個(gè)體運(yùn)動(dòng)減脂差異與個(gè)體基礎(chǔ)代謝有關(guān)
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1、個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)減脂效果差異與個(gè)體基礎(chǔ)代謝大小有關(guān) 作者:Nicholas D. Barwella, Dalia Malkovab, Melanie Leggatea, Jason M.R. Gilla 譯者:樓樓 內(nèi)容提要: 個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)減脂效果存在差異, 即使這些差異與鍛煉計(jì)劃相符合。 本研究的目的是調(diào)查 運(yùn)動(dòng)后,不同個(gè)體的快速呼吸商(RQ,以下用此代替)的改變是否引起了個(gè)體差。55位絕經(jīng)前 期女性參與了為期7周的持續(xù)鍛煉項(xiàng)目。在其禁食狀態(tài)下,我們分別評(píng)估了她們?cè)趯?shí)驗(yàn)前后 的健康狀況,身體組成,靜息狀態(tài)下的酶底物利用率和代謝率。運(yùn)動(dòng)干預(yù)下總凈能量消耗 (exEE以下用此代替)由所有運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)
2、的心率以及個(gè)性化校準(zhǔn)后心率與攝氧量關(guān)系所決定。 膳食攝入和身體活動(dòng)(按恒定的心率監(jiān)測(cè))分別在基線和最后一周干預(yù)期內(nèi)進(jìn)行評(píng)估, 平均 脂肪量的變化組為-0.97公斤(范圍2.1至-5.3公斤)。脂肪組織變化最強(qiáng)關(guān)聯(lián)是 exE( r=0.60, PB.005)。在空腹?fàn)顟B(tài)下,RQ相關(guān)指數(shù)改變明顯,(r = -0.26, P = .05),伴隨著在適應(yīng) exEE和 能量攝入改變后的剩余脂肪量的變化,由此,我們解釋了 7%差異的來(lái)源。在多元回歸分析 中,exEE( PB.0005)以及空腹時(shí) RQ改變(P=.02),只有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子來(lái)共 同解釋40.2%的變異。因此,運(yùn)動(dòng)減脂效果不
3、僅取決于運(yùn)動(dòng)的能量消耗, 同時(shí)也受運(yùn)動(dòng)誘發(fā) 的變化,休息時(shí)間內(nèi) RQ變化的影響。這表明,最大限度改變休息時(shí)脂肪氧化數(shù)量的發(fā)展戰(zhàn) 略也許可以幫助加強(qiáng)個(gè)人最大化運(yùn)動(dòng)減脂效果。 1.簡(jiǎn)介 眾所周知,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練促進(jìn)體重降低或脂肪損失的程度因人而異 [1-3]。對(duì)運(yùn)動(dòng)干預(yù)的依從 性顯然與此類差異有關(guān)[2,4,5]。即使這一因素的確占一定比例,個(gè)體間體重和脂肪損失差異 仍應(yīng)由觀察所得[1,3]。有人曾認(rèn)為個(gè)體間對(duì)運(yùn)動(dòng)熱量消耗增加的補(bǔ)償性調(diào)整差異與此也有所 相關(guān)⑹。事實(shí)上,最近有報(bào)道指出那些運(yùn)動(dòng)減重輕于預(yù)測(cè)的人在運(yùn)動(dòng)后增加了她們的能量攝 入。相反,那些減重超過(guò)預(yù)期的人,即使在干預(yù)前后,他們的能量攝入
4、并沒(méi)有變化,前提是 把他們作為一個(gè)整體來(lái)看待 [1]。此外,自發(fā)活動(dòng)能源消耗的代償性降低已被證明可導(dǎo)致運(yùn)動(dòng) 干預(yù)總能量消耗的增加小于預(yù)期 [7,8]。有報(bào)道還指出,當(dāng)個(gè)體接受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后,其在不進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)干預(yù)條件下,能源消耗也存在著廣泛的變化 [7].。這一原因?qū)€(gè)體運(yùn)動(dòng)減重差異帶來(lái)的 影響程度還未可知,但是已經(jīng)證明了那些用無(wú)鍛煉活動(dòng)來(lái)增加產(chǎn)熱防止超攝食的個(gè)體可以此 免于體重增加[9]。我們可以相信的是,活動(dòng)補(bǔ)償?shù)膫€(gè)體差異在運(yùn)動(dòng)減重方面確實(shí)發(fā)揮了作用。 然而,行為補(bǔ)償差異可能不能解釋所有的個(gè)體減重差異。 例如,Bouchard和他的同事報(bào) 道稱[10],當(dāng)男子居住在一個(gè)孤立的被高度控制
5、的實(shí)驗(yàn)站一樣的環(huán)境中時(shí),運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的能量 消耗達(dá)到4.2兆焦/84天,以恒定攝入量為前提,可導(dǎo)致 3至12千克的體重減少。利用代償 活動(dòng)主體間的差異來(lái)完全解釋這一個(gè)減少范圍很難。 因此,非行為代謝因素也可能引起個(gè)體 間運(yùn)動(dòng)減肥差異。我們推測(cè)代謝因素可能有助于休息休息代謝率。 然而,最近的一份報(bào)告發(fā) 現(xiàn),個(gè)體運(yùn)動(dòng)減肥前后,無(wú)論是減肥多的還是減肥少的, 其靜止代謝率的變化并沒(méi)有明顯差 別,這表明代謝因素并不發(fā)揮主要作用 [1]。進(jìn)一步代謝因素可能在個(gè)人接觸的運(yùn)動(dòng)引起的變 化幅度發(fā)揮作用。空腹脂肪氧化和餐后脂肪氧化均已被證明在運(yùn)動(dòng)后可以增加至少 24小時(shí) [11-13],即使在運(yùn)動(dòng)誘發(fā)能量缺
