有氧运动干预对超重及肥胖男大学生身体成分及血清脂联素的影响
2016-01-30郭旭玥
秦 尧,郭旭玥,赵 升
近年来,青少年肥胖和超重已成为全球常见的健康问题。目前全世界有超过15亿的肥胖和超重人群。STORINICM等认为,预计到2030年肥胖和超重人群将增加到11.2亿(肥胖)和21.6亿(超重)[1]。据报道肥胖或超重是心血管疾病的危险因素,此外与心血管疾病相关的血脂和血糖指数与肥胖或超重有关[2,3]。青春期肥胖可能引起成人期的健康负担,已被视为亟待解决的一个公共卫生问题。减肥药物、饮食和运动干预可以对抗肥胖,然而研究发现,某些减肥药物会增加心血管疾病的风险[4],因此,饮食和运动干预是当前最流行的减肥方法。
脂联素(adiponectin,ADP)是一种脂肪细胞分泌的激素蛋白,在脂肪组织中大量表达,主要由脂肪细胞分泌,具有多种生物学功能。目前,脂联素的分泌调控与肥胖的关系一直是国内外的研究热点。研究发现,脂联素在调节肥胖、碳水化合物代谢和胰岛素抵抗中发挥关键作用[5],而且脂联素水平增加与体重下降有关[6]。
研究证实,有氧运动可明显改善体脂含量,且有助于提高机体的基础代谢率,降低胰岛素反应,提高胰岛素的敏感性而间接改善糖代谢,同时有氧运动可以降低低密度脂蛋白并提高高密度脂蛋白,从而改善脂代谢紊乱。这些有益的作用最终对体脂的改善起到积极的作用[7]。尽管有氧运动可作为减肥的有效手段,但是目前国内外有关运动减肥对循环脂联素水平的影响、以及脂联素与身体成分关系的研究报道较少。基于此,笔者通过对超重及肥胖大学生进行8周有氧运动干预,探讨有氧运动对血清脂联素水平的影响以及与身体成分的关系,为改善超重和肥胖人群的健康水平以及寻求更好的减肥方法提供理论依据。
1 研究对象及方法
1.1 研究对象
根据2016年国家体质健康标准测试结果选取中北大学超重(BMI:24.0~27.9)及肥胖男生(BMI>27.9)15人。按以下标准选择受试者:参与者属于单纯性超重及肥胖;无心血管疾病及运动禁忌症;没有服用与减肥有关的任何药物;不抽烟。
表1 受试对象基本情况(X±SD)
1.2 研究方法
1.2.1运动方案所有受试者接受为期8周的有氧运动干预,每周周一、三、五上午进行。有氧运动主要包括跑步运动。1~3周运动强度要求达到最大心率(220-年龄)的(55~64)%;4~8周运动强度为最大心率的(65~75)%。每次运动时间为40min,包括10min热身、25min跑步及5min放松,运动中的热身和整理活动以运动性游戏项目为主。运动过程中心率的监控采用polar心率表结合受试者自测脉搏,为保证有氧运动方案的安全性与有效性,对受试者训练过程进行医务监督。
1.2.2身体成分测量
测试仪器:韩国人体组成分析仪ioi 353。
测量方法:按照韩国人体组成分析仪ioi 353说明书测试。具体测试方法:测试人员脱掉袜子站在脚板时,脚底均匀地接触到上、下脚板电极,用手握住电极柄,使手掌和手指均接触到两个电极,双臂自然伸直。在完成测定之前,不要弯下双臂或者晃动,要保持固定姿势。根据提示输入性别、年龄,然后开始测试,测试数据自动进入电脑并储存。
测试指标及派生指标:体重、BMI指数、体脂肪量、肌肉量及身体各部位体脂肪量(左上肢、右上肢、躯干、左下肢及右下肢)。
1.2.3血清脂联素的采集和处理受试者于清晨空腹取肘静脉血2mL、离心10min(4℃、4 000转)。分离血清放到塑料管内,于-80℃保存;采用放射免疫分析法测定血清脂联素水平。具体操作方法严格按照试剂盒说明书操作。试剂盒购于北京华英生物技术研究所。
所有指标均于运动前及8周运动结束后第二天进行测试。
2 研究结果
2.1 有氧运动对肥胖及超重男大学生血清脂联素的影响
由表2可知,肥胖及超重男大学生经过8周有氧运动血清脂联素水平显著增加(P<0.01),平均增加12.33μg/mL,增加幅度为47.73%。
表2 有氧运动对超重及肥胖男大学生血清脂联素的影响
注:有氧运动前后比较。*P<0.05表示有显著差异;**P<0.01表示极显著显著,下同。
2.2 有氧运动对肥胖及超重男大学生身体成分的影响
从表3可知,男性肥胖及超重男大学生经过8周有氧运动体重、BMI指数、身体脂肪量比运动前均显著下降(P<0.01、P<0.01、P<0.05),下降幅度分别为6.76%、7.27%及10.75%,但肌肉量及身体脂肪比率经过8周运动干预变化不显著(P>0.05)。
表3 有氧运动对肥胖及超重男大学生身体成分的影响
