研究目的近十年来,世界范围内,无论是发达国家还是发展中国家,儿童、青少年超重和肥胖人数急剧增加,尤其城市人口中增加的比例更大。超重和肥胖是诱发心血管、代谢方面疾病的独立风险因素,并且会增加至少九种癌症的罹患风险。医学界公认的“致命五重奏”:高血压、高血脂、糖尿病、冠心病、脑卒,都已经被证明与超重和肥胖有关。WHO公布的数据显示:1980年以来,世界肥胖症人数已翻了一番;2008年,20岁及以上的成年人中有15亿人超重,其中2亿多男性和近3亿女性为肥胖,并且肥胖人口仍在持续增长。肥胖已成为威胁健康的重要隐患,寻找控制体重的有效方法成为了亟待解决的问题。目前除药物和手术治疗外,减控体重主要从限制能量摄入和增加日常能量消耗两个方面着手,适当的饮食控制结合有氧运动被认为是较为有效的干预方式。早在上世纪七八十年代就有报道陆续指出登山爱好者在高山探险过程中体重降低,且随着海拔高度的增加体重下降幅度也增加,国内多个项目的运动员在持续3⁴周的高原训练实践过程中也都发现有体重降低现象的发生。高原或者模拟高原环境的低氧训练是否可作为一种有效的减体重方法?本研究以超重或肥胖青少年为研究对象,旨在探讨四周高原和模拟2300m海拔高度的常压低氧有氧耐力训练结合饮食控制对体重、身体成分、静息代谢率、有氧代谢能力和无氧运动能力的影响,进而为高原训练或低氧训练应用于肥胖人群减控体重的实践提供参考。研究方法世居平原超重或肥胖青少年50人,年龄16²2岁,身体健康,无心血管系统疾病,无抽烟酗酒等不良嗜好,无系统锻炼史。分为平原训练组（简称对照组）、低氧训练组（高住高练低练,模拟海拔2300m,简称低氧组）、高原训练组（青海多巴高原训练,海拔约2300m,简称高原组）。实验持续四周,每周运动6天,对照组每天运动和生活均在平原环境;低氧组每天晚上7点至次日晨7点居住在模拟2300米海拔高度的低氧环境中,并且白天在模拟2300米海拔高度的低氧环境中运动两小时,其他安排与对照组相同;高原组每天运动和生活均在青海多巴高原训练基地。期间以静息代谢率为基础适当控制饮食,保证基本能量摄入需求。每天运动安排:早晨7:30-8:30慢走1小时,上午10:00-12:00运动2小时,下午15:00-17:00运动2小时,含热身和整理活动。运动方式包括:快走、慢跑、乒乓球、羽毛球、游泳、有氧操、功率自行车等。运动过程中,每隔10分钟监测心率,以评价训练强度,并控制运动强度在靶心率范围内。运动时靶心率范围根据Karvonen方程确定,本研究选定的运动强度为20⁴0%的心率储备。分别在实验开始前1天、结束后1天称量体重,测量身体围度相关指标。以双能X射线吸收法测量身体成分（GE Lunar Prodigy,soft version:12.2）。静息代谢率以间接测热法测量,静息代谢率及相关指标以便携式Cosmed K4b2心肺功能测试仪测量记录,测量在晚饭后3小时进行。采用跑台递增负荷测试评价有氧代谢能力,跑速分别为4km/h、6km/h,每级负荷持续2min,并以Cosmed K4b2心肺功能测试仪“breath by breath”法测量记录运动过程中的VO₂、VCO₂等气体代谢指标,上海光电ECG-6951型心电图机记录过程中的心率。无氧能力测试仪器为瑞典产Monark 839E功率自行车,采用经典的Wingate测试方法,测试持续时间30s,阻力按照体重的7.5%设定,测试过程中的心率以芬兰产Sunnto T6C心率表测量记录。研究结果1.（1）与实验前比较,实验后三种干预方式不论男性或是女性体重均显著降低。不分性别总体比较体重减少量表现为低氧组>对照组>高原组（9.27kg、8.99kg、7.86kg）,其中低氧组显著高于对照组和高原组（P<0.05）,高原组显著低于对照组（P<0.05）;各组别男性体重减少量的变化特点与总体相同,表现为:低氧组>对照组>高原组（12.39kg、10.65kg、8.85kg）,低氧组显著高于对照组男性;而女性表现为高原组>对照组>低氧组（7.30 kg、7.16 kg、6.77kg）,其中高原组女性显著高于低氧组和对照组女性（P<0.05）,对照组和低氧组差异不显著。（2）与实验前比较,无论是男性还是女性或是总体体重下降幅度都表现为低氧组>对照组>高原组;其中低氧组和对照组男性均显著高于高原组（11.55%、9.81%、8.57%,P<0.05）,且低氧组显著高于对照组（P<0.05）;低氧组和对照组女性也显著高于高原组（9.09%、8.81%、6.99%）,但低氧组与对照组间差异不显著（P>0.05）。