6、少狀況下依然能保持這一數(shù)值 [12]。此外,研究報(bào)道,經(jīng)過(guò) 耐力訓(xùn)練的個(gè)體在休息時(shí)對(duì)脂肪的氧化能力超過(guò)未經(jīng)耐力訓(xùn)練的個(gè)體 [14]。休息時(shí)脂肪氧化 中的運(yùn)動(dòng)誘發(fā)因素的增加因人而異 [12,15,16]。事實(shí)上,這種增加已被證明是預(yù)測(cè)其他運(yùn)動(dòng)引 起的代謝變化的強(qiáng)有力因素, 如改變餐后脂代謝的強(qiáng)度[12]以及胰島素敏感性[16]。另外,一 些研究已經(jīng)表明,空腹[17,18]或超過(guò)24小時(shí)[19]的高呼吸商(RQ)(高碳水化合物, 低脂肪 氧化)是體重,獨(dú)立代謝率長(zhǎng)期增加的預(yù)報(bào) [17-19]。因此,運(yùn)動(dòng)減肥真正影響的可能是靜止 脂肪氧化。我們推測(cè),運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)后休息脂肪氧化的變異上調(diào)導(dǎo)
7、致了運(yùn)動(dòng)減脂的個(gè)體差異 性,這種影響?yīng)毩⒂谶\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程和行為代償性反應(yīng)的帶來(lái)的能量消耗。 另外,我們?cè)噲D確 定任何基線生理,代謝,人體,或行為特征是否可以預(yù)測(cè)反應(yīng)到運(yùn)動(dòng)性脂肪損失。 2方法 2.1主題 本研究受試者參與的干預(yù)試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)有和無(wú)糖尿病 [20].家族史婦女的 胰島素敏感性的影響。招募的方式有報(bào)紙上的文章,研究的網(wǎng)站, 海報(bào),大學(xué)報(bào)紙和私人聯(lián) 系。最終,六十名婦女完成了這一項(xiàng)干預(yù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)這些完整的變量的數(shù)據(jù),令我們感興趣 的主要是其中55人。這55位婦女的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列在以及其特征都已羅列在表 1中。所有的受 試者具有以下幾個(gè)共同點(diǎn):身體健康,絕經(jīng)前有良好
8、的月經(jīng)周期, 不吸煙,有久坐的生活方 式(每周小于1小時(shí)的運(yùn)動(dòng)以及久坐的工作),空腹血糖小于7mmol/L ,血壓低于160/90mmHg。 所有女性中有27位是2型糖尿病患者的后代, 另外28位無(wú)家族遺傳史。所有人在參與試驗(yàn) 前都了解此項(xiàng)試驗(yàn),并簽署了知情同意書(shū)。 此項(xiàng)試驗(yàn)經(jīng)北格拉斯哥大學(xué)醫(yī)院國(guó)民保健服務(wù)信 托専題研究倫理委員會(huì)同意,并在 ClinicalTrials.gov網(wǎng)站上(:NCT00268541試驗(yàn)標(biāo)識(shí)符) 注冊(cè)。我們證明,本研究遵循有關(guān)利用人類志愿者的機(jī)構(gòu)適用制度和政府規(guī)章。 表一(主體基線時(shí)的特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的改變) 基礎(chǔ)狀態(tài) 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的改變 年齡(歲)
9、34.7 ±.4 BMI ( kg/m2) 27.5 ± 4.7 -0.2 ± 0.7? 瘦體重(kg) 41.8 ±.8 0.3 ±.4 脂肪量(kg) 29.9 ± 9.6 -1.0 ± 1.5? 上半身脂肪量(kg) 19.0 ± 6.9 -0.7 ± 1.3 腿脂肪量(kg) 10.2 ± 3.1 -0.2 ± 0.6 身體脂肪百分比(%) 39.3 ±5.0 -1.0 ± 1.5 腰圍(cm) 5.9 ±1.9 -1.2 ±.3 VO2max (mL/[kg mi n]) 31.3 ±1 4.2 ±0 靜息代謝率(kj/d )
10、6250 ± 918 -12 ± 410 空腹呼吸商 0.85 ±.05 -0.03 ± 0.06? 能量攝入(Kj/d ) 7904 ±1787 -500 ± 1530 脂肪攝入(g/d) 66.9 翌0.4 -1.8 ± 19 碳水化合物攝入(g/d) 247.3 ±72.0 -18.9 ± 53.4? 蛋白質(zhì)攝入(g/d) 1.6 ±7.5 -6.3 ± 14.1 靜息心率(次/分) 68.1 ± 8.3 -3.4 ± 5.7 每日平均心率減去靜息心率(次 /分)18.1 ±.0 4.2 ±.9? 時(shí)間〉1.5倍的靜息心率,包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 (m
11、in/d) -40 ±85 時(shí)間〉2倍的靜息心率,包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 (mi n/d) -23 ±24 時(shí)間〉1.5倍的靜息心率,不包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 (mi n/d) 106 ± 9 ±35 時(shí)間〉2倍的靜息心率,不包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 (mi n/d) 11 15 4 ±17 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練完成數(shù)目 -28.3 ±.3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練總時(shí)間(min) 1402 ±469 運(yùn)動(dòng)時(shí)平均心室率(次/min ) -142.7 ±).3 總凈運(yùn)動(dòng)熱量消耗(MJ) -36.9 ±7.0 N = 55;數(shù)值為平均值 土SD. % Pv .05 運(yùn)動(dòng)改變? P < .01.
