王 枢
(内蒙古民族大学,内蒙古 通辽 028000)
肥胖已成为全世界范围内所面临的健康问题,隐形肥胖为肥胖出现之前的一种体质状态,表现为具有正常的体重指数,而体脂率超标(男子超过20%或女子超过30%)[1],过度积累的脂肪主要分布在内脏器官,增加了患各种代谢性疾病风险,如糖尿病、心血管疾病、高血脂症和某些癌症等,严重影响人群健康[2]。心肺适能是指心血管(心脏和血管)和呼吸(肺)系统的能力,为工作的骨骼肌提供富氧的血液,以及肌肉使用氧气产生运动能量的能力。研究显示,体脂含量与心肺适能存在负性相关[3]。血常规是指通过观察血细胞的数量变化及形态分布从而判断血液的状况,主要包括红细胞系统、白细胞系统和血小板系统。
瑜伽作为当今热门的一种体育健身运动项目,目前已得到了广泛研究,其不仅具有健身功效,更有健心功能,相比其他的体育运动项目,瑜伽以其功能全面、低强度易接受、具观赏性等优点得到了广大民众的热爱[4]。然而瑜伽练习对隐形肥胖人群体质健康状况影响的研究尚未见到。因此本研究选取隐形肥胖女大学生为研究对象,探讨18周瑜伽练习对其心肺适能和血常规的影响,旨在为更好认识瑜伽练习对隐形肥胖状态改善应用提供一定的实验依据和理论基础,为今后运动干预隐形肥胖效果评定提供更好的监控指标。
在自愿知情原则下,招募符合隐形肥胖判定标准[2](18.5≤BMI<24,而BF%>30)的非体育专业女大学生30名,且所有受试者在进行实验以前尚未正式接触过瑜伽练习,年龄为(21.76±1.08)岁,身高为(162.54±5.13)cm,体重为(59.35±3.48)kg,无代谢及心肺系统疾病史。
1.2.1 实验法
1)瑜伽练习方案与内容
受试者每次练习时间为80min,包括10min准备活动、60min瑜伽正式练习,10min整理活动。瑜伽练习内容为:蝴蝶式、单侧背部伸展、鸳鸯式、鸽子式、门闩式、风吹树式、树式、鸟王式、直角式、战士第三式、战士第一式、幻椅式、猫式、牛面式、虎式、下犬式、眼镜蛇式、蝗虫式、鱼式。
受试者完成18周瑜伽练习,分别于瑜伽练习前后进入气体代谢实验室进行一次最大摄氧量(VO2max)测试,测定运动过程中的气体代谢各指标及运动前后的血常规指标(包括红细胞系统、白细胞系统、血小板系统)。
2)有氧耐力水平测试(VO2max的测定)
测试于活动跑台上进行,采用Bruce方案。
Bruce方案:受试者在跑台上进行递增负荷运动,共分为7级,每级负荷3min,直至受试者力竭。
表1 Bruce方案(活动跑台)
VO2max判定标准:
(1) VO2不再增加而出现平台;
(2)RER大于 1.10;
(3)HR 大于180 次/min;
(4)BLa 浓度大于8 mmol/L[2]。
当上述4个条件中的任意3个同时出现可判定为VO2max。
3)血样采集和测定
VO2max测定前后抽取受试者肘静脉血1mL即刻进行血细胞计数测定,另取4mL于抗凝管中,静置30min后,与离心机中以3000 rpm离心15min,后分离血清分装,置-80℃冰箱保存待测血液学其余各指标。
1.2.2 测试指标
体重、VO2max、VO2、VCO2、HR、血常规指标[包括红细胞系统:红细胞计数(RBC)、红细胞比容(HCT)、血红蛋白(Hb)等;白细胞系统:白细胞计数(WBC)、淋巴细胞计数%(LYM%)等;血小板系统:血小板计数(PLT)、血小板分布宽度(PDW)等]
1.2.3 测试仪器及器材
活动跑台、气体代谢分析仪、Polar表、遥测心率表、体成分分析仪、ABX micros 60血常规测试仪 、酒精、棉球、采血针。
1.2.4 统计学处理
所有计量资料均以平均数±标准差(X±SD)表示,统计学处理采用Excel 2003和SPSS16.0分析软件对实验数据进行T检验,显著性水平为P<0.05,非常显著性水平为P<0.01。
表2 瑜伽练习前后受试者体成分的变化
如表2所示,与瑜伽练习前比较,瑜伽练习后受试者BF%显著性降低(P<0.05),BMI、WHR无显著性变化(P>0.05)。
图1 瑜伽练习前后递增负荷运动中VO2-时间曲线注:与瑜伽练习前对应时刻的VO2比较,*P<0.05为显著性差异
