持續和累積運動對有和無運動習慣女大學生餐后血甘油三酯的影響

朱寒笑

(深圳大學 體育學院，廣東 深圳 518061)

血脂異常可加速全身動脈粥樣硬化，引發冠心病、心梗和中風等嚴重危及生命的心腦血管疾病。高甘油三酯血癥是血脂異常的最常見表型，且危害廣泛。血液中過多的甘油三酯(Triacylglycerol，TAG)可異位沉積于心、肝、腎等器官內，導致動脈粥樣硬化和脂肪肝等多種疾病。目前，臨床血脂檢測主要是在空腹狀態下進行。但研究表明，餐后血TAG 較空腹血TAG 更能獨立地預測心血管病風險。而且，人類約3/4 的時間是處于餐后狀態。因此，必需加強對餐后血TAG 的監測及其影響因素的研究。鑒于血脂異常對機體的嚴重危害，低脂低熱量飲食被廣泛倡導。但是，高脂類食物的嗅覺與味覺刺激，以及大腦獎賞機制的存在，使得低脂低熱量飲食不易長期堅持。因此，人們時常要面對健康認知約束與高脂膳食誘惑之間的心理沖突。然而，餐前的運動行為可降低餐后血TAG 反應的研究發現讓人們看到了擺脫這種窘境的希望。研究證實運動可以降低隨后一餐或次日一餐的餐后血 TAG上升幅度。然而，運動這一效應及其機制仍有許多問題尚未明晰。

久坐已成為當代社會的主要生活方式，也是多種健康問題的共同危險因素。研究發現人們的運動行為多在一天中的某一時段一次性完成，如果其他時間為靜坐少動，仍不能排除久坐的風險。因此，基于打破久坐生活方式學者提出累積運動，即分布在一天當中的多次短時運動。人體和動物實驗均證明，累積運動與等運動量的持續運動相比，對多種健康問題具有等效或更優的干預效果。但是與經典的單次持續性有氧運動相比，累積運動降低餐后血TAG 的效果如何仍需進一步研究，尤其是缺乏基于現實日常生活時間安排的實驗證據。鑒于此，本研究選取有運動習慣和無運動習慣的女大學生各15 名，進行不同模式急性運動(持續運動或累積運動)，隨后進食高脂餐并觀察餐后血TAG 的動態變化，以探討持續運動和累積運動在降低餐后血 TAG 上的效果差異，以及運動降低餐后血TAG 的效應是否受有或無運動習慣的影響，為有效降低餐后血TAG 提供運動方案的實驗依據。

1 研究方法

1.1 研究對象與分組

招募有和無運動習慣的女大學生各15 人。納入標準：(1)無服用影響血脂的藥物；(2)無診斷的心血管疾病和其他慢性病；(3)生活作息規律，飲食無禁忌，無吸煙飲酒等嗜好；(4)月經周期正常。具有運動習慣的判別標準：中等強度運動150 min/周，或大強度運動75 min/周，或等量的中等和大強度運動組合；不滿足上述標準，且以靜坐少動為主要生活方式判定為無運動習慣者。全部受試者簽訂知情同意書，受試者的基本情況見表1。

表1 受試者分組及基本情況()

1.2 實驗流程

全部受試者按照隨機順序進行3 次1 日的急性測試(靜息對照、持續運動、累積運動)。受試者于測試當日09:00 到達實驗室，24:00 離開。在測試日內，除規定運動外其余時間均以靜坐方式從事工作、學習或娛樂。午餐(12:30-13:00)和晚餐(18:30-19:00)均在實驗室進食(平均進餐時間(17.2±2.3)min)。分別于18:30、19:30、20:30、21:30、22:30 和 23:30 點采血，并測試血 TAG 和總酮體(TKB)。次日晨(08:00)采集空腹血測血脂4 項。靜息對照測試日，受試者09:00-24:00 主要以坐姿從事辦公、學習或娛樂；持續運動測試日，下午17:30-18:00 進行1 次30 min 的持續性跑臺運動。累積運動測試日，受試者分別于09:50、11:50、13:50、15:50 和 17:50 開始進行跑臺運動(共 5 次)，每次 6 min。各測試日的間隔為5～7 d。

