郭吟 陳佩杰 陳文鶴

上海體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)學(xué)院（上海 200438）

隨著生活水平的提高和生活方式的改變，兒童青少年肥胖發(fā)生率快速增長。兒童青少年肥胖一方面受到遺傳因素的影響，另一方面，不良的飲食習(xí)慣和運(yùn)動量不足更促進(jìn)了肥胖的發(fā)生、發(fā)展［1］。調(diào)查顯示，兒童青少年期肥胖會增加其成年肥胖的危險度。40%的肥胖兒童將成為肥胖青少年，75%～80%的肥胖青少年成人后仍將肥胖［2］。肥胖不僅影響兒童青少年的健康，對心血管、呼吸功能產(chǎn)生長期的慢性損傷，延續(xù)至成人期產(chǎn)生持續(xù)危害，還容易引起高血壓、糖尿病、冠心病等相關(guān)疾病［3］，成為發(fā)生代謝綜合癥的主要危險因素［4］。已有研究發(fā)現(xiàn)，肥胖兒童青少年可能已經(jīng)存在脂代謝紊亂和胰島素抵抗［5］。適宜的有氧運(yùn)動可提高脂肪代謝酶活性，促進(jìn)脂肪分解與利用，抑制脂肪合成，從而逐漸消除體內(nèi)堆積的脂肪，改善脂代謝。同時，運(yùn)動可使機(jī)體的機(jī)能能力得到一定程度的提高，促進(jìn)健康。適宜的運(yùn)動是否可以改善肥胖兒童青少年脂代謝紊亂和改善胰島素抵抗尚缺乏深入研究。本研究以126名肥胖兒童青少年為研究對象，4周內(nèi)采用球類、游泳、健身操等多樣化、趣味性、長時間中小強(qiáng)度的有氧運(yùn)動方式，觀察運(yùn)動前后其身體形態(tài)指標(biāo)和血液生化指標(biāo)以及血胰島素的變化，為肥胖兒童青少年運(yùn)動減肥提供實驗依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2007～2009年參加上海巔峰運(yùn)動減肥夏令營、缺乏體育活動的126名（男64名，女62名）體脂率＞30%［6］的肥胖青少年，年齡8～17歲。經(jīng)體格檢查和運(yùn)動負(fù)荷試驗，排除心血管系統(tǒng)功能不全者。所有受試者與家長在實驗前均簽署知情同意書。按性別和年齡分別分為男、女兒童組（8～12歲）和男、女少年組（13～17歲）4組。

1.2 測試指標(biāo)與方法

1.2.1 身體形態(tài)指標(biāo)及測定方法

分別于入營前和4周運(yùn)動減肥后出營時測量受試者身體形態(tài)指標(biāo)，包括身高、體重、脂肪體重、腰圍、臀圍、大腿圍、體脂率，并計算身高體重指數(shù)[ body mass index，BMI，體重（kg）/身高（m）2]、腰圍身高比、臀圍身高比和大腿圍身高比。身高、體重、脂肪體重、體脂率測量采用日本COMBI WELLNESS公司的Combi Fitness Station人體成分分析儀，圍度測量采用皮尺法。兩次身體形態(tài)指標(biāo)測定由同一人完成。

測試腰圍時，受試者自然站立，兩臂交叉抱于胸前，兩足并攏。將帶尺經(jīng)臍上0.5 cm處水平環(huán)繞一周，取呼氣結(jié)束時的測量值。測試臀圍時取臀大肌最突起處的水平周長。大腿圍取臀紋線最低點水平環(huán)繞一周的長度。

1.2.2 血液生化指標(biāo)及測定方法

分別于入營第1天和出營前1天清晨，空腹采集受試者同側(cè)肘靜脈血3 ml，測定胰島素（FIN）、血糖（FBG）和血脂四項，即總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C），計算HDL-C/LDL-C比值。采血使用一次性負(fù)壓靜脈血樣采集器，血液采集后室溫靜置30 min，而后以2500 r/min離心15 min提取血清，將血清樣本送上海長海醫(yī)院血液生化檢驗科測試。

1.3 運(yùn)動減肥的操作程序

入營第1天進(jìn)行運(yùn)動負(fù)荷試驗和體格檢查，包括常規(guī)身體形態(tài)、安靜血壓、安靜心率、坐位體前屈、閉眼站立時間、簡單反應(yīng)時、肺活量、安靜心電圖。結(jié)合受試者的健康狀況和運(yùn)動負(fù)荷試驗結(jié)果，確定其運(yùn)動強(qiáng)度，以心率為運(yùn)動強(qiáng)度監(jiān)控指標(biāo)，靶心率=安靜心率+心率儲備×20%～40%（心率儲備=最高心率－安靜心率）［7］。

