肥胖癥量化運動處方的制定和實施

劉江龍，陳瑩，甘敏，薛桂月，潘惠婷，寧思敏，陳青云

(1. 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530021；2. 廣西體育高等專科學(xué)校，廣西 南寧 530021)

肥胖癥是一種以體內(nèi)脂肪過度蓄積和體重超常為特征，由遺傳、環(huán)境等多種因素相互作用所引起的慢性代謝性疾病[1]。近30年來全球肥胖癥患者與日俱增，而目前我國居民的超重率和肥胖率分別為32.1%和9.9%[2]。一項發(fā)表在NEJM上的研究發(fā)現(xiàn)近25年來超重和肥胖與全球400萬人口死亡相關(guān)，儼然已成為全世界都面臨的公共衛(wèi)生問題[3]。肥胖癥既是一種獨立的疾病，也是糖尿病、心血管疾病、肌肉骨骼疾病、阻塞性睡眠呼吸暫停和癌癥(前列腺癌、結(jié)腸直腸癌、子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌)的主要危險因素[4]。目前肥胖的治療有飲食干預(yù)、運動干預(yù)、藥物以及手術(shù)，運動是首選的干預(yù)及治療方式。但個體差異大及運動依從性差，目前沒有系統(tǒng)化的運動處方供臨床醫(yī)師做精細(xì)化指導(dǎo)，同時還存在運動量難以監(jiān)控及量化等問題，極大地阻礙了運動處方在臨床上的推廣。運動處方是由康復(fù)醫(yī)師、康復(fù)治療師、社會體育指導(dǎo)員或醫(yī)生等專業(yè)人員依據(jù)參加體育活動者的年齡、性別、個人健康信息、醫(yī)學(xué)檢查、體育活動的經(jīng)歷，以及心肺耐力等體質(zhì)健康測試結(jié)果，用處方的形式，制定系統(tǒng)化、個性化的運動指導(dǎo)方案[5]。

1 肥胖癥量化運動處方的設(shè)計原則

1.1 安全性原則 安全性是首要原則，肥胖人群由于下肢負(fù)荷過重，注意保護(hù)患者的膝關(guān)節(jié)，切勿因急于追求效果而進(jìn)行無計劃的增加運動量，從而出現(xiàn)心腦血管和骨關(guān)節(jié)病變，因此必須保證在安全范圍內(nèi)進(jìn)行運動，勿超出安全限度，以確保安全。

1.2 有效性原則 為了減重及提高全身耐力水平，運動處方的強(qiáng)度必須達(dá)到能夠消耗脂肪和改善心肺功能的有效強(qiáng)度，即達(dá)到有效的靶心率范圍，如果超過這個范圍上限，就可能出現(xiàn)危險，這個運動強(qiáng)度或界限，稱為安全界限。而達(dá)到這個范圍的下限，才開始有效，稱為有效界限，安全界限和有效界限之間，就是運動處方安全而有效的范圍。

1.3 個體化原則 由于每個人的身體條件千差萬別，因而制定運動處方的內(nèi)容也各不相同，如性別、年齡和健康狀況的差別，是否伴有慢性病以及疾病性質(zhì)和程度的差異等，不同疾病、同一疾病的不同時期、同一個人的功能狀態(tài)下運動處方應(yīng)有所不同。

1.4 全面原則 人是一個整體，不能單一強(qiáng)調(diào)耐力訓(xùn)練，還要結(jié)合抗阻訓(xùn)練、柔韌性運動以及平衡能力的訓(xùn)練等，應(yīng)遵循全面身心健康的原則，注意維持人體生理和心理的平衡，已達(dá)到“全面身心健康”的目的。

