湯 盈

(宿州學(xué)院,安徽 宿州 234000)

目前，我國肥胖率逐漸增加，肥胖率的增加必然會造成高血壓、冠心病、糖尿病、心血管疾病和代謝綜合癥等諸多疾病。而世界衛(wèi)生組織發(fā)文稱不健康的飲食和缺乏一定的身體鍛煉會造成慢性非傳染性疾病[1]。有研究發(fā)現(xiàn)，肥胖兒童在過去的40年中增長了近10倍，據(jù)預(yù)測到2022年全球肥胖兒童將會超過重度偏瘦人群[2]。

青少年肥胖問題儼然成為全球所關(guān)注的問題，如何進(jìn)行有效的控制體重和減肥成為當(dāng)下研究的主要話題。目前，肥胖青少年減肥或控制體重的手段除藥物和手術(shù)治療外，主要采取增加身體活動量和限制日常能量攝入兩種方法。然而運動是當(dāng)前最安全、娛樂性較強、無副作用的鍛煉方式，肥胖人群長期進(jìn)行適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉對減肥具有一定的改善效果[3，5]。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)肥胖青少年堅持參加體育鍛煉能夠降低體內(nèi)血清甘油三酯45%左右，且能夠有效避免因節(jié)食減肥導(dǎo)致的低血壓、營養(yǎng)不良等癥狀，處于青少年最理想的減肥方式。然而，競技體育領(lǐng)域中，曾采取高原訓(xùn)練方法提高運動員的競技成績，而后發(fā)現(xiàn)高原訓(xùn)練導(dǎo)致運動員的身體成分發(fā)生變化。因此，專家采用低氧訓(xùn)練的方法對肥胖青少年進(jìn)行研究與干預(yù)。研究發(fā)現(xiàn)，低氧訓(xùn)練可使自身心率逐漸升高、基礎(chǔ)代謝率增加，消耗更多的能源物質(zhì)[4]。 Park HY[6]和Balykin[7]等認(rèn)為低氧訓(xùn)練提高了氧運輸系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的功能，同時對心臟做功量和改善青少年肥胖具有促進(jìn)作用。Macdonald[8]、Netzer[9]、楊賢罡[10]等學(xué)者采用低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖青少年的效果進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)運動后低氧訓(xùn)練對肥胖人群的減肥效果優(yōu)于常氧訓(xùn)練。但是，相關(guān)實證研究存在分歧，認(rèn)為低氧訓(xùn)練對改善青少年肥胖的效果不顯著[5,11]。研究結(jié)果的差異性給運動處方的制定帶來難題，有必要進(jìn)行合并效應(yīng)分析。因此，本研究采用元分析方法對低氧訓(xùn)練改善肥胖青少年身體成分、血脂和血壓指標(biāo)的相關(guān)研究進(jìn)行定量分析，以驗證以下假設(shè)：H1：低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，對改善青少年身體成分具有明顯的效果； H2：低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，對改善青少年血脂和血壓具有更加顯著性的效果。以期為低氧訓(xùn)練減控青少年體重提供詢證依據(jù)，同時探討低氧運動減肥的生理學(xué)機制，為低氧運動減肥提供理論支撐。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

通過中國知網(wǎng)、萬方、維普、Web of Science、PubMed、EBSCO以及Medline等中英文數(shù)據(jù)庫。中文檢索詞為：“低氧訓(xùn)練”、“肥胖”、“青少年”、“身體成分”、“血脂”以及“血壓”。英文檢索詞為：“Hypoxia training” 、“Hypoxia exercise”、 “Plateau training”、“Obesity”、“Adolescent?”、“Youth”、“Body Composition”、“Blood lipids”以及“Blood pressure”。

將查閱的文獻(xiàn)導(dǎo)入Endnote X9軟件進(jìn)行整理與歸納。為了對本次查閱的文獻(xiàn)進(jìn)行有效的篩選特邀2名研究青少年肥胖專家進(jìn)行評估，且根據(jù)專家以往的經(jīng)驗對本次納入的文獻(xiàn)進(jìn)行了篩選，如果兩名專家的意見或建議不同時，應(yīng)由第三名專家再次進(jìn)行篩選。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：