為減輕運(yùn)動對肥胖兒童青少年下肢關(guān)節(jié)的不良影響，選擇以游泳為主結(jié)合快走、慢跑、健美操、籃球、羽毛球等運(yùn)動項目。每天運(yùn)動2次，每次運(yùn)動持續(xù)時間2～2.5 h，每30 min運(yùn)動后休息5 min。每次運(yùn)動前進(jìn)行15～20 min準(zhǔn)備活動，運(yùn)動后進(jìn)行5～10 min整理活動，以防止運(yùn)動損傷和肌肉酸痛的發(fā)生。遵循循序漸進(jìn)的原則，使運(yùn)動強(qiáng)度和持續(xù)時間逐步達(dá)到運(yùn)動處方的設(shè)計要求。運(yùn)動中不限量供應(yīng)配制的含鈉、鉀、鈣等離子的運(yùn)動飲料。每周運(yùn)動6天，安排一次旅游或參觀訪問。由專職教練指導(dǎo)具體運(yùn)動，專業(yè)醫(yī)務(wù)人員實施運(yùn)動醫(yī)務(wù)監(jiān)督，并利用polar表遙測心率實時監(jiān)控運(yùn)動強(qiáng)度，以保障安全，有效地進(jìn)行運(yùn)動減肥。

根據(jù)年齡、體重，利用Harris-Benedict公式估算受試者基礎(chǔ)代謝率，計算其每日總熱能生理需要，由專業(yè)營養(yǎng)師制定個體化的食譜方案。保證足量蛋白質(zhì)供給，適當(dāng)減少高脂肪、高熱量食物的攝入，增加蔬菜和水果供應(yīng)。碳水化合物約占總能量的55%～65%，蛋白質(zhì)約占10%～15%，脂肪約占20%～35%［8］。一日三餐熱量配備比例約為3:4:3。注意必需脂肪酸、必需氨基酸、維生素等營養(yǎng)素的供給。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

統(tǒng)計血液指標(biāo)時，剔除了有明顯問題的個別指標(biāo)，如發(fā)生溶血和無法解釋的明顯不正常指標(biāo)等，因此，男性兒童組減少6例，女性兒童組減少1例。減肥后測試指標(biāo)的變化幅度=∣減肥后數(shù)值－減肥前數(shù)值∣，變化率 = （減肥后數(shù)值－減肥前數(shù)值）÷減肥前數(shù)值×100%。所有測試數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，使用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包對減肥前后數(shù)據(jù)進(jìn)行配對t檢驗分析，P < 0.05為差別具有顯著性意義，P < 0.01為差別具有非常顯著性意義。

2 結(jié)果

2.1 運(yùn)動減肥前后形態(tài)指標(biāo)的變化

如表1和表2所示，4周運(yùn)動減肥后，無論男性還是女性肥胖兒童青少年，其體重、BMI、體脂率、脂肪體重、腰圍、臀圍、大腿圍、腰圍身高比、臀圍身高比、大腿圍身高比均較減肥前顯著下降（P < 0.01）。4周后，男性兒童組身高從（150.66±10.73）cm 增 加 到（151.10±10.84）cm，有非常顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.01）。男性少年組、女性兒童組、女性少年組身高顯著增加（P < 0.05）。

4周運(yùn)動減肥后，受試者體脂率下降和脂肪體重變化最明顯。男性兒童組體脂率下降了26.00%，男性少年組下降了23.27%。女性下降幅度略低于男性，女性兒童組下降了21.72%，女性少年組下降了20.37%。圍度方面，腰圍變化最大，其下降幅度排序為女性少年組（18.60%）>男性兒童組（14.65%）>女性兒童組（14.46%）>男性少年組（12.68%）；其次是大腿圍，其下降率依次為男性兒童（13.60%）、男性少年（8.41%）、女性兒童（11.94%）、女性少年（10.70%）；臀圍下降幅度分別為男性兒童（10.29%）、男性少年（8.21%）、女性兒童（6.64%）、女性少年（8.04%）。

