袁凌燕,沈建華,郭娟娟,徐志標(biāo)
肥胖已成為危害人類健康的全球性公共衛(wèi)生問題,肥胖嚴(yán)重影響兒童生理、心理及社會等功能。國內(nèi)外兒童肥胖研究均提示兒童青少年肥胖超重率在不斷上升[1],其全球流行趨勢已引起高度關(guān)注[2]。我國每5年一次的全國體質(zhì)調(diào)研結(jié)果表明:中國的肥胖從20世紀(jì)90年代開始大幅增長,尤其北京、上海等大城市。中國青少年肥胖發(fā)展速度快于歐美發(fā)達(dá)國家[3,4],已經(jīng)接近世界發(fā)達(dá)國家水平。肥胖對兒童的身體形態(tài)、心肺機(jī)能及運動能力已構(gòu)成直接危害。
上海市學(xué)生肥胖居高不下引起關(guān)注,盡管采取多種措施,但效果仍不顯著。綜合分析以往青少年肥胖研究成果不難發(fā)現(xiàn),我國比較多地關(guān)注青春期肥胖干預(yù),忽視了青春啟動前期(9~11歲)是肥胖的易發(fā)階段。美國1999—2004年間兒童青少年肥胖研究數(shù)據(jù)顯示:6~11歲兒童組肥胖患病率及超重檢出率均高于12~19歲青少年組[5],日本的調(diào)查也顯示9~11歲兒童肥胖率增高明顯[6]。
另一個原因為干預(yù)的方法及周期問題,盡管干預(yù)方法較成熟,即從限制飲食減少能量攝入與適量運動增加能量消耗著手。但對于兒童少年處于生長發(fā)育期,如果嚴(yán)格控制飲食容易造成營養(yǎng)不良,從而影響正常生長發(fā)育,因此,短期內(nèi)減體重是不適宜的。而加強(qiáng)運動尤其是中低等強(qiáng)度的有氧運動仍是目前認(rèn)為的最安全有效的途徑。由于肥胖已經(jīng)影響到兒童的活動興趣與運動能力,提高肥胖兒童的運動參與興趣是影響干預(yù)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。基于此,本研究關(guān)注上海市9~11歲(肥胖高發(fā)的年齡段)肥胖小學(xué)生,采用趣味性有氧運動為主,配合適當(dāng)?shù)娘嬍承袨槌C正,觀察長期有氧運動對肥胖學(xué)生的身體形態(tài)、生理機(jī)能及運動素質(zhì)的干預(yù)效果,為增強(qiáng)肥胖兒童體質(zhì)和提供適宜可行的干預(yù)方法提供實驗依據(jù)。
上海市徐匯區(qū)某小學(xué)四年級學(xué)生(年齡9~11周歲)60名,其中體重正常學(xué)生26名,單純性肥胖34 名,肥胖對照組17名,肥胖干預(yù)組共17名(見表1)。依照2003年11月中國肥胖問題工作組推薦的“中國兒童青少年超重肥胖篩查BMI值分類標(biāo)準(zhǔn)[7]。
1.2. 1測試指標(biāo)及方法
實驗前后采用學(xué)生體質(zhì)健康測試系統(tǒng)、InBody 3.0人體成份分析儀、Suunto 6.0心率表,對60名學(xué)生進(jìn)行了身體形態(tài)指標(biāo):身高、體重、身體成分;身體機(jī)能:安靜心率、運動后即刻心率(50 m×8)、運動后3 min恢復(fù)心率、肺活量;身體素質(zhì):50 m×8(速度、耐力);立定跳遠(yuǎn)(下肢爆發(fā)力);實心球(上肢力量)、坐位體前屈(柔韌)、象限跳(靈敏協(xié)調(diào))進(jìn)行了測試。
1.2.2 運動方案
運動組進(jìn)行有氧運動為主,配合適當(dāng)?shù)娘嬍承袨槌C正。對照組除日常體育課之外,不進(jìn)行其他鍛煉。各種以有氧運動為內(nèi)容的趣味游戲。具體安排如下。
(1)運動時間及頻率:每周一至周四下午15:40開始,持續(xù)時間為40~60 min,共22周。
