有氧运动干预对超重肥胖大学生减脂效果的Meta分析

黄胜贤 姚绩伟 陈思渝

(广西师范大学体育与健康学院 广西桂林 541006)

肥胖症属于慢性代谢疾病之一［1］。进入21世纪以来，肥胖症发生率在一些发达国家和经济发展良好的城市一直以较快速度增长［2］。目前，我国成人超重者占比为24.4%，肥胖者占3.01%［3］。体重指数（Body Mass Index）简称BMI，根据BMI指数可以鉴定一个人的肥胖程度和健康水平［4］，我国成人的BMI在24.0～27.9 之间为超重，BMI≧28为肥胖。21世纪以来，我国大学生超重和肥胖现象日益严重，身体素质和机能呈持续下降的趋势，心理健康问题也受到了极大的考验与挑战［5］。因此，预防和控制肥胖症已成为亟待解决的新任务。

肥胖产生的原因是食物相对摄入量与消耗之间的不平衡，过剩的能量以脂肪的形式储存起来［6］。而运动对于身体成分具有改善作用［7］，因此，可通过运动干预来达到减脂的目的。持续性的有氧运动一直被认为是安全有效的减肥方式［8］，长期有规律性的有氧运动可以加速人体对脂肪的氧化［9］，改善血脂成分［10］。John 研究认为，减脂人群应采用有肌肉群参与的运动形式；运动强度应从较低的范围开始（50% VO2max，60% HRmax），然后逐步提高运动强度；运动时间每次至少大于20 min，逐步提高到45～60 min；每周运动频率为5～7 次［11］。肖哲等［12］研究还发现，经过10 周的有氧运动，能有效改善超重和肥胖大学生的体重和身体成分。然而，目前关于有氧运动对超重和肥胖大学生的干预方案并不统一，干预结果较差。

因此，该文通过检索国内外关于有氧运动干预对超重和肥胖大学生体重、身体成分影响研究的文献，通过Meta 分析，为超重和肥胖大学生运动减脂时科学选择有氧运动方法提供理论依据和实践参考。

1 研究对象的选取

该研究遵循系统综述和Meta分析优先报告的条目PRISMA声明以及Cochrane工作手册要求进行［13］。

1.1 文献纳入与排除标准

根据考克兰数据库的PICOS（Population-Intervention-comparison-Outcome-study）原则制定检索策略与纳入排除标准，以便筛选出与主题词最相关的文献［14］。

1.1.1 调查对象

（1）受试对象为超重/肥胖大学生；（2）受试者除肥胖以外没有任何影响实验研究的疾病。

1.1.2 干预措施

（1）实验组以有氧运动干预为主；（2）对照组不进行运动干预。

1.1.3 结局指标

采用身体成分、体重作为结局指标。

1.1.4 排除标准

（1）综述、动物实验；（2）干预前后数据不完整的文献；（3）文献质量评分较低的文献。

1.2 文献检索方法

1.2.1 检索数据库

从Web of Science、PubMed、Cochrane Library、中国知网、万方、维普等数据库进行文献的检索与筛选。

1.2.2 检索词

通过PubMeb、Web of Science、Cochrane Library、中国知网等数据库，检索截至2022年11月4日，国内外公开发表的文献。以“有氧”或“有氧运动”或“有氧健身”或“有氧锻炼”和“体重”或“身体成分”和“减肥”或“减脂”或“超重”或“肥胖”和“大学生”为中文检索词进行检索；以 ＂aerobic＂ OR ＂aerobic exercise＂ OR ＂aerobic training＂ OR ＂endurance exercise＂ AND ＂obese＂ OR＂overweight＂ OR ＂corpulence＂ OR ＂fat＂ OR ＂adiposis＂AND ＂university student＂为英文检索词进行检索。

