高艷敏王光明楊文禮喬秀芳

1中國礦業(yè)大學(xué)（徐州221116）2徐州醫(yī)科大學(xué)（徐州221004）

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖青年脂代謝及慢性炎癥的影響

高艷敏1王光明2楊文禮1喬秀芳1

1中國礦業(yè)大學(xué)（徐州221116）2徐州醫(yī)科大學(xué)（徐州221004）

目的：探討高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖青年身體形態(tài)、血脂及肥胖性慢性炎癥的影響。方法：34名肥胖青年隨機(jī)分為高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組（n=17）和有氧訓(xùn)練組（n=17），分別進(jìn)行12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，并在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前、后兩次測試受試者形態(tài)學(xué)指標(biāo)，清晨空腹同側(cè)肘靜脈采血檢測血脂代謝指標(biāo)以及α-腫瘤壞死因子（TNF-α）、C-反應(yīng)蛋白（CRP）、內(nèi)脂素（Visfatin）等炎癥因子。結(jié)果：（1）與干預(yù)前比較，干預(yù)后高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組和有氧訓(xùn)練組受試者體重分別降低了7.3%和6.5%（P<0.01），腰圍分別下降了4.8%和4.6%（P<0.01）；體脂率分別下降了3.8%（P<0.01）和3.6%（P<0.05）；BMI分別顯著降低了6.3%和8.3%（P<0.05）；二組之間沒有顯著性差異。（2）干預(yù)后，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組和有氧訓(xùn)練組受試者血液中TG（P<0.05）、TC（P<0.01）、LDL-C（P<0.05）均有顯著下降，而HDL-C顯著升高（P<0.05）；（3）干預(yù)后，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組受試者TNF-α、CRP顯著降低（P<0.01），Visfatin顯著降低（P<0.05）；有氧訓(xùn)練組受試者TNF-α顯著降低（P<0.01），Visfatin、CRP顯著降低（P<0.05）；兩組之間沒有顯著性差異。結(jié)論：高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能通過減少機(jī)體脂肪重量，改善肥胖青年體成分和脂代謝，使機(jī)體血液炎癥因子TNF-α、CRP、Vis?fatin等顯著降低；與中等強(qiáng)度持續(xù)有氧訓(xùn)練減肥效果相比，二者之間沒有顯著性差異。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對改善肥胖青年的健康水平有積極影響。

肥胖青年；高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練；有氧運(yùn)動(dòng)；脂代謝；炎癥

肥胖是由于遺傳和環(huán)境因素所致能量攝入多于消耗、體內(nèi)能量平衡被打破后體內(nèi)脂肪積聚過多和分布異常的結(jié)果，是一種由多種相關(guān)因素引起的慢性代謝性疾病。有研究證實(shí)，肥胖往往是由多種炎癥因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種慢性、全身性、程度較低的炎癥反應(yīng)狀態(tài)[1]，而慢性炎癥則是引起各種代謝綜合征（如高血脂、高血壓、糖尿病等）的重要原因[2，3]。研究表明，肥胖者血液中的炎癥反應(yīng)標(biāo)志物濃度高于正常值的2～3倍[4]，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、內(nèi)脂素（Visfatin）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）等炎癥因子，因此有學(xué)者用“慢性炎癥反應(yīng)狀態(tài)”描述肥胖的特征。慢性炎癥既可能在脂肪組織里發(fā)生，也可能在全身的系統(tǒng)中發(fā)生[5]。因此，如何運(yùn)動(dòng)干預(yù)肥胖性慢性炎癥對防治肥胖引發(fā)的一系列代謝類綜合癥的發(fā)生有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 對象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象

招募某高校大學(xué)生50名作為受試者，男女各25名，經(jīng)過BMI等指標(biāo)初測，篩選符合肥胖標(biāo)準(zhǔn)的18名男生和16名女生參與本次實(shí)驗(yàn)，平均年齡為21.6±1.4歲。篩選標(biāo)準(zhǔn)為：（1）近3個(gè)月體重基本保持穩(wěn)定；（2）除參加學(xué)校體育課外，平時(shí)無規(guī)律運(yùn)動(dòng)習(xí)慣；（3）排除心血管、內(nèi)分泌等方面的運(yùn)動(dòng)禁忌癥，如高血壓、心絞痛、糖尿病等既往病史；（4）25 kg·m-2→BMI→30 kg·m-2；（5）體脂率→25%。

