韩新军,李世东,郭海青,冯国梁,朱剑博,仲家华,杨毅宁
8周基础军训对低体重入伍新兵的血清脂联素水平的影响
韩新军1,2,李世东3,郭海青2,冯国梁2,朱剑博2,仲家华2,杨毅宁1
目的探讨8周基础军训(basic military training, BMT)对低体重新兵(BMI<18.5 kg/m2)的血清总脂联素、高分子量 (high molecular weight, HMW)脂联素及HMW脂联素与总脂联素之比(以下简称HMW/Total)的影响。方法BMT的内容主要包括军事训练及体能训练。从2016年新疆某部队应征入伍的300名男性新兵中,抽取了24名低体重新兵,分别在8周BMT前、后测定并记录受试者的身高、体重、腰围、臀围、BMI和腰臀比;采用12 min跑的方法测定其最大摄氧量(maximal oxygen consumption,VO2max);采用酶免法测定其血清总脂联素及HMW脂联素水平。结果经过8周的BMT,BMI、VO2max均显著增加(P<0.01);血清总脂联素、血清HMW脂联素水平与BMT前比较,差异无统计学意义;HMW/Total显著提高(0.44±0.15vs0.53±0.16),差异有统计学意义(P<0.01)。结论8周BMT可以显著提高低体重入伍新兵血清HMW脂联素在血清总脂联素中所占的比例。
新兵; 基础军训;脂联素;高分子量脂联素
脂联素是由机体的白色脂肪组织分泌的一种脂肪细胞因子,具有增强脂肪酸的氧化、提高胰岛素敏感度、抗动脉粥样硬化、抗炎的作用[1]。脂联素在体内以三聚体(trimer)、六聚体(hexamer)、高分子量(HMW)多聚体等形式存在,其中HMW脂联素是脂联素主要的活性形式[2]。既往在研究运动对脂联素水平的影响上,选取的受试对象多为糖尿病患者或肥胖人群,测试的指标多为总脂联素,而关于运动对低体重健康人总脂联素及HMW脂联素水平影响的研究却不多。本研究以刚入伍的24名低体重新兵为研究对象,初步探讨了8周BMT对低体重入伍新兵的血清总脂联素及HMW脂联素水平的影响,从而为揭示运动对机体代谢的改善机制提供思路并为临床开具个性化的运动处方提供依据。
1.1 对象 从新疆某部队应征入伍的300名男性新兵中,抽取24名低体重新兵(BMI<18.5 kg/m2)。平均年龄(18.76±1.55)岁,均为汉族。
1.2 方法
1.2.1 测试方法 在入伍初进行一次集中体检,测量所有受试新兵的身高、体重、腰围、臀围,并计算BMI和腰臀比。采用12 min跑的方法测定出受试新兵的VO2max[3]。然后,经过8周的BMT,再进行1次体检,再次测定出受试者的上述指标。实验室的检查包括血脂、总脂联素及HMW脂联素。血脂检测的内容包括低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c),三酰甘油(TG),总胆固醇(TC)。血脂的检测采用东芝TBA-120FR全自动生化分析仪进行测定。总脂联素及HMW脂联素的试剂盒均购自美国R&D公司,采用酶免法(ELISA)进行测定。BMT前后两次血样的采集均采自清晨空腹的肘前静脉,采集的血样均现场离心,并将离心后的血清冻存在-80 ℃冰箱。待检测时将BMT前后两次的血清统一解冻并用于血脂、总脂联素及HMW脂联素的测定。
1.2.2 BMT的内容 BMT持续8周,所有受试者集中在营区内,统一食宿并接受统一训练。训练的内容主要包括军事科目及体能训练。军事科目包括队列训练、擒敌拳、射击训练、战术训练、军事教育及心理行为训练等。体能训练既包括抗阻训练,如俯卧撑、仰卧起坐等,也包含有氧耐力训练,如2000 m跑,3000 m跑等。抗阻训练及有氧耐力训练均为每周5次,其中抗阻训练以俯卧撑和仰卧起坐为主。前4周俯卧撑、仰卧起坐各3组,每组30个;后4周俯卧撑、仰卧起坐仍各为3组,强度逐渐增大到每组50个。有氧耐力训练的具体实施步骤及方法为:按照循序渐进的原则,训练强度逐渐由小变大,前四周为1500~2000 m/d,后四周逐渐过渡到2000~3000 m/d。训练的强度采用受试者的主观体力感觉来估算[4]。在8周BMT结束后向受试者发放量表,结果显示,在8周BMT期间,受试者总体Borg评分为13分左右。按照美国运动医学会健康成人的运动强度分级来估算,此时的运动强度约为中等强度(60%VO2max)[5]。
2.1 受试者BMT前后身体基本特征及VO2max的测试结果 经过8周的BMT,体重、BMI、腰围、臀围、腰臀比及VO2max均较BMT前显著增加,差异均有统计学意义(P<0.01,表1)。
表1 受试者在BMT前后身体基本特征及VO2max的测试结果 (n=24;
