肥胖是人体体内脂肪过多而呈现的一种状态。肥胖症是以体重增加为特征,通常将BMI作为鉴别肥胖的指标。在全球范围内,近30%的人口受到肥胖的影响,而且肥胖发病率也逐年上升。预计到2025年,世界范围的男性肥胖率将达到18%,女性肥胖率将超过21%。在2016年中国肥胖人口的数量超过美国,成为世界上肥胖人口最多的国家。随着肥胖人口的逐年增长,也进一步加重了医疗体系的经济负担。预计在2000-2025年间,我国因肥胖而间接损失的国民生产总值占比为3.6%-8.7%。与此同时,一些疾病也与肥胖有很大关系,如2型糖尿病、高血压、睡眠呼吸暂停、非酒精性脂肪肝等。对肥胖女性来说,肥胖与女性多囊卵巢综合征密切相关,同时也大大增加了女性患各种癌症的风险,尤其是绝经期后的乳腺癌发病率与子宫内膜癌的发病率均有增加。减重手术是一种能够快速减轻患者体重,改善身体健康的减重方式。在全球范围内,手术次数也从2003年的146301例急剧增加到2014年的近60万例,减重手术的安全性也得到了很好的验证。然而,在做完手术初期多半会伴随骨骼肌的流失、基础代谢下降、疲劳和血糖偏低等并发症。运动对减重术后患者肌肉质量的保持、新陈代谢的提高、心肺功能的改善都有一定的积极作用。有研究表明,有氧联合抗阻运动在改善肌肉蛋白质合成、提升心肌细胞质量以及对身体功能最大改善的效果优于单独的有氧训练或抗阻训练模式。因此,本文采用有氧结合抗阻的训练方式对腹腔镜下袖状胃切除手术后的肥胖女性患者进行运动干预,来探究运动训练对肥胖女性患者术后恢复效果的影响。
1 对象与方法
1.1 研究对象
本文以减重术后肥胖女性患者(腹腔镜下袖状胃切除术患者)为研究对象,BMI:28-40、年龄:20-40岁,所有受试者均来自中日友好医院且均由主任医师评估确定能够参加本次实验。受试者术后恢复良好,无任何疾病,除本实验外,不参与其他任何形式的运动训练。共计招募受试者16例,使用随机数字表将其随机分为两组,对照组(n=8)和运动组(n=8)。本实验经过北京体育大学运动科学实验伦理委员会(批准号:2020131H)和中日友好医院临床研究伦理委员会(2021-112-K70)批准。实验在北京体育大学和中日友好医院实施。所有受试者都签署了一份书面知情同意书,实验前告知受试者本次研究的详细内容并在知情同意书上签字。受试者基本情况,见表1。
1.2 训练方案
运动训练持续4周,每周3次(隔天训练),每次运动时间70min,每次训练课的内容有训练前的热身5min,30min的力量训练,30min的有氧训练,最后为5min的拉伸放松。力量训练主要包括肩关节、肘关节、髋关节、膝关节与躯干肌群等的屈伸练习,强度为40%1RM,每次训练3组,组间休息1min,每组包括5个运动环节,每个环节重复15次,训练期间每周重新测量1RM以便对力量训练负荷进行及时调整。有氧训练强度为50%HRmax,主要以快走的方式。有氧过程要求每位受试者佩戴运动手环进行心率监控。运动手环均与心率带进行校正。热身:以动态拉伸、肌肉激活进行全身热身活动;放松:以静态拉伸为主,进行肌肉的放松与恢复。
1.3 测试指标
1.3.1 身体形态与身体成分测试:
使用身高体重仪测量受试者身高、体重计算出身体质量指数(BMI)。要求受试者光着脚站立在身高体重仪器上,躯干挺直、头部放正、双眼目视前方、手臂自然下垂,两腿伸直,双脚的脚后跟并拢,脚尖打开大约60°。记录其身高和体重,测量单位为cm和kg,精确到小数点后两位。使用皮尺测量受试者颈围(neck circumference, NC)、腰围(waist circumference, WC)、臀围(hip circumference, HC)计算出腰臀比(waist hip ratio, WHR)。受试者自然站立,测量人员站在其正前方,皮尺横放在颈后第7颈椎上缘,喉结下方,即颈部的最细处,这样所测量的围度为NC。WC测量点为第12对肋骨最低点与髂嵴上缘之间的中点,在测量时要求受试者腹部放松,测量人员的目光要与皮尺刻度位于同一水平面。HC测量时,要求受试者两只腿并拢伸直,双臂自然下垂,测试人员将皮尺放在前面的耻骨联合位置,后面放在臀大肌最凸处的部位,数值精确到0.1cm。在测量时,受试者应减少衣着。采用生物电阻抗法对受试者进行身体成分测试,测试前要求受试者空腹,测试时摘下金属物品。
1.3.2 血压、心率的测量:
测试人员将电子血压计的臂带套在受试对象的手臂上,臂带的底部应该比肘部高1-2cm。受试对象需要将穿有较厚的上衣脱去,共测量3次,每次间隔时间为1min,取3次血压的平均值。同时,在测量血压之前,要求受试对象前一天不要熬夜和剧烈的运动,以避免造成数据的偏差。
1.3.3 血液的采集:
静脉血统一在早上7-10点之间,由中日友好医院北区护士进行采集。要求受试者采集前空腹禁食,前一天晚上饮食清淡,不吃高糖高脂肪等食物。①使用全自动生化分析仪进行空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)的测定;空腹胰岛素(fasting insulin, FINS)指标使用人胰岛素(INS)酶联免疫吸附测定(ELISA);全自动糖化血红蛋白分析仪测试糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin, HbA1c)指标;C肽指标使用全自动化学发光分析仪。②血脂测试:通过全自动化学发光仪测定总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)指标。③根据公式计算出胰岛素抵抗指数(homeostatic model as sessment for insulin resistance, HOMA-IR)与胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index, ISI),HOMA-IR的计算公式为:,ISI的计算公式为:
1.3.4 运动能力相关测试:
①6min步行试验(6-min walking test, 6MWT):测试场地为医院走廊,每隔5m均设一个标记,受试者一旦开始行走,立即起动计时器,过程中要求受试者不要说话,自己独立完成,测试人员每分钟报时1次,并用标准用语鼓励受试者,距离结束提前15s告知,当听到“时间到”口令时停止步行,测试人员标记好停止的地点。测试期间有任何不适可向测试人员示意,最终统计受试者总步行距离,数据精确到m。②坐立测试(sit-to-stand, STS):靠墙放置一把没有扶手的椅子,实验开始前受试者坐在椅子中间做好准备,当听到测试人员喊“开始”口令时站立,然后再坐回椅子,鼓励受试者以尽可能快的速度完成,记下在30s内坐立次数。期间要求受试者在坐时背部保持直立,站立时膝关节伸直,站立过程不能使用手臂进行借力来完成动作。③前臂屈曲试验(arm curl test, ACT):在30s时间内,要求受试者站立持3kg的哑铃进行前臂屈曲试验,在测试过程中,要求受试者身体不能前后晃动而借力来完成动作并记录受试者前臂屈曲的总次数。
为了保证实验干预的顺利和保质保量地完成,本研究对测试人员、运动干预强度进行严格控制。此外,还及时与患者沟通交流并做好反馈记录,保证受试者的干预质量。
1.4 饮食控制
针对减重手术后的肥胖患者来说,饮食管理是非常重要的。为了优化减重手术的结果,通常建议患者在术前进行能量限制的饮食管理。根据以往的研究和临床实践,低热量饮食(low calorie diet, LCD)和极低热量饮食(very low calorie diet, VLCD)可以被认为是术前术后减肥最合适、最持久、最实用的饮食。本实验受试者的饮食受到严格控制,所有受试者饮食均由中日友好医院运动减重中心的营养师根据受试者的术后饮食管理制定饮食方案。使每天的能量摄入统一在600-800kCal之间,受试者用代餐和营养师推荐的食物进行日常饮食。同时,所有受试者每天将饮食情况写于饮食记录表中并当天发送给营养师以评定热量的摄入,及时把控受试者的饮食动态,确保实验准确、顺利进行,受试者饮食计划见表2。
1.5 统计学分析
本文运用SPSS22.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理。受试者各指标的测试结果都以均值±标准差表示,组间比较使用独立样本t检验,组内采用配对样本t检验。P<0.05定义为数据具有显著性差异,P<0.01定义为数据具有非常显著性差异。
2 结果
2.1 身体形态的变化情况
两组在体重、BMI、NC、WC上均非常显著性下降,两组间无显著性差异,其中运动组上述指标下降幅度均高于对照组;其中HC两组均非常显著性降低,两组间出现了显著性差异P<0.05;WHR在两组间无显著性差异,但对照组WHR升高,运动组WHR降低。上述指标当中,HC在两组间前测具有显著性差异,P<0.05。身体形态的变化情况,见表3。
2.2 身体成分的变化情况