图2 瑜伽练习前后递增负荷运动中VE-时间、HR-时间曲线注:与瑜伽练习前对应时刻的VE比较,*P<0.05为显著性差异
图1、图2为瑜伽练习前后受试者递增负荷运动中VO2-时间、VE-时间、HR-时间曲线。如图1所示,两曲线均表现为VO2随着时间的推移而增加,瑜伽练习前受试者在递增负荷运动至第13minVO2出现平台,而瑜伽练习后受试者在递增负荷运动至第14minVO2出现平台。与瑜伽练习前比较,瑜伽练习后受试者进行递增负荷运动至第14min、15min、16min的VO2均显著性增加(P<0.05)。
如图2所示,瑜伽练习前后递增负荷运动过程中受试者的HR、VE均随着运动强度的增加而增加,而瑜伽练习前后递增负荷运动过程中受试者HR无显著性变化;而受试者的VE结果表现为,当运动至第14min后,瑜伽练习后受试者的VE显著性的高于瑜伽练习前(P<0.05)。
表3 瑜伽练习前后受试者VO2max时刻各指标的变化
如表3所示,与瑜伽练习前比较,瑜伽练习后VO2max时刻受试者的VE、VO2、VCO2均显著性增加(P<0.05),而HR无显著性变化(P>0.05)。
2.4.1 瑜伽练习前后受试者运动不同时刻红细胞系统指标的变化
表4 瑜伽练习前后运动不同时刻红细胞系统指标的变化
如表4所示,瑜伽练习前受试者进行VO2max测试,与安静时比较,力竭运动后红细胞系统中MCHC、RDW显著性升高(P<0.05);与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后受试者的HCT、RDW显著性降低(P<0.05),而MCHC显著性升高(P<0.05)。
2.4.2 瑜伽练习前后受试者运动不同时刻白细胞系统指标的变化
表5 瑜伽练习前后运动不同时刻白细胞系统指标的变化(L/min)
如表5所示,瑜伽练习前受试者进行VO2max测试,结果显示,与安静时比较,受试者力竭运动后即刻白细胞系统中WBC、LYM%、GRA%、GRA均显著性增加(P<0.05);与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后受试者安静时的WBC、GRA%、GRA显著性升高(P<0.05);瑜伽练习后进行同等形式的力竭运动测试,与力竭运动前安静时比较,力竭运动后受试者的LYM%、GRA%显著性升高(P<0.05)。
2.4.3 瑜伽练习前后受试者运动不同时刻血小板系统指标的变化
表6 瑜伽练习前后受试者运动不同时刻血小板系统指标的变化
如表6所示,瑜伽练习前受试者进行VO2max测试,结果显示,与安静时比较,力竭运动后受试者的血小板系统无显著性变化(P>0.05);与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后安静时受试者的PDW、MPV显著性降低(P<0.05)。
心肺适能是健康的重要评定指标,较高的心肺适能与机体胰岛素敏感性、血脂和脂蛋白分布、身体组成、全身炎症、血压和自主神经系统功能等密切相关,而VO2max是测定心肺适能的黄金指标[5]。研究显示,体成分与心肺适能之间存在一定的相关,一般来说,BF%与心肺适能之间存在负相关[4]。长期规律的有氧运动能有效降低体脂肪含量,提高机体的心肺适能,其中高强度训练比高运动量训练更有效地提高机体耐力和VO2max[6]。如张丽萍等研究发现,12周最大脂肪氧化强度的训练能降低超重/肥胖青年男性的体脂肪含量,增加VO2max[7]。冯蕾等研究发现,12周运动训练能降低2型糖尿病妇女血液中白介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)水平,提高VO2max[8]。熊炎通过研究18周流球瑜伽对女大学生心血管功能、血液及微循环影响,结果表明,流、球瑜伽能降低女大学生的体脂肪含量,同时,降低收缩压、舒张压,而HR、每搏量(SV)、左心室有效泵力指数(VPEL)等心功能指标均呈现显著增加[9]。