2.2 受试者BMT前后血脂、总脂联素、HMW脂联素的测试结果 BMT前、后HMW脂联素与总脂联素相关系数分别为0.918和0.900,均显著强相关(P<0.01)。经过8周的BMT,总脂联素及HMW脂联素水平与BMT前比较,差异无统计学意义,但HMW/Total显著提高,差异有统计学意义(P<0.01)。血脂各组分中,除三酰甘油显著升高(P<0.01),其余无明显变化(P>0.05,表2)。
表2 受试人群BMT前后血脂、总脂联素、HMW脂联素的测试结果 (n=24;
新兵在入伍后都要进行约8周的BMT,与入伍前相比,入伍后运动的量及频率都明显增加。同时入伍新兵集中食宿,统一训练与作息,这就为研究运动与脂联素的相关性,提供了适宜的受试人群。
脂联素主要由机体的白色脂肪所分泌。机体的脂肪组织可以分泌多种脂肪细胞因子,如瘦素、脂联素、抵抗素等,这些脂肪细胞因子对于调节机体的能量代谢、糖脂代谢,以及调节免疫等方面发挥着重要的作用[6]。在这些脂肪细胞因子当中,脂联素表达最为丰富,而且它具有增强胰岛素敏感度,加强脂肪酸的氧化、抗炎、抗动脉粥样硬化的作用,因而备受关注。
脂联素的分泌受到诸多因素的影响。某些药物,如噻唑烷二酮类可以升高机体脂联素的水平[7]。另外,性别、种族、BMI等对脂联素的分泌也起着十分重要的作用。一般来说,女性的脂联素水平要高于男性,高加索白种人与亚洲黄种人相比也具有较高的脂联素水平,脂联素还是至今发现的唯一与肥胖呈负相关的脂肪细胞因子。
运动,特别是有氧运动,具有改善体脂分布、增强胰岛素的敏感性、改善血脂谱、抗动脉粥样硬化等诸多作用。而且运动也可以降低心血管疾病及2型糖尿病的发生并改善预后[8]。由于运动与脂联素的作用很相似,因此人们推测,运动对机体的保护作用,有可能通过脂联素介导。然而,在关于运动对脂联素水平的影响这一问题上,所得的结论并不一致[9]。一些研究表明,运动能够提高机体脂联素水平;还有一些研究表明,运动不能改变机体脂联素的水平[10]。
随着研究的深入,人们发现,HMW脂联素是脂联素主要的活性形式,脂联素的功能除与总脂联素密切相关以外,还与HMW脂联素的量及HMW/Total密切相关[11]。一些研究表明,与总脂联素相比,HMW/Total是预测胰岛素敏感度的一个更好的指标[12];一项针对中国人的横断面的研究结果表明,与总脂联素相比,HMW脂联素及HMW/Total与缺血性心脏病具有更强的相关性,缺血性心脏病病情的严重程度与HMW脂联素及HMW/Total的水平呈显著负相关[13]。因此,为了更好地揭示运动对机体脂联素水平的影响,本研究中,我们不但检测了受试者总脂联素,还检测了HMW脂联素,并据此两者计算出了HMW/Total。结果表明,经过8周的BMT,受试者的血清总脂联素、HMW脂联素水平与BMT前比较,无统计学差异;而HMW/Total却有显著提高(P<0.01)。
O’Leary等[14]对肥胖及超重的糖耐量减低的受试者进行运动及饮食干预发现,干预前后总脂联素及HMW脂联素未见显著变化,但HMW/Total显著增加。这与我们的研究结果是一致的。
既往在关于运动对脂联素水平影响的研究上,受试者多为肥胖或糖尿病患者,针对健康人特别是低体重的健康人的相关研究较少。我们以参加BMT的低体重健康男兵为研究对象,结果发现,运动对健康人,包括低体重的健康人也能带来诸多益处。首先,8周的BMT可以改善体脂分布,改变体型。由于本研究的受试者均为低体重的人群,经过8周的BMT,体重、BMI、腰围、臀围、腰臀比均显著增加,体型更接近标准;其次,8周的BMT可以显著提高机体的心肺机能。本研究表明,经过8周的BMT,受试者的VO2max也显著增加,而VO2max是国际公认的评价耐力的最重要、最经典的指标[15];再次,从脂联素的功能来讲,8周的BMT可以显著增加HMW/Total的水平,从而改善了脂联素的功能,进而改善机体的代谢。
既往有研究表明,总脂联素,HMW脂联素的量均与HDL-c呈显著的正相关[16]。但由于本研究所选择的受试者均为低体重的健康青年士兵,除三酰甘油外,血脂在8周的BMT前后并无显著变化。因此,本文未就脂联素与血脂的相关性做分析。这也表明,相较于血脂的变化,HMW/Total这一指标可能更为敏感,更能反映机体在运动后的代谢变化。
运动引起HMW/Total提高的分子机制并不是完全清楚。可能的机制是:运动通过增加过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR)的基因表达水平,进而促进HMW脂联素的生成并改变HMW/Total的水平[17]。