(2)運動強(qiáng)度:60%~70%HRmax。鍛煉時學(xué)生全程佩戴心率表,對運動強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測。[注:HRmax=220-年齡,經(jīng)測定,本實驗實際運動過程平均心率為(143.5±11.7)次/min]。
(3)運動形式:熱身部分(10 min ):慢跑和各關(guān)節(jié)預(yù)熱練習(xí)和伸展體操;基本部分(25~35 min):各種以有氧運動為內(nèi)容的趣味游戲:包括傳統(tǒng)的 “老鷹捉小雞” 、“竹竿舞”、“貼膏藥”、“跳房子”等,課題組也改編了如“小天使救人”、 “車輪滾滾”、“叢林大冒險”、“雙龍戲珠”等趣味性體育游戲;素質(zhì)練習(xí)(5 min ):仰臥起坐、負(fù)重仰臥起坐、縱跳、蹲起、仰臥舉腿等。放松部分(2 min)。
采用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,用均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差對各變量進(jìn)行描述,用獨立樣本T檢驗對不同組別、配對樣本T檢驗對干預(yù)前后之間差異進(jìn)行分析。
運動干預(yù)前,3組身高無顯著性差異。干預(yù)后,3組身高平均增加3~5 cm,3組之間身高增加無統(tǒng)計學(xué)差異。干預(yù)前肥胖組體重、BMI、體脂率均高于正常組,而肥胖對照組、干預(yù)組體重、BMI及體脂率無統(tǒng)計學(xué)差異。干預(yù)后,體重正常組體重均值增加了1.25 kg(P<0.05);肥胖對照組體重增加了3.17 kg(P<0.01);肥胖干預(yù)組體重增加了0.37 kg,前后無顯著性差異(P>0.05)。
干預(yù)前后,正常組、肥胖對照組BMI及體脂率無顯著性差異(自身對比)(P>0.05);肥胖干預(yù)組BMI均值降低了1.69 kg/m2(P<0.01)。肥胖干預(yù)組體脂率下降較明顯,達(dá)到5.29(P<0.01)。干預(yù)后,肥胖干預(yù)組BMI、體脂率低于肥胖對照組(P<0.05)。
干預(yù)后3組肌肉重量均有所提高,其中肥胖干預(yù)組增加較大,肥胖干預(yù)組提高了2.67 kg(P<0.01)(見表2)。
運動干預(yù)前肥胖對照組、干預(yù)組心率恢復(fù)率、肺活量指數(shù)(肺活量/體重)均低于正常組,肥胖對照組與干預(yù)組無統(tǒng)計學(xué)差異。運動干預(yù)前后,正常組、肥胖對照組心率恢復(fù)率、肺活量指數(shù)無顯著變化,肥胖干預(yù)組心率恢復(fù)率提高了2.48%(P<0.01),肺活量指數(shù)提高了6.91 ml/kg(P<0.01),均高于肥胖對照組(P<0.05)(見表3)。
干預(yù)前,除柔韌素質(zhì)與上肢力量外,肥胖對照組、干預(yù)組的速度耐力素質(zhì)、下肢爆發(fā)力、靈敏協(xié)調(diào)素質(zhì)均較正常組差。肥胖對照組與肥胖干預(yù)組干預(yù)前無統(tǒng)計學(xué)差異。干預(yù)后,3組各項素質(zhì)均有不同程度的提高,但肥胖對照組、肥胖干預(yù)組仍低于正常組,肥胖干預(yù)組均優(yōu)于肥胖對照組。
表3 運動干預(yù)前后生理機(jī)能指標(biāo)測定結(jié)果(N=60)Table Ⅲ Measurement Result of the Physiological Function Indexes before and after the Exercise Intervention (N=60 )
