离心训练对青少年肥胖影响的研究进展①

王卓然

(曲阜师范大学体育科学学院 山东曲阜 273165)

据调查，全球大约80%肥胖的青少年到青年体重不会下降。体育活动与饮食策略相关，被证明是预防和治疗肥胖症的有效机制，但是超重的人群内脏器官（肌肉、呼吸、心脏功能）还是会受到脂肪过多带来的危害，从而降低他们训练计划的预期效果。到目前为止，大多数肥胖人群采用普通训练的体育锻炼方式进行减肥，大部分以向心训练为主，但很少研究离心训练对肥胖人群的影响。离心训练，特别是持续适度的负荷离心训练，对于超重和肥胖患者来说是一种潜在的锻炼方式，因为离心训练引起的大多数代谢和生物效应在这些肥胖的受试者中比瘦受试者高。该文旨在探究离心训练对肥胖人群的影响，分别从胰岛素抵抗、身体成分、肌肉力量等方面内容进行总述，以便深入了解离心训练更利于改善肥胖。

1 离心运动概念

在日常生活中，在中枢神经系统的控制下，人们可以通过肌肉的收缩或舒张来实现某一动作。在Peñailillo的实验中，11名未经训练的男性（27.1±7.0岁）进行了10min的向心循环和离心循环（60转/min），比较了离心与向心循环运动在同一工作负荷下的肌腱行为、肌肉氧合和肌肉活动，发现与向心循环相比，离心循环的代谢成本较低，主要是由于每输出扭矩的肌肉激活水平较低。也就是说，离心运动是以消耗静息能量为主，产生较大的肌肉力量。离心训练与向心训练相比，以相同的机械功率进行离心循环训练，离心训练会产生较大的肌力，消耗较低的能量，即降低了代谢需求。

离心训练所产生的肌肉力学功能和生理应变会导致肌肉机械功能的增强和肌腱单位形态的改变。然而，大量研究表明，一次不习惯的离心运动导致了骨骼肌肉损伤,其症状表现为肌肉酸痛、力量减弱、触压痛等，而重复前一次同样的或相似的离心运动，其损伤症状大幅度减轻,因而称为重复运动效应 (the repeated bout effect)。

2 离心训练对胰岛素抵抗的影响

由于营养过剩和能量消耗减少的反应，导致肥胖，这一反应与脂肪细胞增生和肥大密切相关。脂肪细胞释放的脂肪酸进入血液循环，游离的脂肪酸可用于合成复杂的脂质分子，也可用于不同组织的氧化。当这两种代谢途径趋于饱和时，细胞内的游离脂肪酸及其代谢产物增加，导致骨骼肌和肝脏容易造成脂肪堆积和胰岛素抵抗的发生。

2.1 离心训练对脂肪因子的影响

体内不能被氧化的脂质（即脂蛋白脂酶、肉碱棕榈酰转酶和柠檬酶合成酶的降低）似乎是影响肥胖的重要因素之一，脂肪氧化水平降低与体重增长有着密切的关系。根据实践研究，运动可以改善肥胖个体的氧化功能。肥胖当然是一种病因上的异质性疾病，其中涉及多种致病因素。胰岛素抵抗是肥胖人常见的代谢紊乱，极容易导致血脂异常。

运动可通过调节炎性因子的表达和免疫细胞的功能来抑制骨骼肌炎症反应，改善骨骼肌胰岛素抵抗。同时在Chen的实验中，将健康老人（60～76岁）随机分为离心训练组和向心训练组，每周进行30～60次膝伸肌向心或离心收缩，在12周内，离心训练的强度逐渐从最大向心强度的10%增加到100%，向心训练的强度从50%增加到100%，在训练前和训练后4天进行结果测量。结果显示，在离心训练后胰岛素敏感性提高（P＜0.05），离心训练后空腹三酰甘油、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的下降幅度明显大于向心训练运动训练，高密度脂蛋白胆固醇仅在离心训练后升高。在Wei的研究中，对高脂饮食的肥胖大鼠进行8周中等强度的离心训练与低脂饮食的结合状态下，促进了体内糖脂代谢，显著地改善了葡萄糖的耐糖量和血脂水平，促进了肥胖体重的减轻。

2.2 离心训练与促炎性脂肪因子

巨噬细胞可以被激活为两种类型，包括促炎M1巨噬细胞和抗炎M2。在肥胖引起的胰岛素抵抗，巨噬细胞M1的促炎性和巨噬细胞M2的抗炎对脂肪组织的炎症反应起到了重要的作用。在朱翠松的综述中，巨噬细胞在趋化因子、炎性因子和游离脂肪酸等因素的调节下，巨噬细胞内炎性相关信号通路被激活，促使细胞向M1型巨噬细胞极化。中等强度的离心运动和饮食限制反而抑制了M1的激活，以及促进炎细胞因子MCP1和TNF—α的分泌，同时也促进了局部巨噬细胞M2的激活。适宜强度下的离心训练能够抑制M1巨噬细胞的极化，促进M2巨噬细胞的激活，而改善胰岛素的抵抗。