12、2.2 研究設(shè)計(jì) 整體的研究設(shè)計(jì)之前已經(jīng)描述 [20],但是,簡(jiǎn)單說(shuō),所有受試者在實(shí)驗(yàn)前和 7周的耐力 型運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃之后都參加了代謝評(píng)估,身體成分測(cè)量(通過(guò)雙能 X線骨密度儀[DEXA]), 和心肺功能測(cè)試,包括個(gè)性化的校準(zhǔn)心臟率與攝氧量的關(guān)系。 在基礎(chǔ)代謝評(píng)估前一星期以及 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃的最后一周,我們還對(duì)其膳食攝入和體育鍛煉進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。 2.3 代謝評(píng)估 實(shí)驗(yàn)在12小時(shí)禁食一夜后傳輸數(shù)據(jù)給代謝套件,而且經(jīng)過(guò) 10分鐘的休息躺在沙發(fā)上 后,20分鐘呼出空氣樣品是用一個(gè)通風(fēng)罩系統(tǒng)( Deltatrac代謝監(jiān)測(cè)儀,Datex Engstrom, 肯特,英國(guó))收集,以確定靜息氧量(V
13、02),二氧化碳生成量(VCO2 ) ,RQ (即VCO2/VO2) 和代謝率。休息時(shí)心臟速率經(jīng)通風(fēng)罩測(cè)量后立即被自動(dòng)化設(shè)備 (Complior;Artech Medical , 龐坦,法國(guó))記錄(即受試者已平躺仰臥至少 30分鐘后)。志愿者在干預(yù)后測(cè)量15至24小 時(shí)前完成最后的練習(xí)任務(wù)。 2.4 身體組成評(píng)估 DEXA 掃描(LUNAR Prodigy DEXA掃描儀;GE醫(yī)療影像診斷, Slough,伯克郡,英國(guó)) 被用來(lái)確定身體成分和脂肪分布。身高,體重和腰圍均使用標(biāo)準(zhǔn)流程來(lái)確定 [21]。 2.5 體能測(cè)試和心臟速率校準(zhǔn)與 VCO的關(guān)系 受試者在進(jìn)食至少2小時(shí)后才參加本次
14、測(cè)試。經(jīng)過(guò) 10分鐘的休息,5分鐘呼出的空氣樣 品通過(guò)口腔到道格拉斯袋,用于測(cè)量 3個(gè)靜止活動(dòng),即靜坐,站立,站立伴隨雙臂搖動(dòng),在 此期間的VO2和 VCO23這3個(gè)活動(dòng)的平均攝氧量被視為代表靜態(tài)攝氧量。在此之后,受試者 進(jìn)行增量式,亞極量式跑步機(jī)行走測(cè)試,以確定他們的心臟率與攝氧量的關(guān)系,估計(jì)最大 攝氧量(VO2maX [22]。跑步機(jī)的初始速度被設(shè)定為 5公里/小時(shí),每5分鐘2%遞增。呼氣樣 本用于攝氧量和二氧化碳產(chǎn)出量的測(cè)定和心臟速率均取整。一旦試驗(yàn)者心率達(dá)到他們年齡 預(yù)測(cè)最大心率值的85%,實(shí)驗(yàn)即結(jié)束。氧的攝取與心臟速率的關(guān)系外推到最大年齡預(yù)測(cè)值 (220 -年齡)來(lái)估算最大攝
15、氧量。 2.6 運(yùn)動(dòng)鍛煉和膳食評(píng)估 每次代謝評(píng)估日的 7天前,受試者所有醒著的時(shí)間都戴著心臟監(jiān)測(cè)儀( Polar 610i; Polar Electro, ,肯佩萊,芬蘭),心臟速率以每分鐘為單位記錄。平均每日心臟速率減 去靜息心臟速率(即根據(jù)心臟速率與時(shí)間曲線的時(shí)間平均面積,使用靜息心臟速率作為基 線)被用作總活動(dòng)的替代測(cè)量指標(biāo)。超過(guò) 1.5 至 2倍靜息心臟速率的時(shí)間(代謝評(píng)估期間確 定)用于時(shí)間的替代指標(biāo),這一時(shí)間指的是參加輕度,或中等強(qiáng)度訓(xùn)練的時(shí)間。在此期 間,受試者也完成了 7日稱重食物日記,這些食物被計(jì)算機(jī)化,形成了食物組成成分表。 (CompEa專業(yè)分析食物日記,營(yíng)養(yǎng)
16、系統(tǒng),班伯里,英國(guó))。 2.7 運(yùn)動(dòng)干預(yù) 受試者進(jìn)行7周的漸進(jìn)耐力型運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃。鍛煉時(shí)間以第一周 3X 30分鐘開(kāi)始,在第6 或第7星期達(dá)到5X 60。所有受試者均可以免費(fèi)進(jìn)入大學(xué)的體育中心,我們?yōu)槠涮峁┝丝上?載的心臟監(jiān)測(cè)儀( Polar 610I ),并在心率達(dá)到 65%至 80%的最大心臟預(yù)測(cè)率前進(jìn)行各種 運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)者可以使用任何他們喜歡的心血管鍛煉設(shè)備(例如,跑步機(jī),踏步機(jī),功率自 行車,劃船測(cè)功儀),或參加規(guī)律的有氧運(yùn)動(dòng)課程。試驗(yàn)者可以用跑步,騎車,或在其它 地方選擇自己喜歡的運(yùn)動(dòng)模式,前提條件是他們達(dá)到了所需的持續(xù)時(shí)間和鍛煉強(qiáng)度。每周 一節(jié)運(yùn)動(dòng)由調(diào)查員監(jiān)督。在這一周的項(xiàng)目里