李新萌研究16周哈他瑜伽和阿斯汤伽瑜伽对青年女性身体机能与有氧运动能力的影响,结果显示,两种不同形式的瑜伽练习均能提高受试者的VO2max、最大通气量(VEmax)、HRmax水平,而对身体机能的影响不同[10]。本实验研究18周瑜伽练习对隐形肥胖女大学生的体成分和心肺适能的影响。如表2所示,瑜伽练习前,受试者BMI为(22.47±1.66),BF%为(31.77±1.37)%,表明受试者的体质存在隐形肥胖,经18周瑜伽练习后,研究结果显示(如表1、图2、图3),与瑜伽练习前比较,瑜伽练习后受试者BF%显著性降低(P<0.05),BMI、WHR无显著性变化(P>0.05);瑜伽练习后受试者进行递增负荷运动至第14min、15min、16min的VO2、VE均显著性增加(P<0.05);瑜伽练习后最大摄氧量时刻受试者的VE、VO2、VCO2均显著性增加(P<0.05)。表明18周瑜伽练习能显著降低隐形肥胖女大学生的体脂含量,同时提高心肺适能水平。
在红细胞系统中反映机体的有氧能力的指标为血液中RBC、HCT、Hb等。不运动和缺乏运动可引起骨髓内造血的减少,导致Hb水平降低和红细胞数量减少。VO2max和Hb在提高运动成绩方面存在相互作用,研究显示,Hb每增加3 g/L,VO2max可增加约1%[11]。因此本研究在探讨瑜伽练习对受试者VO2max的基础上,进一步研究了其血液中红细胞系统的变化。
运动对红细胞系统的影响随运动形式、运动持续时间和受试者的基本体质状态不同变化而变化。之前的一项研究表明,运动引起Hb浓度的降低是短暂的,这发生在训练的早期阶段,一段时间后将恢复到训练前的水平。另一项研究报告则显示,运动训练引起的高血容量减少会导致Hb浓度降低[12]。林文弢等研究4周递增负荷运动训练对女大学生红细胞参数的影响,研究结果发现,4周递增负荷运动训练能显著降低Hb浓度、红细胞平均容量(MCV)、平均血红蛋白浓度(MCHC)[13]。El-Lithy A等研究有氧运动对年轻女性月经前症状、血液学和激素参数的影响,研究结果显示,受试者Hb浓度、RBC显著增加,MCV、平均红细胞(MCH)、MCHC无显著差异[14]。徐锋鹏研究耐力项目和力量型运动专项运动员的红细胞参数的特点,研究发现,相比力量型运动员,耐力运动员外周血中RBC、Hb和HCT均要低[15]。本研究选取隐形肥胖女大学生为研究对象,探讨18周瑜伽运动对受试者红细胞系统的影响,结果显示,与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后受试者的HCT、RDW显著性降低(P<0.05),而MCHC显著性升高(P<0.05)。表明18周瑜伽练习能显著降低隐形肥胖女大学生HCT,增加 MCHC,提高机体的有氧耐力水平。瑜伽练习显著降低受试者HCT,增加MCHC的可能原因为:一方面瑜伽运动可能引起血液中循环儿茶酚胺、促红细胞生成素和睾酮等激素含量发生变化,导致循环红细胞数量发生变化[16];另外,瑜伽运动后受试者自由基的生成减少及红细胞的抗氧化能力升高可能是引起受试者HCT、MCHF变化的另一重要原因[14]。
红细胞分布宽度(RDW)是一种定量测量红细胞大小变化的方法,呈现形式为红细胞体积大小的变异系数,在临床常用来诊断是否存在缺铁性贫血状态,在实际应用中还可将其用来作为反映机体的机能状况指标。RDW升高反映红细胞遭到破坏,如溶血性疾病和营养缺乏,包括铁、维生素B12和叶酸缺乏症。最近的研究表明,高水平的RDW与心脏衰竭、冠状动脉疾病和肺动脉高压患者不良心血管预后的风险之间存在高度相关。运动训练可减少慢性心力衰竭患者的RDW和促红细胞生成素浓度,此外高水平的RDW与运动能力降低有关[17]。林文弢等研究显示,4周递增负荷运动训练能显著增加女大学生RDW水平[13]。本研究结果显示,与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后受试者的RDW显著性降低(P<0.05)。结合红细胞系统的其他指标的变化,我们发现仅有MCHC、RDW在单次力竭运动(瑜伽练习前)和瑜伽练习后均发现显著变化。由此可知,瑜伽运动能在一定程度上提高机体红细胞系统功能,在众多的指标中,MCHC、RDW可作为评定隐形肥胖女大学生瑜伽练习前后机体红细胞功能变化的敏感指标。