2 肥胖量化運動處方的設(shè)計與制定

2.1 運動方式的選擇 國內(nèi)外大量研究顯示有氧運動對減輕體重及降低體脂率的有效性，步行、騎自行車、打球、游泳、健身操等多種有氧運動方式只要消耗能量大于飲食攝入能量均導(dǎo)致體重下降[6-9]。盡管步行是最簡單的有氧運動方式，但是比較單調(diào)乏味，肥胖者往往對較長時間的步行缺乏興趣。為了提高肥胖者對運動的興趣，通過陪伴訓(xùn)練，配以多樣化的動作以及運動中的音樂變換，比步行調(diào)動更多的肌群參與運動可以消耗更多的能量，在單位時間內(nèi)提高減肥效率，因此本課題的肥胖量化運動處方選擇了自主編排的以健身操為素材的有氧運動操為主，配合不同節(jié)奏的音樂，輔以力量練習(xí)及柔韌性訓(xùn)練，可以讓肥胖者心情舒暢地完成運動處方的訓(xùn)練，此對肥胖者普遍存在的自卑、自我封閉等負(fù)面心態(tài)起到很好的心理調(diào)節(jié)作用。

2.2 運動強(qiáng)度的控制 自主編排肥胖量化運動處方通過運動中所動用的肌群數(shù)量的多少、運動節(jié)拍快慢、高沖擊力動作的占比、動作的軌跡以及動作幅度大小等控制運動強(qiáng)度。運動強(qiáng)度的控制是制定整個運動處方的核心內(nèi)容，直接關(guān)系到患者有效性及安全性。若運動強(qiáng)度太大，易加重骨關(guān)節(jié)的磨損及誘發(fā)心腦血管意外的風(fēng)險；若運動強(qiáng)度太小，機(jī)體消耗熱量少，不能達(dá)到有效的減重作用。因此，個體的肥胖程度、健康狀況及身體素質(zhì)、心肺功能、日常運動習(xí)慣等因素決定了運動強(qiáng)度的大小。

運動強(qiáng)度目前常用監(jiān)測指標(biāo)包括心率(HR)、代謝當(dāng)量(METs)、最大攝氧量儲備百分比(VO2max%)、主觀感覺強(qiáng)度[自感用力度(RPE)]等，其中以心率來衡量運動強(qiáng)度是簡單有效的監(jiān)測指標(biāo)[10]。①靶心率表示能獲得較好運動效果并能確保安全的運動心率，靶心率為最大心率的85%以上為高等強(qiáng)度運動；靶心率為最大心率的60%～85%為中等強(qiáng)度(體能良好者70%～85%，體能普通者60%～75%，體能不佳者50%～75%)；靶心率為最大心率的60%以下為低強(qiáng)度運動。公式“220-年齡”被普遍用于推測HRmax[11]。雖然這個公式使用簡單，但與實際測得的HRmax相比，公式得出的推測值可能會過高或過低，使用改良公式推測某些人的HRmax可能比“220-年齡”更為準(zhǔn)確[12-13]，見表1；②最大攝氧量(VO2max)是指在人體進(jìn)行最大強(qiáng)度的運動，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)無力繼續(xù)支撐接下來的運動時，所能攝入的氧氣含量，是反映人體有氧運動能力的重要指標(biāo)。高強(qiáng)度：相當(dāng)于或高于本人VO2max的70%；中等強(qiáng)度：相當(dāng)于本人VO2max的55%～ 65%；低強(qiáng)度：相當(dāng)于或低于本人VO2max的50%；③代謝當(dāng)量(MET)：1MET代表機(jī)體安靜狀態(tài)時的代謝率，即每公斤體重從事1 min活動，消耗3.5 ml的氧。低強(qiáng)度：<3MET；中等強(qiáng)度：3MET～6MET；高強(qiáng)度：≥6MET?？傃鯕庀牧?3.5+0.2×[速度(米/分鐘)]+0.9×(速度)×(坡度百分比)，總代謝當(dāng)量=總氧氣消耗量Gross VO2÷3.5毫升/公斤/分鐘，凈代謝當(dāng)量=總代謝當(dāng)量-1MET(安靜時代謝當(dāng)量)，凈熱量消耗(千卡/分鐘)=凈代謝當(dāng)量×3.5×體重公斤÷1000×5；④主觀體力感覺等級表(RPE)[14]為1982年瑞典生理學(xué)家Borg根據(jù)心理學(xué)原理制訂了一種受試者在運動時自己感覺和確認(rèn)負(fù)荷量大小的表格，見表2。當(dāng)運動者每周運動量達(dá)到世界衛(wèi)生組織推薦的運動量范圍(500～1000 MET·min)時，可增加抗阻運動及力量練習(xí)，抗阻運動強(qiáng)度以局部肌肉反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)，而不是以心率等指標(biāo)。1-RM定義：單次運動完成的最大重量，為抗阻運動強(qiáng)度的參照，中等運動強(qiáng)度為60%～70%1-RM(10～15 RM)。運動強(qiáng)度表達(dá)[15]，見表3。