1.3 運動方案

持續運動和累積運動均以跑臺作為運動工具，坡度0°。具體方案見表2。

表2 持續運動和累積運動的方案1)

1.4 飲食方案

為觀察到更顯著的餐后血 TAG 反應以及運動對其的影響，受試者在測試日進食一餐高脂餐。為消除不同測試日(靜息對照、持續運動、累積運動)飲食因素對研究結果的影響，實施控制餐設計。

高脂餐：測試當日的晚餐食用高脂餐，包括白米飯、香菇炒菜心、炸雞柳、煎帶魚、湯(油豆泡、胡蘿卜、西洋菜)、奶油(用于調節膳食中的脂肪含量)。根據受試者的體質量計算高脂餐供應量，即每kg 體質量提供1.20 g 碳水化合物、0.60 g 脂肪、0.45 g 蛋白質、50 kJ 能量。總能量中，能量45%來自脂肪，40%來自碳水化合物，15%來自蛋白質。

控制餐：根據實驗前連續2 日膳食調查的結果(運動員及大眾膳食營養分析與管理系統，國家體育總局運動醫學研究所)，配置各餐次的控制餐。測試前日的三餐和測試日的早餐和午餐均食用控制餐，并且對應餐次的飲食在各測試日(靜息對照、累積運動、持續運動)保持一致(種類、重量、進食量和進餐時間)。本實驗提供的控制餐日平均能量供應為(8 255±1 034)kJ，其中碳水化合物、脂肪和蛋白質的供能比分別為(57±14.3)%、(28±9.7)%和(15±5.1)%。

1.5 測試指標

1)最大攝氧量。

正式實驗開始前測試受試者的最大攝氧量(VOmax)，以便確定65% VOmax 強度所對應的跑臺速度。最大攝氧量采用直接測試法，跑臺遞增運動負荷方案(見表3)。以攝氧量動態變化曲線、心率、呼吸商和主觀疲勞感覺綜合判定最大攝氧量測試的終點。室內溫度控制在(25±2)℃，濕度控制在50%～60%。

表3 最大攝氧量測試方案

2)體脂百分比。

采用電阻抗法(Inbody 570，Inbody)測定體脂百分比。起床后不要飲水與進食，排凈大小便，摘除身上金屬物品，著單衣褲進行電阻抗法測試。

3)血樣采集與血脂檢測。

采用肘靜脈留置插管法采集測試日血樣。分別于晚餐前和開始晚餐后的5 h 內，每隔1 h 采血1 次，以測量餐后血甘油三酯(TAG)和總酮體(TKB)。每次采血前，受試者靜坐休息10 min。各時點第一次抽取的3 mL血棄去。每次采集血樣后，用10 mL 非肝素化生理鹽水沖洗插管。次日晨血脂四項檢測采用清晨空腹血。采集的血樣室溫下靜置1 h，4 ℃以3 000 r/min 離心10 min，提取血清，EP 管分裝，-80 ℃下儲存備檢。

血清TAG 檢測采用單試劑GPO-PAP 法(南京建成生物工程研究所)、血清總酮體(Total ketone body，TKB)檢測采用ELISA 法(江萊生物，上海)。

為探討急性運動對餐后一段時間內血 TAG 的整體影響，本研究以餐后0～5 h 的血TAG 積分濃度作為分析指標(即血 TAG 濃度隨時間變化曲線下的面積—AUC，Area Under Curve)。同時，為排除各測試日餐前血TAG(0 h 時刻值)存在的差異，以及8 周運動干預前和運動干預后血TAG 基礎值出現的差異，本研究采用以下公式計算增量TAG。并繪制其時間變化曲線，計算曲線下面積，作為“增量TAG”。

