水中健身课程对高校超重学生体成分影响的初步研究

高峰杉，王　剑，朱振楠，孙鹤鸣，刘海斌，孟昭莉，夏培玲

（1.大连理工大学体育教学部，辽宁 大连 116024；2.大连理工大学生物医学工程系，辽宁 大连 116024）

运动人体科学

水中健身课程对高校超重学生体成分影响的初步研究

高峰杉1，王剑1，朱振楠1，孙鹤鸣2，刘海斌1，孟昭莉1，夏培玲1

（1.大连理工大学体育教学部，辽宁 大连 116024；2.大连理工大学生物医学工程系，辽宁 大连 116024）

目的：超重是指身体质量指数（BMI）＞25，基于目前水中有氧健身的相关研究和近几年大学生体质现状，有针对性地对超重大学生这个特殊群体制订了专门的水中健身课程，增强体质，改善BMI指数。方法：采用文献资料法、实验法对大连理工大学10名大学生（8名男生，2名女生，年龄：20.1±0.9，身高172.2±9.2cm，体重84.9±19.4 kg，身体质量指数29.9±3.6）实施12周，每周一次、每次90min的水中健身课程。内容包括水中有氧操、水中体能强化训练（扶池壁自由泳打腿、上半身俯卧、仰卧池壁支撑打腿）。结果：研究结果表明受试者的平均体重从89.8（19.4）kg下降到84.9（18.8）kg，呈显著性变化（P=0.019）。身体质量指数（BMI）从29.9（3.6）下降到28.4(4.1)， 表现为显著变化（P=0.022）。脂肪量、体脂肪率、躯干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有显著下降（P＜0.05）。在健康问卷(SF-36)调查方面：一般健康状况在12周前后表现出显著上升的趋势（P=0.011），除了情感职能，其他6项的评分在12周后都有所提高。结论：初步反映了水中健身训练对超重大学生减少体成分中的体脂，提高健康状况的可行性和有效性，同时对超重大学生树立体育锻炼意识与行为有着积极的影响。

水中有氧；超重；大学生；体成分；健康问卷（SF-36）

纵观近20年高校体育教育，在面向全体大学生实施“精英教育”的培养目标之下[1]，在广大的具备健康体质的学生群体中有一些体重超标的学生群体（身体质量指数（BMI）＞25）。据2014年全国学生体质与健康调研结果显示，大学生肥胖检出率持续上升[2-4]。体重超标是这些学生最大的困扰[5-6]。他们在参加陆上运动时身体因为负荷了额外的重量太多，对应的跑、跳、引体向上等项目就存在极大的困难，即使参加了现有的大学体育课程，也会因为单一的陆上运动模式而非常容易引起膝关节、踝关节、足弓牵张等组织超负荷，极易出现运动损伤[7-8]。

相较于陆上的运动项目，水中运动的环境发生了很大的变化，水的浮力、压力、阻力、流动性和温度差异都给练习者带来了不同的效应。水中有氧训练的优势体现在如下方面[8]：1）人体正常状态下，体温为36摄氏度左右；而一般情况下，游泳池水温为25～27摄氏度，人体在水中运动过程中，因水温低于体温约10摄氏度左右，在无形中消耗了参与者大量的能量，对减少脂肪能够起到比较好的效果；2）水的压力能够带给参与者一定的浮力，相对陆上运动能够减轻参与者支撑身体重量的关节负荷，减少因剧烈运动带来的不必要的损伤，确保运动过程的安全；3）水的密度是空气的772.4倍，人体在水中运动时，水的阻力大小伴随自身肢体在水中运动的动作速率越大，阻力就越大，肌肉负荷就越大，能够增加锻炼的效果。同时，参与者想要获得最佳的运动负荷感受，也可以通过自行调整运动节奏来获得变化。

在高校中开设水中有氧训练课程用于控制体重，尚处于初步阶段[9-12]。本文通过研究12周的水中健身训练对超重大学生身体成分和健康问卷调查，为准确掌握超重大学生对水中有氧运动运动负荷的适应情况、更好地促进和开展高校大学生水中健身运动减肥训练提供理论依据，为超重青少年运动减肥提供切实可行的科学依据。

1　研究对象与方法

1.1研究对象 以水中健身课程对高校超重学生体成分的影响为研究对象。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法 应用计算机网络检索Elsevier2006-2016关于水中有氧健身的文章。检索词“Water Aerobic Fitness Training”并限定文章语言种类为English。同时利用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI）2006-2016的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“水中有氧健身”。

1.2.2实验法 以大连理工大学2013和2014级的10名本科生（8名男生，2名女生，年龄：20.1±0.9，身高：172.2±9.2 cm，体重：84.9±19.4 kg，身体质量指数：29.9±3.6）为实验对象 (表1)。

