9～10歲肥胖男童最大脂肪氧化強度運動減重處方的研究

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度運動減重處方的研究

譚思潔，郭 振，曹立全，王旭輝

FATmax；肥胖；男童；運動干預；減重處方

1 前言

兒童肥胖是一個嚴重的大眾健康問題，我國7～11歲兒童超重或肥胖比例已高達22%[33]，這對兒童的生長發(fā)育、心肺功能、姿勢控制以及心理健康構成嚴重威脅[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險[5，10，12，31]，成為影響人類生活質量和壽命的重要危險因素之一。運動干預兒童肥胖副作用低并更有利于生長發(fā)育[30]，成為公認的合理措施[11，22，28]。但是目前國內(nèi)外運動干預兒童肥胖的成功率并未達到理想水平，其中運動強度選擇不當被認為是最重要的問題[16]。對于處于生長發(fā)育期的兒童來說，在安全范圍內(nèi)通過運動達到最大脂肪代謝才能獲取最佳減肥效果，有實驗證實，從低到中等強度的運動，脂肪的氧化速度逐漸增加，但如果強度超出一定的范圍，則脂肪的氧化下降，此時，運動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度(maximal fat oxidation,FATmax)的概念[16]，即在單位時間內(nèi)脂肪代謝峰值對應的運動強度為最大脂肪氧化強度(FATmax)[7，8],理論上，F(xiàn)ATmax是能引起最高脂肪氧化率的相對運動強度，在FATmax強度下的運動應該能達到最理想的減肥效果[23]。

本研究旨在探討FATmax強度運動對肥胖男童減重及機能改善的效果。為今后建立規(guī)范的兒童運動減重干預模式提供依據(jù)。

2 材料及方法

2.1 受試者

天津某小學36名9～10歲肥胖男性在校學生,肥胖判定根據(jù)北京大學兒童青少年衛(wèi)生研究所制定的《中國學生超重、肥胖BMI篩選標準》[4]；受試者要求健康無疾病，能正常參加體育課者，簽署家長及本人知情同意書，承諾全程參加實驗。將受試者隨機分為兩組：FATmax干預組和對照組，每組18人。

1.采用常規(guī)體質測量方法測試身高、體重、腰圍、臀圍、大腿圍、50 m跑、立定跳遠、1 min仰臥起坐(次)、屈臂支撐時間、立位體前屈、肺活量、握力、簡單反應時。

2.采用美國GE雙能X線骨密度儀進行身體成分測量。

3.采用20 m折返跑測試最大攝氧量[19]。

4.FATmax實驗

使用儀器： Jaeger-Laufergotest運動跑臺、Cortex ML3B氣體分析儀，E-4000遙測心率表。

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部門之間，信息不能及時同步，因而造成傳遞時間過長。而區(qū)塊鏈技術可以讓同一平臺承載所有的節(jié)點信息。通過平臺區(qū)塊鏈的共同信任機制，可以讓跨境電商中的各個成員協(xié)同一致地完成同一個商務活動，這種全新的協(xié)同處理模式，為整個跨境電商的運作提高了效率，降低了信任風險。同時由于在區(qū)塊鏈中使用了數(shù)字簽名等技術，因此可以在不同的部門實現(xiàn)不同權限的功能，以此來保護企業(yè)的隱私信息。

FATmax所對應的心率值將應用于實驗訓練過程中運動強度的控制。

5.運動干預及實驗控制

以實驗確定的FATmax運動強度(HR、速度)制定運動干預強度控制方法；運動干預過程中受試者攜帶polar表進行心率監(jiān)測(靶心率±5次/min);同時使用RPE量表監(jiān)控；

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

實驗期間所有受試者均不進行膳食控制以有利于驗證所設計的處方對于兒童減重的單一作用；在實驗開始前和結束后分別進行5天的膳食調(diào)查(膳食調(diào)查結果顯示實驗前后能量攝入沒有顯著性差異，證實了FATmax減重的單一效果，為有利于未來兒童肥胖的干預，我們于實驗后對幼兒進行了平衡膳食教育，幫助他們建立有利于減重的生活方式)。對照組維持正常的生活習慣并且在實驗期間不參與任何其它的運動處方鍛煉。干預結束后受試者進行實驗前全部指標的測量。

2.3 數(shù)據(jù)分析

結果用平均數(shù)±標準差表示，干預前后組內(nèi)采用配對t檢驗，組間差異采用獨立樣本t檢驗，顯著性水平取P<0.05。

3 研究結果

3.1 肥胖男童FATmax遞增負荷運動實驗結果

9～10歲肥胖男童順利接受了FATmax實驗，F(xiàn)ATmax 峰值為最大攝氧量的44±13%；所對應的心率值為140±6.18 b/min；速度值為4.0±0.69 km/h(表1、圖1)；此數(shù)據(jù)為肥胖男童運動干預強度的制定提供了依據(jù)。