在運(yùn)動(dòng)干預(yù)前1個(gè)月采用詢問法調(diào)查并記錄受試者每天的飲食種類、食物成分及攝入量，并以此計(jì)算出攝入總能量。要求受試對象在整個(gè)3個(gè)月實(shí)驗(yàn)期間保持和實(shí)驗(yàn)前1個(gè)月能量攝入的一致。受試者在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間除了實(shí)驗(yàn)設(shè)定負(fù)荷之外，基本保持和實(shí)驗(yàn)前相同的體力活動(dòng)量，盡量避免其他因素的干擾。

在實(shí)施運(yùn)動(dòng)方案前，通過測試34名受試者身高、體重、最大攝氧量、腰圍、臀圍和血液學(xué)指標(biāo)，將被試者分為2組（每組男生9，女生8人），即高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組（HIITG組）和有氧運(yùn)動(dòng)組（AEG組）。

1.2 運(yùn)動(dòng)方案

所有被試均采用Pusar cosmos 4.0跑臺(tái)結(jié)合AE?GER Oxygen Analyzer進(jìn)行遞增負(fù)荷試驗(yàn)測定最大攝氧量（VO2max）。經(jīng)過3天的適應(yīng)后，提取85%VO2max以及60%VO2max的心率（HR）及監(jiān)測自我用力感覺（RPE）。

實(shí)驗(yàn)方案均采用為期12周的跑臺(tái)訓(xùn)練，每周運(yùn)動(dòng)5天。運(yùn)動(dòng)前有10分鐘的50%VO2max的準(zhǔn)備活動(dòng)，運(yùn)動(dòng)后有5分鐘的放松活動(dòng)。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定為85%VO2max，運(yùn)動(dòng)時(shí)心率需達(dá)到174次/min，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為4 min，后接2 min運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為50%VO2max的運(yùn)動(dòng)，組間間歇時(shí)間為5 min，重復(fù)5次。控制有氧運(yùn)動(dòng)組和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組能量消耗基本相同，方法：用VO2max測試算出高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組受試者靶心率下的實(shí)際攝氧量，以此計(jì)算出每次運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)的總耗能量，然后用總耗能量除以有氧運(yùn)動(dòng)組靶心率強(qiáng)度下的平均耗能量，計(jì)算其訓(xùn)練所需時(shí)間。有氧運(yùn)動(dòng)組的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度控制在60%VO2max，持續(xù)運(yùn)動(dòng)無間歇，運(yùn)動(dòng)時(shí)心率需要達(dá)到140次/min左右，持續(xù)運(yùn)動(dòng)40 min。

注重酒店管理系統(tǒng)所包含有序子系統(tǒng)，進(jìn)行子系統(tǒng)構(gòu)件時(shí)根據(jù)酒店具體部門進(jìn)行設(shè)置構(gòu)建，按照酒店規(guī)模擴(kuò)大或縮小系統(tǒng)構(gòu)建范圍，方便酒店員工對不同類型客人的識(shí)別和專業(yè)化服務(wù)。比如部門子系統(tǒng)滿足部門經(jīng)理人員管理需求，整體酒店管理系統(tǒng)滿足高層管理者經(jīng)營需求等等，以此為基于需求的酒店管理系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)性價(jià)值作用得以完全發(fā)揮[3]。

1.3 指標(biāo)測試

1.3.1 形態(tài)學(xué)功能指標(biāo)

測試指標(biāo)包括受試者身高、體重、腰圍、臀圍、體脂率、BMI等。身高測定利用身高坐高計(jì)，體重測定利用杠桿式體重計(jì)，圍度測量使用軟帶尺，腰圍取肋骨與髂嵴之間腰部最細(xì)處水平繞行一周的圍長；體成分測量試用Inbody3.0人體成分分析儀。運(yùn)動(dòng)干預(yù)前和運(yùn)動(dòng)干預(yù)后一天對上述形態(tài)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測試。

