不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)肥胖青少年運(yùn)動(dòng)效果及血脂和肝臟功能的影響

不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)肥胖青少年運(yùn)動(dòng)效果及血脂和肝臟功能的影響

隨著青少年肥胖發(fā)病率的迅速增加和各種心血管疾病的發(fā)生，青少年的健康成長(zhǎng)已成為全社會(huì)的中心。運(yùn)動(dòng)作為有效的減肥方法已得到肯定。只有將減肥過(guò)程中的很多影響因素和問(wèn)題考慮周到、全面,才能達(dá)到安全有效。肥胖癥患者本身存在脂肪代謝紊亂,采用有氧運(yùn)動(dòng)減肥時(shí),由于外周脂肪組織分解增加,游離脂肪酸形成增多,進(jìn)入肝臟的脂肪酸增加,使肝臟內(nèi)甘油三酯形成增多,而且脂肪代謝產(chǎn)物會(huì)增加肝臟負(fù)擔(dān)。有研究表明,長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)可引起肝細(xì)胞脂肪浸潤(rùn),甚至發(fā)生纖維化。肥胖青少年大多并發(fā)脂肪肝,運(yùn)動(dòng)減肥多采用長(zhǎng)時(shí)間中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng),對(duì)脂肪肝的影響及其程度有待進(jìn)一步研究。本研究通過(guò)為56名青少年肥胖患者制定科學(xué)安全的飲食計(jì)劃和運(yùn)動(dòng)處方,觀察其4周中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制后血脂、肝功能及脂肪肝程度等的變化,評(píng)價(jià)減肥效果并分析中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)肝臟功能的影響,為科學(xué)開(kāi)展肥胖兒童青少年運(yùn)動(dòng)減肥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。1對(duì)象和方法1.1受試對(duì)象的選擇以體質(zhì)指數(shù)(BMI)≥24為超重,≥28為肥胖為標(biāo)準(zhǔn),來(lái)自2007年上海巔峰暑期減肥夏令營(yíng)的56名9~19歲(男26名,女30名)肥胖兒童青少年為受試對(duì)象。所有受試者及其家長(zhǎng)在實(shí)驗(yàn)前均簽署知情同意書。受試者一般身體狀況見(jiàn)表1。1.2學(xué)習(xí)方法1.2.1研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)能力、基礎(chǔ)代謝與行為特征以封閉式夏令營(yíng)的形式對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行管理。入營(yíng)前調(diào)查飲食、運(yùn)動(dòng)習(xí)慣及疾病史,根據(jù)每個(gè)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)能力、基礎(chǔ)代謝和超重程度制定運(yùn)動(dòng)處方和營(yíng)養(yǎng)處方。實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行跑臺(tái)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。記錄安靜狀態(tài)12導(dǎo)聯(lián)心電圖后,跑臺(tái)速度以2、4、6、8km/h逐級(jí)遞增,每級(jí)持續(xù)2min,中間休息1min,記錄運(yùn)動(dòng)后即刻心電圖,觀察心臟對(duì)前一級(jí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的承受能力。運(yùn)動(dòng)心電圖測(cè)定使用改良的Ⅰ導(dǎo)聯(lián),站立測(cè)定,采用標(biāo)準(zhǔn)肢體Ⅰ導(dǎo)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)方式,左手電極置于左側(cè)V5位置,右手電極置于右側(cè)相當(dāng)于V5的對(duì)稱位置上。以出現(xiàn)心率達(dá)到最高心率的80%、心電圖異?；蚴茉囌哂胁涣俭w征、不能堅(jiān)持三項(xiàng)中任意一項(xiàng)作為終止實(shí)驗(yàn)的指征。