1.2.3 文献的筛选与资料提取

由2 名研究员通过计算机检索相关数据库，根据纳入标准与排除标准对文献进行初步筛选，对符合要求的文献进行全文阅读，对于判断结果不一致而产生分歧的文献，由第三名研究者决定。对于符合最终纳入要求的文献进行数据的提取，包括作者信息、年份、研究对象、运动处方、结局指标。

1.3 文献质量评价

采用RevMan 5.4 软件的考克兰（Cochrane）偏倚风险评估工具［15］，从7 个评价项目上对文献偏倚风险进行评价，对每条指标采用“低偏倚”“高偏倚”和“不清楚”进行判定。此过程由2名研究员独立完成，存在分歧的文献由第三名研究者决定是否评分。

1.4 模型选择

采用I2检验判断各研究的异质性高低。若P＞0.1，I2＜50%，则认为同质性良好，采用固定效应模型进行分析；若P＜0.1，I2≧50%，则认为存在高度异质性，选择随机效应模型［16］。若Meta分析结果异质性过大，则进行敏感性分析、亚组分析。

2 结果

2.1 文献筛选结果及流程

通过计算机检索相关数据库，共获得文献1 774篇，利用Endnote X9 软件进行文献的除重后获得文献682 篇。通过阅读题目和摘要初步获得英文文献13篇，中文文献24篇，然后对文献进行全文阅读，最终纳入中文文献8篇，英文文献2篇（见图1）。

图1 文献筛选过程

2.2 纳入文献基本特征及干预实验设计

该文共纳入了12 项研究结果（10 篇文献），调查对象基本为肥胖的大学生，只有1 篇文献为超重的大学生。纳入文献中均记录了完整的运动干预措施。10 篇文献的数据指标均报告完整，所有文献对于随机分配隐藏方法均未清晰描述，只有1 篇文献描述了随机方法［17］；纳入的文献对实验者、实验人员和结局指标是否实施盲法均未提及；纳入的文献整体存在一定的偏倚性。总体而言，纳入的10 篇文献质量中等（见表1）。

表1 纳入文献的信息及运动干预设计

2.3 Meta分析的结果及偏倚性检验

2.3.1 有氧运动对超重肥胖大学生体重的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-6.54，95%CL＝-9.44～-3.65，Z＝4.43，P＜0.00001，具有统计学意义。如图2所示，菱形小方块落在无效线左边，既利于运动干预组，又和无效线不相交，表明有氧运动对于超重肥胖大学生的体重具有改善作用。并对体重进行egger检验，P＞|t|＝0.021，P＜0.05，提示存在发表偏倚。

图2 有氧运动对超重肥胖大学生体重的Meta分析

按干预周期（见表2）对其进行亚组分析，结果显示，不同干预周期的分组存在高度异质性。剔除邹卫国［20］的研究后，干预周期≥16的异质性检验结果显示，不存在异质性（I2＝0，P＝0.83）；而干预周期＜16 周的异质性检验结果显示，I2＝92%，P＜0.00001，整体效应量P＝0.32，并且与无效线相交，不具有统计学意义，表明干预周期时间长短是体重的异质性来源。

表2 不同有氧运动干预周期对超重肥胖大学生体重的影响

2.3.2 有氧运动对超重肥胖大学生体脂率的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-2.08，95CL%＝-4.51～-0.34，P＝0.09，不具有统计学意义。对其进行敏感性分析，剔除单个研究后，合并效应量MD 的范围在-3.15～-1.24 之间，I2的范围在93%～97%之间，P 值的范围在0.004～0.230 之间，发现Chiu的单一研究［26］影响了Meta分析的合并结果，即异质性来源，将其剔除后，Meta 分析结果基本稳定，敏感性较低。进行Meta 分析，结果显示，合并效应量MD＝-3.15，95CL%CL＝-5.30～-1.01，I2＝94%，Z＝2.89，P＝0.004，具有统计学意义，并且菱形小方块与无效线不相交，表明有氧运动在一定程度上能减轻超重肥胖大学生的体脂率（见图3）。