1)研究對象：單純性肥胖青少年；

2)運動干預(yù)：必須為低氧組和常氧組。低氧組：在自然或者人工模擬低氧環(huán)境進(jìn)行干預(yù)；常氧組：在平原上進(jìn)行干預(yù)，海拔高度大約為20-60m范圍。

3)結(jié)局指標(biāo)：身體成分包括體重、BMI、BFR、體脂含量4項結(jié)局指標(biāo)；血脂包括TC、TG、HDL-C和LDL-C 4項結(jié)局指標(biāo)；血壓指標(biāo)：收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：

1)排除會議類、綜述類文獻(xiàn)；

2)排除重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；

3)無法獲取全文的文獻(xiàn)；

4)無法提取結(jié)局指標(biāo)的文獻(xiàn)。

1.3 文獻(xiàn)質(zhì)量評價

對納入的11篇文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評估。借助于Review Manager 5.3軟件，運用Cochrane風(fēng)險評估工具從隨機分配方法、分配方案隱蔽、盲法、結(jié)果數(shù)據(jù)的完整性、選擇性報告研究結(jié)果以及其他偏倚來源等6個方面進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評估。且將其分為3個等級：A級(滿足4個及以上條目低風(fēng)險)、B級(滿足2-3個條目低風(fēng)險)、C級(滿足1個或沒有條目低風(fēng)險，可能發(fā)生偏移)。圖1文獻(xiàn)風(fēng)險偏倚顯示：綠色低風(fēng)險部分所占整體比例較高，在納入的11篇文獻(xiàn)中，10篇文獻(xiàn)評定等級為A，1篇文獻(xiàn)評定等級為B，文獻(xiàn)質(zhì)量較高。

圖1 文獻(xiàn)偏倚風(fēng)險評估圖

1.4 文獻(xiàn)編碼

對納入的11篇文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)提取并編碼，數(shù)據(jù)提取的主要內(nèi)容：第一作者、發(fā)表年限、低氧組和常氧組的樣本量、結(jié)局變量、干預(yù)方式、低氧訓(xùn)練環(huán)境。且文獻(xiàn)基本特征見表1。

表1 納入文獻(xiàn)基本特征

最終納入的11篇文獻(xiàn)，其中8篇中文文獻(xiàn)，3篇英文文獻(xiàn)，文獻(xiàn)跨度為2012-2018年，共有285名(低氧組143名，常氧組142名)肥胖兒童青少年參與此項研究，年齡跨度為13-24歲。干預(yù)方式：有氧運動、間歇運動、有氧運動聯(lián)合抗阻運動；干預(yù)周期為4-8周；運動頻率為3-7d/周，1-4次/天；每次運動時間50-150min不等；運動強度主要分為4個等級：低強度運動、中等強度運動、大強度運動和極量強度運動[23]。根據(jù)Karvonen方程來[24]確定運動時靶心率：靶心率=靜息心率+心率儲備×運動強度，心率儲備=最大心率-靜息心率，最大心率=220-年齡，根據(jù)此公式來推算運動強度。結(jié)局變量包括4項身體成分指標(biāo)和6項血液生化指標(biāo)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用Stata16.1分析軟件對最終納入的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析，如果P>0.1，I2<50%，提示納入的文獻(xiàn)具有同質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；若 P<0.1，I2≥50%，提示納入的文獻(xiàn)具有異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。假如異質(zhì)性明顯時，需進(jìn)行亞組分析或敏感性分析，最后通過Egger線性回歸判斷是否存在文獻(xiàn)發(fā)表偏倚。

