、肌球蛋白、肌动蛋白、肌红蛋白及水分的含量等)都会增加，骨周围肌肉组织肌力增强，骨关节的灵活性和稳定性增强，肌纤维变粗，肌肉的收缩能力增强；激活成骨细胞，骨血流量增加，促进骨的形成，降低血液中胰岛素水平，提高胰高血糖素、儿茶酚胺及促甲状腺激素的释放水平，以增加骨矿的含量。二是长期参加体育锻炼，可使体内的单胺类神经递质去甲肾上腺素(NE)、多巴胺 (DA)、5-羟色胺(5- HT)及其代谢产物5羟吲哚乙酸(5-HIAA)的含量都显著增加，进而缓解不良情绪的恶化[43]。

3.2亚健康状态与大学生身体形态的关系

身体形态是身体的概观性特征，包括器官的外形结构、体格、体型和姿势[44]。肥胖作为客观反映身体形态(包括身高、体重、胸围、腰围、臀围)的聚集体，可以综合评价人体脂肪的堆积程度。

作为亚健康的重要组成部分，躯体不适是指机体多个系统出现躯体不适，且就医查不到器质性证据。有研究证实机体长期处于躯体不适时，可引起交感神经兴奋性增强，使儿茶酚胺的分泌量增加，进而通过LPL干扰胰岛素调节脂肪形成，增强内脏—网膜脂肪溶解，使血浆游离脂肪酸的释放量升高；刺激神经肽Y的释放量增加，以提高机体的食欲引发肥胖[45]。

此外，机体的亚健康状态常伴有消化不良，可通过Ghrelin释放水平升高引发肥胖。国外研究指出[46]，消化不良组人群的血清Ghrelin水平明显高于健康控制组，Ghrelin引发肥胖的机制具体表现为以下两方面[47]：一是Ghrelin可调节不同GHS-R受体介导促进脂肪合成，表现为优先增加脂肪的摄取。二是长期的外源性Ghrelin对体重有扩充性影响。长期将外源性Ghrelin注射入啮齿类动物后发现，脂肪合成增加和能量消耗减少。同样，短期静脉注射外源性Ghrelin于健康志愿者后，发现健康志愿者的进食量增加28%[48,49]。

除上述构成要素之外，睡眠剥夺现象也是影响机体肥胖的又一危险因素。睡眠，这一人类生活中必不可少的生命征象，是指对外界适应性降低和意识暂时中断的生命现象，可使大脑和机体各器官、系统处于休息和恢复状态。正处于生长发育、强健身心关键期的大学生群体，睡眠剥夺现象已成为影响大学生生命质量的焦点。美国的一项比较研究显示[50]，与睡眠时间长人群(平均每天睡眠时间为8h)相比，睡眠时间短(平均每天睡眠时间为5h)的人群胰岛素分泌增长了50%，且敏感度大大降低，而胰岛素分泌过多可通过脂代谢紊乱进而导致机体肥胖。胰岛素分泌过多可抑制激素敏感性脂肪酶,能够有效的阻止脂肪细胞分解。尤其是摄取大量碳水化合物，胰岛素还能通过碳水化合物重新合成脂肪。但在胰岛素抵抗的人群中，脂肪细胞的分解相对不受限制，循环中游离脂肪酸向脂肪细胞内的转移也减少，这样可使血液中游离脂肪酸水平不恰当地升高。由于游离脂肪酸代谢的场所主要是外周组织和肝脏，如果循环中游离脂肪酸水平升高，其在外周组织中，将与碳水化合物进行底物竞争，减少碳水化合物的摄取、氧化，会导致脂肪的异位沉积(比如骨骼肌、心脏、肝脏)[51]。此外，还会干扰人体内正常的进食时间，调节整个进食过程的神经系统发生紊乱，降低由脂肪细胞分泌的瘦素水平，提高饥饿激素水平(瘦素是抑制食欲和促进能量消耗的激素，饥饿激素是刺激食物的摄取，增加碳水化合物的利用，减少脂肪的利用)[52,53]；提高中枢促食素水平，以至增加食欲[54]。

而负性情绪对大学生身体形态的影响也日益突出，生理学研究表明，抑郁患者的胆固醇浓度明显下降[78],可引起神经细胞的游离胆固醇浓度上升,膜脂质流动性改变，5-羟色胺受体数量下降,使中枢5-羟色胺浓度降低，引起食欲亢进，摄食增加，影响肥胖的发生[80]。而焦虑也是导致机体肥胖的心理症候，以往研究证明，焦虑可通过交感神经活动增加，使肾上腺素和皮质类固醇被释放进入血液，脂蛋白脂酶的活性升高，血液中游离脂肪酸的含量增加[78]，而众所周知，游离脂肪酸含量与脂肪细胞体积、含量及葡萄糖摄取量密切相关，游离脂肪酸含量增加可使脂质过度沉积，导致脂肪细胞体积增大，通过葡萄糖-脂肪酸循环抑制肌肉组织对葡萄糖摄取量，造成葡萄糖和脂肪沉积，引发肥胖[81]。

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