增量 TAG=靜息對照測試日各時點 TAG 值-靜息對照測試日0 h 時點TAG 值-運動測試日各時點TAG值-運動測試日0 h 時點TAG 值。

1.6 干擾因素控制

1)膳食控制。

3 個測試日(包括測試前日)的對應餐次食用相同的控制餐，以排除飲食因素對研究結果的影響。同時，測試日和測試前2 日內避免刺激性飲料與食物以及高脂飲食。第1 個測試日，受試者自由飲用純凈水(記錄飲水時間和飲水量)，后續測試日的飲水安排據此進行。本研究的受試者測試當日(15 h)平均飲水量為(1 282±373) mL。

2)身體活動量監測。

測試前3 日內避免大負荷的身體活動。測試日除規定的運動外，其余時間均以靜坐方式從事工作、學習或娛樂，利用Actigraph 三軸加速度傳感器監測身體活動量。

3)月經周期監測。

由于在月經周期的黃體期餐后血 TAG 反應低于卵泡期。因此，為排除月經周期的影響，本研究的全部急性運動測試均安排在月經周期的卵泡期進行。

1.7 數據處理

數據以x±s 表示，采用SPPSS 20.0 統計軟件包進行數據分析；采用Shapiro-Wilk 法檢驗數據分布的正態性；用梯形面積法計算血TAG 和TKB 濃度-時間曲線下的總面積(AUC)。各參數值經靜息對照以及餐前時點(0 h)校正后，使用相同方法計算“增量AUC”值。有運動習慣組與無運動習慣組之間的基礎指標(身高、體質量、BMI、體脂百分比、腰臀比、血脂四項、最大攝氧量)比較采用獨立樣本t 檢驗。有運動習慣組與無運動習慣組之間的TAG值比較采用協方差分析法，以基礎指標作為協變量。不同運動模式(持續或累積)之間的增量TAG和增量TKB比較均采用配對樣本t 檢驗。靜息對照、持續運動和累積運動的次日晨空腹血 TAG 比較采用單因素方差分析法。顯著性水平取P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 有和無運動習慣組的基礎指標比較

如表 4 所示，有運動習慣組的體質量、BMI、體脂百分比、TC 和LDL-C 均低于無運動習慣組(P＜0.05或P＜0.01)；而最大攝氧量高于無運動習慣組(P＜0.05)。

表4 有運動習慣組與無運動習慣組的基礎指標(x±s)

2.2 有無運動習慣對急性運動后的餐后血TAG 影響

由于體成分和血脂的部分指標在有運動習慣組和無運動習慣組之間存在差異，因此采用協方差分析法進行有和無運動習慣對急性運動后的餐后血 TAG 組間比較。如表5 所示，累積運動與持續運動相比，在無運動習慣組“增量TAG”增高(P＜0.05)；在有運動習慣組，兩種運動模式間的差異無統計學意義(P＞0.05)。在靜息對照、持續運動和累積運動測試中，“TAG”或“增量TAG”在無運動習慣組與有運動習慣組之間的差異均無統計學意義(P＞0.05)。

表 5 餐后0～5 h 血TAG 積分濃度(x ±s) mmol·L-1

2.3 不同模式急性運動對餐后血TAG 的影響

鑒于急性運動對餐后血 TAG 的影響在有和無運動習慣組之間的差異無統計學意義，將兩組受試者的數據合并后再進行不同運動模式之間的比較。圖1 所示為靜息對照和不同模式急性運動后再進食高脂餐，餐后5 h 內血TAG 濃度的動態變化。計算動態曲線下面積TAG，以持續運動和累積運動的TAG分別減去安靜對照的 TAG值得到“增量 TAG”，進行兩種運動狀態下的比較，可發現累積運動降低餐后血TAG 的效果(0.81±0.23)強于持續運動(0.52±0.24)，且組間差異具有統計學顯著意義(P＜0.05)。

