基于体医结合和膳食管理及mh APP的人体调查——热量限制+运动对健康的影响

王今越 张友红

(佛山科学技术学院 广东佛山 528000)

热量限制（calorie restriction，CR）是指在保证营养（必需氨基酸和维生素）的前提下，减少摄入热量/食物。自1935年，康奈尔大学MCCAY报道CR能够改善健康、寿命延长后，近90年来，该结论在数千项研究、多个物种（酵母、大小鼠、线虫、果蝇、鱼、猴等）中被重复证实。尽管触发MCCAY进行该研究的时代背景——世界经济大萧条（700万人死于饥荒）已是过去式，饥饿不再是绝大多数地区人类需要担忧的事，但至今该发现仍然意义非凡，CR在缓解动脉硬化、糖尿病、阳痿、老年痴呆症和某些癌症中表现卓越，它和运动一同被医学界列为非药物类改善衰老、肥胖相关疾病最有效的良方[1]。保证基本营养前提下的CR是非遗传性、非药理学的用于研究延长健康寿命和寿命的干预手段[2]。

体育运动被认为是CR模拟的一种方式，效果上二者有很多相似之处，二者均降低体内能量的储存，前者是能量支出增加，后者是摄入减少，机制上二者均能改善胰岛素信号、异位脂肪积累、呼吸链效率、氧化损伤、炎症、细胞对应激的适应、蛋白酶抑制、干细胞再生和代谢[3]。共性之外，二者也存在一定差异——CR减肥不仅降低脂肪，也减少瘦体重。部分报道指出，CR会导致骨量、力量、最大摄入量降低和提前绝经等问题，且研究未能证明人体的终身体育活动锻炼可以延长寿命，但可以明显延长生活自理期[3-5]。目前，以“治未病”为目的的以体代医/体医结合已被提高到国家战略高度，用于对抗我国高速老龄化带来的弊病。《“健康中国2030”规划纲要》明确提出，要通过广泛开展全民健身运动，加强体医融合和非医疗健康干预，促进重点人群体育活动等方式来提高全民身体素质。

“CR+运动”模式有广泛的群众基础。有研究显示，二者联合的效果比单独CR对于保持葡萄糖稳态、降低心血管危险因素、保持瘦体重及增强有氧能力和力量效果更好，这对于高跌倒风险的老年人群具有积极意义[3,6,7]。然而，也有研究显示，联合模式会导致低血压、提早绝经、骨质疏松、胆/肾/尿道结石，并且联合模式比单独运动或CR对血脂、血压、胰岛素敏感性和糖耐量没有更好的效果[8-10]。因此，联合模式的效果机制有必要进一步深入探究。

考虑到现代人快节奏生活、随时性碎片化的锻炼需求及运动的有效性、安全性，该研究选用强度较高的有氧项目——跳绳。与早餐和晚餐食物干预相比，中餐禁/节食往往有更好的依从性，因此该研究CR采用中餐节食方案。该研究在健康手环和相关应用程序APP的全程监督下，结合定期医院体检结果，调查单纯运动及“CR+运动”联合模式对健康的效果机制。

1 材料和方法

1.1 实验对象

男子1人，45岁，饮食规律，无重体力劳动，脂肪肝，进行常规体育运动不存在问题，但无规律的健身习惯。

1.2 实验仪器与方法

移动健康手环及其APP的HEROBAND套装，监控检测能耗、心率、睡眠、血氧饱和度。其他指标为该市三甲医院体检结果。过程：隔夜禁食，次日上午完成血样、尿样提取和胸透、B超、心电检测。仪器包括全血分析仪（血常规）、全自动尿液分析仪（尿常规）、生化仪（血糖、血脂、肝功能、肾功能）、胸透仪、B超仪。该研究直接采用体检结果/结论展开分析。调查时间为2020年3月至2021年3月。以3次体检（开始、中段、结束）把整个调查分为2个干预期（运动干预期、“CR+运动”联合干预期），每次体检前3天停止干预措施，避免急性反应。移动手环监督生活中部分生理指标。

1.3 分组干预方案

PRE干预前，常年用餐习惯为一日3次，时间为7∶00、12∶00、19∶00左右，每餐米饭约300～500g，中、晚餐配菜，荤素常规搭配比例约1∶4～5。首次体检后，即依次开始2个为期半年的干预，分别是运动干预（EXE）（进食：尽量接近PRE。EXE：除周日，每日均完成10min以内、累计500下的跳绳——4次×125下，每次间隔30～60s）和COM（CR+EXE）联合干预（运动同EXE组。进食：中餐禁食（饮水正常），余同EXE组）。该研究为前后自身对照，无论是训练还是CR刺激，半年的适应时间足以让各理化指标进入稳定的平台期[3-5]，可以前后做比较及对照。

该运动方案能耗约90kcal/次，心率在110～150次/ min之间，理论上该运动方案兼具促脂肪供能和提高心肺功能的作用，干预时期，日常睡眠和血氧饱和度均良好，见图1。

图1 运动方案的能耗（A）、心率分析（B）及日常的睡眠（C）和血氧饱和度（D）

1.4 结果分析

指标结果评定直接采用医院体检结论（正常、偏高、偏低）。

2 结果

2.1 体重指数、血脂、血糖和血常规

如表1所示，血压、脉搏、血常规均正常。干预前后，BMI、总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）均偏高，但干预后指标降低，联合后降低幅度进一步增加。甘油三酯（TG）在EXE组稍有降低，在COM组恢复正常。高密度脂蛋白胆固醇只有EXE组正常，COM组和PRE组接近，均低于正常。PRE组的空腹血糖和糖化血红蛋白均在正常水平，前者在两种干预后降低到相近水平，后者在EXE后未改变，在COM后降低。