17、,我們將下載前一周項(xiàng)目中記錄的心臟速率數(shù) 據(jù)保證符合,并就下一周的計(jì)劃達(dá)成共識(shí)。整個(gè)干預(yù)過(guò)程中,一共包括了 32個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目。 除參加運(yùn)動(dòng)干預(yù)外,我們要求試驗(yàn)者在研究時(shí)間里,不改變本來(lái)的生活方式。 對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練項(xiàng)目,我們將根據(jù)個(gè)性化的心臟率與攝氧量關(guān)系,把項(xiàng)目中的平均 心臟速率轉(zhuǎn)化成等價(jià)攝氧量。這個(gè)值中減去與靜止活動(dòng)相關(guān)的個(gè)人的攝氧量就是凈運(yùn)動(dòng)攝 氧量(即超出靜止日常活動(dòng)攝氧量的部分)。凈運(yùn)動(dòng)攝氧量與運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間相乘就得到整 個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目過(guò)程中的總凈氧氣消耗,凈能量消耗( kJ)由該值乘以20.3獲得[23]。對(duì)于項(xiàng) 目中前3.5周,能量消耗值根據(jù)基期心臟速率與攝氧量的關(guān)系來(lái)確定。項(xiàng)目的
18、后 3.5周,干 預(yù)后體能測(cè)試過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)將用于能量消耗計(jì)算。所有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的凈能量支出相加即 可得運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃的總凈能量消耗。 2.8 重復(fù)性和統(tǒng)計(jì)能力 實(shí)驗(yàn)中的 28名婦女每隔 8周,禁食 12小時(shí)后,要用 2種尺寸的通風(fēng)罩進(jìn)行重復(fù)測(cè)量自由 活動(dòng)狀態(tài)下靜息RQ這期間,她們不需要接受任何指導(dǎo),只需要保持平常的飲食以及身體 鍛煉。第一次空腹 RQ吉果為0.84 ± 0.04,第二次為0.85 ± 0.05 (不顯著),兩次結(jié)果的 SD (標(biāo)準(zhǔn)偏差)為 0.05 。根據(jù)這些數(shù)據(jù),本研究中 55名參與者有足夠統(tǒng)計(jì)代表性,來(lái)檢測(cè) RQ 差異為0.02運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與90%的能力。這一數(shù)量的志愿
19、者也可以檢測(cè) 0.26 , P=0.05的相關(guān) 性。 2.9 統(tǒng)計(jì)分析 使用 STATISTICA ( StatSoft 推出,塔爾薩 6.0 版本)和 Minitab 的( 13.1 版本, Minitab 中,賓夕法尼亞州州立大學(xué))對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。我們用單變量線性回歸分析來(lái)確定總體 和局部(軀干,上身 [即,軀干加手臂 ] ,和腿部)的脂肪量在干預(yù)的過(guò)程中變化量的關(guān) 系,另外還有以下數(shù)據(jù):總凈能量消耗運(yùn)動(dòng)干預(yù),行為補(bǔ)償變量(即在能量,脂肪,碳水 化合物和蛋白質(zhì)的攝入量的變化 ;日均心臟利率減去休息心臟率的變化;不包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練超 過(guò)1.5 至2倍休息心臟率的時(shí)間) ; 改變生理變量(
20、即最大攝氧量的變化,靜止代謝率變 化,空腹R(改變)和基線生理和行為特征(年齡,身體質(zhì)量指數(shù) [BMI];總體和局部的脂肪 量,最大攝氧量;靜止代謝率;空腹RQ能量,脂肪,碳水化合物和蛋白質(zhì)的攝入量,每日 平均心臟利率減去休息心臟率 ;超過(guò)1.5 倍到2倍的休息心臟速率時(shí)間)。我們用脂肪量和鍛 煉的凈總能量消耗的的回歸方程推導(dǎo)出的脂肪量變化的殘差以及其他變量做一元線性回歸 分析。這個(gè)經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)方法先前已經(jīng)被用來(lái)確定對(duì)生物產(chǎn)量多因素系統(tǒng)中各個(gè)變量的獨(dú)立 影響[24,25] 。同樣有效的,它根據(jù)運(yùn)動(dòng)凈總能量消耗的影響進(jìn)行不斷調(diào)整,也為我們提供 了脂肪量和其他變量變化之間的相關(guān)關(guān)系。為了進(jìn)一步