图3 有氧运动对超重肥胖大学生体脂率的Meta分析

2.3.3 有氧运动对超重肥胖大学生BMI的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-1.51，95%CL＝-2.35～-0.67，Z＝3.51，P＝0.0004。如图4 所示，菱形方块落在无效线左边，并且和无效线不相交，表明有氧运动在一定程度上可以减轻超重肥胖大学生的BMI 指数。对BMI 进行egger 检验，P＞|t|＝0.239，P＞0.05，提示不存在发表偏倚。

按干预周期（见表3）进行亚组分析，干预周期≥16的亚组异质性检验结果显示异质性较低（I2＝26%，P＝0.26）；干预周期＜16 周的亚组异质性检验结果显示，研究存在高度且显著的异质性（I2＝91%，P＜0.00001），表明干预周期可能是影响BMI指数的异质性来源。

2.3.4 有氧运动对超重肥胖大学生全身脂肪含量的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-3.28，95%CL＝-7.21～-0.65，P＝0.10，不具有统计学意义。对其进行敏感性分析。剔除单个研究后合并效应量MD 的范围在-4.56～-1.96 之间，I2的范围在96%～97%之间，P 值范围在0.02～0.32 之间，发现Chiu［26］的单一研究影响了Meta分析的合并结果，即异质性来源，通过将其剔除后，Meta分析结果基本稳定。结果显示，合并效应量MD＝-4.56，95%CL＝-8.52～-0.60，I2＝96%，P＝0.02，具有统计学意义，表明有氧运动能减轻超重肥胖大学生的全身脂肪含量（见图5）。

图5 有氧运动对超重肥胖大学生全身脂肪含量的Meta分析

2.3.5 有氧运动对超重肥胖大学生瘦体重的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-3.48，95%CL＝-5.90～-1.06，Z＝2.82，P＝0.005。如图6所示，菱形落在无效线左边，并且和无效线不相交，表明有氧运动在一定程度上可以减轻超重肥胖大学生的瘦体重指数。对瘦体重进行egger 检验，P＞|t|＝0.131，P＞0.05，表示研究不存在偏倚。

图6 有氧运动对超重肥胖大学生瘦体重的Meta分析

依据干预周期（见表4）对其进行亚组分析，干预周期≥16的亚组异质性检验结果有低度异质性（I2＝0%，P＝0.33），且不具有统计学意义；干预周期＜16周的亚组异质检验结果存在中度异质性（I2＝46%，P＝0.11），表明干预周期是影响瘦体重指数Meta分析结果的异质性来源。

表4 不同有氧运动干预周期对超重肥胖大学生瘦体重的影响

2.3.6 有氧运动对超重肥胖大学生腰臀比的影响

Meta 分析结果显示，合并效应量MD＝-0.05，95%CL＝-0.07～-0.03，Z＝5.62，P＜0.00001，表明有氧运动能有效降低超重肥胖大学生的腰臀比指数。对腰臀比进行egger检验，P＞|t|＝0.047，P＜0.05，提示存在发表偏倚（见图7）。

图7 有氧运动对超重肥胖大学生腰臀比的Meta分析

由于纳入文献过少，对其进行敏感性分析。剔除单个研究后合并效应量MD 的范围在-0.04～-0.06 之间，I2的范围在14%～91%之间，结果不稳定，研究发现Chiu［26］的单一研究影响了Meta分析的合并结果，即异质性来源，通过将其剔除后，Meta 分析结果基本稳定。