圖1 測試當日餐后血TAG 濃度動態變化(n=30)

如圖2 所示，次日晨空腹血TAG 的濃度表現為：靜息對照測試＞持續運動測試＞累積運動測試，且各測試間兩兩比較的差異均具有統計學顯著意義(P＜0.05)。

圖2 次日晨血TAG 濃度(n=30)

餐后0～5 h 血清總酮體的積分濃度(總酮體)比較結果顯示：累積運動(0.29±0.14)mmol·L和持續運動(0.25±0.10)mmol·L均高于靜息對照(0.19±0.11)mmol·L，且差異具有統計學顯著意義(P＜0.05)，但兩種運動模式間的差異無統計學意義(P＞0.05)。

3 討論

研究結果已證實，升高的非空腹血TAG 是心血管疾病和全因死亡的危險因素之一，較空腹血TAG 更能獨立地預測心腦血管病風險，因此加強餐后血TAG的管理對于機體健康具有重要的意義。雖然充足的證據已經表明，急性運動可以降低餐后血TAG 的濃度，但是兩者之間的量效關系受多種因素影響，如運動模式、運動項目、運動強度、運動持續時間、運動頻率，以及運動者的健康與機能狀態等。因此，本研究以有和無運動習慣的女大學生為研究對象，通過實施不同模式急性運動(持續或累積)，驗證急性運動可降低餐后血TAG 水平，并發現累積運動作用效應強于等運動量的持續性運動。同時，與無運動習慣者相比，長期規律性運動未見額外增強急性運動降低餐后血TAG的效應。可以推測，本研究觀察到的餐后血TAG 降低效應在不同運動模式間的差異以及不受運動習慣有無的影響，可為有效干預餐后血脂提供運動方案參考，并對心血管疾病的風險防控產生積極影響。

在本研究中，有運動習慣的女大學生較無運動習慣者具有較高的VOmax 和較低的體質量、BMI、體脂百分比、TC 和LDL-C 濃度，說明長期規律性的運動健身可提高有氧工作能力、降低體質量和體脂含量、改善血脂。這些發現是有和無運動習慣人群存在的普遍現象，但在探討有和無運動習慣的人群在急性運動降低餐后血TAG 能力上是否存在差異時，上述指標在兩類人群之間的差異會影響常規分析結果，因此本研究通過協方差分析考慮了初始指標在組間的差異。

一次性運動可降低餐后血TAG，長期運動是否會提高這種能力，這也是餐后血脂管理需要關注的問題。因此，本研究比較了急性運動誘導餐后血TAG 下降在有和無運動習慣個體之間的差異。研究發現，在靜息對照測試日，兩組受試者在餐后血TAG 濃度均明顯增加且兩組之間沒有差異，說明進餐可導致餐后血TAG濃度升高，且上升幅度(與餐前的差值)在有和無運動習慣者之間沒有差異。提示，經常運動健身的個體并不能削弱餐后血TAG 濃度的上升反應。當排除無和有運動習慣組在血TAG 濃度基礎值之間的差異，以及同一受試者在不同測試日的餐前血TAG 濃度值差異后，對比無和有運動習慣組急性運動誘導的餐后血 TAG濃度下降效應，發現兩組間并沒有差異(無和有運動習慣組持續運動分別為(0.63±0.42)(0.72±0.45)mmol/L，累積運動分別為(0.98±0.48)(1.02±0.59)mmol/L。這說明，急性運動誘導餐后血TAG 濃度降低的效應程度不受有無運動習慣的影響。因此，經常運動健身者也不能忽視餐后血TAG 的管理。上述發現也可從既往研究中得到佐證，有學者研究發現，體育活動對餐后血脂的影響是一種急性現象，在一次運動后60 h 內就會消失。因此，建議經常運動健身者在食用高脂餐前也需進行一次急性運動。

