高峰杉，王　劍，朱振楠，孫鶴鳴，劉海斌，孟昭莉，夏培玲

（1.大連理工大學體育教學部，遼寧 大連 116024；2.大連理工大學生物醫(yī)學工程系，遼寧 大連 116024）

運動人體科學

水中健身課程對高校超重學生體成分影響的初步研究

高峰杉1，王劍1，朱振楠1，孫鶴鳴2，劉海斌1，孟昭莉1，夏培玲1

（1.大連理工大學體育教學部，遼寧 大連 116024；2.大連理工大學生物醫(yī)學工程系，遼寧 大連 116024）

目的：超重是指身體質量指數(shù)（BMI）＞25，基于目前水中有氧健身的相關研究和近幾年大學生體質現(xiàn)狀，有針對性地對超重大學生這個特殊群體制訂了專門的水中健身課程，增強體質，改善BMI指數(shù)。方法：采用文獻資料法、實驗法對大連理工大學10名大學生（8名男生，2名女生，年齡：20.1±0.9，身高172.2±9.2cm，體重84.9±19.4 kg，身體質量指數(shù)29.9±3.6）實施12周，每周一次、每次90min的水中健身課程。內容包括水中有氧操、水中體能強化訓練（扶池壁自由泳打腿、上半身俯臥、仰臥池壁支撐打腿）。結果：研究結果表明受試者的平均體重從89.8（19.4）kg下降到84.9（18.8）kg，呈顯著性變化（P=0.019）。身體質量指數(shù)（BMI）從29.9（3.6）下降到28.4(4.1)， 表現(xiàn)為顯著變化（P=0.022）。脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有顯著下降（P＜0.05）。在健康問卷(SF-36)調查方面：一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著上升的趨勢（P=0.011），除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高。結論：初步反映了水中健身訓練對超重大學生減少體成分中的體脂，提高健康狀況的可行性和有效性，同時對超重大學生樹立體育鍛煉意識與行為有著積極的影響。

水中有氧；超重；大學生；體成分；健康問卷（SF-36）

縱觀近20年高校體育教育，在面向全體大學生實施“精英教育”的培養(yǎng)目標之下[1]，在廣大的具備健康體質的學生群體中有一些體重超標的學生群體（身體質量指數(shù)（BMI）＞25）。據(jù)2014年全國學生體質與健康調研結果顯示，大學生肥胖檢出率持續(xù)上升[2-4]。體重超標是這些學生最大的困擾[5-6]。他們在參加陸上運動時身體因為負荷了額外的重量太多，對應的跑、跳、引體向上等項目就存在極大的困難，即使參加了現(xiàn)有的大學體育課程，也會因為單一的陸上運動模式而非常容易引起膝關節(jié)、踝關節(jié)、足弓牽張等組織超負荷，極易出現(xiàn)運動損傷[7-8]。

相較于陸上的運動項目，水中運動的環(huán)境發(fā)生了很大的變化，水的浮力、壓力、阻力、流動性和溫度差異都給練習者帶來了不同的效應。水中有氧訓練的優(yōu)勢體現(xiàn)在如下方面[8]：1）人體正常狀態(tài)下，體溫為36攝氏度左右；而一般情況下，游泳池水溫為25～27攝氏度，人體在水中運動過程中，因水溫低于體溫約10攝氏度左右，在無形中消耗了參與者大量的能量，對減少脂肪能夠起到比較好的效果；2）水的壓力能夠帶給參與者一定的浮力，相對陸上運動能夠減輕參與者支撐身體重量的關節(jié)負荷，減少因劇烈運動帶來的不必要的損傷，確保運動過程的安全；3）水的密度是空氣的772.4倍，人體在水中運動時，水的阻力大小伴隨自身肢體在水中運動的動作速率越大，阻力就越大，肌肉負荷就越大，能夠增加鍛煉的效果。同時，參與者想要獲得最佳的運動負荷感受，也可以通過自行調整運動節(jié)奏來獲得變化。