測(cè)試完畢,根據(jù)第二、三級(jí)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的心率和呼吸商將研究對(duì)象分為三組:心率和呼吸商變化特別快,且第三級(jí)負(fù)荷心率較高的,表明運(yùn)動(dòng)能力差,為低強(qiáng)度組;心率和呼吸商變化較平穩(wěn),且第三級(jí)負(fù)荷心率相對(duì)較低的,表明運(yùn)動(dòng)能力相對(duì)好些,為中等強(qiáng)度組;剩下的為中低強(qiáng)度組。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以心率為監(jiān)測(cè)指標(biāo),目標(biāo)心率為心率儲(chǔ)備的20~40%。根據(jù)研究對(duì)象年齡和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算此強(qiáng)度區(qū)間的心率為102~144次/分。中等強(qiáng)度組運(yùn)動(dòng)目標(biāo)心率為126~144次/分,中低強(qiáng)度組為114~126次/分,低強(qiáng)度組為102~114次/分。研究對(duì)象每天早晨6點(diǎn)半起床,進(jìn)行1個(gè)小時(shí)晨練。根據(jù)循序漸進(jìn)的原則,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度逐漸增加至目標(biāo)心率,運(yùn)動(dòng)時(shí)間也逐漸延長(zhǎng)。每次運(yùn)動(dòng)分為準(zhǔn)備、運(yùn)動(dòng)和整理三部分,上、下午分別進(jìn)行1.5~2.5h運(yùn)動(dòng),每次運(yùn)動(dòng)保證準(zhǔn)備活動(dòng)15~20min,整理活動(dòng)5~10min。運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目以容易控制強(qiáng)度,能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù),具有一定趣味性,簡(jiǎn)單、易學(xué),肥胖孩子樂(lè)于參加作為選擇標(biāo)準(zhǔn),并參考場(chǎng)地及天氣因素,選擇了游泳、慢跑、乒乓球、羽毛球、有氧健身操和體育游戲等。晚上主要以看電影或體育游戲?yàn)橹?時(shí)間一般為1~2小時(shí),休息時(shí)間為22時(shí)。每周三為外出旅游日,不另外安排運(yùn)動(dòng)。按運(yùn)動(dòng)分組情況,為每6名對(duì)象配備1名生活指導(dǎo)員,負(fù)責(zé)其生活起居,并監(jiān)督減肥過(guò)程中研究對(duì)象的參與積極性。每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目設(shè)1名主教練和1名輔助教練,主教練負(fù)責(zé)課程的內(nèi)容安排和組織,輔助教練在上課過(guò)程中負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的監(jiān)控。另外,每堂運(yùn)動(dòng)課現(xiàn)場(chǎng)都有1~2名醫(yī)務(wù)人員,負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的醫(yī)務(wù)監(jiān)督和對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷的緊急處理。根據(jù)性別、年齡、身高、體重,計(jì)算每位研究對(duì)象的基礎(chǔ)代謝,以保證其正?；A(chǔ)代謝熱量供應(yīng)為原則,運(yùn)動(dòng)消耗能量盡量由其自身有氧運(yùn)動(dòng)分解脂肪供能為主,以達(dá)到減脂的目的。結(jié)合夏令營(yíng)總?cè)藬?shù)及運(yùn)動(dòng)分組情況,將56名研究對(duì)象的基礎(chǔ)代謝量從高到低排列,平均分成3組,根據(jù)每組基礎(chǔ)代謝量平均值確定其每日的熱量攝入,分別為1800kcal、1600kcal和1400kcal。該攝入量隨4周運(yùn)動(dòng)計(jì)劃和研究對(duì)象體重的變化進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)比例分別為碳水化合物55~65%,蛋白質(zhì)20~25%,脂肪15~20%,并保證維生素、無(wú)機(jī)鹽和微量元素以及水的供應(yīng)量。