21、調(diào)整能量攝入變化對(duì)脂肪量變化的 影響,運(yùn)動(dòng)總凈能量消耗與能量攝入變化經(jīng)回歸分析后得到的脂肪量變化的殘差用于與其 他變量的一次線性回歸分析。最后,我們用多元回歸分析來(lái)確定哪些變量在脂肪量改變中 其獨(dú)立作用。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在 P=0.05 水平時(shí)是可靠的。 3 結(jié)果 基線特征和運(yùn)動(dòng)干預(yù)引起的整組變化示于表 1中。運(yùn)動(dòng)干預(yù)的結(jié)果是,該組作為一個(gè)整 體各項(xiàng)指標(biāo)顯著降低,分別如下:體重指數(shù)( 0.9 %),總脂肪質(zhì)量( 3.3 %),軀干脂肪 量( 3.0 %),上半身脂肪量( 3.8 %),腿部脂肪量( 2.5 %),體脂百分( 2.6 %)和腰 圍( 1.4 %),但瘦體重并無(wú)顯著改變。最大攝氧量(
22、 13.6 %)顯著增加。靜息代謝率沒(méi) 有改變,但空腹RQ已顯著降低,表明底物利用正向脂肪氧化轉(zhuǎn)化。雖然我們要求受試者在 運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中不要改變飲食習(xí)慣,但至干預(yù)時(shí)期,能源( 6.3 %),糖類( 7.6 %),蛋 白質(zhì)( 8.8 %)的攝入量與基期相比顯著下降,但干預(yù)的開(kāi)始和結(jié)束,脂肪攝入量無(wú)顯著差 異。干預(yù)結(jié)束時(shí),日均心臟利率減去休息心臟率和心率超過(guò) 1.5 倍到 2倍靜息心臟速率的時(shí) 間(包括鍛煉時(shí)間)均顯著高于基期( P b.01 );但是后兩者因素若都除去運(yùn)動(dòng)鍛煉時(shí) 間,則基期和干預(yù)后并無(wú)多大差別。整個(gè)組內(nèi),總脂肪量變化有廣泛的個(gè)體差異,個(gè)人變 化從增重 2.1 公斤到減輕 5.
23、3 千克都有(圖 1,下圖)。表 2顯示了干預(yù)過(guò)程中總脂肪量變化 有關(guān)的事物。在簡(jiǎn)單的單變量回歸分析中,脂肪量變化的最強(qiáng)相關(guān)物是運(yùn)動(dòng)( r =0.60 , P B.0005 )的總凈能量消耗,解釋這一因素的偏差是 36%。日均心臟利率減去休息心臟速率 的該表(其中包括運(yùn)動(dòng)干預(yù)引起的心率上升)與總脂肪量改變( r =-0.31 , P = 0.02 )也 顯著相關(guān);但超過(guò) 1.5倍和 2倍靜息心臟率的時(shí)間變化(不包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練)與其無(wú)多大關(guān) 系。脂肪攝入量改變(r =-0.25 ,P = 0.06 )和空腹RQ勺改變(r =-0.25 ,P = 0.06), 在與總脂肪量變化值的簡(jiǎn)單單變量
24、回歸分析中有臨界顯著相關(guān)性。圖 1中部的畫(huà)面,顯示了 調(diào)整總運(yùn)動(dòng)凈能量消耗后勺個(gè)人總脂肪量勺殘余變化。圖底部部分顯示調(diào)整總運(yùn)動(dòng)凈能量 消耗和能量攝入改變后勺個(gè)人總脂肪量勺殘余變化。換句話說(shuō),這些圖顯示運(yùn)動(dòng)能量消耗 和能量攝入的改變無(wú)法解釋總脂肪量變化的差異性??傊玖孔兓涂崭?RQ變化的關(guān)系在 調(diào)整總運(yùn)動(dòng)凈能量消耗( r =-0.31 , P = 0.02 )后被加強(qiáng),并且在進(jìn)一步調(diào)整能量攝入 (r =-0.26, P = .05) 后,仍保持重要作用(圖 2)。因此,空腹RQ變化解釋了在整個(gè)干預(yù)過(guò) 程中,調(diào)整后所得的總運(yùn)動(dòng)能量消耗和能量攝入變化里,大約有 7%的減脂量差異的原因。
25、運(yùn)動(dòng)能量消耗調(diào)整和能量攝入改變都削弱了總脂肪量和脂肪攝入量變化之間的關(guān)系。在任 何這些分析中,沒(méi)有任何基礎(chǔ)因素與總脂肪量顯著相關(guān)(數(shù)據(jù)未顯示)。在多元回歸分析 中,包括所有的“統(tǒng)計(jì)分析”模型中的變量,凈總能量消耗( P B.0005 )及空腹RC改變 (P=0.02 )是僅有的重要影響脂肪量改變的獨(dú)立因素??傊?,這 2個(gè)變量(調(diào)整后的R2)解 釋了 40.2 %的總脂肪量改變差異(調(diào)整后 R2)。 在單變量回歸中,改變軀干( r =0.87 , P B.0005 ),上身(r=0.92 , P B.0005 ),和 腿部(r =0.52 , Pb.0005 )脂肪與總脂肪量是緊密聯(lián)系在
26、一起的。此外,改變軀干( r =- 0.43 , P = 0.001 ),上身(r=-0.49 , P B.0005 ),和腿部(r =-0.45 , P = 0.001 ),脂 肪都與凈運(yùn)動(dòng)能量消耗具有顯著相關(guān)性。軀干脂肪變化也與日均心率減去休息心臟率( r=- 0.29 , P = 0.03 )顯著相關(guān)。另外上半身脂肪改變與脂肪攝入量在基線顯著相關(guān)( r=- 0.28 , P =.04 )(即,那些具有最高的基線脂肪攝入量丟失最多上身脂肪)。軀干,上 身,或腿部的脂肪改變并沒(méi)有與空腹 RC顯著相關(guān)。 Bl saiiii 脂肪增加 脂肪減少 "調(diào)整總運(yùn)動(dòng)能量消耗后脂肪量的