1.3.2 血液學(xué)指標(biāo)

分別于運(yùn)動(dòng)干預(yù)前、后采集所有受試者清晨空腹的同側(cè)肘靜脈血樣。利用全自動(dòng)生化儀測定血液中甘油三脂（TG）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）。用酶聯(lián)免疫吸附法測試受試者血清腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、C-反應(yīng)蛋白（CRP）、內(nèi)脂素（Visfatin）等炎癥因子。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包和Excel 2010軟件，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后比較采用配對樣本t檢驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)干預(yù)后組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05表示比較具有顯著性差異，P<0.01表示比較具有極顯著差異。

2 研究結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后受試者身體形態(tài)指標(biāo)變化

由表1可知，與干預(yù)前比較，12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組和有氧運(yùn)動(dòng)組受試者體重均顯著降低（P<0.01），分別降低了7.3%和6.5%，腰圍顯著下降（P<0.01），分別下降了4.8%和4.6%；體脂率相比干預(yù)前，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組有非常顯著性差異（P<0.01），下降了3.8%，有氧運(yùn)動(dòng)組的下降幅度有顯著性降低（P<0.05），下降了3.6%；BMI指數(shù)分別顯著降低了7.3%和6.3%。兩組之間各項(xiàng)指標(biāo)比較無顯著性差異。

表1 兩組干預(yù)前后身體形態(tài)指標(biāo)變化

2.2 有氧運(yùn)動(dòng)和高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)后血脂指標(biāo)變化

由表2可知，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練方案干預(yù)后，受試者血液中TG（P<0.05）、TC（P<0.01）、LDL-C（P<0.05）均有顯著下降，而HDL-C顯著升高（P<0.05）；中等強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)后，受試者血液中TG（P<0.01）、TC（P<0.01）、LDL-C（P<0.05）均有顯著下降，而HDL-C顯著升高（P<0.05）。兩組間比較，各血脂指標(biāo)無顯著性差異。

表2 兩組干預(yù)前后血脂指標(biāo)變化

2.3 運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后受試者血液炎癥指標(biāo)變化

由表3可知，經(jīng)過12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組TNF-α顯著降低（P<0.01），CRP顯著降低（P<0.01），Visfatin顯著降低（P<0.05）；而經(jīng)過中等強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，受試者TNF-α顯著降低（P<0.01），CRP顯著降低（P<0.05），Visfatin顯著降低（P<0.05）。兩組之間比較，各血液炎癥指標(biāo)無顯著性差異。

表3 兩組干預(yù)前后血液炎癥因子變化

3 討論

3.1 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖青年形態(tài)學(xué)的影響

關(guān)于有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖者的干預(yù)研究頗多，基本都得出了正面結(jié)論，即堅(jiān)持長時(shí)間中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)能夠消耗脂肪，達(dá)到較好的減脂效果。但在實(shí)際操作中，由于中低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)減肥的每單元持續(xù)時(shí)間較長造成多數(shù)肥胖人群難以堅(jiān)持，最終導(dǎo)致減肥失敗。于是，有學(xué)者提出在身體條件允許的情況下，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)更有利于脂肪消耗[10]，一些學(xué)者證實(shí)了高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的減肥效果。Schjerve等[9]對肥胖成人（年齡46.9±2.2歲；體脂率40.6%±1.4%）進(jìn)行高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練，采用跑臺(tái)方式，以85%～95%HRmax強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)4 min后接3 min的50%～60%HRmax強(qiáng)度，重復(fù)4組，12周后發(fā)現(xiàn)受試者體脂率下降了2.2%，相似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在肥胖女性[11]和肥胖青少年群體中[8]。國內(nèi)學(xué)者王京京研究青年肥胖女性以85%～95%HRmax強(qiáng)度在跑臺(tái)上運(yùn)動(dòng)4 min后接7 min休息，受試者均能順利完成，運(yùn)動(dòng)過程中均無不良反應(yīng)[12]。另外，國外有以Ⅱ型糖尿病[13，14]、心血管疾病[15，16]、代謝綜合征[17，18]人群為研究對象進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練干預(yù)，其安全性得到初步證實(shí)。在美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)公布的2015年健身行業(yè)鍛煉方式中，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法是僅次于自重訓(xùn)練的有效減肥方法之一，受到減肥人群的青睞[19，20]。