早、中、晚三餐熱量比為3:4:3。采用體表面積計(jì)算基礎(chǔ)代謝率,參照趙松山提出的適合中國(guó)人的體表面積計(jì)算公式,體表面積(m2)=0.00659×身高(cm)+0.0126×體重(kg)-0.1603。根據(jù)計(jì)算的體表面積,按年齡、性別查表得到相應(yīng)的基礎(chǔ)代謝率,以1天睡眠8小時(shí)、清醒16小時(shí)計(jì)算基礎(chǔ)代謝量,其中,睡眠能量消耗按90%基礎(chǔ)代謝量計(jì)算。1.2.2試驗(yàn)方法和測(cè)試時(shí)間體質(zhì)指標(biāo):身高、體重、BMI、體脂率測(cè)量均使用日本產(chǎn)combifitnessstation體成分儀。受試者僅穿貼身衣物赤腳站立于儀器底部,雙腳分開(kāi)與肩同寬,身體直立,目視前方。儀器自動(dòng)測(cè)出受試者身高、體重和體脂率。測(cè)試時(shí)間為入營(yíng)次日和出營(yíng)前日晨起空腹抽血后。肝臟B超:用美國(guó)HP5500彩色超聲診斷儀,選用S4超寬變頻相控陣探頭,探頭頻率2~4MHz。檢查部位選擇肝右葉前1/3和肝右葉后1/3。測(cè)試時(shí)間為入營(yíng)次日和出營(yíng)前日。前后兩次均為同一檢測(cè)人員檢查,以減少人為誤差。1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)使用SPSS11.5軟件包將研究對(duì)象實(shí)驗(yàn)前后不同性質(zhì)的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)或卡方檢驗(yàn)。計(jì)量指標(biāo)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。肝功能指標(biāo)參考范圍較大,個(gè)體差異(標(biāo)準(zhǔn)差)也大,在正常范圍內(nèi)的變化無(wú)統(tǒng)一方向性,不宜用配對(duì)計(jì)量資料比較,故采用配對(duì)計(jì)數(shù)資料的卡方檢驗(yàn)。P<0.05表示顯著性差異,P<0.01表示非常顯著性差異。2結(jié)果2.1體重和體脂量表2顯示,4周后,男、女肥胖青少年體重下降幅度分別為8.7kg、6.5kg,占實(shí)驗(yàn)前體重的10.8%、9.1%。體脂量分別下降9.0kg、8.0kg,大于體重的減少量。BMI和體脂率接近正常范圍。2.2fbg、fins測(cè)定表3、表4顯示,4周后研究對(duì)象血脂狀況均有所改善。男、女HDL-C均有一定程度升高,其中男性變化非常顯著。實(shí)驗(yàn)前后FBG均在正常范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)前FINs均值均超出正常范圍,4周實(shí)驗(yàn)后大幅下降,恢復(fù)至正常,前后比較有非常顯著差異。男、女指標(biāo)異常例數(shù)分別從15例、14例減少到0例和4例。男、女指標(biāo)TC異常例數(shù)分別從3例和1例減少至0例,6例TG異常全部轉(zhuǎn)為正常,實(shí)驗(yàn)前男性LDH-C異常1例,4周后恢復(fù)正常。2.3alt和降異性檢驗(yàn)因肝功能無(wú)性別差異,且異常例數(shù)較少,故將男、女合并作為總體進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。表5顯示,實(shí)驗(yàn)前,ALT和GGT異常例數(shù)為11例、9例,4周后減少到5例、1例,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.031;P=0.021)。而AST異常例數(shù)變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.250)。數(shù)據(jù)顯示男性肥胖青少年肝功能異常多于女性。2.4改善兩組患者實(shí)驗(yàn)前后檢出率比較表6顯示,實(shí)驗(yàn)前,全部受試對(duì)象共檢出脂肪肝38例,檢出率為67.9%,4周后,檢出脂肪肝19例,檢出率為33.9%,實(shí)驗(yàn)前后比較有顯著性差異(P=0.000)。男性受試者脂肪肝從實(shí)驗(yàn)前的23例減少到11例,前后比較有顯著性差異(P=0.000),女性受試者脂肪肝從實(shí)驗(yàn)前的15例減少到8例,前后比較亦有顯著性差異(P=0.016)。