27、 用殘余變化(kg) arllKlE 亠營(yíng)里rElykMIKIP ptTR iustlMhHhlic蘭言勺定!xlEri屈 AIM.4-laJ; ?=哥JSJB IE ?EJE一 _Enp-WH 調(diào)整總運(yùn)動(dòng)能量消耗和能量攝入 改變后脂肪量的殘余變化(kg) 圖1:55位婦女在研究中的脂肪量變化(最頂端的圖)。 調(diào)整總運(yùn)動(dòng)能量消耗后脂肪量 的殘余變化(中間位置的圖)。調(diào)整總運(yùn)動(dòng)能量消耗和能量攝入改變后脂肪量的殘余變化 (最底部的圖)。三張圖中,試驗(yàn)者均按未調(diào)整前的脂肪量排列。 0,15 -1 空腹R(前-后) 040 0.05 t.M -no? r ■: 0
28、.26 -0.15 J1.20 脂肪量殘余變化(前-后)(kg) 圖2:散點(diǎn)圖顯 示空腹RQ變化 和脂肪量的殘 留變化之間的 關(guān)系,調(diào)整總運(yùn) 動(dòng)凈能量消耗 和能量攝入變 化的影響(n =55,和皮爾遜 積矩相關(guān)系數(shù) 的P值) F預(yù),行為補(bǔ)償與生理變化之間的關(guān)系,運(yùn)動(dòng)后脂肪量變化 脂肪量變化相關(guān)性 調(diào)整前 調(diào)整后總運(yùn)動(dòng) 能量消耗 調(diào)整后總運(yùn)動(dòng)能量 消耗和攝食量變化 干預(yù)差 異 總運(yùn)動(dòng)能量消 耗 -0.60 (b0.0005 ) 行為補(bǔ) 償變量 能量攝入變化 0.20 (0.14 ) 0.20 (014) 脂肪攝入改變
29、 025 (0.06 ) 0.24 (0.07 ) 0.10 (0.48 ) 碳水化合物攝 入變化 0.11 (0.42 ) 0.17 (0.22 ) 0.00 (0.99 ) 蛋白質(zhì)攝入變 化 0.05(0.73) 0.05(0.71) -0.06(0.65) 日均心率-靜息 心率的改變 -0.31 (0.02 ) 015 (0.27 ) -0.16 (0.25 ) 超過(guò)N1.5倍靜 息心率時(shí)間不 包括訓(xùn)練時(shí)間 變化 0.06 (0.64 ) -0.05 (0.73 ) -0.03 (0.85 ) 超過(guò)N2倍靜息 心率時(shí)間不包 括訓(xùn)練時(shí)間變 化 -
30、0.04 (0.75 ) -0.10 (0.48 ) -0.07 (0.60 ) 生理變 化 最大攝氧量變 化 0.03 (0.82 ) 0.20 (0.14 ) 0.15 (0.26 ) 靜息代謝率變 化 0.13 (0.33 ) 0.15 (0.28 ) 015 ( 0.28 ) 空腹RQ 0.25 (0.06 ) 0.31(0.02) 0.26(0.05) N-15,值之間相互關(guān)聯(lián),伴有 Pf直的插入。重要數(shù)據(jù)關(guān)系已經(jīng)可以看出。 因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起的空腹 R(變化是在總脂肪量變化的顯著預(yù)測(cè)因子。我們采用了單變 量和多變量回歸分析,以確定是否有其他測(cè)量
31、變量可以預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)引起的 R(變化??崭筊M 變化與糖尿病家族史顯著相關(guān)( 0 和 1分別作為陰性和陽(yáng)性糖尿病家族史,包括啞變量) (r = -0.347 ,P = 0.009 )(即那些歷史上積極的糖尿病家族運(yùn)動(dòng)引起的空腹 R(減少更 大) ; 基線體重指數(shù)相關(guān)( r = 0.29 , P = 0.035 )和總相關(guān)( r = 0.29 , P =0.033 ) 和腿部相關(guān)(r = 0.36 ,P = 0.006 ),脂肪質(zhì)量(即那些具有較低的基線 BMI和脂肪量 有較大的R(減少);基線空腹 RQ( r = -0.67 , PB .0005 )(即,那些具有更高基線 RQ 的實(shí)驗(yàn)
32、者減少較大)。另外能量改變( r = 0.29 , P = .035 ),碳水化合物( r = 0.28 , P = 0.40 ) ,和脂肪( r = 0.27 , P = 0.047 )攝入量(即在能量,碳水化合物和脂肪的 攝入量減少多的RQ下降的多)。在多元回歸分析,基線空腹 RQ( Pb.0005 ),糖尿病 家族史( P = 0.001 ) ,而能量攝入量變化( P = .049 )均為獨(dú)立顯著的預(yù)測(cè)空腹 RQ 變化因子,總共能解釋 55.9 %的差異?;€空腹 RQ-個(gè)因素就解釋了 44.2 %的空腹RQ^ 化。 4. 討論 在這項(xiàng)研究中, 55名婦女進(jìn)行了 7周的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練
33、計(jì)劃,引起平均總脂肪減少為 0.97千 克。這意味著鍛煉計(jì)劃的平均總凈能量消耗為 36.9兆焦,因此,假設(shè)減脂要求 39.4兆焦/千 克的能量負(fù)平衡 [26] ,小組內(nèi)的脂肪損失作為一個(gè)整體大致在預(yù)期水平。然而,以小組為 單位脂肪量變化掩蓋了個(gè)人脂肪量損失差異。(圖 1)。在總脂肪量變化中最重要的相關(guān)物 是運(yùn)動(dòng)消耗能量,它解釋了 36%的方差,但是即使調(diào)整了這一點(diǎn)和干預(yù)中的能量攝入,殘 余脂肪量變化的廣泛差異是顯而易見(jiàn)的,從 +2.5到-2.9 公斤。該研究的主要新發(fā)現(xiàn)是,在 調(diào)整干預(yù)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)消耗和改變能量攝入后,運(yùn)動(dòng)干預(yù)引起的總脂肪量的殘留變化與干 預(yù)結(jié)束前后的空腹 只蠻化有關(guān)???/p>