本研究結(jié)果表明，經(jīng)過2種不同方式的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，體脂率和腰圍均有下降，但高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組下降幅度更大，兩組之間不存在顯著差異。與其它研究結(jié)果基本一致。原因可能是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練造成了運(yùn)動(dòng)后的過量氧耗，這些能量氧耗的底物是脂肪。在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中機(jī)體需要分泌較多的腎上腺素和去甲腎上腺素控制肌肉，運(yùn)動(dòng)后機(jī)體仍然會(huì)維持較長一段時(shí)間的高代謝水平[21]，而且會(huì)分泌更多的生長激素和甲狀腺素[22]，這些都會(huì)造成機(jī)體靜息代謝水平增加，刺激脂肪的燃燒，促進(jìn)減肥。從能量攝入來講，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練后往往在短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)食欲減退，如果長期堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)，就會(huì)造成身體能量攝入減少達(dá)到能量負(fù)平衡[23]。

研究表明，同等氧耗的情況下，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)可以在較短時(shí)間內(nèi)取得和中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)相同的減脂效果，但在減少腹部脂肪量方面，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練效果更好[12]。另外一項(xiàng)針對肥胖青少年的研究中，經(jīng)過13周每周2天的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練，受試者體脂率下降了1.3%[24]。也有研究顯示，經(jīng)過1周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，受試者體脂率下降2.0%[8]。在其他研究中，也取得了體脂率下降2.2%[21]和9.9%[12]的結(jié)果，下降的程度不一樣，主要原因與運(yùn)動(dòng)頻率和強(qiáng)度不同有關(guān)。

本研究表明，相比干預(yù)前，高強(qiáng)度訓(xùn)練組和有氧運(yùn)動(dòng)組體脂率均顯著性降低，分別降低了12.06%和11.14%，說明高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和有氧運(yùn)動(dòng)一樣具有良好的脂肪燃燒效果。在本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)動(dòng)干預(yù)雖然使體脂和圍度指標(biāo)下降較為明顯，但體重和BMI指數(shù)變化卻沒有與之相一致，特別是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組體重下降幅度更小。推測原因可能是運(yùn)動(dòng)在引起脂肪比例下降的同時(shí)，對于缺乏鍛煉的人來講，運(yùn)動(dòng)刺激會(huì)同時(shí)促進(jìn)肌肉生長，增加瘦體重，這樣可以抵消部分脂肪消耗引起的體重下降。

3.2 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖青年血脂變化的影響

目前比較一致的觀點(diǎn)是長時(shí)間中、小強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)可以降低血清中TC、TG、LDL水平，但是對HDL的影響仍有很多不一致的地方。有研究認(rèn)為運(yùn)動(dòng)可以直接升高HDL含量[25]，也有研究認(rèn)為運(yùn)動(dòng)只是可以提高載脂蛋白（apoA）表達(dá)，并不能直接升高HDL[26]，但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)有氧運(yùn)動(dòng)可以通過提高膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶mRNA而直接升高HDL，加強(qiáng)TC的降解[27]。Kodama在總結(jié)了有氧運(yùn)動(dòng)對血清HDL水平影響的相關(guān)文獻(xiàn)后得出每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過2小時(shí)或運(yùn)動(dòng)消耗熱量達(dá)到900 kcal以上時(shí)，血清HDL含量才會(huì)有明顯的變化；他還指出單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間每延長10分鐘，HDL含量將增加1.4 mg/dl[28]。提示運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和強(qiáng)度大小是影響HDL水平的兩個(gè)主要因素。