表1 推測HRmax的公式

表2 主觀體力感覺等級表(RPE)

表3 運動強(qiáng)度表達(dá)

2.3 運動持續(xù)時間控制 從運動是糖原和脂肪的供能上分析，脂肪開始分解代謝在運動后30 min達(dá)高峰，隨著運動持續(xù)時間的延長，糖分解供能的比例逐漸減小，而脂肪分解供能的比例逐漸增大。運動初期(第10 min)，糖、脂肪分解供能的比例約為45%和55%，但到第90 min時，糖分解供能的比例下降到20%水平，而脂肪分解供能的比例則提高到80%左右[16]。為了確保有效運動范圍內(nèi)，低強(qiáng)度運動可以適當(dāng)延長時間，中高強(qiáng)度運動可以縮短運動時間，因此我們建議每次有氧運動持續(xù)時間為60～90 min，包括熱身運動10 min和整理運動5～10min。研究發(fā)現(xiàn)餐前運動可降低總能量和脂質(zhì)攝入量，降低餐后高甘油三酯血癥，而且在運動后的2 h人們的食欲會下降，因此可減少食物的攝入[17]。因此我們建議最佳的運動時間為晚餐前。

表3(續(xù)) 運動強(qiáng)度表達(dá)

2.4 運動頻率 建議有氧運動5次/周以上，而一次肌肉收縮后恢復(fù)約24 h，因此抗阻運動及柔韌運動頻率2～3天/周，隔1～2 d進(jìn)行。

2.5 運動量 運動量決定能量消耗，并取決于運動時間和強(qiáng)度，運動量與健康/體適能收益之間存在量效反應(yīng)關(guān)系(即健康/體適能益處隨著體力活動的增加而增加)，每周總運動量不少于500～1000 METs·min與更低的心血管發(fā)病率和死亡率密切相關(guān)[18]。盡管每周150 min中等強(qiáng)度的體育活動可能提供重要的健康益處，并有助于控制體重，但更多的體育活動對于減肥和成功的長期體重管理是必要的[19]。因此推薦每周合理運動量≥500～1000 METs·min，保證適當(dāng)?shù)倪\動量是減肥的關(guān)鍵，建議小量、短時、多次、累積完成效果更好。運動總量=運動強(qiáng)度(METs)×每次運動時間(min)×運動頻率(次/周)。

3 肥胖量化運動處方的測試

3.1 制定肥胖量化運動處方 根據(jù)以上運動處方原則，由肥胖量化運動處方研究團(tuán)隊研發(fā)的肥胖量化運動處方有氧運動(包括熱身運動2節(jié)、主體運動5節(jié)、整理運動1節(jié))、力量訓(xùn)練、抗阻運動。有氧運動測試對象10名(男生5名，女生5名，平均年齡約24歲)，受試者運動前經(jīng)過問卷調(diào)查結(jié)合、醫(yī)學(xué)檢查、體適能測試評估運動安全性，受試者均進(jìn)行臺階試驗，了解其運動中心血管的反應(yīng)性以及運動能力，以Gelish公式(HRmax=207-0.7×年齡)，確定靶心率范圍為最大心率的60%～85%。讓其帶上Polar心率表RS400(芬蘭博能公司產(chǎn))全程監(jiān)測受試者的心率，結(jié)合Borg疲勞程度主觀體力感覺等級表確定靶心率的上限，即安全界限；根據(jù)受試者所需消耗熱量產(chǎn)生的運動負(fù)荷值確定靶心率的下限，即有效界限，根據(jù)安全界限和有效界限之間范圍，從而制定有效運動量的運動處方。

