16周健身跑運(yùn)動(dòng)前后中年男性肺通氣功能變化研究

鄭健榮

(龍巖學(xué)院 體育系，福建 龍巖 364000)

16周健身跑運(yùn)動(dòng)前后中年男性肺通氣功能變化研究

鄭健榮

(龍巖學(xué)院 體育系，福建 龍巖 364000)

探討健身跑運(yùn)動(dòng)對(duì)中年男子肺通氣功能的影響。45名高體脂水平中年男子隨機(jī)分成小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組(L2)，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組(L4)和對(duì)照組(C組)。L2組和L4組進(jìn)行兩種不同強(qiáng)度的健身跑運(yùn)動(dòng)。16周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，L2組和L4組受試者體脂百分比和體重指數(shù)較運(yùn)動(dòng)前明顯降低(P<0.01)，肺功能均有改善。體脂百分比的降低與FVC，MVV等肺功能各指標(biāo)的增高呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。L2組和L4組體脂百分比及肺功能各指標(biāo)運(yùn)動(dòng)前后的變化量無(wú)顯著性差異(P>0.05)。C組體脂百分比有所增加(P<0.05)，肺功能無(wú)變化(P>0.05)。結(jié)果說(shuō)明16周適量健身跑運(yùn)動(dòng)對(duì)高體脂水平中年男子肺通氣功能、身體成分有良好的改善作用，運(yùn)動(dòng)減肥有益于肺功能的改善，其機(jī)理有待于進(jìn)一步的研究。

中年；體脂百分比；健身跑；肺通氣功能

肺通氣功能是檢測(cè)和評(píng)價(jià)人體體質(zhì)健康狀況和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生良好反應(yīng)的重要指標(biāo)[1]。據(jù)報(bào)道，大量脂肪組織沉積于人體胸壁和腹壁上可能增加呼吸系統(tǒng)的機(jī)械負(fù)荷，降低肺順應(yīng)性，隔肌活動(dòng)受限,從而使肺通氣功能下降[2-4]。因此，身體脂肪水平與呼吸系統(tǒng)功能密切相關(guān)[5，6]。鄭小琴等人的研究顯示，有氧運(yùn)動(dòng)能夠改善肥胖者運(yùn)動(dòng)呼吸困難等癥狀[3]。趙平等人發(fā)現(xiàn)，游泳運(yùn)動(dòng)后中老年人肺通氣功能顯著提高[2]，但中老年人運(yùn)動(dòng)后肺通氣功能的改變是否與體脂水平有關(guān)并未報(bào)道。

研究提示，Aellen等人發(fā)現(xiàn)乳酸閾(4mmol/L)強(qiáng)度以上運(yùn)動(dòng)不利于脂肪分解代謝[7]；而2mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能有效降低體脂水平[8]。體脂水平較高的中年人男子以2mmol/L和4mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，體脂水平變化是否不同？對(duì)肺通氣功能有何影響？目前尚未有所報(bào)道。鑒于此，本文目的是觀察體脂水平高的中年男性有氧健身跑運(yùn)動(dòng)前后體脂水平和肺通氣功能的變化情況，為全民健身運(yùn)動(dòng)提供一定的理論參考。

1 研究對(duì)象

45名體脂異常中年男子(45-59歲)隨機(jī)分成3組：小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組(L2)，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)組(L4)和對(duì)照組(C組)。所有研究對(duì)象無(wú)任何呼吸系統(tǒng)疾病。實(shí)驗(yàn)期間各組保持原有生活方式和飲食習(xí)慣。

表1 研究對(duì)象基本特征

2 研究方法

2.1實(shí)驗(yàn)方案

運(yùn)動(dòng)組采取有氧健身跑運(yùn)動(dòng)方式，每次50min(包括10min準(zhǔn)備活動(dòng)和10min整理活動(dòng))，每周5次，持續(xù)16周。L2和L4組受試者分別以2mmol/L和4mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)心率的強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。而C組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不參加任何形式的規(guī)律性運(yùn)動(dòng)。

所有受試者不服用任何減肥藥物。為了控制運(yùn)動(dòng)中的強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)組受試者佩戴polar表監(jiān)控運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率。在第8周重新確定2mmol/L乳酸和4mmol/L乳酸閾對(duì)應(yīng)的心率強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)期間每4周測(cè)量受試者的體脂百分比以了解運(yùn)動(dòng)效果。

2.2指標(biāo)測(cè)量

受試者在實(shí)驗(yàn)室休息10min后，取立位，用Mir SpirolabII肺功能測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試三次，取最大值。指標(biāo)包括第1秒用力呼出量(FEV1),1秒率(FEV1/ FVC)，用力肺活量(FVC)，呼氣峰流速(PEF)，最大呼氣中期用力呼氣量(FEF25-75%)，最大通氣量(MVV)等。