干預(yù)前后,3組各項素質(zhì)均有所提高,但正常組及肥胖對照組50 m×8、象限跳、坐位體前屈增加尚未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)差異,而實心球、立定跳遠(yuǎn)成績提高達(dá)到統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。而肥胖干預(yù)組50 m×8時間均值提高了0.18 s(P<0.05),肥胖干預(yù)組立定跳遠(yuǎn)提高較明顯,增加達(dá)到7.31 cm(P<0.01),肥胖干預(yù)組實心球提高了1.01 m(P<0.01),肥胖干預(yù)組象限跳提高了5.26個/10s,坐位體前屈肥胖干預(yù)組提高了2.89 cm(P<0.05)。干預(yù)后肥胖干預(yù)組各項成績均高于肥胖對照組(P<0.05)(見表4)。
表4 運動干預(yù)前后身體素質(zhì)指標(biāo)測定結(jié)果(N=60)Table Ⅳ Measurement Result of the Physical Fitness Indexes before and after the Exercise Intervention (N=60 )
我國中小學(xué)生尤其上海、北京等大城市肥胖率居高不下引起關(guān)注。黨中央國務(wù)院下發(fā) 《關(guān)于加強(qiáng)青少年體育增強(qiáng)青少年體質(zhì)的意見》(中央7號文件),提出具體改善措施。上海市政府推出《上海市學(xué)生健康促進(jìn)工程實施方案(2011-2015年)》,出臺的促進(jìn)學(xué)校體育和健康建設(shè)的行動計劃中明確提出,遏制學(xué)生超重、肥胖作為5年目標(biāo)之一[8],對于控制肥胖增長起到一定遏制作用。上海市教委2012年6月6日公布[9]上海中小學(xué)生的肥胖率5年來首降(比2010年下降了0.6%)。但肥胖率仍超出全國平均水平幾個百分點,青少年肥胖的控制還需加大力度。
我國研究多關(guān)注肥胖后干預(yù),沒有注意到青春啟動前期是肥胖的易發(fā)年齡段。人們很早就認(rèn)識到青春期的啟動與一定量的體重或體脂貯存有關(guān),曾試圖利用體內(nèi)脂肪儲量來判斷兒童青春期啟動的時間。究其原因是多方面的,這一階段學(xué)生的心理、生理以及家庭環(huán)境等多方面的原因造成了肥胖率的高發(fā)。首先,這一階段是學(xué)生生長發(fā)育的第二個高峰期,下丘腦—垂體—性腺軸活動加快,生長發(fā)育速度較快,觸發(fā)學(xué)生青春期的啟動,學(xué)生的食欲大增,體重和身高快速增長。其次,此時正是小學(xué)向初中階段過渡時期,身體各方面的全面生長發(fā)育使得學(xué)生對于各類營養(yǎng)物質(zhì)需求增加,再加上家長對孩子的生長發(fā)育和營養(yǎng)狀況,包括各種營養(yǎng)素攝入的重視,學(xué)生學(xué)習(xí)緊張、負(fù)擔(dān)加重,使得學(xué)生在攝入高熱量的同時缺乏運動,導(dǎo)致肥胖。此外,青春啟動前期兒童處于初中生心理和生理發(fā)生驟變的“前奏”階段,容易被忽視。另一個不容忽視的問題是——兒童少年的肥胖常表現(xiàn)為脂肪細(xì)胞的肥大伴增生,增生的脂肪細(xì)胞一般不會再消失,兒童時期就已經(jīng)超重或肥胖的人與成年后才開始肥胖的人相比,減肥的難度更大[10]。抓住兒童肥胖的關(guān)鍵年齡階段盡早入手,是目前控制超重肥胖的最好出路,對控制和預(yù)防兒童超重肥胖,乃至成年期肥胖及慢性病的發(fā)生具有重要意義。9~11歲正處于青春啟動前奏期,該時期是肥胖的高發(fā)年齡段也是多項身體素質(zhì)發(fā)展的敏感期,本研究從肥胖的早期階段入手,扼住肥胖的咽喉。