3討論3.1運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食健身能提高單位脂肪組織和血脂指標(biāo)有氧運(yùn)動(dòng)時(shí),糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同時(shí)供能,僅時(shí)段及比例不同。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),脂肪供能比例逐漸升高。供能的脂肪主要是血液游離脂肪酸(FFA),長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí),脂肪組織貯存的甘油三酯(TG)經(jīng)脂肪動(dòng)員后生成FFA并經(jīng)血液轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉內(nèi)分解供能。脂肪組織血流量對(duì)脂肪酸的動(dòng)員相當(dāng)重要。長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的10min內(nèi),脂肪酸動(dòng)員增加不明顯,當(dāng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)30min左右時(shí),脂肪酸動(dòng)員才顯著增加,供能作用也明顯增大。因此,有氧減肥運(yùn)動(dòng)的單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間足夠長(zhǎng),才能達(dá)到利用脂肪供能的目的。這一過(guò)程不僅使血液FFA不斷向肌肉轉(zhuǎn)運(yùn),分解提供能量,使血液FFA含量下降,也動(dòng)員過(guò)度堆積的脂肪組織提供能量,加強(qiáng)TG和富含TG的脂蛋白進(jìn)一步水解,產(chǎn)生更多FFA,導(dǎo)致血漿TG水平下降,同時(shí)降低血漿LDL水平。故本實(shí)驗(yàn)中,4周小強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間大運(yùn)動(dòng)量的減肥運(yùn)動(dòng)后,機(jī)體脂肪組織量下降,血液FFA大量供能被消耗,研究對(duì)象血漿TC、TG和LDL-C水平均明顯下降。諸多研究提示了運(yùn)動(dòng)對(duì)預(yù)防和治療心血管疾病的作用,無(wú)論單一還是長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)都可直接影響或有效調(diào)節(jié)血漿脂質(zhì)和脂蛋白代謝,即降低TG、TC和LDL-C水平,增加HDL-C水平。本研究結(jié)果顯示,56名肥胖青少年中有19.6%血脂異常,經(jīng)過(guò)4周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制,血脂水平明顯改善,TC、TG和LDL-C均下降至正常范圍,HDL-C有一定升高。臨床上,TC、TG和LDL-C升高是引起動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的高危因素,降低TC能降低冠心病發(fā)病率并停止粥樣斑塊發(fā)展。運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食減肥能降低肥胖青少年TC、TG和LDL-C水平,也是預(yù)防心血管疾病的有效和長(zhǎng)效措施。本研究結(jié)果顯示,4周后男性HDL-C升高,與實(shí)驗(yàn)前相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而女性的升高無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這種差別可能是男性運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)于女性,體內(nèi)各種酶活性較高,且實(shí)驗(yàn)前男性血液脂類含量高于女性,運(yùn)動(dòng)減肥過(guò)程中合成HDL-C的底物濃度也高于女性的原因。3.2血糖及胰島素代謝性血糖升高或降低有生理性或病理性原因。肥胖者因攝食過(guò)多易造成血糖增高,但在肥胖初始階段,其血糖仍維持正常水平,這是胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)作用。