基金项目:
上海市科学技术委员会科研计划项目(09490503300)
上海市教委重点学科建设资助课题(S30802)
作者简介:
詹晓梅 博士研究生 江西师范大学
陈文鹤 教授、博导 上海体育学院巅峰运动减肥中心首席专家
肥胖是一种轻度全身炎症性疾病,是高血压、糖尿病、高脂血症和冠心病等慢性疾病的主要危险因素。C反应蛋白(C-reactive protein ,CRP)被认为是未来心血管事件最强有力的炎性标志物,高水平CRP的个体比低水平的个体患心血管疾病的危险性高2-3倍。高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP),可检测出低水平(0.1-10mg/L)的CRP浓度,该水平的变化可评价运动对心血管功能的影响以及体内炎症变化状况。本研究通过观察4周小强度长时间的有氧运动对肥胖青少年血脂、胰岛素抵抗和hs-CRP的影响,分析运动干预前后hs-CRP与体成份、血脂和胰岛素抵抗等心血管危险因素的相关关系,探讨运动减肥对肥胖青少年心血管危险因素的积极作用。
1、运动干预前后体成分变化
有氧运动干预4周后,肥胖青少年体重、BMI、体脂百分比、脂肪重量均有非常显著性下降(P<0.01)。其中男性肥胖青少年脂肪重量平均下降了10.4%,女性肥胖青少年平均下降6.86%,差异具有非常显著性(P<0.01)。男女青少年瘦体重都有增加趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),且无性别差异;运动减肥后受试对象腰围和臀围都显著减少,男性腰围下降幅度比女性大(P<0.001)。
2、运动干预前后肥胖青少年血液生化指标的变化
4周小强度的有氧运动减肥后,男、女肥胖受试者血清hs-CRP含量平均分别下降了38.9%和28.8% (P<0.01)。男女肥胖青少年的TC、LDL-C和TG水平均明显下降(P<0.01) ,HDL-C也出现下降趋势, HDL/LDL明显上升,具有非常显著的统计学意义(P<0.01)。空腹血胰岛素水平和HOMA-IR指数均明显下降,减肥前后差异非常显著,而空腹血糖水平在减肥前后无明显变化(P>0.05)。
3、减肥前Hs-CRP与受试者体成份、血脂和胰岛素抵抗的相关性
研究结果显示,运动减肥前,血清Hs-CRP与BMI、体脂百分比、腰围之间呈显著正相关,相关系数分别为0.493、0.521和 0.647(P<0.01)。与HDL-C呈显著负相关,相关系数为-0.349(P<0.05)。与GLU和HOMA-IR之间呈显著正相关(P<0.05)。
4、运动干预后腹部脂肪的变化
肥胖青少年腹部内脏脂肪(VAT)含量是正常体重儿童VAT含量的2-3倍。“中国肥胖问题工作组”提出男性腰围≥85 cm,女性腰围≥80 cm,为腹型肥胖或向心性肥胖。向心性体脂分布是青少年心血管疾病危险的重要影响因素。研究表明,青少年已显示出与体脂分布异常的相关的早期心肌和冠状动脉损害。Kortelainen等对40名男性青少年的尸检发现,肠系膜和网膜脂肪量的和超过358g的青少年主动脉左前降支内膜增厚,即动脉粥样硬化性损害及其前驱征象与肠系膜和网膜脂肪含量有密切相关。
5、运动减肥后肥胖青少年血脂和胰岛素水平的变化
肥胖青少年普遍存在TG、TC、LDL-C升高,HDL-C 降低,这些改变的程度随肥胖的加重而加重。本研究受试者血脂四项(TC、TG、HDL-C和LDL-C)的平均基线水平仍在正常范围内,但部分受试者已存在血脂水平异常,尤其是LDL-C高于正常值的人数占30%,HDL-C低于正常值的人数占20%。低密度脂蛋白升高是冠心病的主要危险因素,脂代谢异常是动脉粥样硬化发生发展的重要因素。
4周有氧运动后,受试者血清TC、TG、LDL下降,HDL-C也出现明显下降,但HDL-C/LDL-C比值明显上升,说明长期有规律的小强度长时间的运动能显著降低血清TC、TG、LDL水平,改善血脂状况。本实验中,小强度长时间运动干预后,肥胖青少年HDL-C水平没有升高反而下降,这可能由于运动强度较小或运动干预时间较短有关,有研究提出使HDL水平升高所需最小强度要达到75%HRmax,耐力训练至少持续12 周才能明显提高HDL-C 水平。有研究显示,调脂特别是降低LDL-C可以明显降低心血管事件的发生率。控制和降低体重不仅可直接起到预防心血管病的作用,而且可以通过降低血脂、血糖和胰岛素等危险因素的水平达到间接的预防效果。
