譚思潔，郭 振，曹立全，王旭輝

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9～10歲肥胖男童最大脂肪氧化強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)減重處方的研究

譚思潔，郭 振，曹立全，王旭輝

FATmax；肥胖；男童；運(yùn)動(dòng)干預(yù)；減重處方

1 前言

兒童肥胖是一個(gè)嚴(yán)重的大眾健康問題，我國(guó)7～11歲兒童超重或肥胖比例已高達(dá)22%[33]，這對(duì)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育、心肺功能、姿勢(shì)控制以及心理健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅[13，15]。并有可能增加他們成年后患心臟病、高血壓、呼吸系統(tǒng)病、糖尿病及某些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)[5，10，12，31]，成為影響人類生活質(zhì)量和壽命的重要危險(xiǎn)因素之一。運(yùn)動(dòng)干預(yù)兒童肥胖副作用低并更有利于生長(zhǎng)發(fā)育[30]，成為公認(rèn)的合理措施[11，22，28]。但是目前國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)干預(yù)兒童肥胖的成功率并未達(dá)到理想水平，其中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度選擇不當(dāng)被認(rèn)為是最重要的問題[16]。對(duì)于處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童來說，在安全范圍內(nèi)通過運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大脂肪代謝才能獲取最佳減肥效果，有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，從低到中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，脂肪的氧化速度逐漸增加，但如果強(qiáng)度超出一定的范圍，則脂肪的氧化下降，此時(shí)，運(yùn)動(dòng)減脂的效果反而不佳[9，21]。于是，Jeukendrup與Achten 提出了最大脂肪氧化強(qiáng)度(maximal fat oxidation,FATmax)的概念[16]，即在單位時(shí)間內(nèi)脂肪代謝峰值對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為最大脂肪氧化強(qiáng)度(FATmax)[7，8],理論上，F(xiàn)ATmax是能引起最高脂肪氧化率的相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，在FATmax強(qiáng)度下的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該能達(dá)到最理想的減肥效果[23]。

本研究旨在探討FATmax強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖男童減重及機(jī)能改善的效果。為今后建立規(guī)范的兒童運(yùn)動(dòng)減重干預(yù)模式提供依據(jù)。

2 材料及方法

2.1 受試者

天津某小學(xué)36名9～10歲肥胖男性在校學(xué)生,肥胖判定根據(jù)北京大學(xué)兒童青少年衛(wèi)生研究所制定的《中國(guó)學(xué)生超重、肥胖BMI篩選標(biāo)準(zhǔn)》[4]；受試者要求健康無(wú)疾病，能正常參加體育課者，簽署家長(zhǎng)及本人知情同意書，承諾全程參加實(shí)驗(yàn)。將受試者隨機(jī)分為兩組：FATmax干預(yù)組和對(duì)照組，每組18人。

1.采用常規(guī)體質(zhì)測(cè)量方法測(cè)試身高、體重、腰圍、臀圍、大腿圍、50 m跑、立定跳遠(yuǎn)、1 min仰臥起坐(次)、屈臂支撐時(shí)間、立位體前屈、肺活量、握力、簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)。

2.采用美國(guó)GE雙能X線骨密度儀進(jìn)行身體成分測(cè)量。

3.采用20 m折返跑測(cè)試最大攝氧量[19]。

4.FATmax實(shí)驗(yàn)

使用儀器： Jaeger-Laufergotest運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)、Cortex ML3B氣體分析儀，E-4000遙測(cè)心率表。

在跨境電商的交易過程中，傳統(tǒng)的貿(mào)易單證信息串行在多個(gè)部門之間，信息不能及時(shí)同步，因而造成傳遞時(shí)間過長(zhǎng)。而區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓同一平臺(tái)承載所有的節(jié)點(diǎn)信息。通過平臺(tái)區(qū)塊鏈的共同信任機(jī)制，可以讓跨境電商中的各個(gè)成員協(xié)同一致地完成同一個(gè)商務(wù)活動(dòng)，這種全新的協(xié)同處理模式，為整個(gè)跨境電商的運(yùn)作提高了效率，降低了信任風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)由于在區(qū)塊鏈中使用了數(shù)字簽名等技術(shù)，因此可以在不同的部門實(shí)現(xiàn)不同權(quán)限的功能，以此來保護(hù)企業(yè)的隱私信息。