体重下降幅度各组别不同性别间都表现为男性高于女性,但仅低氧组体重下降幅度两性别间存在显著差异（P<0.05）。（3）不同组别间各周体重下降幅度存在显著差异。低氧组男性前3周每周体重下降幅度均高于对照组和高原组,其中第1周和第3周均显著高于对照组和高原组（W₁:4.39%、4.04%、2.80%;W₃:3.07%、2.20%、2.15%）;且男性各组别均是第1周体重下降幅度最大。各组别女性每周体重下降幅度均无显著差异。2.四周耐力训练后,各组别腰围、臀围、大腿围度均显著降低。（1）腰围下降幅度不分性别总体表现为低氧组>高原组>对照组（9.32%、7.83%、6.69%、）,低氧组与对照组间差异显著（P<0.05）。男性腰围下降幅度表现为低氧组>对照组>高原组（10.88%、7.37%、7.26%）,低氧组与对照组和高原组间有显著差异（P<0.05）;女性腰围下降幅度表现为高原组>低氧组>对照组,组间无显著差异。（2）臀围下降幅度不分性别总体表现为对照组>低氧组>高原组（5.37%、4.28%、3.59%）,对照组与高原组间差异显著（P<0.05）,与低氧组有显著差异的趋势（P=0.07）。3.（1）各组别BMC均有部分受试者升高,部分受试者下降。实验后常氧对照组全身骨矿含量（BMC）显著升高,但增加值及升高幅度较小（1.95%）;低氧组和高原组全身BMC略有升高,但变化不显著。腿部和躯干BMC各组别变化不显著。手臂BMC各组别较实验升高,但仅高原组有显著变化。（2）实验后各组别总体全身BMD均显著升高,升高幅度表现为对照组>高原组>低氧组（3.01%、2.76%、1.39%）,低氧组组显著低于对照组,且与高原组也有显著差异的趋势。（3）身体各部位BMD比较。各组别手臂BMD实验后均显著高于实验前且升高幅度较大,其中对照组>高原组>低氧组（17.45%、14.46%、10.65%）,低氧组显著低于对照组（P<0.05）。各组别腿部BMD与实验前比较无显著差异。仅高原组总体躯干BMD实验后显著升高,但变化幅度较小,与对照组和低氧组比较有显著差异（1.37%vs0.11%、1.37%vs-0.69%,P<0.05）。4.与实验前比较,实验后各组别无论男性还是女性或作为总体手臂、腿部、躯干及全身FM均显著下降（P<0.05）。（1）男性全身FM变化幅度表现为高原组>低氧组>对照组（22.67%、17.27%、14.65%）,高原组显著高于低氧组和对照组（P<0.05）,低氧组与对照组间差异不显著;女性表现为低氧组>对照组>高原组（14.61%、12.50%、11.88%）,差异均不显著。（2）躯干。躯干FM变化幅度不分性别总体比较表现为高原组>低氧组>对照组（18.13%、15.98%、14.08%）,高原组与对照组有显著差异的趋势（P=0.08）;女性各组别间差异不显著,表现为:低氧组>高原组>对照组（14.19%、13.89%、12.56%）;男性表现为高原组>低氧组>对照组（25.57%、18.21%、15.60%）,对照组和低氧组间差异不显著,但均显著低于高原组（P<0.05）。（3）手臂和腿部FM各组别均有较大幅度下降,但下降幅度组间均无显著差异。5.各组别不同部位FM减少量占总FM减少量的比例均表现为躯干>腿部>手臂。腿部FM减少量占总FM减少量的百分比低氧组最高（34.94%）,躯干FM减少量占总FM减少量的百分比高原组最高（63.18%）。6.经四周耐力训练后,各组别Android和Gynoid区域FM均显著降低。（1）无论是男性还是女性或作为总体比较Android区域FM下降幅度表现为高原组>低氧组>对照组,仅高原组男性与对照组男性间有显著差异（27.19%vs 20.26%,P<0.05）;高原组女性FM减少量显著高于低氧组和对照组,但各组间FM下降幅度差异不显著。（2）Gynoid区域FM减少量不分性别总体表现为低氧组>对照组>高原组（14.06%、13.60%、12.69%）,组间差异不显著;分性别比较发现,男性gynoid区域FM下降幅度表现为高原组>低氧组>对照组（19.26%、15.87%、14.36%）,高原组显著高于对照组（P<0.05）;而女性间低氧组和对照组高于高原组（12.61%、12.85%vs 8.94%）,且有显著差异的趋势,低氧组和对照组间无显著差异。