2 研究結(jié)果

2.1 Meta分析

2.1.1 低氧訓(xùn)練對肥胖青少年身體成分干預(yù)效果

表2異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示：納入同類研究在體重、BFR、體脂重3項身體成分結(jié)局變量之間存在異質(zhì)性(P<0.1，I2>50%)，采用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行合并效應(yīng)分析；在BMI指標(biāo)變量中，Q=11.37，P=0.123>0.1，I2=38.14%<50%，因此應(yīng)采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。主效應(yīng)檢驗結(jié)果顯示：在體重指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，Z=3.39，P=0.001，SMD=1.021，95%CI=(0.430，1.621)，能夠顯著性降低肥胖青少年體重；在BMI指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，Z=3.18，P=0.001，SMD=0.449，95%CI=(0.173，0.725)，能夠顯著性降低肥胖青少年BMI；在BFR指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，Z=2.93，P=0.003，SMD=1.309，95%CI=(0.432，2.186)，能夠顯著性降低肥胖青少年BFR；在體脂含量指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，Z=2.29，P=0.022，SMD=0.867，95%CI=(0.125，1.609)，能夠顯著性降低肥胖青少年體脂含量。綜上說明，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，能夠有效降低肥胖青少年的體重，研究假設(shè)H1獲得支持。

表2 身體成分結(jié)局變量主效應(yīng)檢驗結(jié)果

2.1.2 低氧訓(xùn)練對肥胖青少年血脂和血壓指標(biāo)干預(yù)效果

表3異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示：納入同類研究間在TC、TG、HDL-C、LDL-C4項血脂指標(biāo)和SBP、DBP 2項血壓指標(biāo)變量上存在異質(zhì)性(P<0.1，I2>50%)，因此，采用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行合并分析。主效應(yīng)結(jié)果顯示：在TC、TG、HDL-C 3項血脂指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖青少年效果相比，不存在顯著性差異(P>0.05)；在LDL-C指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，Z=1.93，P=0.046，SMD=-0.644，95%CI=(-1.278，-0.010)，說明低氧訓(xùn)練在降低LDL-C濃度水平上顯著性低于常氧訓(xùn)練干預(yù)效果；在降低肥胖青少年血壓(SBP和DBP)指標(biāo)上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，并未起到更加顯著性的效果(P<0.05，SMD<0)。綜上，研究假設(shè)H2低氧訓(xùn)練降低肥胖青少年血脂和血壓方面未獲得支持。

表3 血脂和血壓指標(biāo)結(jié)局變量主效應(yīng)檢驗結(jié)果

2.2 發(fā)表偏倚檢驗

本研究對納入的文獻(xiàn)進(jìn)行發(fā)表偏倚分析，采用Egger’s回歸分析對本次納入文獻(xiàn)的結(jié)局變量進(jìn)行分析。Egger’s回歸分析是以線性回歸方程的形式來進(jìn)行分析，倘若結(jié)果接近于0，表明本次納入的文獻(xiàn)存在發(fā)表偏倚，若P>0.05且包含0，則表明本次納入的文獻(xiàn)不存在發(fā)表偏倚。

對于肥胖青少年的結(jié)局指標(biāo)體重、BMI和LDL-C，表4結(jié)果顯示：納入的文獻(xiàn)所對應(yīng)的P<0.05，存在明顯的發(fā)表偏倚；而在BFR、體脂含量、TC、TG、HDL-C、SBP和DBP指標(biāo)中，納入的文獻(xiàn)所顯示的P>0.05，表明不存在發(fā)表偏倚，且結(jié)果具有可靠性。

表4 Egger’s 線性回歸分析結(jié)果

2.3 異質(zhì)性來源探討：Meta回歸分析

由異質(zhì)性檢驗得知納入元分析的文獻(xiàn)之間存在明顯的異質(zhì)性，因此，本研究通過對可能造成異質(zhì)性的研究進(jìn)行Meta回歸分析，期望找到異質(zhì)性的來源，以各項研究標(biāo)準(zhǔn)化的效應(yīng)量為Y變量，分別對每項研究特征進(jìn)行編碼，再設(shè)定為X變量進(jìn)行單因素Meta回歸分析。表5 Meta回歸分析結(jié)果顯示，發(fā)表年限、樣本含量、運動強度、運動周期和自然或模擬海拔高度5項研究特征均對研究間異質(zhì)性沒有顯著性影響，而在研究對象性別(β=0.052，P=0.046)和運動干預(yù)形式(β=-0.504，P=0.005)是納入研究間異質(zhì)性的來源。