WBC又称为免疫细胞,作为血液中的极为重要的有形成分,其数量和形态的正常维持与机体的健康密不可分。白细胞系统与氧化应激之间存在相关,研究表明,高血糖诱导的氧化应激可介导炎症反应加强[18]。运动影响WBC的变化,并受运动强度和持续时间的影响。Natale等之前报道,有氧训练和抗阻训练均会导致健康机体WBC计数发生变化[19];相比之下,Nieman等人发现训练有素的自行车运动员经连续或间歇性骑行运动后,WBC并未发生变化[20]。本研究选取隐形肥胖女大学为研究对象,瑜伽练习前进行力竭运动,我们发现受试者白细胞系统中的WBC、LYM%、中性粒细胞(GRA)%、GRA均显著性增加(P<0.05),表明单次力竭运动引起隐形肥胖女大学生白细胞系统激活,起着对机体运动能力的保护性抑制作用。
长时间高强度锻炼会降低机体免疫力,而有规律的中等强度锻炼有利于免疫能力提高[21]。本研究结果显示,18周瑜伽练习后,与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后受试者安静时的WBC、GRA%、GRA显著性升高(P<0.05);瑜伽练习后进行同等形式的力竭运动测试,与力竭运动前安静时比较,力竭运动后受试者的LYM%、GRA%显著性升高(P<0.05)。表明18周瑜伽练习能适度激活免疫系统,对提高机体的免疫系统水平具有积极作用,除了安静时WBC升高,还表现为进行同种力竭运动后WBC变化幅度降低,其中主要起作用的是GRA变化。瑜伽运动引起机体白细胞系统变化的原因可能为:瑜伽运动导致机体的交感神经的活性下降,神经末梢激素物质的释放减少,迷走神经功能活动增强,最终降低机体完成同等运动强度时机体的反应性,提高机体各个系统的兴奋阈值,提高免疫系统能力。
在血小板系统中,最常用的三个重要参数为平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)及血小板计数(PLT)。平均血小板体积大小反映血小板的功能,平均血小板体积增大说明年轻的血小板较多。PDW是反映血小板体积变化差异的指标,该值越大表明血小板体积变化差异较大。在一定范围内,PLT、MPV、PDW之间共同调节维持血小板系统的稳定。近年来,血小板的作用在运动医学领域也得到了广泛应用[22]。Colkesen Y等研究显示,血小板体积的增加是血小板激活的一种公认的替代标记,血小板活跃程度可能成为决定中距跑步成绩的一个重要因素[23]。Alis R等发现,MPV是长时间运动中机体耐力表现的预测因子[24]。血小板可能有助于提高运动表现的一个机制为通过在运动过程中减轻机体神经性疼痛和/或疲劳的产生[25]。武宝爱等研究不同运动形式对男大学生血液流变性及血小板功能的影响,研究结果显示,长时间有规律运动能增加男大学生外周血中NOS活性和NO含量,起到活化血小板的功能,而急性有氧或无氧运动均导致NOS活性降低,NO含量减少,最终抑制血小板的功能[26]。本研究探讨瑜伽练习对隐形肥胖女大学生血小板系统的影响,结果显示,与瑜伽练习前安静时比较,瑜伽练习后安静时受试者的PDW、MPV显著性降低(P<0.05)。表明18周瑜伽练习对隐形肥胖女大学生血小板数量无显著影响,却能显著抑制血小板功能。这对于维持机体较好的血流动力学状态、防止血栓形成等具有重要的现实意义。瑜伽练习抑制隐形肥胖女大学生血小板功能增强的机制可能为机体儿茶酚胺特别是去甲肾上腺素释放有关,此外NO含量增加可能也参与其中[24]。此外,研究显示,红细胞可分泌二磷酸腺苷(ADP),机体局部产生低浓度的ADP在短时间内即可引起血小板的活化,造成粘附性和聚集率增加,那么瑜伽练习对瑜伽初习者血小板功能的影响是否与红细胞的这一功能变化有关还有待进一步研究。
4.2瑜伽练习能提高隐形肥胖女大学生的红细胞系统功能,表现在RDW、MCHC安静值的变化。RDW、MCHC可作为评定机体瑜伽练习前后机体红细胞功能变化的敏感指标。
4.3瑜伽练习能提高隐形肥胖女大学生的免疫系统水平,其中主要起作用的是GRA变化;此外还能显著抑制血小板功能。