3.2 肥胖量化運動處方中的有氧運動測試 結(jié)果如下：有氧運動全程訓(xùn)練時間共約60 min，靶心率控制在114～162次/分，測試中最高心率為185次/分，平均心率控制在120～140次/分，在進(jìn)行熱身至主體五的平均心率分別為93次/分、90次/分、98次/分、116次/分、131次/分、126次/分、129次/分，運動強(qiáng)度約5 MET，運動消耗的熱量約385 kcal，見表4。自主編排的運動處方動作的設(shè)計與編排均根據(jù)心率監(jiān)測適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整以確保心率在靶心率范圍，在監(jiān)測的心率圖上可看到5次強(qiáng)度的波峰，然后隨著運動強(qiáng)度及動作幅度的減小，心率又逐漸下降至較剛開始時靜息心率稍高的水平，見圖1。從心率分布表上可見心率約45%的心率波動在120～130次/分，測試中最高心率為185次/分，大部分心率區(qū)間控制在120～140次/分，根據(jù)Gelish公式(HRmax=207-0.7×年齡)計算，相當(dāng)于受試者的最大心率的63%～73%，屬于中等強(qiáng)度運動，符合肥胖人群減肥的理想運動強(qiáng)度，見圖2。

圖1 肥胖量化運動處方全程心率監(jiān)測圖

圖2 肥胖量化運動處方全程心率分布圖

4 肥胖癥量化運動處方的實施

4.1 病史采集 患者，女，25歲，銀行職員，因“體重進(jìn)行性增加8年余”就診，患者自訴2012年開始體重逐漸增加，伴食欲增加，活動耐量下降，否認(rèn)肥胖家族史及用藥史，查體：腰圍：121.2 cm，身高：165 cm，體重：103.7 kg，BMI 38.1 kg/m2，血壓：18.09/11.17 kPa，心率：92次/分，心肺查體無特殊。輔助檢查：總膽固醇：6.34 mmol/L，甘油三脂：1.8 mmol/L，低密度脂蛋白：4.73 mmol/L，糖化血紅蛋白5.7%，空腹血糖5.27 mmol/L，肝腎功能、甲功五項、皮質(zhì)醇、促腎上腺皮質(zhì)激素未見明顯異常，B超示脂肪肝，子宮附件B超未見異常。每日活動調(diào)查示：睡眠6 h，午休1 h，辦公室工作8 h，騎電動自行車2 h，用餐2 h，看手機(jī)3 h，其余2 h，無運動習(xí)慣。結(jié)合該患者的病史、體格檢查及輔助檢查，初步診斷：原發(fā)性肥胖癥?；颊邿o肥胖家族史，除了平時日常的身體活動之外，無規(guī)律鍛煉習(xí)慣，考慮主要為生活方式改變所致，因此，首選的治療原則是制定個性化的飲食及運動干預(yù)。

4.2 運動前評估 ①問卷調(diào)查：患者無頭暈、胸悶胸痛、呼吸困難等癥狀，無心血管及其他臟器疾病史、家族史，通過調(diào)查每日活動情況了解其體力活動水平低；②醫(yī)學(xué)檢測：提示高脂血癥，脂肪肝；③體適能測試：用坐位體前屈測試軀干和髖關(guān)節(jié)柔韌性：14 cm，屬于較高水平；用閉眼單腳站立測試平衡能力：站立時間10 s，屬于較低水平；④運動安全：用二次臺階試驗方案進(jìn)行心肺耐力測試，并予以運動心率和血壓監(jiān)測，推算結(jié)果是VO2max 28.4 ml/min/kg，略低于同齡人的平均水平，運動中心率和血壓無異常反應(yīng)?；颊咝行姆芜\動試驗結(jié)果示：執(zhí)行最大運動測試至105 W，VO2peak達(dá)到1.25 L/min，這低于正常值2.21 L/min(55%)。相對最大攝氧量是12 ml/min/kg。第一通氣閾(VT1)是8 ml/min/kg，它占最大攝氧量的70%。最大運動時RPE是0.94，心率達(dá)到140次/分，是正常值80%，測試由于能力丟失中斷。表明患者肌肉耐力、運動能力及心肺功能差。綜上，該患者的總體評價為體質(zhì)狀態(tài)屬于中等偏下水平，基于美國心臟病學(xué)會(AHA)分類，健身水平很差，但患者無心血管危險因素，制定中等強(qiáng)度運動為安全運動。