两组蛋白质含量、肌肉量以及躯干骨骼肌含量均显著下降,其中对照组下降幅度均高于运动组;对照组体脂百分比(body fat percentage, BF%)下降幅度不大,无显著性差异,而运动组呈现非常显著下降,两组间具有显著性差异(P<0.05);躯干脂肪(trunk fat, TF)和内脏脂肪面积(visceral fat area, VFA)两组均非常显著性下降,但运动组下降幅度高于对照组,两组间比较具有显著性差异(P<0.05);对照组和运动组基础代谢率(basal metabolic rate, BRM)均显著性下降,存在显著性差异(P<0.01与P<0.05),两组间具有显著性差异(P<0.05)。身体成分的变化情况,见表4。
2.3 心率、血压的变化情况
运动组在HR、SBP以及DBP均降低,其中HR运动后具有非常显著下降;而对照组在上述指标中均呈现上升的趋势,前后无显著性差异。心率、血压的变化情况,见表5。
2.4 血糖及相关指标的变化情况
两组FINS、C肽以及HOMA-IR均呈现非常显著下降,其对照组上述各指标下降幅度均高于运动组;FBG对照组呈现非常显著性下降,运动组无显著性差异,两组间具有非常显著性差异(P<0.01);HbA1c对照组呈现非常显著性下降,运动组无显著性差异,两组间无显著性差异,对照组下降幅度高于运动组;ISI两组均显著性升高,对照组升高幅度高于运动组。血糖的变化情况,见表6。
2.5 血脂的变化情况
两组TC、LDL-C均非常显著下降,两组间无显著性差异;对照组TG呈下降趋势,无显著性差异;运动组TG训练后显著下降,其下降幅度高于对照组;对照组4周后的HDL-C非常显著性下降,而运动组出现上升的趋势,两组间具有非常显著性差异(P<0.01);上述指标当中,TC在两组间前测具有显著性差异(P<0.05)。血脂的变化情况如下(表7)。
2.6 运动能力的变化情况
两组6MWT、STS以及ACT均显著提高(P<0.01,P<0.05,P<0.05),两组间无显著性差异,其中6MWT、STS运动组提高幅度均高于对照组。运动能力的变化情况,见表8
3 讨论
3.1 运动对身体形态的影响
术后能量摄入和肠道吸收功能下降可能是两组患者体重、BMI、NC、WC、HC下降的原因之一。有研究表明,减重手术后体重迅速下降,除了饮食摄入量减少外,饮食也从以前高糖、高脂、高热量食物转变为热量更低的低热量食物。在本研究中,所有受试者饮食受到严格控制,除HC外,运动组上述指标的下降幅度均大于对照组,原因可能是体育锻炼增加了身体额外的能量消耗。
3.2 运动对身体成分的影响
蛋白质是构成身体成分的重要指标,也是合成骨骼肌的重要成分,人体骨骼肌中含有大量的蛋白质。两组患者经过减重术后在蛋白质、骨骼肌方面均存在流失的状况,但对其下降幅度来说对照组均大于运动组。减重术后患者体重的快速下降通常伴随的是蛋白质的分解和肌肉量的流失。但抗阻训练在提高肌肉力量和肌肉合成上存在较好的效果,减缓了患者术后蛋白质和骨骼肌的流失速度。因此,运动训练对于减重术后患者的恢复就尤为重要。Voican等的研究指出,袖状胃切除术后的患者如果不进行运动训练则1年内肌肉流失的发生率从8%上升到32%。Carnero等报道,减重术后的康复训练是比较重要的。减重术后的患者进行运动训练的时候,特别是力量训练将有助于减轻术后患者的肌肉量损失。对于运动降低体脂来说,虽然在TF、VFA上两组均存在非常显著降低(P<0.01),但其运动组的下降幅度均高于对照组;BF%对照组前后无显著性差异而运动组训练后非常显著性降低(P<0.01)。Bellicha等在其meta分析中表明,运动训练对减重手术后的患者脂肪减少有额外的益处,其结果与本研究相似。
3.3 运动对心率、血压的影响
良好的血压是血液循环流动和正常新陈代谢的前提,血压的过高和过低都会对身体造成严重的后果。daSilva等对17例减重术后3个月的患者进行评估发现,患者术后HRrest的值比减重术前非常显著下降(P<0.01),而术后SBP、DBP较减重术前均无显著性差异(P>0.05)。而本研究可能是由于观察时间较短的原因,导致对照组HRrest并没有出现显著性下降。但SBP和DBP的前后变化与上述实验结果基本一致。本研究运动组HRrest较运动前出现显著下降,提示有规律的运动可能改善心脏泵血功能。运动组的SBP和DBP较运动前均有下降的趋势,这种血压的降低可能是由于运动训练后血管舒张程度得到改善导致外周血管阻力出现降低。同时,对照组HRrest、SBP和DBP指标均上升,相反运动组则表现为全部降低,运动对改善减重术后患者心率、血压方面具有一定的积极作用。