3 离心训练对身体成分的影响

身体成分的评估取决于用于获取瘦体重和胖体重的评估模型。研究人员使用先进的技术，如双能X射线吸收法（DXA）、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI），精确地量化这两种方法全身和节段体成分站点。肌肉力量测量、肌肉横截面积的测量和大腿瘦质量的DXA评估密切相关。所以肌肉力量的测量被认为是一种可靠的瘦质量间接测量方法，并得到广泛研究 。离心训练前后对身体成分的直接测量通常显示，在各年龄段的健康受试者及慢性病患中，瘦质量和体积均有所改善。在丁远台等人的Mate分析中发现，休闲足球运动可以使静息心率和瘦体重、脂肪团得到明显的下降。静息状态的能源消耗（REE）占个人日常能源消耗的60%～70%，重要的是运动后静息状态的能源消耗的增加对体重的降低有明显的促进作用。这可能与重复回合效应有关（即初次离心训练可能引起肌肉损伤，再进行离心训练肌肉损伤明显减少），也就是需要更多的能量修复肌原纤维损伤和支持肌肉肥大的炎症过程。离心训练后静息状态能量消耗的增加用来修复肌肉的损伤与再生，对体重的调节有显著的影响。在运动后能量消耗增加可能是与肌原纤维的修复有关，所以在实验中做干预时运动强度应呈多次逐渐递增。

4 离心训练对肌肉力量的影响

最近的一项Mate分析结果显示，所观察到的股四头肌力量的增加更为重要，该分析强调肥胖儿童的下肢表现比瘦的同龄人有所下降，离心训练在很大程度上是以特定模式进行的，能使肌肉力量得到更大的提高。在Julian的研究中，在中度负荷ECC循环后，全身瘦体重（3.5%）和腿部瘦体重百分比（3.0%）的增加与众所周知的骨骼肌对骨骼肌的能力是一致的修复和再生响应ECC运动，导致肌肉肥大。在肌肉拉长动作时，肌肉力量往往是最高的。由于这种力量的增加与LM的增加没有显著的相关性，并且考虑到ECC组训练后相对于腿部LM的峰值扭矩明显更高，因此可能存在LM以外的因素。

经过研究证明，离心训练所产生的肌肉力学功能和生理应变会导致肌肉机械功能的增强和肌腱单位形态的改变。首先，肌电图反映了训练后肌肉的电刺激，这与募集的运动单位的数量和大小（即I型和II型）、运动单位的放电率和同步型有关。基于使用抽搐内插技术发现，在未经训练的受试者进行单关节运动时，等长MVC期间的运动单位激活可能是最大的。而在未经训练的受试者在离心收缩时，最大运动异常活动通常被抑制，这表明运动单位的放电率有助于力量的增加。

在过去的10年里，有更多的研究关注多种免疫细胞类型与肌肉相互作用的含义，并强调卫星细胞在一轮肌肉再生过程中不可否认的作用。但是，现在人们已经很好地接受了炎症阶段对于肌肉EIMD的功能恢复是至关重要的，离心运动的炎症反应导致卫星细胞的含量增加、招募和迁移，从而导致肌肉肥大。一旦被离心机械刺激激活，卫星细胞就会产生成肌细胞，增殖并融合到现有细胞中，从而增加每个细胞的肌核数目。肌肉修复与涉及基因调控、生长和膜合成的新转录程序相关。

5 结语

总之，面对如此严峻的青少年肥胖问题，其应该重视身体生长发育规律，科学合理膳食，进行科学的锻炼。研究发现，ECC训练对增加瘦体重，减掉脂肪是有利的。离心训练，特别是持续适度的负荷离心训练，对于超重和肥胖患者来说是一种潜在的锻炼方式，因为离心训练引起的大多数代谢和生物效应在这些肥胖的受试者中比瘦受试者高，考虑到ECC运动的脂肪氧化，促进胰岛素敏感性，同时考虑到能量消耗和肌肉力量的产生，离心训练比向心训练更有效率。因此，该文根据一些研究离心训练和向心训练的实验条件确定离心训练这种运动方式，所以在制定肥胖和超重的运动处方时要根据各个运动的条件。需要注意的是，在改善肥胖方面离心训练优于向心训练，所以在不造成肌肉损伤的条件下安排合理的运动强度和运动动作，离心训练更有利于肥胖人群减肥，可实施推广。