低氧训练对肥胖群体身体成分和有氧耐力的影响

付丽娟李星谕

（1.吉林体育学院 吉林 长春 130022；2.长春光华学院 吉林 长春 130033）

随着生活水平的改善，肥胖成为一个社会性问题。据统计，截至2019年年底中国的平均肥胖率达12%左右，肥胖总人数高居世界第一位。肥胖带来的不仅是体型的变化，还带来了健康危机，据统计，中国现有超过2亿高血压患者、9700万糖尿病患者，有80%的家庭人均食盐和食用油摄入量超标，“减肥”成为人们的口头禅。

运动是减肥的重要途径，但对于现代人而言，高强度的运动并不适合所有人群，人们的运动爱好与习惯仍然受到身体机能、生化环境、生活方式的限制。近年来，低氧干预在减重、调节认知、改善运动功能等方面的作用得到了认可，越来越多的研究表明低氧训练可以增强人体的抗缺氧生理反应，增强机体有氧运动能力。同时，低氧中等强度运动可以避免运动过度带来的机体损伤，易于被肥胖者接受。基于此，本文选取2019年2月至2019年12月招募的20名健康肥胖男性志愿者作为研究对象，旨在探讨低氧训练对肥胖群体身体成分和有氧耐力的影响，为肥胖控制和运动选择提供理论参考。

1、资料与方法

1.1、一般资料

2019年2月至2019年12月，招募20名健康肥胖男性志愿者作为研究对象，随机分为观察组和对照组，每组10例。观察组年龄18-28岁，平均22.3±2.8岁，身高 168-182cm，平均 173.1±3.1cm，体重 82-94kg，平均 87.4±3.6kg；对照组年龄 18-29 岁，平均 22.5±2.6岁，身高 169-181cm，平均 173.4±3.2cm，体重80-95kg，平均87.0±3.4kg。两组受试者一般资料无明显差异，有可比性，P＞0.05。

1.2、纳入标准

（1）18-30周岁的男性；（2）符合 WHO界定的肥胖标准：身体质量指数(Body Mass Index，简称BMI)30.0-34.9kg/m2为1级肥胖，BMI指数35.0-39.9kg/m2为 2级肥胖，BMI指数＞40.0kg/m2为 3级肥胖；（3）无吸烟史、酗酒史；（4）无严重疾病史；（5）知晓实验目的、流程，自愿参与；（6）入组前接受常规健康体检，确认身体情况正常。

1.3、实验方法

（1）观察组。

在低氧环境中进行中等强度的自行车运动练习，具体如下：

①人工低氧环境

模拟海拔高度设置为2300m，氧浓度15.9%，利用传感器实时监控训练室内的氧气、二氧化碳浓度，确保受试者及指导人员的安全。

②训练方法

受试者进入训练室后，先热身10min以适应环境，然后以65%V02max强度进行自行车运动训练，每次持续60min，每周训练5次，共持续1个月。实验过程中，由运动营养师指导受试者的饮食与营养补充。

（2）对照组。

受试者在常规氧量环境中接受自行车运动训练，训练方式、强度、持续时间与观察组相同，饮食与营养补充与观察组相同。

1.4、观察指标

分别于运动前和运动后1个月对比两组的身体成分，包括血脂代谢指标，红细胞、血红蛋白、红细胞比容，有氧耐力水平等。

（1）身体成分和血脂代谢检测。

使用DBA-450人体成分分析仪检测受试者空腹状态下的身体成分，检测项目包括体重、体脂、肌肉量、BMI。为减少进食对检测结果的影响，于每天15:00-17:00进行检测，受检者在测量前排空大小便。

（2）血脂代谢指标。

使用血脂分析仪检测血清总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白，使用酶比色法检测。

（3）红细胞、血红蛋白、红细胞比容检测。

检测前禁食12h，清晨抽取肘静脉血2ml，取1ml进行抗凝处理，然后使用WD-5000全自动血液分析仪检测红细胞总数、血红蛋白浓度、红细胞比容。

（4）有氧耐力水平。

包括最大摄氧量与3000m跑成绩测试。最大摄氧量使用便携式心肺功能测试系统进行检测。

1.5、统计学方法

使用SPSS 23.0处理数据，计数资料使用%表示，进行x2检验，计量资料使用x±s表示，进行t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2、结果

2.1、干预前后两组身体成分变化

干预后，两组体重、体脂、肌肉量均显著改善，且观察组改善更为明显，与对照组相比差异显著，P＜0.05（见表1）。

表1 干预前后两组身体成分变化

2.2、干预前后两组红细胞、血红蛋白、红细胞比容变化

干预后，观察组红细胞计数、血红蛋白含量分别为（5.2±0.1）×1012/L个、147.7±4.2 g/L，对照组红细胞计数、血红蛋白含量分别为（4.7±0.6）×1012/L 个、139.6±3.1 g/L，P＜0.05（见表2）。

表2 干预前后两组红细胞、血红蛋白、红细胞比容变化

2.3、干预前后两组血脂代谢水平变化

干预后，观察组血清总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇分别为 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均显著下降且显著低于对照组，P＜0.05（见表 3）。

表3 干预前后两组血脂代谢水平变化

2.4、干预前后两组最大摄氧量及3000m测试成绩变化

干预后，观察组最大摄氧水平为 （55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成绩为（829.4±22.4）s，与对照组相比，P＜0.05（见表 4）。

