不同运动方式对超重肥胖男大学生体成分及肺功能的影响

罗雪婷, 刘 健, 李风雷

(东华理工大学 体育学院，江西 南昌 330013)

由于久坐不动的生活方式和缺乏充分的体力活动，大学生超重肥胖问题已经引起了广泛关注[1]。有报告指出，女大学生有更好的健康意识，更注意体重控制，保持较低的热量摄入；相反，男大学生不太关注自己的体重[2]。肥胖引起腹肌过度紧张，损害膈肌活动，脂肪沉积造成肺弹性和肺功能下降[3]。通气受限和相关呼吸不适导致肥胖患者运动耐受不良，运动能力进一步下降。适当的运动训练可改善通气效率，减少呼吸疲劳，提高运动表现[4,5]。但是，减少身体脂肪最有效的运动策略尚未确定，不同训练方式对肺功能的影响还存在争议。

一般认为，传统的有氧运动在能量消耗上效率更高。也有研究认为，高强度间歇训练能同时提高有氧和无氧代谢能力，脂肪氧化能力更强[6]。Tjφnna等发现，高强度间歇训练和有氧运动对于降低体重和脂肪含量的效果一样[7]。由此可见，对于高强度间歇训练能更有效降低脂肪含量这一观点还存在争议，不同运动方式对肺功能的影响还需进一步观察。因此，本研究将探讨不同运动方式对超重肥胖男大学生体成分和肺功能的影响差异。

1 对象和方法

1.1 研究对象

从招募的52名男大学生受试者中筛选超重肥胖对象。根据WHO推荐的亚洲成人超重肥胖标准(BMI在23～24.9 kg/m2为超重，BMI在25～29.9 kg/m2为肥胖，BMI≥30 kg/m2为严重肥胖)，共有23名受试者入选(BMI为24～29 kg/m2，年龄19～23岁，每周运动时间不足60 min，无哮喘、急性炎症、心血管疾病，6个月内体重变化<10%，不吸烟)。将受试者随机分为3组，所有成员不限制饮食，但进行健康饮食教育，同时要求运动组成员熟悉自行车、跑步机等器械，并至少在干预前2小时避免运动、进食和摄入咖啡因。实验程序获得学院审查委员会批准，所有参与者签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 体成分测定

受试者禁食至少3 h，着轻便服装，测量身高和体成分。采用人体成分分析仪(BCA-1B，清华同方)测量体重、BMI、体脂率、腰臀比、瘦体重、内脏脂肪指数等。

1.2.2 肺功能测试

使用肺功能测试仪(FGC-A，安徽电子科学研究所)进行肺功能测试。受试者取立位，完成至少3次可接受的最大用力呼气动作，取最大值，记录1秒钟肺活量(FEV1)、用力肺活量(FVC)、呼气峰流量(PEF)、MVV/BSA(单位体表面积最大通气量)实测值及与预测值之比。

1.2.3 运动干预

有氧运动组受试者每周进行5次运动，每次40～60 min，共8周，完成40次训练。高强度间歇训练组每周进行4次运动，每次40～46 min，共8周，完成32次训练(参考Dor-Haim等人运动方案[10])。第1周，有氧运动持续时间为40 min，每1周加5 min，直到达到50 min。每次训练包括5 min无阻力热身以及5 min整理活动。基于最大心率百分比(% HRmax)确定个体运动强度，有氧运动组为50%～75% HRmax，高强度间歇训练组为80%～90% HRmax和55%～70% HRmax交替进行。使用Polar心率表(RS100，博能)监测心率，心率表设定规定强度范围，警报声提醒受试者在预定范围内进行训练。

1.3 数据处理

所有结果以平均数±标准差(M±SD)表示。使用SPSS 22.0软件进行统计分析。在相同的时间状态(干预前和干预后)下比较各组变量，使用单因素ANONA检验，测试方差齐性，使用Dunnett事后多重比较。配对样本t检验用于比较干预前后各组变量。P<0.05为有显著性差异，P<0.01为有极显著差异。

2 研究结果

2.1 干预前受试者基本情况

如表1所示，各组之间年龄、身高、体重、BMI、内脏脂肪指数、FEV1、FVC、PEF、MVV/BSA均未出现显著性差异(P>0.05)，表明本实验中分组方案符合随机分组的基本要求。

表1 干预前各组受试者基本情况(M±SD)

2.2 干预后体成分及肺功能相关指标的变化

如表2所示，与干预前相比，高强度间歇训练组干预后体重、BMI、腰臀比、内脏脂肪指数均明显下降，有极显著差异(P<0.01)，体脂率的下降有显著差异(P<0.05)；有氧运动组体重、BMI、体脂率、内脏脂肪指数均明显下降，有极显著差异(P<0.01)，腰臀比的下降有显著差异(P<0.05)。运动干预两组之间比较，体成分各指标均无明显差异(P>0.05)，但有氧运动组体重、BMI、体脂率下降趋势更多。与对照组相比，运动两组干预后体重、BMI、内脏脂肪指数变化均有极显著差异(P<0.01)，在体脂率上，高强度间歇组与对照组有显著差异(P<0.05)，有氧运动组有极显著差异(P<0.01)，在腰臀比变化上，仅有氧运动组有显著差异(P<0.05)。