表1　实验对象参与水中健身课程前的体质及生理特征

实验者共进行了为期12周（2015年3月中旬～6月中旬）的水中健身训练，每周1次课程训练，每课90min，水中运动时间75min以上。游泳池水深1.2m，水温26°左右。课程训练由2名体育教师进行。课程主要内容包括：水中有氧健身操、水中体能强化训练。本课堂练习过程中以有氧运动为主，以心率监控保障运动强度。整体心率波动呈现递进式增加，有氧运动结合短暂的无氧运动。

1.2.2.1实验内容

1)水中健身课程时间流程与项目内容(表2）。

表2　

2)有氧健身操动作名称及动作描述（时间30min）（表3）。

表3　

3)水中调整（时间5min）。水中跑动划水：上身前倾，双腿跨步支撑，双臂交替水面划动，做自由泳手臂动作，带动身体重心前移，双腿交替迈进，保持一定的支撑力和平衡，往返跑动200m左右。

4)水中体能训练（30min）（表4）。

表4　

5)课外锻炼。在课外，对参加实验的学生提出每周运动1次，每次1h以上的建议。

1.2.3测试法 体成分测试。如体重、脂肪量、脂肪率等通过生物电阻抗分析仪测量（百利达人体脂肪测量仪，型号TBF-418B，日本百利达株式会社，日本）。生物阻抗设备测量人体组织内的流动阻力小的电信号，测试时被测量的人不能接触任何其他非导电表面，双腿开立站在测试板上、手臂前伸握紧测试仪，按照设备提示进行测试。生物阻抗测量脂肪含量已广泛地在肥胖人群中使用[3]。水中健身训练前后采集的生理数据包括：体重、身体质量指数、脂肪量、体脂肪率、躯干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪等。受试者在水中有氧健身训练之前和之后分别采集了数据。

1.2.4问卷调查法 SF-36(The medical outcomes study 36-item short form health survry， SF-36)问卷调查表是美国波士顿健康研究所研制的简明健康调查问卷，被广泛应用于生活质量测定、临床试验效果评价以及卫生政策评估等领域[13]。SF-36作为简明健康调查问卷，它从生理机能、生理职能、躯体疼痛、一般健康状况、精力、社会功能、情感职能以及精神健康等8个方面全面概括了被调查者的生活质量。分别在水中健身训练之前和之后进行SF-36问卷调查表，用来评价参与学生的生活质量。共发出问卷10份，回收问卷10份，问卷的有效率为100%。

1.2.5数理统计法 统计分析使用统计分析软件SPSS，显著水平P＜0.05，P＜0.01为极显著差异。由于样本量较少，水中健身训练前后采集的生理数据和SF-36问卷调查表评分数据用非参数威氏配对符号秩次检验进行统计分析。

2　结　果

2.1水中有氧运动心率变化 水中健身训练过程中心率的变化如表5所示。在水中健身训练过程中，对心率进行了监控。平静时的平均心率为80（次/min），在进行了15min的陆上热身运动后，心率达到了120（次/min）；在递增强度的水中有氧健身操运动过程中，受试者的心率从120（次/min）上升到128（次/min）；在体能训练过程中，受试者的心率达到了143（次/min）。

表5　水中健身运动各个阶段心率变化（1）

表5　水中健身运动各个阶段心率变化（2）

2.2体成分的变化 水中健身训练训练前后体成分的变化如表6所示。对12周前后收集的体成分数据，包括体重、身体质量指数、脂肪量、体脂肪率、躯干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪进行了对比（表6）。非参数威氏配对符号秩次检验的结果表明平均体重从89.8（19.4）下降到84.9（18.8），呈显著性变化（P=0.019）。身体质量指数（BMI）从29.9（3.6%）下降到28.4(4.1%)，表现为显著变化（P=0.022）。12周的水中健身训练对其他体成分数据也表现出显著性（P值均小于0.05）的影响。

表6　水中健身训练对实验者体成分（平均值（标准偏差））的影响

2.3健康状况问卷调查表 水中健身训练训练前后问卷调查表的评分变化如表7所示。SF-36依赖于个体对健康状况的主观评价，反映了参与者对水中健身训练12周前后的生理、精神状况的自我评价。从目前的统计结果来看，一般健康状况在12周前后表现出显著性变化（P=0.011），12周后的评分显著高于训练前。除了情感职能，其他6项的评分在12周后都有所提高，但没有显著的变化。

表7　水中健身训练训练前后问卷调查表的评分（平均值（标准偏差））

3　讨论与分析

3.1超重大学生进行水中健身训练的强度及对体成分的影响 肥胖者由于体重偏大，运动中由于自身体重带来的冲击运动所造成的伤害远远大于常人。陆上运动，如健身操等以步法练习和跳跃运动为下肢主要练习内容，容易造成踝关节局部负担过重[13]。水的浮力减少了作用于人体的重力，在水中体重可以减轻65%～90%，大大减轻了陆上运动时对身体各关节和韧带受到的冲击力，能够避免损伤，使运动更加安全[14-16]。因此水中健身训练是一种适合超重人群进行安全有效的锻炼方式[16-17]。本研究在课程中设置了水中有氧操，上半身仰卧和俯卧池壁支撑打腿的水中体能强化训练，增加了水中健身的方式[18]。

