陈 莹 刘江龙
肥胖症运动处方的研究进展与现实问题*
陈 莹1刘江龙2
(1.广西国际壮医医院康复医学科,广西 南宁 530201;2.湘西自治州人民医院心内三科,湖南 吉首 416000)
对肥胖症康复运动处方的制定与实施的研究现状以及存在的问题进行综述。
肥胖症;康复;运动处方
肥胖症是一种以体内脂肪过度蓄积和体重超常为特征,由遗传因素、环境等多种因素相互作用所引起的慢性代谢性疾病[1]。近30年,肥胖症患病率明显增加,目前我国居民的超重率和肥胖率分别为32.1%和9.9%[2]。一项发表在新英格兰医学杂志上的研究发现近25年来超重与肥胖与全球400万人口死亡相关,俨然已成为全世界都面临的公共卫生问题,肥胖既是一个独立的疾病,也是许多慢性疾病的主要危险因素[3]。
运动处方是由康复医师、康复治疗师、社会体育指导员或医生等专业人员依据参加体育活动者的年龄、性别、个人健康信息、医学检查、体育活动的经历,以及心肺耐力等体质健康测试结果,用处方的形式,制定系统化、个性化的运动指导方案。本文主要对肥胖症康复运动处方的制定与实施的研究现状以及存在的问题等方面做一综述。
众所周知,运动可作为预防及治疗肥胖的主要手段,我国是率先开展运动疗法的国家之一,《皇帝内经》是最早的文字记载,如“五禽戏”“导引”、气功等流传至今,运动训练已广泛用于各种慢性病康复[4]。随着人们对运动益处的理解不断加深,运动是治疗各种疾病的良方,促使学者对运动处方的可能性产生了兴趣[5]。运动处方的概念最早是在1950年提出的[6]。刘纪清是我国运动处方研究的先行者,率先提出运动处方运动指导方案[7];刘琴芳于2002年把减肥运动处方的四要素做了详细的概述[8];与此同时,朱卫东等人总结了我国肥胖患者的运动处方特点,并对制定方法进行了分析[9];王正珍于2009年详细地介绍运动处方的基础理论知识,从而为制定糖尿病、脑卒中、心血管疾病、骨质疏松症等慢性病运动处方提供了科学依据[10];步斌于2010年在中国循证医学杂志上总结了运动处方的发展,运动处方在我国已经达成共识[11]。
肥胖是由于遗传、营养过剩、摄食中枢的功能异常、内分泌异常和药物副作用等因素引起,而康复运动在肥胖治疗中具有药物不可替代的关键作用。在血脂代谢方面,李发炘[12]等通过对大鼠进行游泳运动说明运动可以提高脂蛋白脂肪酶、肝酯酶等,从而改善血脂代谢。有研究显示[13],运动时交感-肾上腺轴被激活,血浆中肾上腺素、去甲肾上腺素分泌增加,可提高血浆脂蛋白酶的活性,脂蛋白酶是人体水解甘油三酯的关键酶,促进甘油三酯的乳糜和极低密度脂蛋白的分解利用,从而降低血脂。在神经内分泌方面,目前研究的领域主要有瘦素、神经肽Y,脑肠肽和肥胖抑制素等[14]。此外,肥胖常与高胰岛素血症共存,主要表现为胰岛素抵抗,同时也是肥胖导致糖尿病发生主要机制,进而引发一系列的代谢综合征。所以肥胖与胰岛素抵抗的研究成为了热点问题之一,相关研究发现脂肪组织通过脂肪因子分泌肿瘤坏死因子、白介素-6以及炎症因子,使加速胰岛素抵抗发生丝氨酸磷酸化,影响了酪氨酸磷酸化,从而抑制胰岛素信号的传导,导致胰岛素抵抗的发生[15]。刘世强[16]等研究表明急、慢性游泳运动均能改善胰岛素抵抗状态、降低胰岛素抵抗大鼠的Gal-3表达,从而改善胰岛素抵抗。在能量代谢方面,龚文辉[17]等通过对饮食诱导的肥胖大鼠进行8周的有氧运动后发现有氧运动可以促进棕色脂肪产热,影响全身能量代谢,从而减轻体重。肥胖最主要的原因是由于摄入的能量大于消耗的能量,然而当机体运动时需要消耗大量的能量,主要参与供能的物质为糖类和脂肪,而不同的运动形式、运动强度以及持续时间等都会影响其供能的比例。如短距离的赛跑冲刺,主要以糖酵解功能为主;长时间的马拉松运动,主要以糖类和脂肪一起供能,因此运动可以调节能量代谢。在改善机体成分方面,赵述强[18]等通过实验发现运动对肥胖大鼠体成分产生了良好的干预效果。金媛[19]等通过对肥胖大学生进行为期6周的有氧运动说明运动可以改善身体成分。也有研究发现有氧运动可以改善血管弹性,提高心肌收缩力,改善心肺功能,提高生活质量[20]。此外运动还可以改善可改善超重/肥胖儿的血管内皮功能[21]。
