中等强度步行锻炼对大学生代谢综合征影响的研究——以衡阳师范学院超重和肥胖大学生为例

李欣原，胡少娟

（衡阳师范学院体育科学学院，湖南 衡阳 421000）

肥胖症因其在各种疾病中的致病作用而成为全球关注的焦点。超重和肥胖会增加患代谢综合征（metabolic syndrome，MS）的风险。MS是多种代谢成分异常聚集的病理状态，是导致糖尿病（DM）、心脑血管疾病（CVD）的危险因素。久坐不动的生活方式是增加MS发病率的关键因素。Ford等人调查研究了1 626名成年人（年龄≥20岁）的久坐行为、身体活动和MS之间的关联发现，久坐不动1h，发生MS的风险增加1.41倍，4h增加2.10倍。因此，减少久坐行为和增加体力活动频率是预防MS的有效措施。

步行是增加身体活动的直接方法，步行锻炼不受位置限制、普及性高。有研究表明，每天步行10 000～12 000步的人通常具有较低的体重指数（BMI）、体脂百分比、腰围和臀围以及腰臀比。Sisson等人发现随着每日步数的增加，MS发生率会显著下降，尤其是每天增加1 000步，MS发生率会降低10%（OR=0.90）。

目前，计步器虽然被广泛用作身体活动的监测工具，但其无法测量活动强度。现有研究采用的步行锻炼方案主要为：每天增加步数，累计12周增加到10 000步/日或一次性10 000步/日，而具体操作过程及对身体成分的影响仍然模棱两可。Pal，Cheng和Ho发现肥胖女性每日10 000步目标，或进行为期12周的30min步行运动，对身体成分和血压无影响，因此认为步行对身体成分等的影响可能与运动强度有关。

对有规律的中等强度步行运动进行研究表明，持续或间歇性步行运动对身体成分和MS有积极影响。基于目前研究可以推测，有规律的中等强度步行锻炼比单纯的运动步数目标策略更有效，因此中等强度步行锻炼干预策略至关重要。基于此，本文进行了调查，根据美国运动医学会（ACSM）的运动建议，将步数与运动强度相结合，以更有效地了解这种干预方法对超重和肥胖大学生身体成分和MS水平的影响。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以中等强度步行锻炼对超重和肥胖大学生代谢综合征影响为研究对象。

1.2 研究方法

通过中国知网等数据库，查阅与本文研究内容相关的文献资料，为本文研究提供理论支撑。

（1）实验对象。本文研究招募42名衡阳师范学院在校大学生，要求BMI＞25，且年龄在18岁及以上，无运动习惯，无糖尿病或其他慢性病。所有实验对象在进行步行前进行身体健康测试，签署知情同意书。（2）步行锻炼方案。将42名超重和肥胖大学生（年龄：19.47±1.82岁；身 高：169.72±4.95cm；体 重：81.77±3.31kg；体 重 指 数：28.39±0.92kg/ m）随机分成4组，即对照组（CG组）、普通运动组（WSG组）、中等强度运动组（WEG组）、无运动生活组（NCG组），其中CG组9人（年龄：19.39±1.22岁）、WSG组12人（年龄：19.17±1.08岁）、WEG组11人（年龄：20.36±1.92岁）、NCG组10人（年龄：19.96±1.62岁）。分组方法对实验对象保密。（3）12周运动干预的具体程序。CG组：没有任何饮食运动的限定；WSG组：每天步行12 000步，无步速要求，5天/周；WEG组：在WSG组基础上，要求参与者周一至周五至少有3天，要求进行步速为103步/min、持续30min的中等强度步行锻炼；NCG组：在CG组基础上，规律生活作息，不吃油炸等垃圾食品，一日三餐均在食堂就餐。采用RPE评价表对实验对象在运动前和运动后即刻进行个人疲劳度评价。除了NCG组外，其余3组对一些特殊食物的选择均不控制，尽量保持与日常生活最接近的生活习惯。所有实验对象都可以完全完成实验步骤。