FATmax所對(duì)應(yīng)的心率值將應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的控制。

5.運(yùn)動(dòng)干預(yù)及實(shí)驗(yàn)控制

以實(shí)驗(yàn)確定的FATmax運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(HR、速度)制定運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度控制方法；運(yùn)動(dòng)干預(yù)過程中受試者攜帶polar表進(jìn)行心率監(jiān)測(cè)(靶心率±5次/min);同時(shí)使用RPE量表監(jiān)控；

運(yùn)動(dòng)處方主要內(nèi)容：1)準(zhǔn)備活動(dòng)10 min；2)FATmax速度的走、慢跑交替10 min，3組(中間穿插行進(jìn)間上下肢伸展運(yùn)動(dòng))；3)游戲或球類活動(dòng)10 min(包括爬行、推小車等)；4)整理活動(dòng)，拉伸韌帶。

實(shí)驗(yàn)期間所有受試者均不進(jìn)行膳食控制以有利于驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的處方對(duì)于兒童減重的單一作用；在實(shí)驗(yàn)開始前和結(jié)束后分別進(jìn)行5天的膳食調(diào)查(膳食調(diào)查結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)前后能量攝入沒有顯著性差異，證實(shí)了FATmax減重的單一效果，為有利于未來兒童肥胖的干預(yù)，我們于實(shí)驗(yàn)后對(duì)幼兒進(jìn)行了平衡膳食教育，幫助他們建立有利于減重的生活方式)。對(duì)照組維持正常的生活習(xí)慣并且在實(shí)驗(yàn)期間不參與任何其它的運(yùn)動(dòng)處方鍛煉。干預(yù)結(jié)束后受試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前全部指標(biāo)的測(cè)量。

2.3 數(shù)據(jù)分析

結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，干預(yù)前后組內(nèi)采用配對(duì)t檢驗(yàn)，組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，顯著性水平取P<0.05。

3 研究結(jié)果

3.1 肥胖男童FATmax遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

9～10歲肥胖男童順利接受了FATmax實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)ATmax 峰值為最大攝氧量的44±13%；所對(duì)應(yīng)的心率值為140±6.18 b/min；速度值為4.0±0.69 km/h(表1、圖1)；此數(shù)據(jù)為肥胖男童運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度的制定提供了依據(jù)。

表1 9～10歲肥胖男童FATmax測(cè)試結(jié)果一覽表

圖1 9～10歲肥胖男童 Fat oxidation變化曲線圖

3.2 干預(yù)前后身體形態(tài)變化與比較

10周FATmax運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，干預(yù)組體重、BMI、體脂%、腹部脂肪均有顯著和非常顯著的降低(表2)，說明10周FATmax運(yùn)動(dòng)有效改善了受試者的肥胖和身體成分；表2還顯示，F(xiàn)ATmax運(yùn)動(dòng)可有效減小受試者腰圍，這有利于降低代謝性疾病風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)照組各指標(biāo)均未見顯著差異。

3.3 干預(yù)前后身體機(jī)能和素質(zhì)指標(biāo)變化

FATmax運(yùn)動(dòng)降低肥胖男童體重情況下，有效改善受試者的心肺功能，如干預(yù)后受試者肺活量和最大攝氧量顯著性提高(P<0.05，表3)；與此同時(shí)，干預(yù)組握力、腰腹肌耐力和柔韌性等身體素質(zhì)顯著性提升；但表達(dá)速度和爆發(fā)力的50 m及立定跳遠(yuǎn)無(wú)明顯變化；對(duì)照組各指標(biāo)均無(wú)明顯變化。