表5 單因素Meta回歸分析結(jié)果

2.4 文獻(xiàn)敏感性分析

本研究借助于“metainf”命令對納入的報告體重結(jié)局變量的10篇文獻(xiàn)進(jìn)行敏感性分析(圖2)，納入文獻(xiàn)的總e^coef.=2.02046，95%CI=(1.54291，2.64580)，圖中小圓圈和豎線代表排除所對應(yīng)的研究之后剩余9項研究的合并效應(yīng)結(jié)果及95%CI。通常排除某項研究之后，剩余研究間合并效應(yīng)結(jié)果還落在e^coef.附近，且其95%CI落在總合并效應(yīng)結(jié)果的95%CI以內(nèi)。圖中顯示：依次剔除各項研究之后，剩余9項的合并效應(yīng)e^coef.仍然落在2.02046附近，且95%CI仍然在1.54291至2.64580之間；同樣，本研究對其他結(jié)局指標(biāo)變量納入文獻(xiàn)的敏感性進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)所有合并結(jié)果均在中線附近，所以本研究納入的文獻(xiàn)不存在敏感性。

圖2 體重結(jié)局變量文獻(xiàn)敏感性分析結(jié)果

3 討論與分析

青少年肥胖問題已成為社會廣為關(guān)注的問題，如何通過運動鍛煉幫助青少年減控體重是當(dāng)下研究的重要發(fā)展趨勢。近年來，研究證明低氧訓(xùn)練對于減控體重具有顯著性效果，這為干預(yù)青少年肥胖問題提供了一種新型治療方法。研究發(fā)現(xiàn)，大氣中含有21%的氧氣，大氣壓隨著海拔高度的升高而降低，故氧氣的含量也降低。空氣稀薄會導(dǎo)致氧氣的絕對含量降低，此時肺泡內(nèi)的氧分壓降低[25]。機體在低氧環(huán)境的情況下，心率升高、心輸出量增多、血液擴(kuò)散，此時機體會依賴氧氣，代謝能力增強，機體需消耗更多的能量來滿足機體代謝的需要，所以能源物質(zhì)的消耗也就增多[26-27]。大量研究證明，低氧訓(xùn)訓(xùn)較常氧訓(xùn)練更有助于減輕肥胖人的體重和體脂含量，研究認(rèn)為與低氧狀態(tài)下機體能源物質(zhì)的攝入減少與能量的消耗增加有關(guān)[28-29]。Mawson[30]研究發(fā)現(xiàn)，機體在低氧下能源物質(zhì)消耗的更多才能滿足機體代謝的需要，氧的利用率也較高，脂肪很容易被逐漸利用。Meta分析結(jié)果顯示：低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，可降低肥胖人的體重、BMI、BFR和體脂含量。研究假設(shè)H1獲得支持，研究與上述研究結(jié)果一致，低氧訓(xùn)練減控肥胖青少年體重的方法是一種更加有效的減肥方法，其減肥效果比一般常氧狀態(tài)下的運動鍛煉更佳。