本文研究包括步行锻炼前、后测试。体成分和MS生物标记物测量的形态指标测试和运动均在衡阳师范学院校内完成，生化血液指标测试在南华大学附属医院完成。测试前、后方案在7天内完成，形态指标包括：体重、BMI、体脂、瘦体重用体成分分析仪（Inbody 720）测量；腰围和臀围的测量采用2次求平均值且精确到0.1cm。在测量静息心率、收缩压（SBP）和舒张压（DBP）及血液指标前，实验对象被要求在血液采样前24 h之内避免剧烈活动，避免吸烟和摄入咖啡因、富含糖和脂肪的食物，或禁食12h。所有静息值在休息10min后进行测量。每个实验对象血液样本大约为5ml，取样时间在8：00—10:00。样品3 000rpm、10min离心后，保存在零下80℃环境中，测量高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、空腹血糖（FG）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）。采用RPE评价表监测实验对象的运动耐受性。

使用SPSS Statistics 22.0分析数据。“步速（运动前步数-运动后步数）/总运动持续时间”用于定义WEG组实验对象30min中等强度步行运动期间的运动强度。每个实验对象的身体成分和MS指标的百分比变化使用以下公式计算：［（测量后-测量前）/测量前］×100%。所有描述性和统计学数据均显示为平均值±标准差（）。使用配对样本检验来比较实验前和实验后的身体组成、MS水平和RPE之间的差异。此外，进行Cohen效应量（ES）评估实验后身体成分和MS标志物变化的幅度，标准为：ES≤0.49为小；0.50～0.79为中等；ES≥0.80为大。进行独立样本方差分析（单因素ANOVA）比较实验干预对12周的每天平均步数、身体成分、MS标记和组间百分比变化的影响。

使用谢弗法进行事后分析，使用部分Eta平方来评估ANOVA分析的效应大小。 根据科恩标准，0.01为“小”效应，0.03为“中等”效应，0.14为“大”效应。显著性水平设定为＜0.05。

2 结果与分析

2.1 实验前、后身体形态、静息心率及MS水平变化

统计显示，在所有体成分指标中，WEG组的腰围（ES=1.32，＜0.05）、臀围（ES=0.95，＜0 .05）、腰臀比（ES=0.94，＜0 .05）和静息心率（ES=1.04，＜0 .05）4个 指 标 在运动前、后有显著差异，其余指标的所有组别运动前、后无差异（＞0.05）。而与CG组相比，腰臀比（= 5.478，η=0.14，＜0.05））和体脂百分比（=6.358，η=0.38，＜0.05））2个指标有显著差异。（表1）

表1 实验前、后超重和肥胖大学生身体形态及静息心率的变化

表1 实验前、后超重和肥胖大学生身体形态及静息心率的变化

MS水平变量的结果显示，4组之间没有显著差异（P＞0.05）。同指标运动前、后的变化中，运动后WEG组，FG水平（ES = 0.95，P＜0.05）、TC水平（WS=0.95，P＜0.05）、HDL-C水 平（ES=1.15，P＜0.05）与运动前有显著差异。而WSG组（ES=0.85，P＜0.05）和WEG组（ES=0.84，P＜0.05）的TG水平均显著低于运动前。（表2）

尽管WEG组和WSG组每天走大约相等的步数，但WEG组的臀围和腰臀比效果更显著。Murphy等人对超重成年人在6周内每天进行1次中等至剧烈强度（70%～80%HRmax）的长距离运动（30min）或3次短时间运动（10min）后，臀围显著降低。研究表明，臀部肌肉群对行走时的支撑和前进至关重要，尤其是在单肢站立阶段。因此，本文研究中WEG组的臀围减小效果可能归因于在上述臀部肌肉群中行走的长期训练效果。但是，WEG组的体重、BMI、体脂百分比和瘦体重均无改善。ACSM的运动测试和处方指南指出，肥胖或超重的成年人每次锻炼必须进行中等至剧烈的运动，持续50～60min，以保持长期的减肥效果。中等强度步行锻炼，3次/周，60～120min/次，持续12周，身体成分变量能得到显著改善。本文研究虽然定期进行中等强度步行锻炼，但WEG组的单步运动时间仅为12周，可能导致身体成分的改善程度有限。