本研究發現進餐后血TAG 逐漸上升，在開始進餐后的4 h 達到峰值，然后回落。與靜息對照相比，等運動量的持續運動和累積運動均可降低餐后血 TAG濃度(P＜0.05)，其中累積運動的效應強于持續運動(P＜0.05)，并且上述差異可持續到次日晨(運動后的14 h)，仍然表現為血 TAG 濃度靜息對照＞持續運動＞累積運動，該結果與Masashi的研究存在差異。

雖然研究運動誘導餐后血 TAG 濃度降低的機制并不是本研究的主要目的，但從餐后血清總酮體的動態變化初步探討了機制。研究發現，與急性運動后降低的餐后血TAG 濃度，以及累積運動的該作用效果優于持續運動相對應，急性運動后的餐后0～5 h 內，餐后血清總酮體濃度在累積運動測試日和持續運動測試日明顯高于靜息對照測試日，累積運動測試日尤為顯著(P＜0.05)。目前，對于急性運動誘導餐后血 TAG 濃度降低的機制主要有兩種認識：一是肌肉中的脂蛋白脂酶(LPL)活性和或濃度增加，導致肌肉消耗利用的血TAG 增多；二是肝臟的VLDL-TAG 分泌率下降，導致血TAG 的內源性生成減少。有研究發現，LPL 的活性在運動后8 h 才能達到峰值。本研究監測的是運動后5 h 內的血清TAG，因此可推測在這段時間內，肌肉消耗利用血TAG 可能并不是餐后血TAG 下降的主要原因。本研究中，兩種模式急性運動均可導致餐后血總酮體水平的增加，說明運動后脂類物質在肝臟中主要是被氧化而不是被酯化，因此可推測新合成的VLDL-TAG 降低導致血TAG 的內源性生成減少，這可能是本研究中餐后血TAG 下降的主要原因。但是，本研究并未發現餐后血總酮體水平在持續運動和累積運動之間具有差異(P＞0.05)，而餐后血 TAG 下降幅度在累積運動卻高于持續運動(P＜0.05)，提示餐后血 TAG的肌源性清除增多和肝源性生成減少。在本研究中運動誘導的餐后血TAG 下降中應該共同發揮了作用，且兩種作用在持續運動和累積運動中占據的比重可能不同，其中累積運動可能會誘導更多的血TAG 肌源性清除，但本研究未能進行肌肉活檢以檢測LPL 活性，因此這一推論需要后續研究來證實。

本研究充分考慮上學或上班時間特征來制訂運動方案，使運動時間安排更符合日常生活和工作日程，因此提高了研究成果的實踐轉化價值。同時，對影響因素進行充分控制(如飲食、身體活動量、月經周期等)，使研究結果更加準確。本研究在探討不同模式急性運動對餐后血TAG 影響的同時，也探討了運動降低餐后血TAG 的效應在有和無運動習慣者之間的差異，明確血脂管理中的相關實踐問題。但本研究也存在不足，在機制分析方面只從血TAG 來源方面做了初步探討，未能涉及血TAG 的去路問題。對于餐后血脂的動態監測由于受睡眠的影響只涵蓋了5 h，未能進行更長時間的動態監測，而用次日晨的測試值彌補一定不足。

綜上所述，本研究對于餐后血脂管理具有重要的指導意義。要降低餐后血TAG 過高給機體帶來的危害需要在餐前進行運動，尤其是針對高脂餐的情況，這一建議對于有和無運動習慣者同樣適用。在選擇運動模式時，推薦對餐后血 TAG 降低效果更佳的累積運動。同時，累積運動模式更易于納入日常生活和工作日程，而且累積運動對于久坐、缺乏運動習慣、運動能力有限，以及不能進行長時間持續運動的個體更為適宜。累積運動較等運動量的一次性持續運動會導致更顯著的餐后血TAG 降低效應。運動降低餐后血TAG 的效應主要受急性運動的影響，而與是否有運動習慣無關。