受試者禁食至少4h，身著泳衣。采用生物電阻抗法測(cè)量受試者的身體組成，主要是身體脂肪百分比。

為了確定運(yùn)動(dòng)組的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，受試者在自行車上進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。初始負(fù)荷為60w，每2min增加50w負(fù)荷，每級(jí)負(fù)荷末取耳垂血20ul測(cè)乳酸濃度，并記錄此刻的心率值。在直角坐標(biāo)系中做出乳酸-心率曲線，拐點(diǎn)為乳酸閾。在圖中找到2mmol/L乳酸濃度及對(duì)應(yīng)的心率。

2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3 研究結(jié)果

3.1運(yùn)動(dòng)前后體脂百分比和BMI的變化

從表2可見，16周運(yùn)動(dòng)前后L2和L4組體脂百分比和BMI體重較其運(yùn)動(dòng)前均顯著下降(P<0.01)，C組運(yùn)動(dòng)前后卻無(wú)明顯改變(P>0.05)。L4組體脂百分比和BMI運(yùn)動(dòng)前后變化幅度(Δ%)雖然有高于L2組變化幅度(Δ%)的趨勢(shì)，但是在統(tǒng)計(jì)上并無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

表2 各組運(yùn)動(dòng)前后身體成分指標(biāo)變化

注:**與該組實(shí)驗(yàn)前比較(P<0.01);*與該組實(shí)驗(yàn)前相比(P<0.05)

3.2運(yùn)動(dòng)前后肺功能的變化

表3顯示，L2組和L4組運(yùn)動(dòng)后肺功能各指標(biāo)較運(yùn)動(dòng)前均有所提高(P<0.01)；而C組肺功能各指標(biāo)雖有上升或下降的趨勢(shì)，但與運(yùn)動(dòng)相比并無(wú)顯著性差異(P>0.05)。L2和L4各組指標(biāo)運(yùn)動(dòng)前后變化率并無(wú)顯著差異(P>0.05)。

3.3體脂百分比的變化與肺功能變化相關(guān)性

由表4可見，健身跑運(yùn)動(dòng)后，L2組受試者的體脂百分比與FVC、 FEV1、MVV指標(biāo)的變化率呈負(fù)相關(guān)(r=-0.754--0.832，n=15，P<0.01)；L4組受試者的體脂百分比的降低率(Δ%)與FVC、 FEV1、FEV1/ FVC、FEF25-75%、MVV等指標(biāo)的增高比率(Δ%)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r =-0.572--0.822，n=15，P<0.05)；同樣，運(yùn)動(dòng)受試者(L2和L4組)的肺功能指標(biāo)變化率與體脂百分比的變化率也呈負(fù)相關(guān)(r=-0.410--0.723，n=30，P<0.05)。而PEF運(yùn)動(dòng)前后的變化率與體脂百分比的變化率無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。

表3 各組運(yùn)動(dòng)前后肺功能指標(biāo)變化

注:**與該組實(shí)驗(yàn)前比較(P<0.01);*與該組實(shí)驗(yàn)前相比(P<0.05)

表4 各組運(yùn)動(dòng)前后各指標(biāo)變化相關(guān)系數(shù)(r值)

注:**與該組實(shí)驗(yàn)前比較(P<0.01);*與該組實(shí)驗(yàn)前相比(P<0.05)

4 討論分析

人到中年，由于工作緊張，缺乏運(yùn)動(dòng)、生活飲食不規(guī)律，尤其是食用過(guò)多高脂肪食物，容易造成向心性肥胖[9，10]。男子體脂百分比高于15%即認(rèn)為是身體脂肪含量過(guò)高[5]。本研究中受試者體脂百分比均高于15%(見表1)，而通過(guò)16周的有氧健身跑運(yùn)動(dòng)后，L2組和L4組受試者的體脂百分比均顯著性降低(P<0.05)，分別降低了13.60±3.37%和15.22±3.99%。

Reseland等研究結(jié)果亦與本研究結(jié)果一致，在其研究中發(fā)現(xiàn)186名中年肥胖男子經(jīng)過(guò)1年的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，身體脂肪的含量明顯減少[11]。

此外，16周運(yùn)動(dòng)前后，L2組和L4組受試者的BMI明顯降低(P<0.05)。而C組受試者未參加體育鍛煉，16周前后身體脂肪百分比和BMI反而有所增加(P<0.05),結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證有氧運(yùn)動(dòng)能改善身體成分，降低體脂百分比。