2.3 有氧运动对肥胖及超重男大学生身体各部位体脂肪量的影响
从表4可知,除右上肢外,经过8周有氧运动超重及肥胖男大学生左上肢、躯干、左右下肢脂肪量均显著下降(P<0.01、P<0.05),下降幅度分别为16.27%、10.21%、26.15%及28.10%。
表4 有氧运动对肥胖及超重男大学生身体各部位体脂量(kg)的影响
3 讨论
身体成分指组成人体各组织器官的总成分,包括脂肪成分和非脂肪成分两大类。它对人体的生理特性、运动能力均有一定影响[8],在一定程度上可以反映机体的生长发育水平和机能水平。体脂含量是评价身体成分的重要指标。研究认为:体脂量可以预测心脑血管病的发生,且腹部肥胖更易并发糖尿病、高脂血症、高血压等。有氧耐力训练可增加能量消耗,而动用脂肪供能被认为是控制体重和改善身体成分尤其是降低体脂的关键因素。大量的研究表明:有氧运动具有明显地控制体脂量、有利于增加能量消耗、减少体内脂肪的作用。适度的运动不仅可以增强过剩热量的消耗,还可以改善心血管功能、降低血浆胰岛素水平及改善靶细胞对胰岛素的敏感性[9]。有研究认为在30min左右的运动中,以(60%~75%)V02max强度运动消耗的脂肪量远大于小强度运动(<50%VO2max)。笔者采取8周有氧运动,运动强度为最大心率的(65~75)%。结果发现经过8周有氧运动超重及肥胖男大学生体重、BMI指数、身体脂肪量及身体各部位体脂量(除右上肢外)均显著下降,但对肌肉量变化无显著影响,与前期学者研究结果一致[7,10]。
脂联素是由国外学者Arita等发现的由成熟脂肪细胞分泌的一种特异性蛋白质。其表达水平在肥胖、糖尿病人群中较低,与肥胖细胞因子例如血浆胰岛素、葡萄糖耐量异常、脂肪分布及身体脂肪比率呈显著负相关[11]。Amauchi等研究发现在超重及肥胖大鼠、肥胖人群均出现血清脂联素水平显著下降,而减重后脂联素含量升高,并且高水平的脂联素可能是预防某些疾病的因素之一[12]。研究显示:脂联素可通过肝脏和骨骼肌细胞受体,促进糖吸收和抑制肝糖的输出,刺激脂肪氧化利用,从而直接改善糖脂代谢。目前,规律运动的减肥效果已经受到广泛关注,但是,运动对肥胖儿童及青少年的血清脂联素水平的影响目前尚无定论。许多研究显示:小强度及中等强度的练习对脂联素水平没有显著影响[13];有研究对超重及肥胖女学生进行12周有氧耐力训练(跑步、爬楼梯及跳绳)发现对脂联素水平及肥胖因子均无显著影响[14];也有研究发现8周有氧运动(强度运动:最大心率的60%~80%,每周4次,持续时间30min)脂联素水平显著增加[15]。笔者采取有氧耐力运动强度为最大心率的(65~75%),结果发现经过8周有氧运动超重及肥胖男大学生血清脂联素水平显著增加,与前人研究结果一致[16]。因此可以推测有氧耐力运动的强度及时间是影响脂联素水平的关键因素,但是具体运动强度及时间需进一步研究。
汪宏莉等认为脂联素的分泌量与BMI指数、腰围、体脂肪率、体脂肪量及内脏脂肪含量间呈显著的负相关关系,回归分析显示体脂肪及体脂百分比可预测血浆脂联素水平[17]。研究认为运动可能是通过体脂下降间接影响肥胖机体中脂联素水平,体重或体脂下降的水平可能是脂联素水平升高的重要决定因素[18]。而高水平脂联素会导致产热增加,降低血糖和血脂,促使能量的消耗,使身体重量减少[19],并且脂联素可提高甘油三酯(TG)分解代谢、通过刺激血浆游离脂肪酸的吸收和/或肌肉氧化调节血浆游离脂肪酸的含量。本研究也证实了有氧运动8周后超重及肥胖大学生体重、BMI指数及身体脂肪量显著下降,血清脂联素水平增加。因此,笔者认为有氧运动对身体成分的改善尤其是体脂肪的下降可能与血清脂联素水平的升高有关,但具体机制仍需进一步研究。
4 结论
8周有氧运动可以显著降低超重及肥胖大学生体重、BMI指数、体脂肪及身体各部位脂肪量。血清脂联素水平增加,可以认为有氧运动对身体成分的改善尤其是体脂肪的下降可能与血清脂联素水平的升高有关,具体机制需进一步研究。
[1] Astorinicm, Milionisi-IJ, Ioanidia, et al. Adherence to the Mediterranean dietin relation to acute coronary syndromeor stroke nonfatal Events: a comparative analysis of a case/case-control study[J]. Am Heart J, 2011(4):717~724.
