9～10岁肥胖男童最大脂肪氧化强度运动减重处方的研究

谭思洁，郭 振，曹立全，王旭辉



9～10岁肥胖男童最大脂肪氧化强度运动减重处方的研究

谭思洁，郭 振，曹立全，王旭辉

FATmax；肥胖；男童；运动干预；减重处方

1 前言

儿童肥胖是一个严重的大众健康问题，我国7～11岁儿童超重或肥胖比例已高达22%[33]，这对儿童的生长发育、心肺功能、姿势控制以及心理健康构成严重威胁[13，15]。并有可能增加他们成年后患心脏病、高血压、呼吸系统病、糖尿病及某些癌症的风险[5，10，12，31]，成为影响人类生活质量和寿命的重要危险因素之一。运动干预儿童肥胖副作用低并更有利于生长发育[30]，成为公认的合理措施[11，22，28]。但是目前国内外运动干预儿童肥胖的成功率并未达到理想水平，其中运动强度选择不当被认为是最重要的问题[16]。对于处于生长发育期的儿童来说，在安全范围内通过运动达到最大脂肪代谢才能获取最佳减肥效果，有实验证实，从低到中等强度的运动，脂肪的氧化速度逐渐增加，但如果强度超出一定的范围，则脂肪的氧化下降，此时，运动减脂的效果反而不佳[9，21]。于是，Jeukendrup与Achten 提出了最大脂肪氧化强度(maximal fat oxidation,FATmax)的概念[16]，即在单位时间内脂肪代谢峰值对应的运动强度为最大脂肪氧化强度(FATmax)[7，8],理论上，FATmax是能引起最高脂肪氧化率的相对运动强度，在FATmax强度下的运动应该能达到最理想的减肥效果[23]。

本研究旨在探讨FATmax强度运动对肥胖男童减重及机能改善的效果。为今后建立规范的儿童运动减重干预模式提供依据。

2 材料及方法

2.1 受试者

天津某小学36名9～10岁肥胖男性在校学生,肥胖判定根据北京大学儿童青少年卫生研究所制定的《中国学生超重、肥胖BMI筛选标准》[4]；受试者要求健康无疾病，能正常参加体育课者，签署家长及本人知情同意书，承诺全程参加实验。将受试者随机分为两组：FATmax干预组和对照组，每组18人。

1.采用常规体质测量方法测试身高、体重、腰围、臀围、大腿围、50 m跑、立定跳远、1 min仰卧起坐(次)、屈臂支撑时间、立位体前屈、肺活量、握力、简单反应时。

2.采用美国GE双能X线骨密度仪进行身体成分测量。

3.采用20 m折返跑测试最大摄氧量[19]。

4.FATmax实验

使用仪器： Jaeger-Laufergotest运动跑台、Cortex ML3B气体分析仪，E-4000遥测心率表。

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FATmax所对应的心率值将应用于实验训练过程中运动强度的控制。

5.运动干预及实验控制

以实验确定的FATmax运动强度(HR、速度)制定运动干预强度控制方法；运动干预过程中受试者携带polar表进行心率监测(靶心率±5次/min);同时使用RPE量表监控；

运动处方主要内容：1)准备活动10 min；2)FATmax速度的走、慢跑交替10 min，3组(中间穿插行进间上下肢伸展运动)；3)游戏或球类活动10 min(包括爬行、推小车等)；4)整理活动，拉伸韧带。

实验期间所有受试者均不进行膳食控制以有利于验证所设计的处方对于儿童减重的单一作用；在实验开始前和结束后分别进行5天的膳食调查(膳食调查结果显示实验前后能量摄入没有显著性差异，证实了FATmax减重的单一效果，为有利于未来儿童肥胖的干预，我们于实验后对幼儿进行了平衡膳食教育，帮助他们建立有利于减重的生活方式)。对照组维持正常的生活习惯并且在实验期间不参与任何其它的运动处方锻炼。干预结束后受试者进行实验前全部指标的测量。

2.3 数据分析

结果用平均数±标准差表示，干预前后组内采用配对t检验，组间差异采用独立样本t检验，显著性水平取P<0.05。

3 研究结果

3.1 肥胖男童FATmax递增负荷运动实验结果

9～10岁肥胖男童顺利接受了FATmax实验，FATmax 峰值为最大摄氧量的44±13%；所对应的心率值为140±6.18 b/min；速度值为4.0±0.69 km/h(表1、图1)；此数据为肥胖男童运动干预强度的制定提供了依据。

表1 9～10岁肥胖男童FATmax测试结果一览表

图1 9～10岁肥胖男童 Fat oxidation变化曲线图

3.2 干预前后身体形态变化与比较

10周FATmax运动干预后，干预组体重、BMI、体脂%、腹部脂肪均有显著和非常显著的降低(表2)，说明10周FATmax运动有效改善了受试者的肥胖和身体成分；表2还显示，FATmax运动可有效减小受试者腰围，这有利于降低代谢性疾病风险；对照组各指标均未见显著差异。

3.3 干预前后身体机能和素质指标变化

FATmax运动降低肥胖男童体重情况下，有效改善受试者的心肺功能，如干预后受试者肺活量和最大摄氧量显著性提高(P<0.05，表3)；与此同时，干预组握力、腰腹肌耐力和柔韧性等身体素质显著性提升；但表达速度和爆发力的50 m及立定跳远无明显变化；对照组各指标均无明显变化。