在高校中開設水中有氧訓練課程用于控制體重，尚處于初步階段[9-12]。本文通過研究12周的水中健身訓練對超重大學生身體成分和健康問卷調查，為準確掌握超重大學生對水中有氧運動運動負荷的適應情況、更好地促進和開展高校大學生水中健身運動減肥訓練提供理論依據(jù)，為超重青少年運動減肥提供切實可行的科學依據(jù)。

1　研究對象與方法

1.1研究對象 以水中健身課程對高校超重學生體成分的影響為研究對象。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法 應用計算機網(wǎng)絡檢索Elsevier2006-2016關于水中有氧健身的文章。檢索詞“Water Aerobic Fitness Training”并限定文章語言種類為English。同時利用計算機檢索中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）2006-2016的相關文章，限定文章語言種類為中文，檢索詞“水中有氧健身”。

1.2.2實驗法 以大連理工大學2013和2014級的10名本科生（8名男生，2名女生，年齡：20.1±0.9，身高：172.2±9.2 cm，體重：84.9±19.4 kg，身體質量指數(shù)：29.9±3.6）為實驗對象 (表1)。

表1　實驗對象參與水中健身課程前的體質及生理特征

實驗者共進行了為期12周（2015年3月中旬～6月中旬）的水中健身訓練，每周1次課程訓練，每課90min，水中運動時間75min以上。游泳池水深1.2m，水溫26°左右。課程訓練由2名體育教師進行。課程主要內容包括：水中有氧健身操、水中體能強化訓練。本課堂練習過程中以有氧運動為主，以心率監(jiān)控保障運動強度。整體心率波動呈現(xiàn)遞進式增加，有氧運動結合短暫的無氧運動。

1.2.2.1實驗內容

1)水中健身課程時間流程與項目內容(表2）。

表2　

2)有氧健身操動作名稱及動作描述（時間30min）（表3）。

表3　

3)水中調整（時間5min）。水中跑動劃水：上身前傾，雙腿跨步支撐，雙臂交替水面劃動，做自由泳手臂動作，帶動身體重心前移，雙腿交替邁進，保持一定的支撐力和平衡，往返跑動200m左右。

4)水中體能訓練（30min）（表4）。

表4　

5)課外鍛煉。在課外，對參加實驗的學生提出每周運動1次，每次1h以上的建議。

1.2.3測試法 體成分測試。如體重、脂肪量、脂肪率等通過生物電阻抗分析儀測量（百利達人體脂肪測量儀，型號TBF-418B，日本百利達株式會社，日本）。生物阻抗設備測量人體組織內的流動阻力小的電信號，測試時被測量的人不能接觸任何其他非導電表面，雙腿開立站在測試板上、手臂前伸握緊測試儀，按照設備提示進行測試。生物阻抗測量脂肪含量已廣泛地在肥胖人群中使用[3]。水中健身訓練前后采集的生理數(shù)據(jù)包括：體重、身體質量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪等。受試者在水中有氧健身訓練之前和之后分別采集了數(shù)據(jù)。

1.2.4問卷調查法 SF-36(The medical outcomes study 36-item short form health survry， SF-36)問卷調查表是美國波士頓健康研究所研制的簡明健康調查問卷，被廣泛應用于生活質量測定、臨床試驗效果評價以及衛(wèi)生政策評估等領域[13]。SF-36作為簡明健康調查問卷，它從生理機能、生理職能、軀體疼痛、一般健康狀況、精力、社會功能、情感職能以及精神健康等8個方面全面概括了被調查者的生活質量。分別在水中健身訓練之前和之后進行SF-36問卷調查表，用來評價參與學生的生活質量。共發(fā)出問卷10份，回收問卷10份，問卷的有效率為100%。

1.2.5數(shù)理統(tǒng)計法 統(tǒng)計分析使用統(tǒng)計分析軟件SPSS，顯著水平P＜0.05，P＜0.01為極顯著差異。由于樣本量較少，水中健身訓練前后采集的生理數(shù)據(jù)和SF-36問卷調查表評分數(shù)據(jù)用非參數(shù)威氏配對符號秩次檢驗進行統(tǒng)計分析。