34、腹RQ變化解釋了脂肪量殘余變化約 7%的方差。事實(shí)上, 空腹RC及總脂肪量的變化之間的關(guān)系是獨(dú)立于所有其他的生理和行為差異之外的。這一結(jié) 果由一項(xiàng)多變量分析模型得出。在此模型中, RQ變化及凈總能量消耗是總脂肪量下降的唯 一顯著獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。 從這個(gè)研究很難得出空腹 R?化和脂肪量變化之間準(zhǔn)確的因果關(guān)系。然而,運(yùn)動(dòng)性降 低RQ勺情況是預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)誘發(fā)脂肪損失的重要因素,表明一個(gè)高的 RQ值預(yù)示著體重長(zhǎng)期增加 [17-19] 。換句話說(shuō),為了防止未來(lái)體重增加,我們需要保護(hù)好的脂肪氧化劑。我們的數(shù)據(jù) 以此為基礎(chǔ)建立,數(shù)據(jù)表明對(duì)脂肪的氧化反應(yīng)有最高靜息底物利用率的人,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練脂肪 量損失最大,獨(dú)立
35、于運(yùn)動(dòng)熱量消耗和改變能量攝入之外。 R/口長(zhǎng)期體重增加的研究發(fā)現(xiàn), 這種效應(yīng)脫離代謝率 [17-19],我們的研究結(jié)果也與此一致。事實(shí)上,我們發(fā)現(xiàn)了與 King 等 人[1] 一致的研究結(jié)果,干預(yù)前后的靜息代謝率變化與脂肪量變化無(wú)關(guān)。 另一方面,我們都認(rèn)為能量負(fù)平衡增加脂肪的氧化 [27] ,按理來(lái)說(shuō),在這項(xiàng)研究中脂 肪損失最多的婦女應(yīng)在干預(yù)過(guò)程中產(chǎn)生的最大負(fù)能量平衡。然而,這種對(duì)脂肪氧化的轉(zhuǎn)變 的出現(xiàn)似乎主要是為了應(yīng)對(duì)急性的相對(duì)短期的能量負(fù)平衡。一些研究報(bào)告稱,在較長(zhǎng)時(shí)期 內(nèi),體重下降(即超過(guò)數(shù)周或數(shù)月內(nèi),累積了大量的負(fù)能量平衡,且身體組成隨之變化) 通常與在禁食無(wú)變化[28] , 24
36、小時(shí)RQ甚至增加[29-31]聯(lián)系在一起。事實(shí)上,體重?fù)p失引起的 RC上升應(yīng)該是體重反彈的一種因素。一些報(bào)告表明,減肥后有最高的 RQ勺人體重最容易反 彈[28,32]。此外,個(gè)體間短期能量負(fù)平衡 [12]與同等程度的長(zhǎng)期體重改變 [30]引起的脂肪氧 化改變存在很大差異。 例如,我們?cè)鴪?bào)道,在參加完消耗 27KJ/Kg能量的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目后,我們 觀察8.5小時(shí)得到個(gè)人全身餐后脂肪氧化變化可以從 -4g到+16g [12]。有人已經(jīng)證實(shí),這種 變化已經(jīng)超出體重的調(diào)節(jié)代謝的后果:在應(yīng)對(duì)能量損失時(shí),能夠正調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)脂肪氧化的個(gè) 人也擁有最大程度上的餐后脂代謝 [12]及胰島素敏感性 [16]。此外
37、,我們先前已經(jīng)表明運(yùn)動(dòng) 可增加之后的脂肪氧化時(shí)間超過(guò) 24小時(shí),甚至在沒(méi)有相關(guān)的能量赤字時(shí),這也成立。這種 增加的程度也有顯著的個(gè)體差異性 [12]。由于訓(xùn)練前的代謝評(píng)估是在運(yùn)動(dòng)后 15? 24小時(shí)內(nèi)測(cè) 量的,很可能在本研究中, R(變化的差異性至少部分地反映了急性運(yùn)動(dòng)后脂肪氧化增加的 個(gè)體差異。 因此,文獻(xiàn)中的證據(jù)表明,運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的 R(變化展現(xiàn)了個(gè)體間較大的差異性,且在能量 赤字缺乏的狀況下也是顯而易見(jiàn)的。 R(在減重后并未明顯的下降。所以它不支持 RC降低越 多是簡(jiǎn)單的負(fù)能量平衡和更大的重量損失引起的結(jié)果。 由于空腹RQ勺變化與總脂肪量下降獨(dú)立顯著相關(guān),我們?cè)噲D確定哪些因素
38、影響了 R(變 化。到目前為止,空腹 R(變化的最重要的預(yù)測(cè)因素是其基線值:那些 R(基線值最高的人經(jīng) 歷了最多的降低。由此看來(lái),一個(gè)人擁有更多“碳水化合物氧化劑”,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練轉(zhuǎn)化的脂 肪越多。這表明,那些最有可能發(fā)胖的人是由于其高 RQ17-19]在鍛煉后得到了休息脂肪氧 化方面增加的利益。然而,空腹 RC基線值與總脂肪量變化沒(méi)有顯著的關(guān)系 ;謹(jǐn)慎的說(shuō),是在 這一實(shí)驗(yàn)中無(wú)明顯關(guān)系??崭?R(變化也與其他“先天”的基線因素顯著相關(guān),即體重指 數(shù),總脂肪量以及腿部脂肪量和糖尿病家族史。但是,飲食攝入成分的改變也有所相關(guān), 盡管其相較于BMI影響較小。這表明影響脂肪量變化的“行為”和“代謝”