表2 運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后受試者身體形態(tài)的變化

表3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后受試者身體機(jī)能和素質(zhì)的變化

4 討論

1.肥胖是由于能量收支不平衡，多余的能量以脂肪的形式儲(chǔ)存在體內(nèi)形成的。大多數(shù)人已經(jīng)認(rèn)可，適宜的有氧運(yùn)動(dòng)是科學(xué)合理的減肥措施[2，27]，其主要機(jī)制是通過額外運(yùn)動(dòng)增加熱能消耗，但目前運(yùn)動(dòng)減肥的成功率并未達(dá)到理想水平，尤其對(duì)于肥胖男童，在確保生長(zhǎng)發(fā)育的前提下成功減重成為該領(lǐng)域的研究難點(diǎn)，其中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度選擇不當(dāng)被認(rèn)為是最重要的問題[14]。運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)度過低，機(jī)體不能被充分動(dòng)員消耗更多的能量；強(qiáng)度過高則糖酵解供能比例增加，其結(jié)果是造成乳酸堆積，增加運(yùn)動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)性并且抑制脂肪的消耗，因此，兒童運(yùn)動(dòng)減重獲得理想效果的關(guān)鍵之一在于選擇適宜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。FATmax是從運(yùn)動(dòng)過程中能量來源的角度探討能量物質(zhì)的利用會(huì)隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的不同而變化,在長(zhǎng)時(shí)間低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，能源物質(zhì)的利用逐漸由糖類轉(zhuǎn)化為脂肪；隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與時(shí)間的增加，能源物質(zhì)由脂肪轉(zhuǎn)化為糖類,因此脂肪代謝量隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，而呈現(xiàn)逐漸上升至頂點(diǎn)后下降的拋物線型變化，此頂點(diǎn)就是FATmax。后來，Achten提出的跑臺(tái)漸增負(fù)荷流程測(cè)算FATmax的方法得到了多位國(guó)外學(xué)者研究成果的支持[6，24，26]，近年他們利用FATmax運(yùn)動(dòng)干預(yù)成年肥胖者已經(jīng)取得了一些進(jìn)展[29-32]，但適合于成年人的FATmax運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不能直接移植到處于生長(zhǎng)發(fā)育的兒童身上，所以，有必要進(jìn)行兒童FATmax的研究。

本實(shí)驗(yàn)以肥胖男童為受試者，充分利用FATmax理論進(jìn)行處方的研制，首先對(duì)肥胖的兒童進(jìn)行了FATmax的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)該理論結(jié)合相應(yīng)的公式找到了脂肪的最大代謝強(qiáng)度即FATmax，利用實(shí)際測(cè)得的9～10歲肥胖男童FATmax所對(duì)應(yīng)的攝氧量、心率及走跑速度(表1)等制定了符合運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方，通過10周運(yùn)動(dòng)干預(yù)證實(shí)，F(xiàn)ATmax強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)是干預(yù)兒童肥胖或超重的有效方法，對(duì)于9～10歲肥胖男童來說，這一強(qiáng)度下的運(yùn)動(dòng)減重安全、有效，不會(huì)造成機(jī)體損傷。為了應(yīng)用的簡(jiǎn)便性，9～10歲的肥胖男童可以采用FATmax強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的以4km/h的速度走、跑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)減重，并取得了良好的效果。

3.10周FATmax運(yùn)動(dòng)在幫助肥胖男童成功減重的同時(shí)，也有效改善了他們的力量素質(zhì)，如干預(yù)組1 min仰臥起坐、屈臂支撐時(shí)間等核心部位肌肉耐力和拋實(shí)心球等身體素質(zhì)都得到顯著性提升。這可能是一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫€沒有研究證實(shí)FATmax訓(xùn)練會(huì)使骨骼肌力量發(fā)生改變。特別是其對(duì)核心部位肌肉力量的影響效果更是非常有益的，核心肌肉力量是控制身體穩(wěn)定性的重要因素，當(dāng)核心肌力不足時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致成年人的下腰痛[1]，亦會(huì)影響兒童的身體活動(dòng)能力。本處方干預(yù)組軀干肌即核心部位肌肉力量顯著提升，可能與受試者在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后腹部脂肪量顯著性降低，腰圍顯著減小有重要的關(guān)聯(lián)，實(shí)驗(yàn)還表明，干預(yù)組的拋實(shí)心球和坐位體前屈也顯著提高，說明身體的靈活性和柔韌性得到改善，這可能都得益于核心部位肌力的增強(qiáng)。這些結(jié)果提示，F(xiàn)ATmax強(qiáng)度的走跑以及爬行可以改善肥胖男童核心部位肌肉耐力，也對(duì)握力產(chǎn)生良好的改善作用。但本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的FATmax運(yùn)動(dòng)處方未表現(xiàn)出對(duì)表達(dá)速度和爆發(fā)力的50 m、立定跳遠(yuǎn)有顯著的改善作用，這一結(jié)果可能是因?yàn)镕ATmax的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度屬于中低強(qiáng)度，對(duì)這些素質(zhì)的影響不夠。