3 讨论

3.1 有氧运动干预对于体重的改善作用

肥胖是引起高血压［27］、心血管疾病［28］和多种慢性疾病发生的重要因素，同时随着经济的发展和社会的进步，我国肥胖和超重人群已跃居全球第一［29］，因此，肥胖已经严重威胁到我国成人和青少年的身体健康和生活质量。而有氧运动一直是安全有效的减肥方式。该文研究结果显示，有氧运动干预对超重肥胖大学生的体重具有显著性的改善作用。周长根等［30］研究发现，对肥胖和超重的大学生进行为期8 周（40 min/d）的慢跑有氧运动，干预周期结束后，大学生体重分别降低了7 kg和9 kg以上。李慧君等人［31］对30名肥胖大学生进行了2 个学期的有氧运动干预，干预形式包括有氧健身操、慢跑、跳绳、太极拳等，干预完成后，男、女肥胖者各自减重量分别在7 kg和8 kg以上。Sun J等［32］研究发现，对150 名体重为（72.87±8.45）kg 的肥胖男大学生进行持续8周的有氧跑，干预结束后，男大学生体重降低了4 kg 以上。Meta 分析结论与上述研究结果一致。《中国人群身体活动指南》建议中国成人每周进行150～300 min中等强度的有氧运动［33］，能加速机体对脂肪的消耗、提高机体的基础代谢，并有效改善人体肥胖的状况。

3.2 有氧运动干预对于身体成分的改善作用

当能量的摄入大于消耗时，会导致机体肥胖，即发生能量正平衡效应［34］，其潜在机制是机体糖、脂肪代谢发生紊乱［35］，减肥减脂则需要打破这种平衡。有研究表明，长期进行规律性的有氧运动能有效提高肥胖患者的能量代谢水平［36］，有氧运动可以大量动员脂肪氧化供能，降低脂肪细胞体积，以达到减肥的目的［37］。何波等［38］对34 名肥胖女大学生进行了为期16 周的有氧舞蹈啦啦操，干预周期结束后，女大学生的BMI 指数、全身脂肪含量、体脂率、腰臀比都得到显著性改善。颜庆等［39］研究显示，对23名肥胖和38名超重的大学生进行为期18 周的有氧健身跑，可以显著降低BMI、体脂重、体脂百分比。Meta分析结果与上述结果一致，有氧运动干预对于身体成分具有改善作用。

为了验证结果的稳定性，通过敏感性分析发现，Chiu［26］的一项随机对照实验（低强度组）纳入Meta分析合并结果时，结果稳定性较差，且合并全身脂肪含量和体脂率的Meta分析结果不具有统计学意义（P＞0.05），剔除此篇文献后，合并全身脂肪含量和体脂率的Meta分析结果稳定，且具有统计学意义（P＜0.05），表明有氧运动干预能有效改善超重肥胖大学生的全身脂肪含量和体脂率。进一步分析此篇文献发现，在运动干预实验中其他干预措施都相同的情况下，运动强度的大小对身体成分的改善效果可能存在差异（高强度组＞中等强度组＞低强度组）。Houmard［40］研究发现，在相同运动量的情况下，中等强度的有氧运动更有利于脂肪的消耗。此外，齐刚等人［8］研究发现，在运动量和运动周期相同的情况下，在有氧运动期间结合抗阻练习，对腹部脂肪和内脏脂肪的消耗比单纯的有氧运动更为显著，心肺功能和最大摄氧量的提升也更为明显。但同时进行力量训练和长时间的有氧训练可能会导致肌肉力量增长的减少，造成适得其反的结果［41］。有氧运动除了对BMI指数、体脂率、体脂重量等成分具有改善效果外，对血脂（甘油三酯、胆固醇）、血胰岛素、皮质醇等激素也有明显的改善效果［24］。因此，有氧运动对身体成分具有明显的改善作用，对体内的激素水平和心肺功能的提高也均有一定的影响，而且采取不同的运动处方设计，对于身体成分改善程度也会产生不同的效果。