静息心率和血压是评估运动益处的直接标志。定期进行适当强度的运动可能会导致静息心率降低，SBP和DBP降 低5～7 mmHg。12周 中 等强度步行锻炼后，WEG组的静息心率降低9.41%，SBP降低7mmHg、DBP降 低9mmHg，而WSG组 静 息心率与干预前没变化，DBP仅降低2.5mmHg，与前人研究结果一致，表明经常进行适当强度的运动通常会伴随心血管反应的降低。在本文研究中，WEG组比WSG组表现出更显著的心血管反应降低，这可能是由于WEG组运动强度更大作用所致。

2.2 每日运动步数的变化

统计可知，CG组在12周的干预期内平均每日步数为8 37.5±169.22步；WSG组为12 124.17±236.41步；WEG组为12 327.50±399.15步；NCG组为7 691.67±563.41步。各组之间有显著差异（F=29.334，η= 0.67，P＜0.05）。 组间分析显示，WSG组和WEG组的每日步数无差异（P＞0.05），CG组和NCG组每日步数无差异（P＞0.05）；WSG组 和WEG组的每日步数明显高于CG和NCG组。（图1）

图1 4组超重和肥胖大学生12周每日平均运动总步数统计

2.3 12周内WEG组的平均每周步数

统计显示（图2），12周内WEG组步行锻炼的步速。从第1到第12周，平均每周步频最少115步/min，最大130步/min，符合中等强度每分钟步数要求，且随着运动周数的增加。步频逐渐增加，在第6、第7周存在着一定的疲劳，但最后5周，步频有所增加，但无显著差异（P＞0.05）。

图2 WEG组超重和肥胖大学生12周内平均每周步频统计

统计显示（图3），WEG组每周30min，共计12周的中等强度步行运动，每周运动后的平均RPE值除第8周和第12周外，均显著高于运动前（ES=1.85～2.53，P＜0.05）。

图3 WEG组超重和肥胖大学生12周内每周运动前后RPE分级统计

MS指标中，尽管WSG组大学生仅在TG水平上显示出显著的降低（P＜0.05），但WEG组大学生在MS水平（FG，TG和HDL-C）显著改善。Schneider PL等人发现每天步行10 000步，持续36周，受试者WC和HDL-C显著改善，且每日步数与HDL-C之间的正相关（r =0 .451；P=0.007）。在本文研究中，NCG组大学生的TC显著降低。这可能归因于干预期间的饮食差异。此外，本文研究专门设置了NCG组超重和肥胖大学生，即无运动但饮食半限定组，旨在研究仅通过饮食习惯的改善能否逆转MS综合征，但在12周的干预后，效果不明显，有可能与干预时间有关，后续研究可延长干预时间，以探究仅通过饮食结构的改善对MS综合征的影响。

3 结 论

12周内的平均每日步数，WSG组和WEG组超重和肥胖大学生无差异（P＞0.05），CG和NCG组超重和肥胖无差异（P＞0.05）。但WEG组大学生腰围（ES=1.32，P＜0.05）、臀围（ES=0.95，P＜0.05）、腰臀比（ES=0.94，P＜0.05）和静息心率（ES=1.04，P＜0.05）4个形态指标在运动前、后有显著差异。其FG水平（ES = 0.95，P＜0.05），TC水 平（WS=0.95，P＜0.05）和HDL-C水平（ES=1.15，P＜0.05）3个血液指标有显著差异。因此，中等强度的运动与每日锻炼目标结合能确保超重和肥胖的步行运动对健康有益，故可以通过监控步速来精确管理运动强度，改善超重和肥胖大学生的MS水平。