這可能與多方面因素有關(guān)：(1)增加肌肉線粒體的數(shù)目和體積，提高線粒體氧化呼吸鏈中酶活性，改善機(jī)體氧化利用脂肪酸的能力[12]；(2)提高肌肉、肝臟和脂肪細(xì)胞等靶細(xì)胞胰島素受體的功能和這些靶細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)糖的利用，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橹緶p少[13]；(3)使脂肪細(xì)胞平均直徑減少，增加兒茶酚胺的敏感性，利于運(yùn)動(dòng)更好地促進(jìn)脂肪動(dòng)員和利用[12,13]。從運(yùn)動(dòng)后身體脂肪百分比和BMI變化幅度看，在L2和L4組間并無(wú)顯著性差異(P>0.05)，可能與運(yùn)動(dòng)前體脂水平不同及體適能水平不同有關(guān)。這方面有待于深入研究。

FVC和FEV1主要反映呼氣時(shí)肺的彈性回縮力、呼吸肌力和協(xié)調(diào)性、氣道通暢性。另外，F(xiàn)VC亦反映呼吸過(guò)程中人肺容積的改變，F(xiàn)EV1反映大氣道阻塞狀況的敏感指標(biāo)[14]。在本研究中，L2和L4組FVC和FEV1均較運(yùn)動(dòng)前顯著增加，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)了呼吸肌肉力量，顯著改善肺的彈性回縮力，同時(shí)使大氣道通氣阻力降低、更加通暢。說(shuō)明健身跑運(yùn)動(dòng)能改善大氣道呼吸動(dòng)力學(xué)，使呼吸肌和胸肺壁彈性回縮力增強(qiáng)。呼吸肌肉力量的大小、氣道的彈性、官腔粗細(xì)及其通暢程度在一定程度上也影響呼氣流速。FEF25-75%反映了呼氣中后段呼吸的流速，也是反映小氣道功能最為理想的指標(biāo)。PEF則表示呼氣過(guò)程中的最高呼氣流速。

本研究中，L2和L4組FEF25-75%和PEF運(yùn)動(dòng)后明顯增高，說(shuō)明健身跑運(yùn)動(dòng)同樣在改善呼吸時(shí)小氣道阻力亦有明顯作用，呼吸通暢程度增加，更有利于肺通氣。最大自主通氣量(MVV) 作為 “肺機(jī)械動(dòng)力”指標(biāo),能比較全面反映呼吸系統(tǒng)功能。其是在連續(xù)通氣情況下，評(píng)價(jià)肺最大通氣能力和通氣功能儲(chǔ)備能力。MVV反映呼吸中樞的活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、呼吸肌、胸廓和肺的順應(yīng)性、氣道和組織的阻力以及肺容量[15]。

從本研究看，通過(guò)16周的有氧健身跑運(yùn)動(dòng)后，L2和L4組MVV顯著高于運(yùn)動(dòng)前水平(P<0.01)，提示兩種強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)均可以改善呼吸動(dòng)力學(xué)，使胸廓壁彈性會(huì)所能力增強(qiáng)，呼吸力增大，從而使MVV增高，呼吸儲(chǔ)備力增大。

16周前后，C組受試者肺功能各指標(biāo)并無(wú)顯著變化(P>0.05)。研究結(jié)果進(jìn)一步提示，健身跑運(yùn)動(dòng)能夠有效地改善肺通氣功能。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與趙平等研究一致[2]。

本研究中，受試者體脂百分比比較高，在一定程度上限制肺的通氣功能。其機(jī)制可能與積聚在胸壁、胸腹腔的脂肪增加導(dǎo)致膈肌等呼吸肌肉活動(dòng)受限，肺和胸廓順應(yīng)性下降以及氣道阻力增加有關(guān)[15-17]。經(jīng)過(guò)16周有氧健身跑運(yùn)動(dòng)后，L2和L4組受試者肺通氣功能相關(guān)指標(biāo)的增強(qiáng)(Δ%)與體脂百分比下降(Δ%)顯著性相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)r介于-0.410和-0.832。可以推測(cè)L2和L4組受試者的肺通氣功能的提高可能是因?yàn)樯眢w脂肪減少，降低了胸廓和腹部的機(jī)械性限制，使肺順應(yīng)性提高以及呼吸肌肉功能增強(qiáng)所致。

值得關(guān)注的是，2mmol/L和4mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)雖然對(duì)肺通氣功能均有所改善，但是兩種強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后肺通氣功能變化幅度并無(wú)顯著差異(P>0.05)。健身跑屬于全身性運(yùn)動(dòng)，而中年男子肥胖多屬向心性肥胖，推測(cè)健身運(yùn)動(dòng)能降低腰部脂肪，但是在兩種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下降低幅度區(qū)別不大。造成了兩種運(yùn)動(dòng)條件下肺通氣功能增加的幅度并無(wú)顯著差異。該方面的研究尚需進(jìn)一步的研究與探討。

5 結(jié)論

體脂水平較高中年男性通過(guò)健身跑運(yùn)動(dòng)能夠增強(qiáng)肺通氣功能，改善身體的體脂水平。運(yùn)動(dòng)后受試者的肺通氣功能水平提高與身體脂肪量降低密切相關(guān)，肺通氣功能增強(qiáng)可能因?yàn)樯眢w脂肪降低，通氣限制減少，肺順應(yīng)性提高所致。而在2mmol/L和4mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)中心性肥胖減肥效果及肺通氣功能作用機(jī)理有待于進(jìn)一步研究和探討。

[1] Grunstein RR.Respiratory function in obesity.In:Kopelman P,Stock M,eds.Clinical obesity[M].London:Blackwell Scientific,1998:248-289.