以往的研究表明，训练过程中当心率为130次/min，每搏输出量接近并达到人的最适合状态，这种强度的健身效果明显；当心率达到150次/min，心脏每搏输出量达到最大的时候，健身效果最好[18]。研究结果表明，水中有氧操和体能训练中，受试者需要调动腰腹肌肉群、腿部肌肉群参与运动，通过动作难度、幅度和节奏变化，递增强度进行，受试者心率从120次/min逐步提升至142次/ min，达到了比较好的健身效果和运动强度。

通过12周的水中健身训练，对水中健身训练前、后的体成分与健康问卷调查表的结果进行了对比。从表6中可以看出实验者的体重、身体质量指数、脂肪量、体脂肪率、躯干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有显著下降（P＜0.05）。从研究的结果来看，水中健身训练对体重和脂肪的减少有显著的效果[19-20]。对上肢、下肢和腹部减脂的效果显著。水中动作由于水的阻力而使能量消耗增加。在水中运动时，阻力随着用力程度、肌肉表面积大小和动作的速度而改变[21]。人在水中运动时所受阻力是陆地的800多倍，如果以相同的速度完成同一组动作，与陆地相比在水中要多做6倍以上的功[22]。水温环境低于体温，人体在水中能量的消耗比在相同时间、相同强度下陆地上的能量消耗大。本文的研究结果支持了水中健身训练减脂的有效性。

3.2水中健身训练的健康问卷调查情况 在健康问卷调查方面，一般健康状况在12周前后表现出显著上升的趋势（P=0.011），除了情感职能，其他6项的评分在12周后都有所提高。本课程的起止时间为开学至期末，可能由于期末学生们忙于各科考试，在情绪上会出现一些焦虑，所以情感职能方面出现了下降的情况。通过健康调查问卷的形式，实验者在训练前后对自身健康状况评价的变化，体现了向积极的方向发展，一定程度上反映了受试者通过训练使体重减少带来的自信增加和比较积极的锻炼态度。

本研究属于初步研究，存在一些局限性。例如：本研究无对照组，只有实验组，缺少对比；实验者中肥胖男大学生明显多于女大学生，男女生比例不均；实验人群较少，样本数量较少；将来的研究将增加实验人群并进行跟踪研究从而为普及水中健身运动提供数据和理论支持。

4　结　论

1）水中健身运动对于高校大学生的身体成份改变是有明显影响的，对于每周1次，持续12周的固定运动强度的水中健身课程和课外自主有氧健身锻炼的体质改变是明显的、有益的。

2）针对肥胖大学生的体脂分布，对应设计并进行的水中健身操、强度训练等模式是有效的。

3）对于参加测试的大学生，其心理状态的优势体现也是有明显提升的。

本研究的实验设计主旨是使超重学生重新塑造体成分比例、获得体育运动的健身乐趣、培养运动健身习惯，因此并不要求学生对饮食进行严格的控制，从而使学生能够在课余持续进行水中健身锻炼。本研究初步反映了水中健身训练对超重大学生减少体成分中的体脂，提高健康状况的可行性和有效性，同时对超重大学生树立体育锻炼意识与行为有着积极的影响。

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Effects of Water Aerobic Fitness Training on College Overweight Students: A Pilot Study

GAO Feng-shan1， WANG Jian1， ZHU Zhen-nan1， SUN He-ming2， LIU Hai-bin1，MENG Zhao-li1，XIA Pei-ling1
（1.Department of Physical Education， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China 2.Department of Biomedical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China)

Aim: We designed a weekly water aerobic fitness training program to examine in overweight college students the effectiveness of 12-week training on body composition and health-related quality of life. Methods:10 overweight college students participated in a pilot study(8 male students,2 female students, 20.1±0.9 age, 172.2±9.2 cm height,84.9±19.4 kg weight, body mass index (BMI): 29.9±3.6). The 90 min program includes 30min water aerobics and leg paddling with various intensities. Results: Our results show that the body weight decreased significantly from 89.8(19.4)kg to 84.9(18.8)kg, (P=0.019), and BMI decreased significantly from29.9(3.6)to 28.4(4.1) (P=0.022). The fat mass, fat rate, trunk fat, upper extremity fat, and lower extremity fat all decreased significantly (P ＜0.05). Common health of the SF-36 questionnaire improved significantly as well (P=0.011). These findings suggest that water aerobic fitness training was associated with weight loss and improved health and fitness. Conclusion: The effectiveness, feasibility, and sustainability of the water aerobicfitness training in overweight college students is supported by our study.

water aerobic fitness; overweight; college students; body composition; SF-36 questionnaire

G804.2

A

1004 - 7662(2016 )04- 0084-05

2016-03-03

中央高校基本科研业务费项目(项目编号：DUT15QY12)；辽宁省教学改革项目 (项目编号：841401)。

高峰杉,讲师,硕士, 研究方向：运动人体科学。