总之,经过8周的BMT,低体重入伍新兵的BMI、VO2max、HMW/Total均显著提高,这些变化从不同方面显示了运动对机体的正性作用。因此,笔者认为,在研究运动与脂联素的关系时,不仅要关注总脂联素的变化,也要关注HMW脂联素及HMW/Total的水平的变化,这样可能更为全面。本研究的缺陷在于未对胰岛素敏感度进行检测,需要在今后的研究中进一步完善。
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Theeffectof8-weekbasicmilitarytrainingonserumadiponectinconcentrationsofleanrecruits
HAN Xinjun1,2, LI Shidong3, GUO Haiqing2, FENG Guoliang2, ZHU Jianbo2, ZHONG Jiahua2, and YANG Yining1.
1.Department of Cardiology, First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China;2.Department of General Surgery, 3. Department of Clinical Laboratory, General Hospital of Xinjiang Frontier Armed Police Force, Urumqi 830000, China
ObjectiveTo investigate the effect of 8-week basic military training(BMT) on lean recruits’(BMI<18.5 kg/m2) serum total adiponectin, high molecular weight(HMW) adiponectin and the ratio of HMW to total adiponectin(HMW/Total).MethodsBMT included military training and physical training. Twenty-four lean recruits were sampled from 300 recruits in 2016 in an army in Xinjiang. The subjects’ height, weight, waist circumference, hip circumference, BMI and waist-to-hip ratio were measured and recorded at the beginning and end of 8-week BMT respectively. VO2max was measured via 12 minutes’ test,while serum total adiponectin and HMW adiponectin were measured with ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay).ResultsAfter 8-week BMT, BMI and VO2max increased significantly,serum total adiponectin and HMW adiponectin improved, but this increase was not significant.Moreover, HMW/Total increased significantly (0.44±0.15vs0.53±0.16,P<0.01).Conclusions8-week BMT can significantly improve the proportion of HMW adiponectin in total adiponectin among lean recruits.
recruit; basic military training; adiponectin; HMW adiponectin
R589.2
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2015211A041)
韩新军,在读博士,副主任医师。
1.830054 乌鲁木齐,新疆医科大学第一附属医院心脏中心;830001 乌鲁木齐,武警新疆边防总队医院:2.普外科,3.检验科
杨毅宁,E-mail:yangyn5126@163.com
(2017-06-23收稿 2017-08-10修回)
(责任编辑 武建虎)