有氧健身操和力量训练对年轻超重和肥胖男性体能与血液改变的对比研究*

谢佳辉，方 奇

(1.福州大学体育教学研究部，福建 福州 350108; 2.厦门理工学院体育部，福建 厦门 361024；3.福建师范大学体育科学学院，福建 福州 350108)

目前我国人口肥胖和超重现象严重，肥胖总人口数更是位居世界第一[1]，由此而带来的慢性疾病问题以及经济负担令人堪忧[2-8]。随着大众对健康和美的认识加深，越来越多的人开始采用有氧健身操或者力量练习减肥和修身。

那么，有氧健身操和力量练习相比较，哪种训练方式对年轻超重和肥胖患者的身体运动能力和健康的改善更有力？这两种训练方式如何改变我们的身体形态和机能？据此，本文试图来给予正在利用这两类运动方式健身和减肥的年轻超重或者肥胖者一些科学建议，从而能够根据自身身体状态和需求来科学健身。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

研究对象为69名男性大学生，年龄18～21周岁，体重指数(Body Mass Index, BMI=体重(kg)/身高2(m))都大于26 kg/m2(见表1)。所有实验对象自愿参加研究，并都已知晓实验的目的以及训练的步骤和条件，并且签订同意书。所有实验项目以及实验步骤都已告知学生所在高校的伦理委员会并通过评审。实验开始前，每位受试者都要经过体能体检并填写身体活动准备调查问卷(PAR-Q)[13]，确保能够完成实验，并最大限度地降低运动风险。受试者参加实验前半年内，没有接受任何其他疾病治疗或者参加过其他减肥项目。

表1 受试对象基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 分组及训练方法

受试者被随机分为三组，每组35人，分别为有氧健身操组(Aerobics Group)，力量训练组(Strength Training Group)和对照组(Control Group)。有氧健身操组的运动训练内容主要为：有氧搏击、有氧杠铃或者游泳。力量训练组运动训练内容主要为：利用健身器材，如综合健身器、哑铃、软垫等，做手臂和屈伸、仰卧推举、侧平举、仰卧起坐、腿推举等负荷动作，负荷量一般在最开始为60%最大负荷量，随着训练进行而尝试逐渐增加负荷。两组实验运动训练一般选在下午5点进行，每次训练90min，5次/周，持续9周(实际正式开始实验的时间为60天，最开始3天为实验对象筛选和实验对象身体准备时间)。所有受试者的饮食在实验期间受到专门监管人员的严格监管。

1.2.2 测试指标及测试方法

实验开始前和结束后，测试所有受试者的BMI、体脂率、最大摄氧量、耐力、握力和弹跳力。BMI、体脂率和肌肉含量由Inbody 720测试，测试时受试者都处于安静状态，并在室内恒温下进行；最大摄氧量和耐力由功率自行车(Wattbike)测试，其中，耐力时间指受试者在功率自行车测试时，功率以2%的速度递增，同时辅以教练员口头激励，直到受试者精疲力竭为止的时间；握力使用小型电子握力器测试；弹跳力使用立定垂直起跳距离测试方法测试。

实验开始前和结束后，分别空腹采集静脉血一次，由专业医师完成；并立即离心分离血清和血细胞，-80℃保存血清。血清中白细胞介素1β(IL-1β)和6(IL-6)，以及肿瘤坏死因子α(TNF-α)送至生物实验技术公司测试，采用ELISA法来测定含量，检测试剂都为商业化的试剂盒(Roche，瑞士)。

1.3 结果分析

数据分析使用SPSS 10.0软件，所有数据都使用“平均值±标准差(X±SD)”的方式来表示。由于实验正式开始后，某些实验对象的中途退出等原因，具体统计的人数以实验结果表中为主。组间以及同组前后的差异使用配对t检验来检验，差异显著性用P值表示(*p<0.05, 有差异；**p<0.01, 差异显著；***p<0.001,差异非常显著)。

2 实验结果及初步分析

2.1 身体成分

对于大部分想利用运动来减肥的超重或者肥胖患者来说，他们较为关心的是不同的训练方式对体重及脂肪如何影响?表2显示，两种训练方式都能减少BMI和体脂率，并且增加瘦体重，即增加肌肉量。同时，结果统计中，我们对比了两组训练组实验后的减少(或增加量)的差异显著性，对于BMI的减少，即个人体重的减少，有氧健身操的作用更为有效(p<0.01)；但是，力量训练更能增加训练者的肌肉量，对比于有氧健身操的瘦体重增加，具有统计学非常显著性的差异(p<0.001)。

2.2 心肺功能及力量

表3显示，9周的有氧健身操对21位受试对象的心肺功能有很明显的改善：与实验前相比，单位体重最大耗氧量(p<0.001)以及耐力(p<0.01)都有非常显著的增加。但是，力量训练组在这两项测试中没有明显变化。力量训练组和有氧健身操组的握力变化较为明显(p<0.01和p<0.05)。两组的弹跳也有改善，但统计差异性不大(p<0.05)。可见，相比于力量训练，有氧健身操对年轻超重和肥胖男性的心肺功能改善效果更为明显，但力量训练似乎对力量的改善更有效果。