运动处方的制定需遵循一些基本原则。①安全性原则:安全性是首要原则,肥胖人群由于下肢负荷过重,注意保护患者的膝关节,切勿因急于追求效果而进行无计划的增加运动量,从而出现心脑血管和骨关节病变,因此必须保证在安全范围内进行运动,勿超出安全限度,以确保安全。②有效性原则:为了减重及提高全身耐力水平,运动处方的强度必须达到能够消耗脂肪和改善心肺功能的有效强度,即达到有效的靶心率范围,如果超过这个范围上限,就可能出现危险,这个运动强度或界限,称为安全界限。而达到这个范围的下限,才开始有效,称为有效界限,安全界限和有效界限之间,就是运动处方安全而有效的范围。③个体化原则:由于每个人的身体条件千差万别,因而制定运动处方的内容也各不相同,如性别、年龄和健康状况的差别,是否伴有慢性病以及疾病性质和程度的差异等,不同疾病、同一疾病的不同时期、同一个人的功能状态下运动处方应有所不同。④全面原则:人是一个整体,不能单一强调耐力训练,还要结合抗阻训练、柔韧性运动以及平衡能力的训练等,应遵循全面身心健康的原则,注意维持人体生理和心理的平衡,已达到“全面身心健康”的目的。
在运动处方开始实施之前,首先要进行运动前评估,通过运动前问卷调查、医学检测、体适能测试评估其运动能力以及运动安全性,以帮助设计安全的运动强度,这也是运动处方的实施的前提条件。具体评估为:①健康信息筛查:了解有无心血管及其他脏器疾病史、家族史,通过调查每日活动情况了解其体力活动水平;②医学指标检查:心率、血压、心电图、血脂、血糖、尿酸、人体成分分析;③运动风险评估:自身状况问卷评估;专业的运动危险分层筛查评估;④体质测试评价:体姿态、形体指标、心肺耐力、肌肉力量、柔韧性、平衡力、弹跳力。
运动方式的选择因人而异,必须针对自身的身体情况、兴趣爱好、运动风险以及合并并发症等方面选择。国内外大量研究显示步行、骑自行车、打球、游泳、健身操等多种有氧运动方式对减轻体重及降低体脂率的有效性,只要消耗能量大于饮食摄入能量均导致体重下降[22-25]。有氧运动作为燃烧脂肪的核心运动,但并不能改善肌肉含量,而联合抗阻运动不仅显著改善肥胖人群的身体形态、身体成分以及脂肪含量,同时还可以提高肌肉含量[26-27]。近些年来高强度间歇性运动成为提倡的一种减肥运动,主要的优点可以是花更少的时间燃烧脂肪,有研究显示高强度间歇性运动所需的时间比中等强度运动减少了大约40%[28]。Jelleyman等的荟萃分析发现在超重和肥胖的人群中,高强度间歇性运动可以显著降低体重,但与中等强度的持续训练相比则没有显著降低[29]。Turk等一项荟萃分析显示,与中等强度相比,高强度间歇性运动显著降低了身体脂肪的百分比,但在体重、BMI或腰围的减少方面,两者并无差异[30]。虽然高强度间歇性运动燃烧脂肪的同时缩短运动时间,但是运动危险系数高,对于缺乏运动以及合并其他疾病的肥胖人群注意防范运动风险。
运动强度的控制是制定整个运动处方的核心内容,直接关系到患者有效性及安全性。若运动强度太大,易加重骨关节的磨损及诱发心脑血管意外的风险;若运动强度太小,机体消耗热量少,不能达到有效的减重作用。因此,个体的肥胖程度、健康状况及身体素质、心肺功能、日常运动习惯等因素决定了运动强度的大小。测量运动强度可采用主观和客观两类方法,主观测量方法如国际体力活动问卷和自我疲劳程度分级;客观测量方法主要有心率(HR)、代谢当量(METs)、最大摄氧量储备百分比(VO2max%)、乳酸阈值 (LT)、有氧阈值( AeT)、最大乳酸稳态 ( MLSS)等[31]。肥胖症的康复方案中运动一般取中等强度,美国运动医学会对运动强度的分级标准:中等强度定义为 46%~63% VO2peak,64%~76% HRmax,40%~59% HRR,3.0~5.9 MET[32]。在不同运动强度下,摄氧量、运动心率以及肺通气量达到稳定所需要的时间与运动强度呈正相关,即运动强度越大,摄氧量、运动心率以及肺通气量达到稳定所需要的时间越长,当以25%VO2max的运动强度运动时,所有的能量代谢几乎都来于脂肪氧化;而当以65%VO2max的运动强度运动时只有50%的能量代谢来源于脂肪氧化,但是当运动强度继续增加到85%VO2max时,脂肪酸的供能比例反而下降[33-35]。同时有研究发现高强度间歇训练与中等强度持续训练对肥胖儿童身体成分和心血管功能影响的作用无明显差异[36]。美国运动医学会建议,低中强度的运动在改善机体功能状态和持久性不亚于高强度运动,并且使患者具有良好的心情,可以为逐步增加运动量铺路[37]。