運動和飲食攝入限制在針對肥胖,特別是兒童肥胖的干預(yù)中是經(jīng)常被采用的兩種干預(yù)措施。單獨控制飲食時雖可降低總體重,但除脂肪組織減少外,肌肉等去脂體質(zhì)也會丟失,而且要使體重維持在已降低的較低水平或使體重進(jìn)一步降低,需要攝入能量更低的膳食,而極低能量膳食中的營養(yǎng)素往往不能滿足需要[11],對于處于生長發(fā)育階段的兒童,嚴(yán)格限制飲食是不可長期使用的方法,仍提倡采用有氧運動的安全有效方法。中低強(qiáng)度的有氧運動,機(jī)體的氧消耗量增加,運動后數(shù)小時內(nèi)氧消耗量仍比安靜水平時的氧消耗量大,另外,經(jīng)常參加鍛煉者比不經(jīng)常鍛煉者的靜息代謝率高;在進(jìn)行同等能量消耗的運動時,經(jīng)常鍛煉能更多地動員和利用體內(nèi)儲存的脂肪,更有利于預(yù)防超重和肥胖[11]。因此,本研究采取有氧運動為主,對肥胖學(xué)生及家長飲食進(jìn)行指導(dǎo),對攝食行為、食物烹調(diào)方式等進(jìn)行調(diào)整。由于肥胖兒童的運動水平低、運動能力差,對體育鍛煉缺乏足夠的信心與興趣。 所以在制定運動處方時,不僅要考慮到減肥的有效性,還需要考慮到活動內(nèi)容的趣味性。若采用傳統(tǒng)的慢跑、球類、素質(zhì)訓(xùn)練等方式,往往難以長期堅持,本研究結(jié)合肥胖兒童的生理和心理特點,將趣味性體育游戲作為肥胖兒童運動干預(yù)處方的主要內(nèi)容,受到學(xué)生的歡迎。不僅可以激發(fā)兒童的運動興趣,而且有助于肥胖兒童養(yǎng)成良好的運動習(xí)慣,也是本次試驗取得較好減肥效果的保證。本實驗再次證實了有氧運動減肥的有效性。從22周有氧運動的結(jié)果可以看出, 受試者的BMI、體脂均有了顯著性下降,表明受試者的肥胖程度有了較好的改善,而且增強(qiáng)了肥胖學(xué)生的運動素質(zhì)及機(jī)能。
對生長發(fā)育期的兒童少年減肥效果評定上需要根據(jù)相應(yīng)年齡段的生長發(fā)育特點及速度進(jìn)行綜合評價,生長發(fā)育期的兒童22周后,身高體重也會有所增長,因此本研究設(shè)立正常體重同年齡段的對照組進(jìn)行對照,不僅要自身前后對比,還應(yīng)和肥胖對照組進(jìn)行對比,避免進(jìn)入以單純地追求降低體重為目的的減肥誤區(qū)。對于中輕度肥胖兒童來說,在身高增長的同時,其體重值保持不變或者略有下降,可能其體內(nèi)的脂肪組織實際上已經(jīng)在減少了。除了體重及BMI指標(biāo)外,還應(yīng)進(jìn)一步分析其身體成分。本研究中盡管肥胖干預(yù)組自身前后體重及BMI下降不明顯,但和肥胖對照組相比,干預(yù)前兩組無差異,干預(yù)后,肥胖干預(yù)組體重及BMI低于肥胖對照組,有統(tǒng)計學(xué)差異。進(jìn)一步分析其身體成分可以發(fā)現(xiàn),肥胖干預(yù)組盡管體重?zé)o明顯變化,但身體成分已經(jīng)有變化:體脂百分比下降,肌肉重量增加。長期耐力訓(xùn)練通過增加線粒體數(shù)量、體積、單位肌肉毛細(xì)血管密度、線粒體酶活性,從而增加骨骼肌脂肪酸的氧化能力,并且可以通過提高脂肪酶活性,促進(jìn)脂肪水解,加速自由脂肪酸氧化供能,從而增強(qiáng)脂肪動員及氧化分解,減少體脂累積[12,13]。