研究表明，低氧訓(xùn)練可以激活啟動過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)和PPARγ輔助輔激動子1α(PGC1α)，在介導(dǎo)肌肉脂肪酸氧化的適應(yīng)性調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[19,31-35]，因此，低氧訓(xùn)練導(dǎo)致脂肪氧化水平增加，理論上其改善體成分與血脂效果顯著性高于常氧鍛煉。研究發(fā)現(xiàn)，長期居住在高原地區(qū)的人心血管疾病的死亡率顯著低于平原人群，體重同樣低于平原人，且TC濃度和血壓也顯著低于平原居民[35-36]。陳立軍[16]等在多巴高原和平原實施有氧運動來研究肥胖青少年，發(fā)現(xiàn)高原環(huán)境下的低強度有氧運動可降低TC、TG和LDL-C水平，提高HDL-C水平，同時還可改善血脂代謝，減少心血管疾病的風(fēng)險。元分析結(jié)果顯示：低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖青少年效果相比，在TC、TG、HDL-C 3項指標(biāo)上不存在顯著性差異；而低氧訓(xùn)練在降低LDL-C濃度水平上顯著性低于常氧訓(xùn)練干預(yù)效果，研究假設(shè)H2未獲得支持。研究還發(fā)現(xiàn)，低氧訓(xùn)練能夠有效降低肥胖人的TC水平，對于其他三個指標(biāo)無統(tǒng)計學(xué)意義[37]；而Hobbins[38]等通過系統(tǒng)評價的方法對低氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖者的效果進(jìn)行研究，又得出不一致的結(jié)論。研究認(rèn)為可能與研究對象基本特征、運動干預(yù)方式和低氧訓(xùn)練環(huán)境存在一定的關(guān)系， Meta回歸分析也認(rèn)為研究對象性別和運動干預(yù)形式是元分析異質(zhì)性的來源，這就會對合并的結(jié)果造成一定的影響。同時，本研究納入文獻(xiàn)較少，研究樣本含量較少，也有可能影響合并結(jié)果的準(zhǔn)確性。后續(xù)有必要繼續(xù)進(jìn)行研究，提高研究的樣本含量，嚴(yán)格篩選運動干預(yù)措施和低氧訓(xùn)練環(huán)境，為低氧訓(xùn)練改善肥胖青少年血脂濃度提供更多的理論依據(jù)。

目前，低氧訓(xùn)練降低高血壓的發(fā)病機制的研究較少，專家認(rèn)為低氧訓(xùn)練是運動與低氧暴露的結(jié)合，可以從運動與血壓的關(guān)系、低氧暴露與血壓的關(guān)系兩者出發(fā)來討論低氧訓(xùn)練與血壓的關(guān)系。運動鍛煉可降低肥胖人群血壓已成為事實，而低氧暴露降低血壓仍然存在不同的觀點。研究認(rèn)為，低氧是高血壓的發(fā)病機制，SBP、DBP均顯著性升高，且隨高原時間延長而呈現(xiàn)逐步升高的趨勢[39-40]。研究還發(fā)現(xiàn)，長期的低氧訓(xùn)練機體交感神經(jīng)降低、副交感神經(jīng)處于激活狀態(tài)，此時血壓降低[41-43]。元分析認(rèn)為，在降低肥胖青少年血壓上，低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比，并未起到更加顯著性的效果，研究假設(shè)H2未獲得支持。研究還發(fā)現(xiàn)進(jìn)入高原6個月以后，人體生理指標(biāo)趨于穩(wěn)定，體力勞動達(dá)到良好水平，而本次納入的研究低氧干預(yù)的周期太短(4-8周)，難以對高原環(huán)境產(chǎn)生強大的習(xí)服能力，研究結(jié)果呈現(xiàn)陰性。研究結(jié)果存在嚴(yán)重分歧，亟待后續(xù)繼續(xù)延長運動干預(yù)周期進(jìn)行低氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖青少年血壓的研究。

4 結(jié)語

低新型減肥治療方法可以通過氧暴露與運動鍛煉的結(jié)合為肥胖青少年帶來治療方法。本研究利用Meta分析法對低氧訓(xùn)練干預(yù)肥胖青少年身體成分、血脂和血壓的效果進(jìn)行系統(tǒng)評價，得出低氧訓(xùn)練與常氧訓(xùn)練相比較，可降低肥胖青少年體重、BMI、BFR和體脂含量；對于改善肥胖青少年體重的控制以及身體形態(tài)的塑造均有明顯的改善效果，而對于改善血脂和血壓方面效果并不明顯。研究認(rèn)為存在的原因可能與納入文獻(xiàn)的異質(zhì)性、樣本量、運動干預(yù)措施和低氧訓(xùn)練環(huán)境存在著一定的關(guān)系。所以提示學(xué)者們在今后的研究中需增加樣本量、干預(yù)周期以及干預(yù)形式等。