黃興裕，吳秀華，蘇德蘋，黎 斌

體成分(Body composition)是指在人體總重量中，不同身體成分如脂肪、蛋白質、肌肉、水與無機鹽等各自所占的百分比［1］。合理的身體成分對競技運動員的體重控制、訓練安排與運動能力均有極其重要的作用［2］。此外，普通人群的身體健康也需要合理的體成分比例，否則將對健康造成危害，如肥胖癥等慢性疾?。?］。因此，體成分已成為評價人體健康與運動員運動能力的重要指標［4，5］。然而，體成分除了與營養(yǎng)攝入關系密切之外，運動本身對人體成分也有重要影響［3，4］。目前，有關運動對人體成分影響的研究主要集中在長期運動對體成分的影響方面［5—8］。多數(shù)報道均指出長期有規(guī)律地體育鍛煉對改善人體體成分具有良好的作用［1，5—8］。筆者在此對運動員一次性運動后體成分變化進行測試，旨在為運動負減重和肥胖者減肥提供參考。

1 研究對象與方法

1．1 研究對象

贛南師范學院體育專業(yè)健美操專選學生男10人，女10人，專業(yè)訓練年限為2—6年，其中7名男生、8名女生均為國家二級運動員。測試前所有學生身體狀況良好，無運動損傷、感冒等病癥。受試者基本情況見表1。

表1 受試者一般情況

1．2 研究方法

1．2．1 文獻資料法 通過中國學術期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等網(wǎng)絡資源，查閱與本研究相關的中英文文獻資料，歸類整理后作為本研究的理論依據(jù)。

1．2．2 實驗測試法 實驗時，對所有研究對象進行訓練前和訓練后的體成分測試。其中前測時間在訓練前15分鐘內完成，后測在訓練結束即刻至15分鐘內完成。整堂訓練課在贛南師范學院健美操房完成，環(huán)境溫度為27．2—27．5℃，訓練持續(xù)時間為100分鐘，訓練主要內容為:準備活動25分鐘(慢跑+矮子步+推小車);力量性練習25分鐘(俯臥撐+直角支撐+分腿支撐);健美操大眾五級成套練習10遍及競技健美操二級規(guī)定套路練習兩遍共45分鐘;放松5分鐘。整個訓練過程中各運動員均無補充飲用水或其他各類飲料等情況。運動員體成分數(shù)據(jù)運用國產中體同方體成分測試儀(BCA-2A)采集，采用多頻生物電阻抗(DSMBIA)的測量法，測試快捷，穩(wěn)定性好。測試輸出參數(shù)主要包括:細胞內液、細胞外液、總水分、蛋白質、無機鹽、肌肉重量、脂肪重量、去脂體重及總體重等。此外，實驗過程中利用芬蘭產的Polar表對實驗對象的心率進行監(jiān)控(每五分鐘記錄一次)，并以此來評定該堂訓練課的強度。

1．2．3 數(shù)理統(tǒng)計法 實驗數(shù)據(jù)以均數(shù) ±標準差(X±SD)表示。運用SPSS17．0統(tǒng)計軟件包的配對樣本t檢驗(Paired T-test)對各指標訓練前后進行雙側的差異性檢驗;同時，運用卡方檢驗對訓練前后不同身體部位脂肪含量的構成比進行差異性檢驗，其中P＜0．05，定義為差異顯著標準。

2 研究結果

2．1 運動員訓練中心率變化趨勢

圖1為本實驗訓練課中所有運動員平均心率隨時間變化的關系曲線圖。從圖中可看出20名運動員平均心率在訓練的65～85分鐘這一時間段里心率達到最高值(大于180次/分鐘)，而在整理活動后的5分鐘內基本恢復到安靜水平。運用面積計算法［9］計算實驗獲得的心率數(shù)據(jù)，結果發(fā)現(xiàn)，訓練過程中總的平均心率為 148．28次/分鐘，約74% ～75%HRmax。表明該訓練課的生理負荷強度為中等強度的訓練。

圖1 健美操運動員訓練中心率變化曲線

2．2 訓練前后體成分變化

實驗中20名健美操運動員在進行一次性中等強度的運動訓練后，身體成分各指標值均出現(xiàn)了減少的趨勢(見表2)。

表2 一次運動訓練前后健美操運動員體成分變化(kg)

其中，蛋白質、無機鹽、細胞外液、肌肉重量及去脂體重等在訓練后雖呈現(xiàn)了下降的趨勢，但無統(tǒng)計學意義(P＞0．05)。與此同時，總水分和細胞內液在運動后即刻則顯著下降(P＜0．05)，分別從訓練前的35．47 ±6．35kg和 24．00 ±4．40kg減少至訓練后即刻的 35．30 ±6．18kg和 23．85 ±4．33kg。而體重與脂肪重量在訓練后則表現(xiàn)了非常明顯的減少(P＜0．01)。體重與脂肪分別從訓練前的56．86±7．61kg和 8．21±1．98kg減少到了訓練后的55．48 ±7．39kg和 7．05 ±1．63kg，分別減少了 1．38kg 和1．16kg(見表2)。