表1 9～10歲肥胖男童FATmax測試結果一覽表

圖1 9～10歲肥胖男童 Fat oxidation變化曲線圖

3.2 干預前后身體形態(tài)變化與比較

10周FATmax運動干預后，干預組體重、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運動有效改善了受試者的肥胖和身體成分；表2還顯示，F(xiàn)ATmax運動可有效減小受試者腰圍，這有利于降低代謝性疾病風險；對照組各指標均未見顯著差異。

3.3 干預前后身體機能和素質指標變化

FATmax運動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，干預組握力、腰腹肌耐力和柔韌性等身體素質顯著性提升；但表達速度和爆發(fā)力的50 m及立定跳遠無明顯變化；對照組各指標均無明顯變化。

表2 運動干預前后受試者身體形態(tài)的變化

表3 運動干預前后受試者身體機能和素質的變化

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存在體內(nèi)形成的。大多數(shù)人已經(jīng)認可，適宜的有氧運動是科學合理的減肥措施[2，27]，其主要機制是通過額外運動增加熱能消耗，但目前運動減肥的成功率并未達到理想水平，尤其對于肥胖男童，在確保生長發(fā)育的前提下成功減重成為該領域的研究難點，其中運動強度選擇不當被認為是最重要的問題[14]。運動時強度過低，機體不能被充分動員消耗更多的能量；強度過高則糖酵解供能比例增加，其結果是造成乳酸堆積，增加運動的風險性并且抑制脂肪的消耗，因此，兒童運動減重獲得理想效果的關鍵之一在于選擇適宜的運動強度。FATmax是從運動過程中能量來源的角度探討能量物質的利用會隨運動強度的不同而變化,在長時間低強度運動中，能源物質的利用逐漸由糖類轉化為脂肪；隨著運動強度與時間的增加，能源物質由脂肪轉化為糖類,因此脂肪代謝量隨運動強度的增加，而呈現(xiàn)逐漸上升至頂點后下降的拋物線型變化，此頂點就是FATmax。后來，Achten提出的跑臺漸增負荷流程測算FATmax的方法得到了多位國外學者研究成果的支持[6，24，26]，近年他們利用FATmax運動干預成年肥胖者已經(jīng)取得了一些進展[29-32]，但適合于成年人的FATmax運動強度不能直接移植到處于生長發(fā)育的兒童身上，所以，有必要進行兒童FATmax的研究。

本實驗以肥胖男童為受試者，充分利用FATmax理論進行處方的研制，首先對肥胖的兒童進行了FATmax的運動實驗，根據(jù)該理論結合相應的公式找到了脂肪的最大代謝強度即FATmax，利用實際測得的9～10歲肥胖男童FATmax所對應的攝氧量、心率及走跑速度(表1)等制定了符合運動干預處方，通過10周運動干預證實，F(xiàn)ATmax強度的運動是干預兒童肥胖或超重的有效方法，對于9～10歲肥胖男童來說，這一強度下的運動減重安全、有效，不會造成機體損傷。為了應用的簡便性，9～10歲的肥胖男童可以采用FATmax強度所對應的以4km/h的速度走、跑進行運動減重，并取得了良好的效果。

3.10周FATmax運動在幫助肥胖男童成功減重的同時，也有效改善了他們的力量素質，如干預組1 min仰臥起坐、屈臂支撐時間等核心部位肌肉耐力和拋實心球等身體素質都得到顯著性提升。這可能是一個新的發(fā)現(xiàn)，因為還沒有研究證實FATmax訓練會使骨骼肌力量發(fā)生改變。特別是其對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，當核心肌力不足時，可能會導致成年人的下腰痛[1]，亦會影響兒童的身體活動能力。本處方干預組軀干肌即核心部位肌肉力量顯著提升，可能與受試者在運動干預后腹部脂肪量顯著性降低，腰圍顯著減小有重要的關聯(lián)，實驗還表明，干預組的拋實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。這些結果提示，F(xiàn)ATmax強度的走跑以及爬行可以改善肥胖男童核心部位肌肉耐力，也對握力產(chǎn)生良好的改善作用。但本實驗設計的FATmax運動處方未表現(xiàn)出對表達速度和爆發(fā)力的50 m、立定跳遠有顯著的改善作用，這一結果可能是因為FATmax的運動強度屬于中低強度，對這些素質的影響不夠。

5 結論

1.本研究研制了9～10歲肥胖男童FATmax強度減重處方，F(xiàn)ATmax 峰值為最大攝氧量的44%±13%；其對應的心率值為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歲肥胖男童運動干預強度的制定提供了依據(jù)。

2.本研究以肥胖男童FATmax強度設計的運動處方，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上改善身體成分，提升他們的心肺適能和肌肉力量。

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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

國家社會科學基金教育學一般課題(BLA140067)。

譚思潔(1957-)，女，天津人，教授，主要研究方向為運動健康促進，Tel：(022)23920219，E-mail：751818049@qq.com； 郭振(1988-),男，遼寧人，助理實驗師，碩士，主要研究方向為運動健康促進;曹立全(1984-)，男，山東人，實驗師，碩士，主要研究方向為運動健康促進。

天津體育學院 ，天津 300381 Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China.

G804.49

A