训练后高强度间歇组和有氧运动组FEV1(%预测值)、FVC(%预测值)、FEV1/ FVC(%)、PEF(%预测值)、MVV/BSA较其运动前均有上升趋势，但仅FEV1(%预测值)有显著差异(P<0.05)，其他各指标在统计上并无显著性差异(P>0.05)。干预后两运动组与对照组相比，FEV1(%预测值)均有显著差异(P<0.05)，其他各指标虽高于对照组，但并无显著差异(P>0.05)。

表2 干预后各组受试者体成分及肺功能变化(M±SD)

3 讨论

本研究中，与非训练的对照组相比，干预两组的训练方案对于改善体成分都有一定的效果，有氧运动组体重、BMI、体脂率的下降趋势要比高强度间歇训练组明显一些。这可能与不同运动方式降低体重和脂肪含量的机制不同有关。一般认为，有氧运动时以脂肪消耗为主要的供能形式，高强度间歇训练时的能量代谢物质来源几乎为糖。但越来越多的研究认为，不应以此判断有氧运动更有利于降重减脂，因为高强度间歇训练降低体脂率的机制可能不在于高强度运动过程中的脂肪消耗，而在于提高了日常生活和中等强度运动中身体氧化脂肪的能力[8]。当然，这一机制还有待进一步证实。

Johnson等比较了不同运动方式对轻度至中度血脂异常的超重受试者的影响发现，经过6个月持续强化运动后，对于代谢综合征的改善，高强度间歇训练与有氧运动均优于相应的对照组，而不同运动组相比并无显著性差异[9]。Earnest等发现，在6周持续运动后，高强度间歇训练和有氧运动在改善代谢综合征危险因素的数量上效果相似，在VO2max上，两组均有显著的改善效果[10]。鉴于运动效果受到各种因素(如性别、年龄、健康状况和运动类型)的影响，大样本的比较实验、更多的分析方法才能得出有意义的结论；此外，目前对“高强度训练”中强度的规定也并不统一，大多数研究中的高强度并没有达到高于有氧阈的强度。考虑到这些限制以及目前的数据样本量，本研究无法认为有氧运动干预方案在降低超重肥胖男大学生体重和体脂率上更具优势。

Azad等发现，正常人群的肺功能测试中，平均FEV1值和FEV1/FVC比值均超过预测值的90%，而肥胖导致FEV1、FVC、FEV1 / FVC比值、呼气峰流量和肺总量逐渐下降[11]，这与本研究的结果相似，超重肥胖男大学生的平均FEV1值、FVC值、FEV1/FVC比值均低于预测值的85%。8周运动训练明显改变了平均FEV1实测值与预测值之比，这与成年肥胖男子和肥胖儿童肺功能的运动干预研究结果相一致[12,13]。在病态肥胖受试者中，胃成形术提高了FEV1、FVC、肺残气量和肺总容量，相反，体重增加导致FEV1和FVC下降[14]。因此，本研究中FEV1改善可能是对运动训练的早期适应，体重减轻幅度不足可能是肺功能提升不明显的主要原因。

目前，本研究有一定的局限性。首先，肺功能的测试需要参与者的自愿合作，数值较低的结果有时可能是由于缺乏充分配合，并不一定表明用力肺活量或最大通气量降低。其次，研究没有测量气体扩散率和运动氧饱和度，以评估运动中的心肺功能。最后，仅依靠静态肺功能测试来判断运动的改善效果，可能并不敏感。因此，本研究结果需要在未来更长时间、更大群体中得到证实。

4 结语

高强度间歇训练和有氧运动都可以作为超重肥胖大学生的干预方式，以减轻体重和降低体脂率。缺乏运动和超重肥胖会损害FEV1和FVC，而适当的运动可以部分改善FEV1，这是由于呼吸肌功能增强所致。然而，未来还需要大量样本的运动研究验证其效果。考虑到肥胖超重大学生久坐不动的生活方式和对运动的低亲和力，与单调的有氧运动相比，更具时间效率和有效性的高强度间歇训练可能会增加锻炼的依从性。在本研究中，虽然不能确定高强度间歇训练的一般优势，但考虑到其效率和黏着力，建议高强度间歇训练作为运动干预计划的组成部分，还可尝试选择较高和较低运动强度的组合，以期相关的能量代谢参数最大化，预防超重肥胖带来的代谢性疾病和呼吸系统疾病。此外，努力改变校园体育文化和环境，提供营养健康的食品，帮助学生缓解情绪压力，都有助于运动干预策略的制定和实施。