2．3 訓練前后體脂分布特征

健美操運動員經(jīng)過100分鐘的中等強度訓練后脂肪總量顯著減少(P＜0．01)。同時，表3結果還表明，不同部位(上肢、軀干及下肢)脂肪含量與總脂肪量的變化趨勢相同，均非常顯著地減少。運用卡方檢驗對人體不同部位脂肪的構成比檢驗后發(fā)現(xiàn)，P 值為0．667，大于0．05，說明訓練前后身體上肢、軀干與下肢脂肪的構成比無顯著性差異。提示:一次性中等強度健美操運動后，人體脂肪的減少未體現(xiàn)出身體部位的特異性，這可能與健美操運動屬于一項全身肢體均衡參與的運動特點有關。

表3 一次運動訓練前后健美操運動員不同身體部位脂肪變化(kg)

4 分析與討論

“一定強度的急性運動將引起人體的體重下降”已是普遍讓人接受的觀點。然而，現(xiàn)有文獻并未見與此相關的實驗研究報道。隨著科學技術的發(fā)展，生物電阻抗(bioelectric impedance analysis)法已成了一個方便、快捷、無創(chuàng)傷的體成分測試方法。它是利用人體各成分具有不同的電阻率(肌肉、體液低電阻率;脂肪、骨骼高電阻率)，在導入一定頻率的恒電流后，根據(jù)導體的電阻、電阻率、長度及橫切面積而獲得相關參數(shù)［2］。本研究所用的中體同方BCA-2A型體成分儀使用5HKz、50HKz、100HKz、250HKz及500HKz五個頻率，屬于多頻生物電阻抗方法，具有很高的測量準確性［10］。本實驗結果表明，20名高校健美操運動員在經(jīng)過100分鐘的中等強度訓練后，體重由訓練前的56．86kg下降到了訓練后的 55．48kg，減少了 1．38kg，具有非常顯著地統(tǒng)計學意義(P＜0．01)。這說明，一定時間的中等強度運動即可引起人體體重的顯著減少。該結果為人們傳統(tǒng)的上述觀點提供了有力的實驗依據(jù)。

由于運動時機體須通過出汗蒸發(fā)散熱，同時呼吸的加快也將導致較安靜更多的水分蒸發(fā)，因此，水分的丟失被認為是運動后體重下降的主要機理。如Montain等人在研究中指出，運動時心率的增加以及每搏輸出量、中心靜脈壓的下降都直接與體重的下降，也就是脫水有關［11］;Nose 等［12］也指出:出汗使機體丟失了大量的水分(可以是細胞內液或細胞外液)和少量的鈉。本研究結果顯示，運動后20名健美操運動員總水分下降了0．17kg(P＜0．05)，表明:運動中水分的丟失確是運動中體重下降的原因之一。另外，從運動中水代謝的視角分析，長時間運動中由于氧耗量的顯著增加，大量能源物質如糖、脂肪等將在提供能量的同時生成大量的水和二氧化碳，使代謝水明顯增加［13］。Achten等(2001)［14］研究表明，糖的氧化速率最大為60%VO2max時的4g/min。如果按此速率計算的話，本研究中實驗對象消耗的糖約400g，同時生成的代謝水約240g;此外，脂肪在氧化過程中也將生成少量的代謝水。然而，本研究所得數(shù)據(jù)表明(見表2)，20名健美操運動員在經(jīng)過100分鐘的中等強度訓練后，身體總水分仍然減少了0．17kg。提示:中等強度運動時代謝水無法補償運動時水分的丟失，這與劉洪珍的報道相一致［15］。最后，本研究結果還顯示，細胞內液從24．00kg下降到了23．85kg(P ＜0．05)，減少了 0．15kg，而細胞外液僅減少了0．02kg，說明運動中水分的丟失以細胞內液為主，即細胞內脫水。這可能與運動時機體內環(huán)境變化而導致滲透壓提高有關，進而影響血容量［15］。同時，由于運動中伴有部分電解質的丟失，因此，在較長時間的運動中適宜補液對人體健康和運動能力的維持是非常有必要的［16］。