表1 肥胖兒童組運(yùn)動減肥前后身體形態(tài)指標(biāo)的變化

表2 肥胖少年組運(yùn)動減肥前后身體形態(tài)指標(biāo)的變化

2.2 運(yùn)動減肥前后血液指標(biāo)的變化

表3和表4顯示，運(yùn)動減肥前男性少年組和女性兒童組FIN平均值超過正常范圍，減肥后大幅度下降（P < 0.01），均值恢復(fù)至正常范圍。肥胖兒童青少年TG、TC、LDL-C非常顯著性下降（P < 0.01）；女性受試者和男性少年組FBG顯著降低（P < 0.01），男性兒童組FBG從（4.6±0.5）mmol/L下降到（4.5±0.5）mmol/L，但無統(tǒng)計學(xué)意義。各組HDL-C變化均不明顯（P > 0.05），而HDL-C/LDL-C比值升高有非常顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

表3 肥胖兒童組運(yùn)動減肥前后血液指標(biāo)的變化

表4 肥胖少年組運(yùn)動減肥前后血液指標(biāo)的變化

3 討論

3.1 運(yùn)動減肥前后體重的變化

本實驗中，運(yùn)動減肥前后體脂率下降較體重更明顯，說明采用長時間中小強(qiáng)度的有氧運(yùn)動進(jìn)行減肥對體內(nèi)脂肪的動用效果明顯。脂肪分解時必須要有充足的氧供應(yīng)［9］，不能存在無氧代謝，因為無氧代謝產(chǎn)物乳酸可以抑制脂肪的動員和分解［10］。因此每次運(yùn)動必須保證足夠的持續(xù)時間。體內(nèi)分解脂肪的酶的活性一般在運(yùn)動后20分鐘才逐漸提高［11］，隨著運(yùn)動時間延長，脂肪供能比例增加［12］，可以產(chǎn)生較好的減肥效果。

體脂率變化明顯大于體重變化，這是由于缺乏體育活動的肥胖兒童青少年，運(yùn)動過程中肌肉運(yùn)動不同程度地增加肌肉體積和重量［13］，使瘦體重增加，抵消了一部分因脂肪體重明顯下降引起的體重變化。因此不能單純根據(jù)體重變化評價運(yùn)動減肥效果。體脂率變化更直觀反映體內(nèi)脂肪的增減情況。

我們在4周運(yùn)動減肥過程中結(jié)合合理的飲食控制，受試者肥胖程度明顯下降。根據(jù)營養(yǎng)學(xué)原則制定飲食方案，既保證了基本需要，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于減肥前的攝入量。4周后，受試者體內(nèi)脂肪減少，瘦體重有一定增長，表明運(yùn)動減肥的強(qiáng)度和飲食控制量并不影響肥胖兒童青少年生長發(fā)育水平。

多年運(yùn)動減肥實踐表明，對于中、重度和極重度肥胖兒童青少年，減肥速度控制在4周5～10kg是安全可行的，經(jīng)長期隨訪，絕大多數(shù)受試者均已降到并穩(wěn)定保持在正常體重范圍，且生長發(fā)育正常。4周運(yùn)動減肥后，各組受試者身高增長均有顯著性差異。盡管增長幅度有限，但由于兒童青少年處于生長發(fā)育的旺盛時期，一致性的身高變化易產(chǎn)生顯著差異。

3.2 運(yùn)動減肥后身體圍度的變化

本實驗中，腰圍變化最明顯，大腿圍次之，臀圍再次。圍度下降率的差異表明運(yùn)動過程中體內(nèi)脂肪的動員存在部位差異。體內(nèi)不同部位脂肪在相同的體溫條件下熔點不同，臀部和大腿部脂肪除作為能量儲存之外，尚有機(jī)械緩沖的作用［14］，一般熔點較高，甚至在正常體溫下仍是固態(tài)，因而這些部位的脂肪動員速率較慢；運(yùn)動中體內(nèi)脂肪動員的程度不同可能還與其在運(yùn)動中的體溫差異有關(guān)。腰腹部位于人體的中心部位，溫度相對較高［15］，而臀部和腿部遠(yuǎn)離中心部位，溫度較低。有研究通過紅外熱像分析正常青年體表溫度分布［16］，測出青年男女腹部溫度分別為34.8±0.6℃和34.9±0.9℃，而股后區(qū)溫度低于腹部，為34.2±0.5℃和33.5±0.7℃。肥胖者由于皮下脂肪豐富，體表溫度略低于正常體重的人［17］，但同樣存在部位差異；脂肪動員的部位差異還可能與其血液供應(yīng)有關(guān)。與臀部和大腿部比較，腹部脂肪組織血液供應(yīng)最豐富，動用最容易，因此，臀部和大腿部皮下脂肪動用稍慢于腹部脂肪。