7.全身FM减少量占总体重减少量的比例均在50%以上,不分性别总体比较表现为高原组>低氧组>对照组（86.84%、60.47%、58.52%）,高原组与低氧组和对照组有显著差异（P<0.05）,对照组与低氧组间差异不显著。8.（1）实验后低氧组和对照组躯干及全身LSM显著低于实验前,高原组实验前后无显著变化。值得注意的是高原组男性手臂和腿部LSM均略有升高,但升高幅度较小。（2）全身LSM下降幅度无论男性还是女性或是作为总体比较均表现为对照组>低氧组>高原组。对照组男性LSM下降幅度显著高于高原组男性（4.72%vs 0.14%,P<0.05）,低氧组男性与高原组男性有显著差异的趋势（3.85%vs 0.14%,P=0.07）;总体比较表明对照组和低氧组显著高于高原组（4.71%、3.29%vs 1.84%,P<0.05）。9.（1）本研究结果显示四周耐力训练后各组别REE、REE/BSA、REE/kg均升高,升高幅度总体表现为对照组>低氧组>高原组,仅对照组显著高于高原组。分性别比较发现,各组别男性以上指标升高幅度均表现为对照组>高原组>低氧组,对照组与低氧组间有显著差异的趋势,与高原组间无显著差异;各组别女性均表现为对照组>低氧组>高原组,对照组和低氧组均显著高于高原组（P<0.05）,对照组和低氧组间无显著差异。（2）静息状态下脂肪供能比例均升高,升高幅度表现为对照组>低氧组>高原组,仅对照组有显著高于高原组的趋势（41.14%vs21.92%,P=0.06）;女性亦表现为对照组>低氧组>高原组,对照组显著高于低氧组和高原组（57.61%vs 36.38%,11.54%,P<0.05）,低氧组亦显著高于高原组;但男性则表现为高原组>低氧组>对照组（40.10%,29.84%,24.67%）,各组间差异不显著。10.（1）四周干预后不同干预方式4km/h、6km/h跑速下VO₂均有不同程度提高,而VCO₂和RQ下降,同时运动中的心率大幅下降,脂肪供能比例大幅增加。（2）除低氧组男性略有下降外（-1.00%）,Wingate测试中每千克体重最大功率均提高,低氧组女性（19.56%）、高原组男性和女性显著提高（7.50%、22.00%）,升高幅度总体表现为高原组>低氧组>对照组（16.20%、10.56%、5.59%）,高原组总体与对照组总体有显著差异的趋势。（3）Wingate测试中各组别运动后即刻心率均显著升高,恢复期3分钟时心率显著降低,且下降幅度低氧和高原训练组显著高于常氧训练组（-19.23%、-18.92%vs-11.68%,P<0.05）;3分钟内心率恢复速率低氧训练组和高原训练组亦显著高于常氧训练组（66.10%、103.48%vs 35.05%,P<0.05）。结论1.四周常氧、低氧及高原耐力训练结合饮食控制均可有效降低超重和肥胖青少年体重,男性减重效果更为显著。从体重减少量和下降幅度方面看,低氧训练较常氧训练具有更好的减重效果,而高原训练不及常氧训练。2.超重和肥胖青少年经四周常氧、低氧及高原耐力训练结合饮食控制干预可有效降低全身及各部位脂肪质量;躯干所减脂肪占全身脂肪减少量的大部分（50⁶0%）,其次为腿部（³0%）。高原训练脂肪减少量占总体重减少量的比例达87%,显著高于常氧训练,提示高原训练更有助于缓解去脂体重的丢失。从全身脂肪减少量和下降幅度上看,男性经高原和低氧训练后减脂效果较常氧训练好,尤其是高原训练效果更好。有效减脂的同时,高原训练并未导致全身去脂软组织质量的显著变化,而常氧训练和低氧训练均引起去脂软组织质量的显著减少,常氧训练减少幅度更大。三种方式干预后骨健康水平得到改善,表现为BMD显著升高;其中常氧训练改善幅度更大。身体不同部位BMD变化存在一定差异。3.不同方式干预均导致超重和肥胖青少年静息代谢率及相关指标均升高,其中常氧训练后升高幅度较大;静息状态下脂肪供能比例升高,女性以常氧训练增加最多,而男性则是高原训练增加最多。4.四周有氧耐力训练结合饮食控制干预引起超重和肥胖青少年经低强度运动时脂肪供能比例显著增加,有氧代谢能力均得到一定程度改善,低氧和高原训练改善幅度更大;无氧运动能力均得到一定幅度提高,其中女性经低氧和高原训练后无氧运动能力提高较为显著。