[2] T Shah, C Leik, S Walsh. Obese women have significant vascular infiltration of neutrophils which may put them at risk for cardiovascular diseases[J]. J Soc Gynecol Investig, 2006:194A~195A.
[3] S Almoosawi, C Tsang, L Ostertag, et al. Differential effect of polyphenol-rich dark chocolate on biomarkers of glucose metabolism and cardiovascular risk factors in healthy, overweight and obese subjects: a randomized clinical trial[J]. Food Funct, 2012(3):1035~1043.
[4] YH Zhou, XQ Ma, C Wu, et al. Effect of anti-obesity drug on cardiovascular risk factors: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J]. PLoS ONE, 2012(7):e39062.
[5] MB Schulze, EB Rimm, I Shai, et al. Relationship between adiponectin and glycemic control, blood lipids, and inflammatory markers in men with type 2 diabetes[J]. Diabetes Care, 2004(27):1680~1687.
[6] Y Matsuzawa Y. Molecular mechanism involved in life-style-related diseases[J]. Nippon Naika Gakkai Zasshi, 2005(94):1705~1710.
[7] 王智慧,彭春政.有氧运动对女大学生身体形态、成分及心肺功能影响的研究[J].北京体育大学学报,2007(1):44~48.
[8] 陈明达,于道中.实用体质学[M].北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1993.
[9] 黄亚茹,纪环,葛小川,等.4周运动配合饮食控制对肥胖青少年体成分、血脂的影响及相关调控机理[J]. 中国体育科技,2013(1):46~51.
[10] O Ozcelika, H Doganb, H Kelestimur. Effects of eight weeks of exercise training and orlistat therapy on body composition and maximal exercise capacity in obese females[J]. Public Health, 2006(1):76~82.
[11] Arita Y, Kiharas S, Ouchi N, et al. Paradoxical Decrease of an Adipose-Specific Protein, adiponectin in Obesity[J]. Biochem Res Commun, 1999(1):79~83.
[12] Amauchi T, Kamon J, Waki H, et al. The Fat-Derived Hormone Adiponeetin Reverses Insulin Resistance Associated with Both Lipoatrophy and Obesity[J]. Nat Med, 2001(78):941~946.
[13] Hulver MW, D Zheng, CJ Tanner, et al. Dohm. Adiponectin is not altered with exercise training despite enhanced insulin action[J]. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2002(283):E861~E865.
[14] GP Nassis, Katerina Papantakoua, Katerina Skenderi, et al. Aerobic exercise training improves insulin sensitivity without changes in body weight, body fat, adiponectin, and inflammatory markers in overweight and obese girls[J]. Metabolism Clinical and Experimental, 2005(54):1472~1479.
[15] A Rashidlamir, A Saadatnia. The effect of eight weeks of aerobic training on the plasma level of adiponectin, leptin, and resistin in healthy middle-aged men[J]. Science & Sports, 2012(6):351~356.
[16] Ghobadi H, Dehkhoda MR, Motamedi P. Effect of 8-week endurance, resistance and concurrent trainings on serum leptin concentration changes and some regulator hormones of blood glucose in athlete male students[J]. J Shahid Sadoughi Univ Med Sci, 2014(6):784~794.
[17] 汪宏莉,韩延柏,刘宇.运动与女大学生血清脂联素水平的关系[J].沈阳体育学院学报,2010(6):97~99.
[18] Lee KY, Kang HS, Shin YA. Exercise improves adiponectin concentrations irrespective of the adiponectin gene polymorphisms SNP45 and the SNP276 in obese Korean women[J]. Gene, 2013(2):271~276.
[19] Bonggi Lee, Jianhua Shao. Adiponectin and lipid metabolism in skeletal muscle[J]. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2012(4):335~340.