3.3 不同的运动处方设计对于减脂效果的改善作用

运动处方，通过有计划的经常性锻炼达到健身或预防疾病的目的［42］。完整的运动处方设计包括运动目的、运动形式、运动强度、运动时间、运动频率、注意事项等6 项内容［43］。对体重、BMI 指数、瘦体重分别进行亚组分析，发现运动干预周期的时间长短可能是影响Meta 分析结果和干预效果的因素，由于纳入文献的随机对照实验的运动处方设计问题和纳入文献较少，并未采取其他分组对体重、身体成分等结局指标进行亚组分析，讨论其他潜在的异质性来源。运动干预周期是属于运动处方中持续时间设计的一环，持续时间包含运动时间、运动频率、运动周期3个设计因素，这3个因素的设计会对干预结果产生不同的影响［44］。潘丽英等［45］人对25 名中度和25 名重度肥胖的学生进行了为期6 周（每周5 次、50min）的有氧运动干预，6 周运动干预周期结束后，两组的体重质量、BMI指数、脂肪含量、体脂率显著低于运动干预前，差异具有极显著性。罗雪婷等［18］人安排7 名肥胖大学生进行为期8 周的慢跑有氧运动，8 周运动干预结束后，学生的体重、BMI 指数、体脂率、脂肪指数均发生显著改善。陈乐琴等人［19］对23 名肥胖女生大学生安排了为期16 周的有氧健身操，干预周期结束后，实验组与对照组相比，体重、BMI指数、脂肪含量、体重百分比发生了显著性变化。因此，通过对运动干预处方持续时间中3 个子因素的不同设计，都能对体重、身体成分起到改善作用。

此外，运动强度也是运动处方设计中的重要一环。Houmard［36］研究发现，在相同运动量的情况下，中等运动强度的有氧运动更有利于改善人体的代谢异常，并认为中等运动强度更有利于人体内脂肪的消耗。Chiu等人［26］招募了48名肥胖大学生，采用随机分组的形式将他们分成大强度组、中等强度组、低强度组，并让其进行为期12 周的有氧跑，其余干预措施保持一致，干预周期结束后，体重、身体成分等指标改善程度显示，强度越大的组别改善效果越好（高强度组＞中等强度组＞低强度组）。通过上述研究发现，中等运动强度及以上强度对于健康效应的提高更为显著。美国运动医学学会（ACSM）将有氧运动强度设为3种强度标准，即小强度为个体HRmax 的40%～50%；中等强度为个体HRmax的65%～70%；大强度为个体HRmax 的80%～95%，其中HRmax＝207-0.7×年龄（岁）［42］，该研究所纳入的随机对照实验多为中等运动强度［17-27］，即50%～75%HRmax或心率达到130～150次/min。

综上所述，合理的运动处方设计极其重要，对于减脂减肥的大学生来说，运动处方中的运动强度应达到中等运动强度，此强度下利用脂肪供能的能力较强，即50%～75%HRmax 或心率达到130～150 次/min，运动周期至少8 周，每周3～5 次，每次持续时间30 min 以上，体重和身体成分会得到显著的改善效果。运动形式可以采用有氧健身操、有氧舞蹈啦啦操和武术等有氧运动，代替枯燥乏味的有氧跑，一样可以达到相同的运动效果，提升运动的趣味性和持久性。

3.4 研究的局限性与展望

3.4.1 研究的局限性

该研究纳入的文献数量有限，文献质量评价处于中等水平，可能会影响Meta 分析的结果。且未能将男女大学生进行区分研究，合并结果可能存在一定偏倚。

3.4.2 展望

未来的有氧运动干预研究应更多地从运动的强度、时间、运动量、频率和运动形式的设计出发，探讨有氧运动干预对于改善身体成分、体重的剂量效应，为提高人体健康效应提供证据。

4 结语

有氧运动干预对超重和肥胖大学生的体重、BMI、体脂率、瘦体重、腰臀比、体脂百分比含量具有改善作用。该研究认为，对于提高改善效果而言，有氧运动干预应持续至少8 周，每周3～5 次，每次训练30 min 以上，运动强度应达到中等运动强度，即50%～75%HRmax或运动心率时达到130～150次/min。