3.4 运动对血糖及相关指标的影响
本研究对照组和运动组的血糖及相关指标均有所改善。对于FBG来说,两组均出现降低,但对照组的下降幅度高于运动组,两组间呈现非常显著差异(P<0.01)。有研究表明,60例减重术后患者在手术前以及术后6、12和24个月分别对血糖及相关指标进行检测,发现运动组和对照组血糖指标均显著降低,研究结果与本研究类似。Campos和Lin等研究报道,减重手术后除了体重明显减轻外,还能迅速改善FBG和ISI,这些影响发生在手术后的阶段内并有多种机制调节。但有研究报道1/3的腹腔镜下胃旁路和袖状胃切除术的患者有过低血糖的症状。本研究对照组血糖下降幅度显著高于运动组其原因可能为:本研究对照组的8例受试者有4例受试者在4周后FBG的测量中,出现了血糖偏低的现象。而运动组的8例受试者,仅有1例受试者出现了血糖偏低的现象。运动对控制FBG的相对稳定和改善低血糖症有着一定的积极作用。
3.5 运动对血脂的影响
肥胖易诱发血脂异常,以高TC、高TG、高LDL-C和低HDL-C为特征。本研究对照组TC和LDL-C水平非常显著降低(P<0.01),TG水平无明显变化(P>0.05),运动组在上述三个指标中均显著性降低(P<0.05)。然而,在改善TC、TG和LDL-C的效果上运动组与对照组无差异(P>0.05)。Kelley等表示减重术后在降低LDL-C水平方面非常有效。然而,运动训练没有对LDL-C的改善添加额外的效果。另一项研究表明在减重术后一年内,减重术对LDL-C的改善可能会削弱运动带来的益处。本研究运动组在改善LDL-C的效果上非优于对照组,可能是减重手术的影响削弱了运动训练的作用。在HDL-C上两组存在显著性差异(P<0.01),对照组HDL-C较前测显著下降(P<0.01),4周的运动干预使运动组HDL-C水平上升。对于对照组HDL-C下降的原因,有研究表明,HDL-C在体重下降过程中有所变化,体重下降通常会提高脂蛋白脂肪酶的活性,尤其是在体重稳定下来之后。然而,在急性热量限制期间,这种酶的浓度减少了50%,促使HDL-C在术后出现下降的现象。一项研究显示,在每次监督运动训练30min,持续6个月,受试者的TC、LDL-C和TG水平下降,而运动后的HDL-C水平呈上升趋势,其研究结果与本研究相似。
3.6 运动对减重术后患者运动能力的影响
肥胖与运动障碍、有氧能力低下以及肌肉力量减弱有着较大的联系。本研究发现对照组和运动组的运动能力(6MWT、STS、ACT)后测值较前测均出现显著性提高。Has-sannejad等研究表示,在减重手术后运动能力的提高可能与术后体重的减轻和体育活动的增加有关。King等在一项研究中表明,通过减重手术可明显提高身体活动能力。因此,本研究患者运动能力的提高的主要原因之一是患者术后体重均出现显著性下降。本研究中两组运动能力指标在组间虽没有显著性差异P>0.05,但运动组6MWT、STS提高幅度均高于对照组。一项meta分析表示,术后3-6个月的患者6MWT距离增加到75m,术后6-12个月增加到184m。Baillot等对25例术后肥胖受试者进行为期3个月的有氧和力量训练,发现STS后测值较前测显著性提高P<0.01,6MWT虽后测较前测有所提高,但无显著性差异,其研究结果与本研究相似。因此,本研究两组间运动能力没有显著差异其原因之一可能为患者因体重下降而提高的运动能力削弱了运动训练对患者带来的益处。另一个原因可能是本实验干预的时间较短,没有充分发挥出运动训练所带来的优势,在今后的实验研究中可适当延长干预的时长。
4 结论
4周有氧结合抗阻训练对减重术后肥胖女性患者身体成分、心率血压、血糖血脂的改善具有一定的积极作用。
参考文献:略
作者:贠贺章[1][2] 孙耀威[2] 苏玉慧[1] 桑茜[1] 张文博[1] 宋亚锋[1][3] 孟化[4]
单位:北京体育大学运动与体质健康教育部重点实验室[1] 浙江广厦建设职业技术大学体育学院[2] 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院[3] 中日友好医院普外科[4]
来源:中国康复医学杂志2024年第39卷第8期
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