6、运动减肥对肥胖青少年hs-CRP的影响
CRP是血脂紊乱、高血压、冠心病、糖尿病的独立危险因子和心脏病的预报因子,hs-CRP是高度敏感的急性炎症时相反应蛋白,当细胞感染或组织损伤时,机体产生急性时相反应,由肝脏合成并分泌,释放入血,血清升高。研究证实,CRP的浓度和肥胖患者心血管疾病程度成正相关,炎症作用促进胰岛素抵抗及心血管疾病的发生与发展。成人肥胖患者血清hs-CRP浓度显著高于体重正常者,CRP水平与体重指数和腹部脂肪成正相关。对于肥胖青少年CRP水平是否较高,研究结果不尽一致。大多数研究认为,肥胖青少年伴有CRP水平上高,而周晓芹的研究显示,11-19岁超重和肥胖青少年血清CRP较正常者没有显著差异,且与肥胖关系并不很密切。根据美国疾病预防控制中心建议,CRP浓度3mg/L作为高危和低危人群的分界点,本研究13-18岁的肥胖青少年中约有75%受试者血清hs-CRP明显异常。说明肥胖青少年机体已存在炎症反应,心血管疾病的危险性增高,当血清hs-CRP>3mg/L时,患者则处于心脑血管疾病的高危状态。本研究显示,40名肥胖青少年血清hs-CRP水平较运动减肥前有明显改善。适当的运动,尤其是有氧运动可有效降低体脂百分比,hs-CRP含量下降可能与运动选择性减少机体脂肪质量有关,本实验中,低强度的运动锻炼能有效降低hs-CRP水平,对延缓心血管疾病的发生发展具有重要意义。
7、hs-CRP与体脂、血脂和胰岛素的相关性分析
Pearson相关性分析显示,肥胖青少年血清hs-CRP基线水平与BMI、体脂百分比及腰围呈正相关,提示hs-CRP水平升高与肥胖青少年BMI、体脂百分比、腰围增大相关。研究证实,肥胖患者血清CRP水平高于体重正常者,表明肥胖机体处于低度慢性损伤状态,而BMI水平的升高则会加重炎症的反映,导致血管内皮功能障碍,内皮细胞损伤,从而引起hs-CRP的升高。Lim等学者揭示,在众多影响因素中,脂肪百分比对hs-CRP水平的变化影响最大。脂肪组织刺激机体产生白介素6(IL-6),而IL-6可激发肝脏生成CRP。本研究经过4周小强度有氧运动锻炼后,明显降低了BMI、体脂率和hs-CRP水平,运动使脂肪组织减少的同时,减少脂肪组织中内皮细胞和巨噬细胞的数量,从而抑制血清CRP的产生。
Hs-CRP与HDL-C呈负相关。血脂异常是心血管疾病的主要危险因素,血脂异常患者体内CRP明显升高,血脂紊乱以及上调炎症水平,对心血管功能有着很强的破坏作用,hs-CRP升高与血脂异常是冠心病的危险因素。 HDL-C是由肝脏和小肠合成的一种异质性蛋白,在脂肪运转中发挥作用,它所含的氧磷酸能够抑制LDL-C氧化。CRP还是冠心病的危险因素,它可以促进巨噬细胞吞噬LDL,上调一些黏附分子,增加吞噬细胞的作用,从而促进冠心病的发生。本研究中,4周小强度的有氧运动不仅可以改善血脂,而且能明显降低hs-CRP水平。有氧运动可以减轻肥胖青少年的炎症反应,减少皮下脂肪组织产生的致炎细胞因子,增加脂肪组织中抗炎因子的表达,从而减轻炎症反应。有氧运动还能提高动员和氧化脂肪的能力,直接改善血浆脂质和蛋白质组成,促使HDL-C浓度的升高,降低 CRP 浓度,对心血管起到一定的保护作用。
Hs-CRP与GLU和HOMA-IR呈正相关。胰岛素抵抗是引起代谢异常的中间环节。GLU、HOMA-IR等水平的升高均可导致血管内皮功以障碍,引起内皮细胞损伤,从而引起hs-CRP的升高。运动减肥可通过改善糖脂代谢的调节,提高机体胰岛素的抗炎症效应,降低血脂、增强机体抗氧化能力、改善引起AS的各种危险因素以延缓AS的发生发展。还可通过减少外周血液中的单核细胞数量来影响免疫系统,单核细胞是产生细胞因子如TNF-a、IL-6的源泉。体内单核细胞、内皮细胞和巨噬细胞的数量减少,血清CRP含量降低,心血管疾病的发生率降低。
8、结论
肥胖青少年已存在体脂分布异常、脂类代谢紊乱和低度的炎症反应,4周小强度长时间有氧运动干预能有效地减少男女性肥胖青少年的体重和体脂百分比,不同程度改善腰围和脂代谢,明显降低空腹胰岛素和hs-CRP水平。运动减肥可改善血糖、血脂和胰岛素水平、降低炎症反应来减少肥胖患者心血管疾病的发生率,减少成人后患心血管疾病和代谢疾病的风险因素。