从运动是糖原和脂肪的供能上分析,脂肪开始分解代谢在运动后30min达高峰,随着运动持续时间的延长,糖分解供能的比例逐渐减小,而脂肪分解供能的比例逐渐增大。运动初期(第10min),糖、脂肪分解供能的比例约为45%和55%,但到第90min时,糖分解供能的比例下降到20%水平,而脂肪分解供能的比例则提高到80%左右[38]。运动量的大小由持续时间和强度共同影响,强度大的运动时间适当缩短,强度较小的时间适当延长,肥胖人群的锻炼持续时间应该有灵活性,不同肥胖人群的合并症、生活、工作方式 、运动习惯都不同。
研究发现餐前运动可降低总能量和脂质摄入量,降低餐后高甘油三酯血症,而且在运动后的2h人们的食欲会下降,因此可减少食物的摄入[39]。
美国运动医学会(ACSM)建议的成年人每周参加中等强度体力活动至少150min可有效地防止体重增加,建议小量、短时、多次、累积完成效果更好[37]。因此,对于身体情况允许的肥胖患者,坚持每天运动的减重效果最佳。运动量决定能量消耗,并取决于运动时间和强度,运动量与健康/体适能收益之间存在量效反应关系(即健康/体适能益处随着体力活动的增加而增加),总运动量不少于500-1000METs·min/周,与更低的心血管发病率和死亡率密切相关[40]。
虽然大多数超重或肥胖的人倾向于选择运动作为首选的干预方法,但单靠运动并不能有效地达到最初减肥的目的,有证据表明肥胖是可以预防和治疗的,限制饮食和运动可以产生可以维持的减肥效果[41]。虽然运动对初期减重没有效果,但运动对维持通过饮食干预而达到的减重效果是很重要的。一项对493项研究的荟萃分析表明,饮食干预联合运动比单纯饮食限制的人更能保持减肥效果[42]。因此,中国成人超重和肥胖症预防控制指南推荐摄入热量女性1000–1200 kcal/天,男性1200–1600 kcal/天,或者减少摄入300-500kcal/天,考虑营养素均衡问题,不推荐极低能量膳食[43]。减重饮食的基本原则为低能量、适量优质蛋白、低脂肪,同时注意增加新鲜蔬菜和水果,防止营养素不均衡导致其他疾病的发生。此外注意培养肥胖者的运动兴趣,提高运动依从性,同时对肥胖者的生活方式进行调整,减少平时的静坐时间,保证足够的睡眠时间。
(1)目前绝大多数肥胖症运动处方的研究有一定的局限性,都是停留在制定运动处方的过程中,没有进行深入的探讨和实施的定量,没有明确指出肥胖患者每次运动需要消耗多少能量。(2)大部分临床医师对于运动医学知识了解不够深入,仍停留在笼统的让患者去运动1-2h阶段,没有针对患者的年龄、疾病的严重程度、合并症、运动能力等开具个性化的运动处方,比如肥胖患者由于下肢负荷过重,制定运动处方时应注意保护患者膝关节,尽量选择对膝关节损伤较少的运动。(3)肥胖患者本身存在依从性差,同时受到认识了解程度、环境经济条件等因素影响,不能坚持运动,以至于医师难以监控,从而不能对运动处方进行调整,影响运动的治疗效果。
美国心脏病学会曾提出,运动就如同每天需要服用的“药物”一样,应被视为一种预防性的医疗手段[44]。药物处方作为疾病的初始治疗,而运动处方可以作为药物处方治疗后的一种维持治疗,把肥胖运动处方落实到医嘱上,让肥胖症患者在肥胖专科医师或者康复医师、康复治疗师的指导下进行安全有效的运动。
目前肥胖症患病率与日俱增,康复运动是防控肥胖最经济、最有效的方法,但需确保运动过程中的安全性及有效性,切勿盲目运动,运动减肥后一定要坚持,持续性中等强度的康复运动是可以防止体重反弹,而且对减肥后的体重维持起着至关重要的作用。康复医师或者临床医师在开具运动处方时注意疾病的状态以及实施定量,同时配合饮食处方,可以达到更好的效果。
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Research Progress and Practical Problems of Exercise Prescription for Obesity
CHEN Ying, etal.
(Department of Rehabilitation Medicine, Guangxi International Zhuang Medical Hospital, Nanning 530201,Guangxi, China)
南宁市良庆区重点研发计划,项目编号:201921;自治区中医药管理局自筹课题,项目编号:C2020161。
陈莹(1980—),硕士,副主任医师,研究方向:医体结合康复。