表4 干预前后两组最大摄氧量及3000m测试成绩变化

3、讨论

低氧训练模式由美国学者Levine于1991年提出，近年来该模式不断完善，可分为以下几种：（1）低住高练，即运动者生活在相当于海拔2500m左右高度的低氧环境中，但在常氧环境下进行训练，这样可以发挥低氧环境对机体的刺激，还可以避免高原训练不能提高运动强度、运动者恢复能力差的问题；（2）高住低练，即运动者生活在常氧条件下，但在相当于海拔2500m左右高度的低氧环境中进行训练，这样的周期性训练可以发挥低氧和运动对机体的双重刺激；（3）间歇性低氧暴露，即通过低氧仪器模拟不同海拔高度的低氧环境，对运动者给予脉冲式的低氧刺激，进而增强其抗缺氧能力和有氧代谢能力。

有研究认为，随着海拔高度的上升，氧气含量逐渐降低，人体的各种成分如脂肪、基础代谢率、肌肉含量等都会发生变化，这一系列变化可以使人体氧气运转系统变得更加有效。也有研究指出，利用人工方式模拟高原低氧环境可以使人体产生特殊的生物学效应，再加之运动本身制造的低氧效果，能够充分开发人体潜力，使机体产生抗缺氧适应，进而增强机体有氧耐力水平。也有研究认为，低氧训练对人体成分、运动能力的改善机制是增强血液运氧能力、激发骨骼肌中的氧化酶的活性和增强肺功能。

在本研究中，从两组运动的结果来看，干预后，两组体重、体脂、肌肉量均显著改善，且观察组改善更为明显，与对照组相比差异显著，说明与常氧运动相比，低氧运动更有助于减轻受试者的体重、BMI等指标，其原因可能为：（1）当机体消耗的能量小于摄入的能量时，剩余能量会以体脂的形式储存起来，进而增加机体体重，若减少对高脂热能的摄取并加强运动训练，机体必然要动员一部分体内脂肪保持能量平衡。当运动者处于低氧环境中并从事长时间运动时，其能量摄入减少，同时在低氧环境中进行运动锻炼会加大身体负担，增加机体耗氧量，过量耗氧会使机体将体内脂肪氧化有助于体脂消耗，进而有效减轻体重、体脂和BMI；（2）低氧环境下的运动会促进肌纤维增粗，促使机体将摄入的能力分配到肌纤维生长上，进而促进机体肌肉量的增加。这一结果与同类报道相接近，谢宜轩等实施了肥胖大鼠低氧运动训练，结果发现低氧运动对肥胖大鼠减重有显著效果，低氧运动组的大鼠体重为258.1±11.2g，远低于常氧运动组的269.2±13.5g。

通过对低氧训练改善运动者血代谢的效果进行观察，发现干预后，观察组红细胞计数、血红蛋白含量分别为 （5.2±0.1）×1012/L个、147.7±4.2 g/L，对照组红细胞计数、血红蛋白含量分别为（4.7±0.6）×1012/L 个、139.6±3.1 g/L，P＜0.05，而红细胞比容则无明显变化。这表明，低氧环境下的训练可以调节运动者的血代谢，其机制为：运动者在低氧分压的刺激下血液中促红细胞生成素的浓度上升，这会刺激骨髓造血组织释放大量红细胞，进而提升血液中血红蛋白与红细胞计数的浓度，血红蛋白作为血液中氧的载体，其含量的上升又会进一步提升运动者的有氧耐力。同时，观察组运动者红细胞比容并无明显变化，说明运动者血红蛋白含量、红细胞计数的升高并未引起血液黏稠性的增加，低氧环境下的运动具有良好的安全性。

目前，血脂异常是诸多肥胖者普遍面临的问题，若血脂控制不理想，还有可能引起动脉粥样硬化、冠心病、周围血管病等问题。在本研究中，我们对低氧训练改善运动者血脂状态的效果进行了观察，结果发现干预后，观察组血清总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇分别为 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均显著下降且显著低于对照组，P＜0.05，说明低氧运动相比于常氧运动更有助于将血脂代谢指标维持在低水平，其原因为：（1）在长时间的锻炼下，机体脂肪动员减少，使得血脂水平下降；（2）低氧环境导致胰岛素样生长因子、瘦素、儿茶酚胺等水平上升，间接降低了脂质摄入与代谢，也降低了细胞内脂肪含量。这一研究结果也与同类报道相接近。王航平等对低氧训练针对肥胖群体的减脂作用进行了meta分析，结果发现低氧训练组与常氧训练组在体脂率、血液总胆固醇水平方面的差异具有统计学意义。

体质差、运动能力不强是当代人面临的普遍问题，肥胖群体上述问题尤为突出，在本次研究中我们还对低氧训练改善运动者运动耐力的效果进行了观察，结果发现干预后，观察组最大摄氧水平为（55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成绩为（829.4±22.4）s，与对照组相比，P＜0.05，表明低氧运动可以有效增强肥胖者的有氧耐力水平，这与受试者血代谢指标、身体成分的变化密不可分。

综上所述，结合本次研究的结果，可以认为低氧训练有助于改善肥胖群体的身体成分，增强其有氧耐力，值得推广应用。