低氧訓練對肥胖群體身體成分和有氧耐力的影響

付麗娟李星諭

（1.吉林體育學院 吉林 長春 130022；2.長春光華學院 吉林 長春 130033）

隨著生活水平的改善，肥胖成為一個社會性問題。據統計，截至2019年年底中國的平均肥胖率達12%左右，肥胖總人數高居世界第一位。肥胖帶來的不僅是體型的變化，還帶來了健康危機，據統計，中國現有超過2億高血壓患者、9700萬糖尿病患者，有80%的家庭人均食鹽和食用油攝入量超標，“減肥”成為人們的口頭禪。

運動是減肥的重要途徑，但對于現代人而言，高強度的運動并不適合所有人群，人們的運動愛好與習慣仍然受到身體機能、生化環境、生活方式的限制。近年來，低氧干預在減重、調節認知、改善運動功能等方面的作用得到了認可，越來越多的研究表明低氧訓練可以增強人體的抗缺氧生理反應，增強機體有氧運動能力。同時，低氧中等強度運動可以避免運動過度帶來的機體損傷，易于被肥胖者接受。基于此，本文選取2019年2月至2019年12月招募的20名健康肥胖男性志愿者作為研究對象，旨在探討低氧訓練對肥胖群體身體成分和有氧耐力的影響，為肥胖控制和運動選擇提供理論參考。

1、資料與方法

1.1、一般資料

2019年2月至2019年12月，招募20名健康肥胖男性志愿者作為研究對象，隨機分為觀察組和對照組，每組10例。觀察組年齡18-28歲，平均22.3±2.8歲，身高 168-182cm，平均 173.1±3.1cm，體重 82-94kg，平均 87.4±3.6kg；對照組年齡 18-29 歲，平均 22.5±2.6歲，身高 169-181cm，平均 173.4±3.2cm，體重80-95kg，平均87.0±3.4kg。兩組受試者一般資料無明顯差異，有可比性，P＞0.05。

1.2、納入標準

（1）18-30周歲的男性；（2）符合 WHO界定的肥胖標準：身體質量指數(Body Mass Index，簡稱BMI)30.0-34.9kg/m2為1級肥胖，BMI指數35.0-39.9kg/m2為 2級肥胖，BMI指數＞40.0kg/m2為 3級肥胖；（3）無吸煙史、酗酒史；（4）無嚴重疾病史；（5）知曉實驗目的、流程，自愿參與；（6）入組前接受常規健康體檢，確認身體情況正常。

1.3、實驗方法

（1）觀察組。

在低氧環境中進行中等強度的自行車運動練習，具體如下：

①人工低氧環境

模擬海拔高度設置為2300m，氧濃度15.9%，利用傳感器實時監控訓練室內的氧氣、二氧化碳濃度，確保受試者及指導人員的安全。

②訓練方法

受試者進入訓練室后，先熱身10min以適應環境，然后以65%V02max強度進行自行車運動訓練，每次持續60min，每周訓練5次，共持續1個月。實驗過程中，由運動營養師指導受試者的飲食與營養補充。

（2）對照組。

受試者在常規氧量環境中接受自行車運動訓練，訓練方式、強度、持續時間與觀察組相同，飲食與營養補充與觀察組相同。

1.4、觀察指標

分別于運動前和運動后1個月對比兩組的身體成分，包括血脂代謝指標，紅細胞、血紅蛋白、紅細胞比容，有氧耐力水平等。

（1）身體成分和血脂代謝檢測。

使用DBA-450人體成分分析儀檢測受試者空腹狀態下的身體成分，檢測項目包括體重、體脂、肌肉量、BMI。為減少進食對檢測結果的影響，于每天15:00-17:00進行檢測，受檢者在測量前排空大小便。

（2）血脂代謝指標。

使用血脂分析儀檢測血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白，使用酶比色法檢測。

（3）紅細胞、血紅蛋白、紅細胞比容檢測。

檢測前禁食12h，清晨抽取肘靜脈血2ml，取1ml進行抗凝處理，然后使用WD-5000全自動血液分析儀檢測紅細胞總數、血紅蛋白濃度、紅細胞比容。

（4）有氧耐力水平。

包括最大攝氧量與3000m跑成績測試。最大攝氧量使用便攜式心肺功能測試系統進行檢測。

1.5、統計學方法

使用SPSS 23.0處理數據，計數資料使用%表示，進行x2檢驗，計量資料使用x±s表示，進行t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2、結果

2.1、干預前后兩組身體成分變化

干預后，兩組體重、體脂、肌肉量均顯著改善，且觀察組改善更為明顯，與對照組相比差異顯著，P＜0.05（見表1）。

表1 干預前后兩組身體成分變化

2.2、干預前后兩組紅細胞、血紅蛋白、紅細胞比容變化

干預后，觀察組紅細胞計數、血紅蛋白含量分別為（5.2±0.1）×1012/L個、147.7±4.2 g/L，對照組紅細胞計數、血紅蛋白含量分別為（4.7±0.6）×1012/L 個、139.6±3.1 g/L，P＜0.05（見表2）。

表2 干預前后兩組紅細胞、血紅蛋白、紅細胞比容變化

2.3、干預前后兩組血脂代謝水平變化

干預后，觀察組血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇分別為 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均顯著下降且顯著低于對照組，P＜0.05（見表 3）。

表3 干預前后兩組血脂代謝水平變化

2.4、干預前后兩組最大攝氧量及3000m測試成績變化

干預后，觀察組最大攝氧水平為 （55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成績為（829.4±22.4）s，與對照組相比，P＜0.05（見表 4）。