表2 运动干预前后受试者身体形态的变化

表3 运动干预前后受试者身体机能和素质的变化

4 讨论

1.肥胖是由于能量收支不平衡，多余的能量以脂肪的形式储存在体内形成的。大多数人已经认可，适宜的有氧运动是科学合理的减肥措施[2，27]，其主要机制是通过额外运动增加热能消耗，但目前运动减肥的成功率并未达到理想水平，尤其对于肥胖男童，在确保生长发育的前提下成功减重成为该领域的研究难点，其中运动强度选择不当被认为是最重要的问题[14]。运动时强度过低，机体不能被充分动员消耗更多的能量；强度过高则糖酵解供能比例增加，其结果是造成乳酸堆积，增加运动的风险性并且抑制脂肪的消耗，因此，儿童运动减重获得理想效果的关键之一在于选择适宜的运动强度。FATmax是从运动过程中能量来源的角度探讨能量物质的利用会随运动强度的不同而变化,在长时间低强度运动中，能源物质的利用逐渐由糖类转化为脂肪；随着运动强度与时间的增加，能源物质由脂肪转化为糖类,因此脂肪代谢量随运动强度的增加，而呈现逐渐上升至顶点后下降的抛物线型变化，此顶点就是FATmax。后来，Achten提出的跑台渐增负荷流程测算FATmax的方法得到了多位国外学者研究成果的支持[6，24，26]，近年他们利用FATmax运动干预成年肥胖者已经取得了一些进展[29-32]，但适合于成年人的FATmax运动强度不能直接移植到处于生长发育的儿童身上，所以，有必要进行儿童FATmax的研究。

本实验以肥胖男童为受试者，充分利用FATmax理论进行处方的研制，首先对肥胖的儿童进行了FATmax的运动实验，根据该理论结合相应的公式找到了脂肪的最大代谢强度即FATmax，利用实际测得的9～10岁肥胖男童FATmax所对应的摄氧量、心率及走跑速度(表1)等制定了符合运动干预处方，通过10周运动干预证实，FATmax强度的运动是干预儿童肥胖或超重的有效方法，对于9～10岁肥胖男童来说，这一强度下的运动减重安全、有效，不会造成机体损伤。为了应用的简便性，9～10岁的肥胖男童可以采用FATmax强度所对应的以4km/h的速度走、跑进行运动减重，并取得了良好的效果。

3.10周FATmax运动在帮助肥胖男童成功减重的同时，也有效改善了他们的力量素质，如干预组1 min仰卧起坐、屈臂支撑时间等核心部位肌肉耐力和抛实心球等身体素质都得到显著性提升。这可能是一个新的发现，因为还没有研究证实FATmax训练会使骨骼肌力量发生改变。特别是其对核心部位肌肉力量的影响效果更是非常有益的，核心肌肉力量是控制身体稳定性的重要因素，当核心肌力不足时，可能会导致成年人的下腰痛[1]，亦会影响儿童的身体活动能力。本处方干预组躯干肌即核心部位肌肉力量显著提升，可能与受试者在运动干预后腹部脂肪量显著性降低，腰围显著减小有重要的关联，实验还表明，干预组的抛实心球和坐位体前屈也显著提高，说明身体的灵活性和柔韧性得到改善，这可能都得益于核心部位肌力的增强。这些结果提示，FATmax强度的走跑以及爬行可以改善肥胖男童核心部位肌肉耐力，也对握力产生良好的改善作用。但本实验设计的FATmax运动处方未表现出对表达速度和爆发力的50 m、立定跳远有显著的改善作用，这一结果可能是因为FATmax的运动强度属于中低强度，对这些素质的影响不够。

5 结论

1.本研究研制了9～10岁肥胖男童FATmax强度减重处方，FATmax 峰值为最大摄氧量的44%±13%；其对应的心率值为140±6.18 b/min；走、跑步速度值为4.0±0.69 km/h；此数据为9～10岁肥胖男童运动干预强度的制定提供了依据。

2.本研究以肥胖男童FATmax强度设计的运动处方，经过10周规律锻炼可在有效减轻9～10岁肥胖男童体重基础上改善身体成分，提升他们的心肺适能和肌肉力量。

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Research on Weight Control Prescription at the Maximal Fat Oxidation for Obese Male Children Aged 9～10

TAN Si-jie,GUO Zhen,CAO Li-quan,WANG Xu-hui

FATmax;obesechildren;exerciseintervention;weightcontrolprescription

1000-677X(2016)09-0036-04

10.16469/j.css.201609005

2015-10-15；

2016-08-10

国家社会科学基金教育学一般课题(BLA140067)。

谭思洁(1957-)，女，天津人，教授，主要研究方向为运动健康促进，Tel：(022)23920219，E-mail：751818049@qq.com； 郭振(1988-),男，辽宁人，助理实验师，硕士，主要研究方向为运动健康促进;曹立全(1984-)，男，山东人，实验师，硕士，主要研究方向为运动健康促进。

天津体育学院 ，天津 300381 Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China.

G804.49

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