2　結　果

2.1水中有氧運動心率變化 水中健身訓練過程中心率的變化如表5所示。在水中健身訓練過程中，對心率進行了監(jiān)控。平靜時的平均心率為80（次/min），在進行了15min的陸上熱身運動后，心率達到了120（次/min）；在遞增強度的水中有氧健身操運動過程中，受試者的心率從120（次/min）上升到128（次/min）；在體能訓練過程中，受試者的心率達到了143（次/min）。

表5　水中健身運動各個階段心率變化（1）

表5　水中健身運動各個階段心率變化（2）

2.2體成分的變化 水中健身訓練訓練前后體成分的變化如表6所示。對12周前后收集的體成分數(shù)據(jù)，包括體重、身體質量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪進行了對比（表6）。非參數(shù)威氏配對符號秩次檢驗的結果表明平均體重從89.8（19.4）下降到84.9（18.8），呈顯著性變化（P=0.019）。身體質量指數(shù)（BMI）從29.9（3.6%）下降到28.4(4.1%)，表現(xiàn)為顯著變化（P=0.022）。12周的水中健身訓練對其他體成分數(shù)據(jù)也表現(xiàn)出顯著性（P值均小于0.05）的影響。

表6　水中健身訓練對實驗者體成分（平均值（標準偏差））的影響

2.3健康狀況問卷調查表 水中健身訓練訓練前后問卷調查表的評分變化如表7所示。SF-36依賴于個體對健康狀況的主觀評價，反映了參與者對水中健身訓練12周前后的生理、精神狀況的自我評價。從目前的統(tǒng)計結果來看，一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著性變化（P=0.011），12周后的評分顯著高于訓練前。除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高，但沒有顯著的變化。

表7　水中健身訓練訓練前后問卷調查表的評分（平均值（標準偏差））

3　討論與分析

3.1超重大學生進行水中健身訓練的強度及對體成分的影響 肥胖者由于體重偏大，運動中由于自身體重帶來的沖擊運動所造成的傷害遠遠大于常人。陸上運動，如健身操等以步法練習和跳躍運動為下肢主要練習內容，容易造成踝關節(jié)局部負擔過重[13]。水的浮力減少了作用于人體的重力，在水中體重可以減輕65%～90%，大大減輕了陸上運動時對身體各關節(jié)和韌帶受到的沖擊力，能夠避免損傷，使運動更加安全[14-16]。因此水中健身訓練是一種適合超重人群進行安全有效的鍛煉方式[16-17]。本研究在課程中設置了水中有氧操，上半身仰臥和俯臥池壁支撐打腿的水中體能強化訓練，增加了水中健身的方式[18]。

以往的研究表明，訓練過程中當心率為130次/min，每搏輸出量接近并達到人的最適合狀態(tài)，這種強度的健身效果明顯；當心率達到150次/min，心臟每搏輸出量達到最大的時候，健身效果最好[18]。研究結果表明，水中有氧操和體能訓練中，受試者需要調動腰腹肌肉群、腿部肌肉群參與運動，通過動作難度、幅度和節(jié)奏變化，遞增強度進行，受試者心率從120次/min逐步提升至142次/ min，達到了比較好的健身效果和運動強度。

通過12周的水中健身訓練，對水中健身訓練前、后的體成分與健康問卷調查表的結果進行了對比。從表6中可以看出實驗者的體重、身體質量指數(shù)、脂肪量、體脂肪率、軀干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有顯著下降（P＜0.05）。從研究的結果來看，水中健身訓練對體重和脂肪的減少有顯著的效果[19-20]。對上肢、下肢和腹部減脂的效果顯著。水中動作由于水的阻力而使能量消耗增加。在水中運動時，阻力隨著用力程度、肌肉表面積大小和動作的速度而改變[21]。人在水中運動時所受阻力是陸地的800多倍，如果以相同的速度完成同一組動作，與陸地相比在水中要多做6倍以上的功[22]。水溫環(huán)境低于體溫，人體在水中能量的消耗比在相同時間、相同強度下陸地上的能量消耗大。本文的研究結果支持了水中健身訓練減脂的有效性。