表4 干預前后兩組最大攝氧量及3000m測試成績變化

3、討論

低氧訓練模式由美國學者Levine于1991年提出，近年來該模式不斷完善，可分為以下幾種：（1）低住高練，即運動者生活在相當于海拔2500m左右高度的低氧環境中，但在常氧環境下進行訓練，這樣可以發揮低氧環境對機體的刺激，還可以避免高原訓練不能提高運動強度、運動者恢復能力差的問題；（2）高住低練，即運動者生活在常氧條件下，但在相當于海拔2500m左右高度的低氧環境中進行訓練，這樣的周期性訓練可以發揮低氧和運動對機體的雙重刺激；（3）間歇性低氧暴露，即通過低氧儀器模擬不同海拔高度的低氧環境，對運動者給予脈沖式的低氧刺激，進而增強其抗缺氧能力和有氧代謝能力。

有研究認為，隨著海拔高度的上升，氧氣含量逐漸降低，人體的各種成分如脂肪、基礎代謝率、肌肉含量等都會發生變化，這一系列變化可以使人體氧氣運轉系統變得更加有效。也有研究指出，利用人工方式模擬高原低氧環境可以使人體產生特殊的生物學效應，再加之運動本身制造的低氧效果，能夠充分開發人體潛力，使機體產生抗缺氧適應，進而增強機體有氧耐力水平。也有研究認為，低氧訓練對人體成分、運動能力的改善機制是增強血液運氧能力、激發骨骼肌中的氧化酶的活性和增強肺功能。

在本研究中，從兩組運動的結果來看，干預后，兩組體重、體脂、肌肉量均顯著改善，且觀察組改善更為明顯，與對照組相比差異顯著，說明與常氧運動相比，低氧運動更有助于減輕受試者的體重、BMI等指標，其原因可能為：（1）當機體消耗的能量小于攝入的能量時，剩余能量會以體脂的形式儲存起來，進而增加機體體重，若減少對高脂熱能的攝取并加強運動訓練，機體必然要動員一部分體內脂肪保持能量平衡。當運動者處于低氧環境中并從事長時間運動時，其能量攝入減少，同時在低氧環境中進行運動鍛煉會加大身體負擔，增加機體耗氧量，過量耗氧會使機體將體內脂肪氧化有助于體脂消耗，進而有效減輕體重、體脂和BMI；（2）低氧環境下的運動會促進肌纖維增粗，促使機體將攝入的能力分配到肌纖維生長上，進而促進機體肌肉量的增加。這一結果與同類報道相接近，謝宜軒等實施了肥胖大鼠低氧運動訓練，結果發現低氧運動對肥胖大鼠減重有顯著效果，低氧運動組的大鼠體重為258.1±11.2g，遠低于常氧運動組的269.2±13.5g。

通過對低氧訓練改善運動者血代謝的效果進行觀察，發現干預后，觀察組紅細胞計數、血紅蛋白含量分別為 （5.2±0.1）×1012/L個、147.7±4.2 g/L，對照組紅細胞計數、血紅蛋白含量分別為（4.7±0.6）×1012/L 個、139.6±3.1 g/L，P＜0.05，而紅細胞比容則無明顯變化。這表明，低氧環境下的訓練可以調節運動者的血代謝，其機制為：運動者在低氧分壓的刺激下血液中促紅細胞生成素的濃度上升，這會刺激骨髓造血組織釋放大量紅細胞，進而提升血液中血紅蛋白與紅細胞計數的濃度，血紅蛋白作為血液中氧的載體，其含量的上升又會進一步提升運動者的有氧耐力。同時，觀察組運動者紅細胞比容并無明顯變化，說明運動者血紅蛋白含量、紅細胞計數的升高并未引起血液黏稠性的增加，低氧環境下的運動具有良好的安全性。

目前，血脂異常是諸多肥胖者普遍面臨的問題，若血脂控制不理想，還有可能引起動脈粥樣硬化、冠心病、周圍血管病等問題。在本研究中，我們對低氧訓練改善運動者血脂狀態的效果進行了觀察，結果發現干預后，觀察組血清總膽固醇、總甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇分別為 （3.1±0.2）mmol/L、（1.4±0.2）mmol/L、（1.9±0.3）mmol/L、（0.8±0.1）mmol/L，均顯著下降且顯著低于對照組，P＜0.05，說明低氧運動相比于常氧運動更有助于將血脂代謝指標維持在低水平，其原因為：（1）在長時間的鍛煉下，機體脂肪動員減少，使得血脂水平下降；（2）低氧環境導致胰島素樣生長因子、瘦素、兒茶酚胺等水平上升，間接降低了脂質攝入與代謝，也降低了細胞內脂肪含量。這一研究結果也與同類報道相接近。王航平等對低氧訓練針對肥胖群體的減脂作用進行了meta分析，結果發現低氧訓練組與常氧訓練組在體脂率、血液總膽固醇水平方面的差異具有統計學意義。

體質差、運動能力不強是當代人面臨的普遍問題，肥胖群體上述問題尤為突出，在本次研究中我們還對低氧訓練改善運動者運動耐力的效果進行了觀察，結果發現干預后，觀察組最大攝氧水平為（55.7±2.9）ml/kg/min，3000m 成績為（829.4±22.4）s，與對照組相比，P＜0.05，表明低氧運動可以有效增強肥胖者的有氧耐力水平，這與受試者血代謝指標、身體成分的變化密不可分。

綜上所述，結合本次研究的結果，可以認為低氧訓練有助于改善肥胖群體的身體成分，增強其有氧耐力，值得推廣應用。