表2 有氧健身操及力量训练对年轻超重和肥胖男性身体成分的改变

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

2.3 致炎因子

从表4看出，对于血清中的致炎因子影响来说，两种不同的训练方式起着完全相反的作用：有氧健身操能够显著地降低IL-1β、IL-6、TNF-α水平(p<0.001或p<0.01)，而力量训练却使致炎因子水平显著增加(p<0.01或p<0.05)。

3 分析及讨论

在超重和肥胖人群中，由于热量摄入长期大于消耗，脂肪含量以及BMI要比正常人群高出许多。在本实验中，9周的有氧健身操和力量训练都能够降低年轻超重和肥胖男性的BMI和体脂率，这两项指标是目前较为流行的诊断肥胖和超重的手段方法[14]，并且也与众多有氧运动减肥效果相吻合[11-13]。力量训练使运动者的体脂率下降的同时，BMI下降得不是非常明显，因此，相比于有氧健身操，力量训练方法的减重效果要稍逊一筹。但同时我们也观察到，力量训练方法能够更加有利于男性肌肉的增加，因此，单纯从增加肌肉量方面来说，力量训练不失为一种好的运动训练方法。但是，由于力量训练一般只在室内进行，没有音乐的伴随，加上负荷运动，因此受训练者可能承受的心理和生理压力都要大于有氧健身操的运动方式[14]。9周有氧健身操也能显著地提高受训者的肌肉量(瘦体重)，提示出目前的年轻超重和肥胖人群确实缺乏经常性的运动[15]。

表3 有氧健身操及力量训练对年轻超重和肥胖男性心肺功能及力量的改变

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

表4 有氧健身操及力量训练对年轻超重和肥胖男性血清中致炎因子的改变

*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001

对于心肺功能的改善，9周的有氧健身操可以更加有效地提高运动者的心肺功能——单位体重最大耗氧量以及耐力都显著地改善，但是力量训练组在实验统计的前后却没有出现显著性的差异。在两组实验都提高受试者弹跳力的同时，但力量训练却更能提高运动者的上肢力量，这个相互验证了在本实验中力量训练能够增加受训者的肌肉量。心肺功能和力量测试的结果说明长期的久坐并缺乏有效的运动而导致的心肺功能、耐力以及四肢力量的下降趋势能够被本实验中的两种运动方式所阻止，并改善[16]。

令人值得注意的是， 9周的有氧健身操和力量训练对于超重和肥胖男性血清中的炎症因子起着完全相反的作用。而在肥胖状态下，机体内其实已经处在慢性炎症状态[17-18]，一些血清促炎症因子，例如TNF-α,IL-1，IL-6等，会比正常人血清中高[19],而当机体长期处于慢性炎性状态下时，2型糖尿病和癌症(如胃癌，肝癌，前列腺癌等)等疾病的发病率会急剧升高[20-21]，因此，当处于肥胖或者超重状态下时，应当及时采取有效手段来降低炎症水平。在本实验中，我们观察到，9周的有氧健身操的锻炼方法能够显著降低TNF-α,IL-1β和IL-6水平,其中，TNF-α和IL-6水平是直接与癌症相关[6],原因主要是因为TNF-α和IL-6的浓度高低直接反应人的机体内部是否处在一个高水平的炎症反应下，而长期的炎症反应会使体内细胞的应激压力增大而容易导致细胞癌变，进而促进癌症的发生和转移；再则TNF-α与和IL-6胰岛素抵抗(即2型糖尿病发生的关键因素)发生有关，由于TNF-α与和IL-6二者具有相互促进作用，导致NF-κB的激活，促使 NO 合成加剧炎症反应，最终，炎症因子使胰岛素信号转导受阻和胰岛素敏感性降低[23]。而近年来的研究报告指出IL-1β与胰岛素抵抗的发生发展更是有着密切的相关性[24]。因此，这三种促炎因子水平的高低可以反应肥胖或者超重病人机体内发生癌症或者2型糖尿病风险的高低。此外，血液中的这三个炎症因子虽然不能透过血脑屏障，但长期高水平炎症水平可能导致大脑内炎症因子的升高，从而引发某些疾病行为(sickness behaviour)，如头晕，恶心，注意力涣散等[25]。但在单纯的力量训练组中，我们观察到的这3类炎症因子的显著上升，不过，IL-6因子也具有能够抑制和阻止促炎症因子的产生和释放功能，从而使身体的炎症控制在一定的范围内不致使炎症失控而对身体造成损伤[26]。从本实验结果中，我们判断由于单纯的力量训练对人体肌肉负荷高，容易造成肌肉或肌腱的拉伤，或者导致关节炎，这些都是导致血液中炎症因子增加的因素。

4 结论

有氧健身操无论是在降低年轻超重和肥胖男性的体重，体脂率，还是增加肌肉量，改善心肺功能以及四肢的运动能力，甚至在改善机体炎症水平的方面都具有较好的作用。因此，建议想增加肌肉量的年轻超重和肥胖男性在使用力量训练的同时，结合有氧健身操的锻炼方法，使身体逐渐恢复健康状态。