4.3 運動目的 減輕體重，改善體質(zhì)及提高心肺功能。

4.4 運動強(qiáng)度 根據(jù)患者運動測試結(jié)果顯示，患者適合低中等強(qiáng)度運動，采用最大心率法確定靶心率，具體計算如下：最大心率=207-0.7×25=190次/分，中等強(qiáng)度為最大心率的64%～76%，故靶心率控制范圍為121～144次/分?？紤]患者肌肉耐力及運動能力差，運動前期選用低強(qiáng)度(<3MET)的運動，運動中的心率接近靶心率水平下限，當(dāng)監(jiān)測運動中的心率達(dá)到靶心率水平上限時，調(diào)整強(qiáng)度至中等強(qiáng)度(3～6 MET)運動。

4.5 運動方式 選擇健身操為素材的有氧運動操為主，配合不同節(jié)奏的音樂，輔以彈力帶為素材的力量練習(xí)及柔韌性訓(xùn)練，其中第1個月有氧運動操，第2個月有氧運動為主，逐漸增加抗阻訓(xùn)練，第3個月以后有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練。

4.6 運動時間、頻率的監(jiān)測及調(diào)整 考慮該患者缺乏運動，運動能力差，因此，運動訓(xùn)練時應(yīng)該遵循循序漸進(jìn)的原則。第一階段為運動適應(yīng)階段：第1周，每次20 min，2次/周；第2周，每次20 min，3次/周；第3周，每次30 min，3次/周；患者自訴剛開始運動后第2天肌肉有點酸脹，之后無特殊不適，心率監(jiān)測運動平均心率接近靶心率的下限，遂進(jìn)入第二階段為運動能力提升階段：第4周：每次30 min，5次/周；第5周，有氧運動每次60 min，5次/周，抗阻訓(xùn)練每次20 min，3天/周；第6周，每次60 min，5次/周，抗阻訓(xùn)練每次30 min，3天/周；患者無特殊不適，于是進(jìn)入運動處方第三階段，即維持階段，有氧運動每周仍應(yīng)維持5 d，每次60 min，抗阻訓(xùn)練每次30 min，3天/周，隔天進(jìn)行。繼續(xù)每1～2個月對運動能力以及運動效果進(jìn)行評估，依據(jù)Polar心率表監(jiān)測的心率是否在有效心率的范圍及運動者的主觀感覺等，可適當(dāng)增加至每天運動。