5 結(jié)論

1.本研究研制了9～10歲肥胖男童FATmax強(qiáng)度減重處方，F(xiàn)ATmax 峰值為最大攝氧量的44%±13%；其對(duì)應(yīng)的心率值為140±6.18 b/min；走、跑步速度值為4.0±0.69 km/h；此數(shù)據(jù)為9～10歲肥胖男童運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度的制定提供了依據(jù)。

2.本研究以肥胖男童FATmax強(qiáng)度設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)處方，經(jīng)過10周規(guī)律鍛煉可在有效減輕9～10歲肥胖男童體重基礎(chǔ)上改善身體成分，提升他們的心肺適能和肌肉力量。

[1]曹立全,陳愛華,譚思潔.核心肌力理論在運(yùn)動(dòng)健身和康復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2011,26(1):93-97.

[2]馮連世,張漓,高炳宏,等.不同環(huán)境下有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)超重和肥胖青少年體重與體脂含量的影響[J].體育科學(xué),2013,33(11):58-65.

[3]洪小勤，陳華.運(yùn)動(dòng)和營(yíng)養(yǎng)干預(yù)對(duì)超重肥胖少年身體素質(zhì)影響的研究[J].浙江體育科學(xué)，2010，32(6):121-123.

[4]季成葉.中國(guó)學(xué)生超重肥胖BMI篩查標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用[J].中國(guó)學(xué)校衛(wèi)生,2004,25(1):125-128.

[5]劉宗合.兒童肥胖癥及血脂代謝紊亂123例治療觀察[J].中國(guó)組織工程研究,2003,7(24):3376-3376.

[6]ACHTEN J.Fatmax :a new concept to optimize fat oxidation during exercise?[J].Eur J Sport Sci,2001,1(5):815-825.

[7]ACHTEN J,JEUKENDRUP A E.Optimizing fat oxidation through exercise and diet[J].Nut,2004,20(7-8):716-727.

[8]ACHTEN J,VENABLES M C,JEUKENDRUP A E.Fat oxidation rates are higher during running compared with cycling over a wide range of intensities[J].Metab Clin Exp,2003,52(6):747-752.

[9]BROOKS G A,MERCIER J.Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise:the “crossover”concept[J].J Appl Physiol,1994,76(6):2253-2261.

[10]BELL L M,CURRAN J A,BYRNE S,etal.High incidence of obesity co-morbidities in young children:a cross-sectional study[J].J Paediatrics Child Health,2011,47(12):911-917.

[11]BRAMBILLA P,POZZOBON G,PIETROBELLI A.Physical activity as the main therapeutic tool for metabolic syndrome in childhood[J].Int J Obesity,2011,35(1):16-28.

[12]CHEN F,WANG Y,SHAN X,etal.Association between childhood obesity and metabolic syndrome:evidence from a large sample of chinese children and adolescents[J].Plos One,2012,7(10):440-440.

[13]D'HONDT E,DEFORCHE B,BOURDEAUDHUIJ I D,etal.Postural balance under normal and altered sensory conditions in normal-weight and overweight children[J].Clin Biomechan,2011,26(1):84-89.

[14]EDWARDSON C L,GORELY T,DAVIES M J,etal.Association of sedentary behaviour with metabolic syndrome:a meta-analysis[J].Plos One,2012,7(4):172-174.

[15]HANDRIGAN G,HUE O M,CORBEIL P,etal.Weight loss and muscular strength affect static balance control[J].Int J Obesity,2010,34(5):936-942.

[16]JEUKENDRUP A E,Achten J.Fatmax:A new concept to optimize fat oxidation during exercise[J].Eur J Sport Sci,2001,1(5):1-5.