有研究顯示，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對超重青少年[29]、心臟病病人[24]和代謝綜合征患者[17]的血脂有明顯的改善作用。本研究結(jié)果顯示，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組在運(yùn)動(dòng)干預(yù)后TG（P<0.05）、TC（P<0.01）、LDL-C（P<0.05）均有顯著下降，而HDL-C顯著升高（P<0.05）。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組運(yùn)動(dòng)干預(yù)后血脂各項(xiàng)指標(biāo)與有氧運(yùn)動(dòng)組的下降趨勢一致，兩組之間不存在顯著性差異。

3.3 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)對肥胖性慢性炎癥的影響

血脂異常是心血管病的主要致病風(fēng)險(xiǎn)因素，除血脂本身的影響之外，人體炎癥標(biāo)記物C反應(yīng)蛋白（CRP）也是導(dǎo)致心血管病的高危因素。CRP可以作為炎癥反應(yīng)的標(biāo)志物，與肥胖導(dǎo)致的代謝綜合癥等密切相關(guān)[30]。規(guī)律運(yùn)動(dòng)等改變生活方式，可以有效地降低CRP水平。有研究發(fā)現(xiàn)規(guī)律運(yùn)動(dòng)可使健康老年人安靜時(shí)CRP水平降低，且與運(yùn)動(dòng)量呈負(fù)相關(guān)[31]，與不運(yùn)動(dòng)者相比，每周鍛煉只要多于1小時(shí)就可以使機(jī)體CRP降低[32]，另外一項(xiàng)研究中，有氧運(yùn)動(dòng)可使中老年女性CRP下降43.41%[33]。

脂肪組織除了儲(chǔ)存和釋放能量之外，還可以分泌多種細(xì)胞因子和激素，重要的有（TNF-α）和內(nèi)脂素（Visfatin）。TNF-α升高可能與肥胖程度成正相關(guān)，并可進(jìn)一步引起胰島素抵抗。高脂飲食的持續(xù)攝入會(huì)引起體內(nèi)糖、脂代謝紊亂，引起TNF-α過度表達(dá)，進(jìn)一步誘發(fā)炎癥反應(yīng)。Visfatin是主要存在于內(nèi)臟脂肪組織的一種細(xì)胞因子，作用主要是促進(jìn)脂肪細(xì)胞的分化、成熟和積聚，引起肥胖。很多研究認(rèn)為Visfatin參與了肥胖的發(fā)病過程，能夠促進(jìn)葡萄糖向脂肪的轉(zhuǎn)化，最終導(dǎo)致脂肪的積累，血漿中Visfatin與腰臀比成正相關(guān)[34]。徐建方等將肥胖青年分為有氧訓(xùn)練組和抗阻訓(xùn)練組，進(jìn)行4周（1.5 h/天，6天/周）的訓(xùn)練，分別在運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)結(jié)束后、停訓(xùn)1個(gè)月后3次測量血清TNF-α和Visfa?tin水平、體重、體脂，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)前后各項(xiàng)指標(biāo)都出現(xiàn)了顯著性差異，認(rèn)為有氧運(yùn)動(dòng)和抗阻運(yùn)動(dòng)均可以改善肥胖機(jī)體的慢性炎癥狀態(tài)[35]。

本研究表明，12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組血清中的TNF-α、CRP和Visfatin與運(yùn)動(dòng)前相比均顯著降低；有氧運(yùn)動(dòng)組的各項(xiàng)指標(biāo)與高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組的下降趨勢一致，下降幅度不如高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組大，這與徐建方[35]、王京京[12]等的研究一致。

4 總結(jié)

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可減少機(jī)體脂肪重量，改善肥胖青年體成分和脂代謝，使機(jī)體血液炎癥因子TNF-α、CRP、Visfatin等顯著降低；與中等強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng)減肥效果相比，二者之間沒有顯著性差異。因此，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對于改善肥胖青年的健康水平有積極影響。但不同身體機(jī)能水平的人群采用高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)減肥時(shí)，應(yīng)根據(jù)年齡大小及個(gè)體實(shí)時(shí)健康狀況，遵循循序漸進(jìn)原則，在間歇時(shí)間、每組運(yùn)動(dòng)時(shí)間、總運(yùn)動(dòng)量上也應(yīng)區(qū)別對待。

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