4.7 運動量計算 運動量=MET×運動時間=MET-min/周，轉(zhuǎn)換為能量消耗kcal/min=MET×3.5×體重(kg)÷1000×5。第1周：運動強(qiáng)度：3 MET；運動時間：每次20 min；運動頻率：2次/周。運動消耗能量(千卡/周)=3×3.5×103.7÷200×20×2=217.8 kcal。第2周：運動強(qiáng)度：3 MET；運動時間：每次20 min；運動頻率：3次/周。運動消耗能量(千卡/周)=3×3.5×103.7÷200×20×3=326.7 kcal。第3周：運動強(qiáng)度：3 MET；運動時間：每次30 min；運動頻率：3次/周。運動消耗能量(千卡/周)=3×3.5×103.7÷200×30×3=489.9 kcal。第4周：運動強(qiáng)度：3.5 MET；運動時間：每次30 min；運動頻率：5次/周。運動消耗能量(千卡/周)=3.5×3.5×103.7÷200×30×5=952.7 kcal。第5周：有氧運動：運動強(qiáng)度：4 MET；運動時間：每次60 min；運動頻率：5次/周?？棺栌?xùn)練：運動強(qiáng)度：2.3MET；運動時間：每次20 min；運動頻率：3次/周。運動消耗能量(千卡/周)=4×3.5×103.7÷200×60×5+2.3×3.5×103.7÷200×20×3=2428.1 kcal。第6周：有氧運動：運動強(qiáng)度：5 MET；運動時間：每次60 min；運動頻率：5次/周?？棺栌?xùn)練：運動強(qiáng)度：2.3MET；運動時間：每次30 min；運動頻率：3次/周。運動消耗能量(千卡/周)=5×3.5×103.7÷200×60×5+2.3×3.5×103.7÷200×30×3=3097.8 kcal。之后維持第6周的運動強(qiáng)度、運動時間、運動頻率。

4.8 飲食搭配 計算患者標(biāo)準(zhǔn)體重=身高-105=165-105=60 kg，故限制患者攝入熱量1200 kcal/d，教會患者熱量計算以及食品交換，并行烹飪操作實踐指導(dǎo)。

4.9 運動個案前后對比結(jié)果及分析

4.9.1 患者前后對比結(jié)果 經(jīng)肥胖量化運動處方模板訓(xùn)練，患者人體成分、形體、生理指標(biāo)、柔韌性、平衡力及肌肉力量的均較運動前明顯改善，見表5、圖3。

圖3 人體成分測量

表5 形體、生理指標(biāo)、柔韌性、平衡力及肌肉力量

4.9.2 分析 結(jié)合該患者的病史、體格檢查及輔助檢查，考慮其由于靜坐少動等生活方式的改變導(dǎo)致的原發(fā)性肥胖癥，根據(jù)肥胖管理指南及患者的意愿，生活方式的干預(yù)作為首選治療方案，經(jīng)1年時間肥胖量化運動處方訓(xùn)練以及監(jiān)測調(diào)整，身體形態(tài)及體脂率明顯下降，平衡能力及柔韌性指標(biāo)顯著改善。因此，繼續(xù)當(dāng)前運動處方方案并及時調(diào)整，患者可以獲得更好的減重效果，運動處方個案實踐與設(shè)計編排相吻合，由于本研究測試對象只有1例，臨床效果評價尚需要大量的肥胖人群的觀察隨訪，但可為肥胖人群的運動療法作個性化指導(dǎo)。

5 結(jié)論

自主編排的肥胖量化運動處方模板融合了有氧運動、力量練習(xí)、柔韌性訓(xùn)練等多種類型組合，配合不同節(jié)奏的音樂，其中有氧運動包括2節(jié)熱身運動、5節(jié)主體運動、1節(jié)整理運動。該處方中的有氧運動的強(qiáng)度在年輕人群中屬于中等強(qiáng)度，運動設(shè)計編排符合運動生理學(xué)特點。在個案實踐與設(shè)計編排相吻合，個案減肥效果明顯，可為肥胖人群的運動療法作個性化指導(dǎo)。

對于沒有運動習(xí)慣的肥胖者，開始實施運動訓(xùn)練時應(yīng)該遵循循序漸進(jìn)的原則，運動量和強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)逐步遞增。注意防范運動風(fēng)險，若身體有不適感，請不要開始運動，若運動過程中出現(xiàn)任何身體不適必須立即停止運動，若出現(xiàn)心慌、胸悶、胸痛、呼吸困難、頭暈、頭痛、出冷汗、暈厥、氣短、身體一部分疼痛麻木、視物模糊、上臂或者咽喉部疼痛、失語等癥狀必須馬上停止運動。若開始運動前血壓監(jiān)測>23.94/15.96 kPa，或者血糖>14 mmol/L，請不要開始運動，并且建議到醫(yī)院進(jìn)一步檢查評估后按照高血壓和糖尿病的運動處方進(jìn)行運動。