過(guò)高的血糖引起胰島素分泌增加,血糖持續(xù)升高,將降低胰島素的生物學(xué)效應(yīng),即胰島素量增加而作用降低。肥胖患者脂肪細(xì)胞肥大,對(duì)胰島素的抗脂解作用不敏感,故肥胖者常伴有脂肪細(xì)胞對(duì)胰島素的抵抗。本研究中,56名肥胖青少年實(shí)驗(yàn)前后空腹血糖均在正常范圍內(nèi),表明他們可能還處于肥胖的初始階段,體內(nèi)胰島素尚能維持血糖正常。但實(shí)驗(yàn)前空腹高胰島素血癥發(fā)生率為51.8%,男、女空腹胰島素均值分別達(dá)25.8mIU/L和24.29mIU/L,高于正常值(5mIU/L)近5倍,提示肥胖青少年胰島素可能已代償性升高以維持血糖正常,倘若持續(xù)肥胖,將引起血糖濃度上升,胰島素相應(yīng)持續(xù)代償升高,直至胰島素生物學(xué)效用失常,引發(fā)糖尿病。4周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制后,研究對(duì)象FINs明顯下降,且男女均值都在正常范圍內(nèi),異常率降到7.1%。FBG在正常范圍內(nèi)稍有變化。本研究雖未測(cè)定胰島素受體及其調(diào)控因素的變化,但運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)后空腹胰島素含量明顯下降,空腹血糖無(wú)明顯變化,可能是中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)提高了胰島素的生物學(xué)效應(yīng),間接說(shuō)明中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)可改善胰島素受體或受體后的作用機(jī)制。3.3能降低青少年肝臟功能肥胖患者常伴脂肪肝發(fā)生,而脂肪肝對(duì)肝臟生理功能有一定影響。實(shí)驗(yàn)前研究對(duì)象脂肪肝檢出率達(dá)67.9%,肝功能諸多指標(biāo)超標(biāo)。4周實(shí)驗(yàn)后,研究對(duì)象體重減少10%左右,ALT異常例數(shù)及脂肪肝檢出率均有所減少,總體效果非常明顯。與國(guó)外曾報(bào)道的體重減少10%,ALT顯著下降,肝內(nèi)脂肪相應(yīng)減少的結(jié)果一致。ALT、AST、GGT是反映肝臟功能的重要指標(biāo),一般在肝細(xì)胞壞死、嚴(yán)重?fù)p傷或肝實(shí)質(zhì)受到擠壓導(dǎo)致肝細(xì)胞炎癥時(shí)升高。本研究受試者均為19歲以下的青少年肥胖者,肥胖或患脂肪肝年限尚短,雖脂肪肝檢出較高,但血清酶異常率較低。這可能由于肝臟有強(qiáng)大的適應(yīng)和代償能力,當(dāng)發(fā)生輕度或局限性肝損傷時(shí),往往不至于引起肝功能障礙。因營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩所致的脂肪肝尚無(wú)肝細(xì)胞損傷的病理基礎(chǔ),肝臟的適應(yīng)代償能力也非遭到破壞,僅脂肪微滴在肝細(xì)胞內(nèi)不同程度地沉積,未導(dǎo)致功能嚴(yán)重改變。很多研究結(jié)果顯示:減肥可以減輕脂肪肝并改善肝功能。萬(wàn)燕萍、范建高、金獻(xiàn)江等曾對(duì)多例超重或肥胖患者進(jìn)行飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整或綜合干預(yù),通過(guò)降低體重,均得到肝功能指標(biāo)好轉(zhuǎn),脂肪肝痊愈或程度減輕等效果。本研究中,男性脂肪肝檢出率從88.5%降到42.3%,女性從50.0%降到26.7%,總檢出率從67.9%降到33.9%,驗(yàn)證了隨著體重、體脂的減輕,肥胖兒童青少年脂肪肝程度也有所改善。當(dāng)然,運(yùn)動(dòng)減肥的強(qiáng)度對(duì)脂肪肝的改善程度有明顯影響,若有氧運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大,體內(nèi)脂肪動(dòng)員明顯增加,血脂升高;而強(qiáng)度大的運(yùn)動(dòng),盡管也以有氧氧化供能為主,但出現(xiàn)乳酸不同程度的升高。乳酸可以抑制脂肪利用而使脂肪動(dòng)員高于脂肪利用,運(yùn)動(dòng)后血液游離脂肪酸進(jìn)入肝細(xì)胞沉積,從而加重脂肪肝。因此,只有中低強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間的有氧運(yùn)動(dòng)才能既提高