[2] 趙平,董敏輝,丁華.游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)中老年人肺通氣功能的影響[J].沈陽(yáng)體育學(xué)院學(xué)報(bào),2008，27(2):58-60.

[3] 鄭小琴,陳玉娟,唐文捷,等．肥胖與睡眠呼吸暫停綜合征相關(guān)性調(diào)查[J].護(hù)理研究,2004,18(3):407-409.

[4] Lorenzo Dd,Petrone De,Luca P,Sasso GF,et al.Effects of weight loss on body composition and pulmonary function[J].Respiration,1999,66(5):407-412.

[5] McArdle WD,Katch FI,Katch VL.Exercise Physiology - Energy,Nutrition,and Human Performance [M].Lippincott Williams & Wilkins,Baltimore，2001.

[6] Conway B,Rene A.Obesity as a disease:no lightweight matter [J].Obes Rev,2004,(5):145-151.

[7] Aellen R,Hollmann W,Boutellier U.Effects of aerobic and anaerobic training on plasma lipoprotein[J].Int J Sports Med，1993,(14):396-400.

[8] 孫福成.有氧運(yùn)動(dòng)處方對(duì)肥胖女大學(xué)生身體成分和部分體質(zhì)指標(biāo)影響的研究[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué),2006,19(2)：18-23.

[9] 王惠君,王志宏,李園,等.1993-2004年中國(guó)九省成人中心性肥胖流行趨勢(shì)分析[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2007,20(6):47-50.

[10] Duscha B,Slentz C,Johnson J,et al.Effects of exercise training amount and intensity on peak oxygen consumption in middle-aged men and women at risk for cardio-vascular disease[J].Chest,2005,(128):2788-2793.

[11] Reseland JE,Anderssen SA,Solvoll K,et al Effects of long-term changes in diet and exercise on plasma leptin concentrations.Am J Clin Nutri,2001:158-159.

[12] 馮煒權(quán),謝敏豪,王香生,等.運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)研究進(jìn)展[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，2006.

[13] 黃明威,黃力平,曲鐳.體力活動(dòng)與大眾健康[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，1997，16(4)：316-318.

[14] Salvadori A,Fanari P,Mazza P,et al.Breathing pattern during and after maximal exercise testing in young untrained subjects and in obese patients[J].Respiration,1993,60(2):162-169.

[15] 李靖,李時(shí)悅.重度肥胖對(duì)肺功能及運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中呼吸模式的影響[J].新醫(yī)學(xué)，2000,31(9)：527-528.

[16] Evans SE,Scanlon PD.Current practice in pulmonary function testing[J].Mayo Clin Proc,2003,(78)：758-763.

[17] 朱智明,盂激光,王浩.肥胖對(duì)呼吸功能的影響[J].海軍總醫(yī)院學(xué)報(bào),2003,16 (2):94-97.

TheChangesofLungFunctionsinMiddleAgedPeopleafterSixteenWeeksFitnessRunning

Zheng Jianrong

(Physical Education Department,College of Longyan,Longyan,364000,Fujian,China)

To evaluate the effects of fitness running on lung function on h male middle aged people.Forty-five middle aged people with high body fat percentage took part in the study.Subjects were randomly assigned to low intensity group (L2 group),moderate intensity group (L4 group) and control group.Subjects in L2 group and L4 group took part in fitness running with two different kind of intensity.After 16 weeks intervention,significant changes were observed in lung function、body fat percentage and body mass index in the training groups compare with the pre-training level，respectively(P<0.01).There is significant relationship betweens the change of body fat percentage and lung function indexes.However,the body fat percentage was improved,and no significant changes were observed in lung function in control group.Conclusions:The results indicated that fitness running had a favorable effect on lung function and body composition.The mechanism is reserved to investigate.

middle aged people;body composition;fitness running;lung function

2009-12-23；

2010-01-26

福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2008J0296)。

鄭健榮(1963-)，男，福建龍巖人，副教授，研究方向:籃球教育訓(xùn)練及體質(zhì)健康。

G804.21

A

1672-1365(2010)03-0065-03