3.2水中健身訓練的健康問卷調查情況 在健康問卷調查方面，一般健康狀況在12周前后表現(xiàn)出顯著上升的趨勢（P=0.011），除了情感職能，其他6項的評分在12周后都有所提高。本課程的起止時間為開學至期末，可能由于期末學生們忙于各科考試，在情緒上會出現(xiàn)一些焦慮，所以情感職能方面出現(xiàn)了下降的情況。通過健康調查問卷的形式，實驗者在訓練前后對自身健康狀況評價的變化，體現(xiàn)了向積極的方向發(fā)展，一定程度上反映了受試者通過訓練使體重減少帶來的自信增加和比較積極的鍛煉態(tài)度。

本研究屬于初步研究，存在一些局限性。例如：本研究無對照組，只有實驗組，缺少對比；實驗者中肥胖男大學生明顯多于女大學生，男女生比例不均；實驗人群較少，樣本數(shù)量較少；將來的研究將增加實驗人群并進行跟蹤研究從而為普及水中健身運動提供數(shù)據(jù)和理論支持。

4　結　論

1）水中健身運動對于高校大學生的身體成份改變是有明顯影響的，對于每周1次，持續(xù)12周的固定運動強度的水中健身課程和課外自主有氧健身鍛煉的體質改變是明顯的、有益的。

2）針對肥胖大學生的體脂分布，對應設計并進行的水中健身操、強度訓練等模式是有效的。

3）對于參加測試的大學生，其心理狀態(tài)的優(yōu)勢體現(xiàn)也是有明顯提升的。

本研究的實驗設計主旨是使超重學生重新塑造體成分比例、獲得體育運動的健身樂趣、培養(yǎng)運動健身習慣，因此并不要求學生對飲食進行嚴格的控制，從而使學生能夠在課余持續(xù)進行水中健身鍛煉。本研究初步反映了水中健身訓練對超重大學生減少體成分中的體脂，提高健康狀況的可行性和有效性，同時對超重大學生樹立體育鍛煉意識與行為有著積極的影響。

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Effects of Water Aerobic Fitness Training on College Overweight Students: A Pilot Study

GAO Feng-shan1， WANG Jian1， ZHU Zhen-nan1， SUN He-ming2， LIU Hai-bin1，MENG Zhao-li1，XIA Pei-ling1
（1.Department of Physical Education， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China 2.Department of Biomedical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning China)

Aim: We designed a weekly water aerobic fitness training program to examine in overweight college students the effectiveness of 12-week training on body composition and health-related quality of life. Methods:10 overweight college students participated in a pilot study(8 male students,2 female students, 20.1±0.9 age, 172.2±9.2 cm height,84.9±19.4 kg weight, body mass index (BMI): 29.9±3.6). The 90 min program includes 30min water aerobics and leg paddling with various intensities. Results: Our results show that the body weight decreased significantly from 89.8(19.4)kg to 84.9(18.8)kg, (P=0.019), and BMI decreased significantly from29.9(3.6)to 28.4(4.1) (P=0.022). The fat mass, fat rate, trunk fat, upper extremity fat, and lower extremity fat all decreased significantly (P ＜0.05). Common health of the SF-36 questionnaire improved significantly as well (P=0.011). These findings suggest that water aerobic fitness training was associated with weight loss and improved health and fitness. Conclusion: The effectiveness, feasibility, and sustainability of the water aerobicfitness training in overweight college students is supported by our study.

water aerobic fitness; overweight; college students; body composition; SF-36 questionnaire

G804.2

A

1004 - 7662(2016 )04- 0084-05

2016-03-03

中央高?；究蒲袠I(yè)務費項目(項目編號：DUT15QY12)；遼寧省教學改革項目 (項目編號：841401)。

高峰杉,講師,碩士, 研究方向：運動人體科學。