39、因素并不完全相 互獨(dú)立。 本研究中有許多優(yōu)勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)中中有 55名試驗(yàn)者,這是迄今試圖解決影響個(gè)體減脂效 果因素的最大的研究,它提供了高標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)變量之間統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián),使得本研究的統(tǒng)計(jì)結(jié) 果更加有說(shuō)服力。使得這項(xiàng)研究的統(tǒng)計(jì)結(jié)果強(qiáng)勁。此外,無(wú)論是代謝變量還是行為變量我 們均已納入分析,兩者之間的相對(duì)重要性可以進(jìn)行判斷。運(yùn)動(dòng)干預(yù)的能量消耗根據(jù)不同人 的標(biāo)準(zhǔn)客觀定量。此外,基線和干預(yù)后的測(cè)試間隔 8周,盡可能確保,婦女在基線和干預(yù)后 測(cè)試時(shí),處于月經(jīng)周期相同的相位,從而限制了對(duì)結(jié)果周期性激素變化的混雜影響。 這項(xiàng)研究中主要的限制是涉及到的行為補(bǔ)償變量的測(cè)量。這是在這個(gè)領(lǐng)域大多數(shù)報(bào)告 共同的問(wèn)題
40、。首先,大家公認(rèn)在飲食攝入測(cè)量時(shí)存在普遍的漏報(bào)少報(bào)問(wèn)題,且這一問(wèn)題肥 胖的人更加明顯[33,34]。然而,似乎每個(gè)人漏報(bào)的程度是相對(duì)一致的 [34],表明在2個(gè)觀察 點(diǎn)(例如,基線和干預(yù)后)之間的飲食攝入量的差異很可能比單一時(shí)間點(diǎn)的絕對(duì)膳食攝入 量擁有更高的精確度。因此,本研究中的重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)可以減輕這種潛在的錯(cuò)誤。此外, 不準(zhǔn)確的膳食攝入量的測(cè)量效果會(huì)減少與運(yùn)動(dòng)減脂有關(guān)的影響(回歸稀釋偏差的影響 [35]):因此,本實(shí)驗(yàn)中的這一發(fā)現(xiàn),即脂肪攝入和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的脂肪變化之間存在隱約的相 關(guān)關(guān)系,極有可能是正確的。盡管試驗(yàn)中存在膳食攝入評(píng)估的潛在性錯(cuò)誤,但仍不影響這 一結(jié)論。這與King和他的同事
41、[35]最近的工作結(jié)果相一致,他們?cè)趫?bào)告中提出,飲食補(bǔ)償影 響了運(yùn)動(dòng)減脂的程度。相反,我們對(duì)心臟率進(jìn)行了檢測(cè),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明,通過(guò)減 少非運(yùn)動(dòng)活動(dòng)補(bǔ)償?shù)膫€(gè)體差異影響脂肪損失程度。但是,由于除運(yùn)動(dòng)這一因素外的其他行 為(例如,興奮和應(yīng)激)會(huì)影響心臟速率,特別是當(dāng)心臟率相對(duì)較低(當(dāng)這種情況占一天 中大多數(shù)時(shí)間),這種方法可能遺漏了運(yùn)動(dòng)減脂行為的微小變化。因此,我們可以設(shè)想, 響應(yīng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)的自發(fā)生理活動(dòng)的補(bǔ)償性變化存在的個(gè)體差異可能對(duì)運(yùn)動(dòng)減脂效果產(chǎn)生一定 影響,這一點(diǎn)在本研究中并未能得到探究。 總之,本研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的減脂程度不僅與運(yùn)動(dòng)熱量消耗還與處于靜止?fàn)顟B(tài)的 RQ 變化相關(guān)。因此,
42、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中最大限度促進(jìn)靜息底物利用轉(zhuǎn)變?yōu)橹狙趸瘜?huì)有助于減脂 最大化。 感謝 這項(xiàng)工作由英國(guó)心臟基金會(huì)( PG/03/145 )項(xiàng)目資助。沒(méi)有任何一位作者與這一相關(guān)工 作有利益沖突。 文獻(xiàn)資料 1. King NA, Hopkins M, Caudwell P, Stubbs RJ, Blundell JE.12 周監(jiān)督訓(xùn)練后的個(gè)體差異:確 定運(yùn)動(dòng)減脂的補(bǔ)償。 Int J Obes (Lond) 2008;32:177-84. 2. Byrne NM, Meerkin JD, Laukkanen R, Ross R, Fogelholm M, Hills AP. 針對(duì)肥胖個(gè)體的減
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