肺活量和心率是常用的評價心肺機(jī)能的指標(biāo),本研究結(jié)果顯示,運動干預(yù)后,肥胖干預(yù)組學(xué)生的心率恢復(fù)率和肺活量指數(shù)顯著提高。與此同時,體重正常組學(xué)生和肥胖對照組學(xué)生的心率恢復(fù)率和肺活量指數(shù)干預(yù)前后未見明顯變化。結(jié)果表明,有氧運動干預(yù)可改善肥胖兒童的心肺功能,與陳文鶴[14]等研究結(jié)果一致。陳文鶴等報道4周的運動干預(yù)即可使肥胖兒童的安靜心率、運動后即時心率和運動后恢復(fù)心率不同程度的下降。運動可使肥胖組學(xué)生體脂百分比減少,減輕心肺工作負(fù)荷,22周的有氧運動增強(qiáng)了肥胖學(xué)生的呼吸肌力量和心血管對運動的適應(yīng)能力。
運動可增強(qiáng)肥胖學(xué)生的身體素質(zhì)已被許多實驗證實,考慮到9~11歲是速度、靈敏、立定跳遠(yuǎn)等素質(zhì)發(fā)展的敏感時期,本研究設(shè)立同年齡段正常體重兒童為對照,基于各項素質(zhì)的正常變化規(guī)律,綜合分析運動對肥胖兒童各項素質(zhì)的干預(yù)效果。本研究中肥胖兒童的速度、耐力、下肢爆發(fā)力、靈敏協(xié)調(diào)素質(zhì)均較正常組差,肥胖組之間無差異,運動干預(yù)使下肢爆發(fā)力(立定跳遠(yuǎn))、上肢力量(實心球)提高較明顯。而速度素質(zhì)(50 m)、耐力素質(zhì)(50 m×8)、柔韌素質(zhì)(坐位體前屈)、靈敏素質(zhì)(象限跳)也得到不同程度的提高。盡管正常組及肥胖對照組的實心球、立定跳遠(yuǎn)成績也得到提高,但干預(yù)組仍高于肥胖對照組,即可說明運動干預(yù)的有效性。其他研究也報道過,經(jīng)過30 d的有氧運動訓(xùn)練之后,可提高肥胖兒童的下肢爆發(fā)力(立定跳遠(yuǎn))腹肌(仰臥起坐)力量[15]。10周的健身運動提高肥胖兒童的速度(50 m跑成績)、靈敏協(xié)調(diào)素質(zhì)(跳繩、象限跳)[16]。14周(4~5次/周、90 min/次、運動強(qiáng)度60%~70%最高心率的有氧運動干預(yù),使身體柔韌性有明顯提高[17]。
有氧運動使皮下脂肪堆積減少,這樣就減少了肌肉收縮時的摩擦阻力,使肌肉收縮速度加快,從而使運動速度提高[14]。此外,有氧運動還能增強(qiáng)肌肉組織中蛋白質(zhì)的新陳代謝,使肌纖維增加及增粗,從而使肌肉力量增強(qiáng)[18]。有氧運動訓(xùn)練可導(dǎo)致慢肌纖維線粒體增大、增多,使線粒體氧化酶的活性增加,提高攝氧和利用氧的能力,從而使耐力水平提高[12]。超重/肥胖兒童的神經(jīng)反應(yīng)能力還在發(fā)育階段[16],有氧運動使肥胖兒童相對體重減小,身體負(fù)荷減小,身體靈活性增強(qiáng)。兒童正處于柔韌素質(zhì)發(fā)展的敏感期,有氧運動對其柔韌素質(zhì)的發(fā)展產(chǎn)生良性刺激;經(jīng)常參加運動,可以提高關(guān)節(jié)的靈活性,增加肌肉和韌帶的彈性,從而有利于機(jī)體柔韌素質(zhì)的發(fā)展[19]。
肥胖對兒童形態(tài)、生理機(jī)能和運動能力均有不同程度的影響,使得心肺機(jī)能、速度耐力素質(zhì)、下肢爆發(fā)力、靈敏協(xié)調(diào)下降,而柔韌素質(zhì)與腹背肌力與體重正常兒童無顯著性差異。
22周的有氧運動能在一定程度上降低兒童肥胖程度,改善身體組成成分,提高心肺功能;能較明顯地提高肥胖兒童的身體素質(zhì)(耐力素質(zhì)、速度素質(zhì)、力量素質(zhì)、靈敏素質(zhì)及柔韌性均有不同程度的提高),有利于其更好地適應(yīng)運動強(qiáng)度,提高他們的運動能力。
采用的趣味性體育游戲作為運動干預(yù)的形式,整個干預(yù)過程輕松愉快,兒童樂于參與并能長期堅持執(zhí)行,不但獲得減肥效果,還有利于肥胖兒童養(yǎng)成體育鍛煉的習(xí)慣。
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