3.3 運(yùn)動減肥效果評價指標(biāo)的排序

分析運(yùn)動減肥前后身體形態(tài)指標(biāo)變化的程度可知，體脂率變化最明顯。體重與BMI變化一致。兒童青少年正處于生長發(fā)育的旺盛時期，瘦體重增加可能使體重變化低于體脂率變化。因此，我們認(rèn)為評價運(yùn)動減肥效果和評定肥胖程度應(yīng)首選體脂率，BMI不是評價肥胖程度和運(yùn)動減肥效果的理想指標(biāo)。

腰圍比、臀圍比和腰臀比被認(rèn)為是評價身體形態(tài)的常用指標(biāo)［18］，腰圍和臀圍絕對值在評價身體形態(tài)中已很少應(yīng)用。因為腰圍、臀圍與身高相關(guān)，腰圍/身高、臀圍/身高比值可反映身體形態(tài)變化。因此腰圍身高比和臀圍身高比是評價身體形態(tài)的有意義的指標(biāo)。腰臀比顯然不能很好評價身體形態(tài)［19］。大多數(shù)肥胖青少年腰臀比在正常值范圍內(nèi)，而其它多項指標(biāo)與正常人相比存在明顯差別［20］。本實驗的受試者運(yùn)動減肥后腰臀比明顯下降，這可能與腹部脂肪動用明顯快于臀部脂肪，運(yùn)動減肥后腰圍下降明顯而臀圍變化落后于腰圍有關(guān)。盡管腰臀比變化明顯，也不說明減肥效果與身體形態(tài)的明顯改善。

3.4 運(yùn)動減肥對空腹血糖、血胰島素、血脂的影響

肥胖者由于攝食過多，血糖容易升高［21］。血糖高引起胰島素分泌增加［22］，使肥胖者血胰島素濃度高于正常人。肥胖初始階段，體內(nèi)通過分泌胰島素調(diào)節(jié)血糖，使血糖仍維持在正常水平［23］。而胰島素含量持續(xù)增加，可能導(dǎo)致其分泌功能和生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)一步降低，直至出現(xiàn)胰島素抵抗（Insulin Resistance，IR）［24］及代謝綜合征。本研究中，126名肥胖兒童青少年減肥前空腹血糖均在正常范圍，血糖水平通過升高胰島素得以維持正常。入營時肥胖兒童青少年空腹血胰島素明顯升高，說明肥胖兒童青少年已經(jīng)存在胰島素抵抗的現(xiàn)象。4周運(yùn)動減肥后，胰島素濃度顯著下降，原本異常的男性少年組和女性兒童組胰島素水平降至正常范圍，敏感性改善。研究顯示，胰島素敏感性改善多與有氧代謝能力提高同時發(fā)生［25］。這進(jìn)一步證明，運(yùn)動減肥使胰島素功能良好變化對于調(diào)節(jié)改善糖代謝，降低并發(fā)糖尿病的危險性，改善IR有重要意義。

肥胖者常伴有血TG、LDL-C升高，HDL-C下降［26］。過高的LDL-C和過低的HDL-C都不利于脂肪的運(yùn)輸和利用。長時間運(yùn)動可以降低血清TG、LDL-C，提高HDL-C的水平，改善血脂代謝［27］。本研究中，4周運(yùn)動減肥后，肥胖兒童青少年TG、TC、LDL-C顯著下降，但HDL-C變化不明顯。適當(dāng)延長運(yùn)動減肥時間，對改善HDL-C可能有明顯效果。判斷運(yùn)動減肥后血脂的改善情況還需同時參考HDL-C/LDL-C比值。本研究的肥胖兒童青少年HDL-C/LDL-C比值升高有統(tǒng)計學(xué)意義，說明運(yùn)動減肥對改善血脂有效。

4 結(jié)論

肥胖兒童青少年已經(jīng)存在一定程度的脂類代謝紊亂傾向和胰島素抵抗傾向，為期4周中小強(qiáng)度的運(yùn)動減肥結(jié)合適量飲食控制明顯降低了肥胖兒童青少年血胰島素水平，不同程度地改善了其血脂和各項身體形態(tài)指標(biāo)，其中體脂率和脂肪體重下降最顯著，可作為評價減肥效果的首選指標(biāo)。肥胖兒童青少年早期運(yùn)動干預(yù)對促進(jìn)其健康具有重要意義。

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