[17]JULIA ZAKRZEWSKI,KEITH TOLFREY.Fatmax in children and adolescents:A review[J].Eur J Sport Sci,2011,11(1):1-18.

[18]KESSLER H S,SISSON S B,SHORT K R.The potential for high-intensity interval training to reduce cardiometabolic disease risk [J].Sports Med,2012,42(6):489-509.

[19]LéGER L A,MERCIER D,GADOURY C,etal.The multistage 20 metre shuttle run test for aerobic fitness[J].J Sports Sci,1988,6(2):93-101.

[20]LAZZER S,LAFORTUNA C,BUSTI C,etal.Fat oxidation rate during and after a low- or high-intensity exercise in severely obese caucasian adolescents[J].Eur J Appl Physiol,2010,108(2):383-391.[21]MARTIN III W,KLEIN S.Use of endogenous carbohydrate and fat as fuels during exercise[J].Proceed Nut Soc,1998,57(1):49-54.

[22]MESTEK M L,WESTBY C M,GUILDER G P V,etal.Regular aerobic exercise,without weight loss,improves endothelium-dependent vasodilation in overweight and obese adults[J].Obesity,2010,18(8):1667-1669.

[23]MEYER T,FOLZ C,ROSENBERGER F,etal.The reliability of fatmax[J].Scandinav J Med Sci Sports,2009,19(2):213-221.

[24]NORDBY P,SALTIN B,HELGE J W.Whole-body fat oxidation determined by graded exercise and indirect calorimetry:a role for muscle oxidative capacity?[J].Scandinav J Med Sci Sports,2006,16(3):209-214.

[25]OUNIS O B,ELLOUMI M,MAKNI E,etal.Exercise improves the apob/apoa-i ratio,a marker of the metabolic syndrome in obese children[J].Acta Paediatrica,2010,99(11):1679-1685.

[26]PéREZ-MARTIN A,DUMORTIER M,RAYNAUD E,etal.Balance of substrate oxidation during submaximal exercise in lean and obese people[J].Diabetes Metab,2001,27(1):466-474.

[27]SARIS W H,SCHRAUWEN P.Substrate oxidation differences between high- and low-intensity exercise are compensated over 24 hours in obese men[J].Int J Obesity,2004,28(6):759-765.

[28]SCHJERVE I E,TYLDUM G A,TJONNA A E,etal.Both aerobic endurance and strength training programmes improve cardiovascular health in obese adults[J].Clin Sci,2008,115(115):283-293.

[29]STISEN A,STOUGAARD O J,HELGE J,etal.Maximal fat oxidation rates in endurance trained and untrained women[J].Eur J Appl Physiol,2010,98(5):121-128.

[30]TAN S,YANG C,WANG J.Physical training of 9- to 10-year-old children with obesity to lactate threshold intensity[J].Pediatric Exe Sci,2010,22(3):477-485.

[31]VENABLES M C,JEUKENDRUP A E.Endurance training and obesity:effect on substrate metabolism and insulin sensitivity[J].Med Sci Sports Exe,2008,40(3):495-502.

[32]VENABLES M C,ACHTEN J,JEUKENDRUP A E.Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women:a cross-sectional study[J].J Appl Physiol,2005,3(5715):153-153.

[33]XU H,LI Y,LIU A,etal.Prevalence of the metabolic syndrome among children from six cities of China[J].Bmc Public Health,2012,12(1):1-8.

Research on Weight Control Prescription at the Maximal Fat Oxidation for Obese Male Children Aged 9～10

TAN Si-jie,GUO Zhen,CAO Li-quan,WANG Xu-hui

FATmax;obesechildren;exerciseintervention;weightcontrolprescription

1000-677X(2016)09-0036-04

10.16469/j.css.201609005

2015-10-15；

2016-08-10

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金教育學(xué)一般課題(BLA140067)。

譚思潔(1957-)，女，天津人，教授，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)健康促進(jìn)，Tel：(022)23920219，E-mail：751818049@qq.com； 郭振(1988-),男，遼寧人，助理實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)健康促進(jìn);曹立全(1984-)，男，山東人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)健康促進(jìn)。

天津體育學(xué)院 ，天津 300381 Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China.

G804.49

A