表1 干预（运动、热限+运动）前后BMI、血压、脉搏、血脂、血糖和血常规（n=1）

2.2 肾功能、肝功能、尿常规

如表2所示，肾功能3项指标中，尿素和肌酐均正常，而尿酸在PRE组升高，在EXE组降低，但在COM组恢复正常。各组尿常规和肝功能全部指标均正常。

表2 干预（运动、热限+运动）前后肾、尿和肝功能指标（n=1）

2.3 肝、胰、肾、膀胱、甲状腺B超检测结果

如表3所示，脂肪肝在EXE处理后没有恢复，但在COM后转为轻度。

表3 干预（运动、热限+运动）前后肝、脾、胰、甲状腺、颈动脉B超结果（n=1）

2.4 经胸超声心动检测结果

如表4所示，高血压导致心脏射血时阻力增大，长时间引起心脏代偿性增大。心房增大提示高血压风险加大。该结果显示，PRE组左右心房均增大，EXE后有所恢复，仅左方稍大，COM后则完全恢复正常。

表4 干预（运动、热限+运动）前后心动结果（n=1）

3 讨论

体医融合和饮食控制是多年来国内外极为关注的健康干预方式。而移动健康是“互联网+”的产物，是健康干预实施的推进器，能够及时、便捷地为使用者提供健康数据，提高了使用者的依从性，便于及时做出相应的调节，如控制运动时长、间歇、睡眠时长等，以获取更好的健康收益。

该研究中，移动健康及时反映了人体运动能耗和血氧饱和度等指标，对于测试者来说有提示和监督功效，该测试者能够较好地依照干预要求进行规律锻炼和高质量休息，显示出较好的依从性，这在一定程度上得益于移动健康。与需要较大场地才可实施的跑步锻炼相比，跳绳更适合城市快节奏、碎片化的生活方式，以很小的时间投入和空间即可完成。有研究显示，跳绳10min即可获得慢跑30min的功效。该研究中，10min内跳绳能量消耗为90kcal，约为慢跑15min能耗。以往研究显示，每周150min中等强度运动或剧烈运动75min，才能有效改善心血管健康[11]。该研究显示，尽管EXE和COM没有使偏高的体脂指标完全恢复正常，但仍然有改善作用，且整体上COM组效果更好，具体来说，BMI、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和甘油三酯（TG）均在3组依次降低，COM组的BMI仅比正常微高、TG则恢复到正常。高密度脂蛋白（HDL-C）在EXE组最高，而在COM组没有进一步升高，反而降低到PRE水平，这表明CR降低了EXE对HDL-C的诱导。在功能上，HDL-C能够将血管上沉着的LDL-C带往肝脏清除，有抗动脉粥样硬化功能，但它的降低增大了冠心病风险，原因可能在于CR导致多不饱和脂肪酸摄入的减少了引起了COM组HDL-C的“过犹不及”式改变。Stein的研究显示，40%的CR导致HDL-C的降低（小鼠）[12]，而Bhutani等人的研究显示，肥胖成年人12周的隔夜“CR+有氧训运动”比单独CR在降低体重、脂肪量、腰围、LDL-C，以及升高HDL-C上有更好的效果[13]。肾功能3项指标主要反映肾小球过滤能力。尿酸、尿素和肌酐均为小分子，容易经肾小球滤过。该研究显示，尿素和肌酐在3组均正常，而本来偏高的尿酸在2个干预组依次降低，在COM组恢复正常。继发性尿酸增高与如高嘌呤、高蛋白饮食和饮酒，以及肾小球与肾小管病变有关。高尿酸血症（HUA）导致尿酸结石及急慢性肾病，甚至会阻塞肾小管，引起急性肾衰。高尿酸血症患者还往往伴有其他代谢疾病，如痛风、腹部肥胖、高血压、血脂异常和糖耐量受损[14]。Doo Yong Park报道，每天久坐超过10h的受试者比久坐小于5h的受试者更容易发生高尿酸血症（HUA），而常体育锻炼者患高尿酸血症的风险较低[15]。Dong X报道，久坐降低了锻炼对高尿酸血症的保护[16]。该研究表明，运动和CR对于尿酸缓解有正协同作用。空腹血糖和糖化血红蛋白分别反映短期和长期的控血糖能力。该研究显示，PRE组空腹血糖和糖化血红蛋白正常，但EXE和COM仍然可以降低2个指标。前者在两种干预后降低到类似的水平，后者在EXE后未改变，在COM后降低。与此类似，脂肪肝仅在COM组转为轻度。PRE组左右心房均增大情况，在EXE后有所恢复（仅左方稍大），在COM后则完全恢复正常。上述提示，联合组在控血糖、缓解脂肪肝、改善心房扩大方面效果更好。

4 结语

总体来说，每天1次、每周累计60min的跳绳运动可以改善BMI、血脂、血糖、肾功能、心功能，“CR（午餐禁食）+运动”模式的效果进一步强化，且两种干预均没有副作用（仅HDL-C在COM组比EXE组低）。移动健康的使用能够及时反馈健康信息，提高测试者依从性，保证干预方案的稳定实施和督促良好休息。该研究也存在一些问题需要改进：首先，需要扩大测试样本；其次，需要优化运动（量或强度）和CR方案，目前的干预方案尚不能使所有指标恢复到完全健康的水平；最后，未来的研究中应补充如肌肉力量、骨密度和人体成分等指标。