另外，從人體四成分模型(脂肪、蛋白質、水分及無機鹽)［2］來看，本研究顯示，脂肪減少是運動后體重下降的另一重要原因。眾所周知，數(shù)秒的運動是通過ATP-CP系統(tǒng)提供能量以供機體所需，而數(shù)十秒運動的能量來源主要是由血糖和糖原通過酵解的方式提供能量，而隨著運動時間的不斷延長，脂肪參與供能的比例將逐步增加［3，4］。根據(jù)Coyle等提出的理論［17］，本研究實驗對象在100分鐘的中等強度運動中其能量來源中約45%來自脂肪的氧化分解代謝。同時，依據(jù)Achten等(2001)的研究結果，脂肪氧化的最大速率為60%VO2max時的0．5g/min［14］。本實驗雖未對實驗參與者的運動強度用最大攝氧量來衡量(實驗結果表明，該訓練課的強度為74～75%HRmax)，然而，即使按脂肪的最大氧化速率來計算，100分鐘訓練后脂肪氧化的量也僅為50g，這與本實驗結果出現(xiàn)的脂肪減少1．16kg相差甚遠。其原因可能存在以下兩方面:一是由于運動時體溫的升高而使機體部分脂肪組織的電阻率發(fā)生了改變。由于本研究是運用生物電抗阻法來測定人體的成分，其原理是根據(jù)身體脂肪與非脂肪組織不同的電阻率來測定人體脂肪含量的［12］。據(jù)此可推測，如果某些脂肪的電阻率因為某種或某幾種原因而使其電阻率發(fā)生改變，比如部分脂肪的電阻率改變后與一些非脂肪相近，那么，此時運用生物電阻抗的方法來測定人體成分將產生較大的誤差。若該推測為真，或許生物電阻抗法將不再適合運動中、運動后即刻或高溫環(huán)境中用于人體成分的測試。對此，我們將在今后設計科學嚴謹?shù)尼槍π詫嶒瀬砑右匝芯孔C實其真?zhèn)?二是運動中人體部分脂肪發(fā)生了其他物理特性的變化。譬如，運動中是否存在部分脂肪組織發(fā)生了液化的現(xiàn)象，即由固態(tài)的脂肪變成了液態(tài)的脂肪。由于不同脂肪類型具有不同的熔點，通常情況下，脂肪或脂肪酸分子量越大，其熔點就越高，因此幾乎所有飽和脂肪酸的熔點均高于正常人體體溫［18］。然而，Knut在較早的研究中指出，人體脂肪的熔點在0．5℃至41℃之間，而同一個體內脂肪熔點變化范圍最大可達30攝氏度［19］。因此，運動時人體溫度的升高而導致部分脂肪液化或許是其機制之一。因此，后續(xù)研究應對運動過程中及恢復期內人體體溫的變化給予監(jiān)控。

5 結論

(1)運用生物電阻抗法測試人體一次性中等強度的訓練后人體體重明顯下降，這種下降是由脂肪減少和水分丟失共同引起的;(2)機體產生的代謝水并不能全部補償機體在運動過程中水分的丟失;(3)人體在運動過程中水分的丟失主要表現(xiàn)為細胞內液的丟失。

［1］ 李興昌．蘇州市成年人身體成分現(xiàn)狀與相關影響因素分析［D］．蘇州:蘇州大學，2005．

［2］ 侯少華，侯曼．人體體成分檢測方法［J］．體育科研，2004，25(6):35～39．

［3］ 鄧樹勛．運動生理學［M］．北京:高等教育出版社，2006．

［4］ 張?zhí)N琨，等．運動生物化學［M］．北京:高等教育出版社，2007．

［5］ 張亞平，田里．我國女子健美運動員體成分與競賽成績的關系分析［J］．北京體育大學學報，2009，32(8):138 ～139．

［6］ 劉晶．運動鍛煉對體成分的影響［J］．體育科技文獻通報，2009，17(4):68 ～70．

［7］ 王蓓蓓．運動對肥胖少年體成分、體脂分布及身體素質的影響［D］．北京:北京體育大學，2005．

［8］ 趙敏．健美操運動對人體體成分的干預研究——延安大學在校研究生體成分的調查及運動實驗［D］．延安:延安大學，2010．

［9］ 潘紹偉，于可紅．學校體育學［M］．北京:高等教育出版社，2010．

［10］ 邴強，王?。梭w體成分的模型及檢測方法研究進展［J］．天津體育學院學報，2001，16(1):51 ～55．

［11］ Montain SJ，Coyle EF．Influence of the timing of fluid ingestion on temperature regulation during exercise［J］．J Appl Physiol．1993，72(2):688 ～695．

［12］ Nose H，Mack GW，Shi X，et al．Involvement of sodium retention hormones during rehydration in humans［J］．J Appl Physiol．1988，65:332 ～336．

［13］ 曲綿域，高云秋，浦鈞宗，等．實用運動醫(yī)學［M］．北京:北京科學技術出版社，1996．

［14］ Achten J，Gleeson M，Jeukendrup AE．Determination of the exercise intensity which induces maximal fat oxidation(MFO)［J］．Medicine and Science in Sports and Exercise，2001，33:S52．

［15］ 劉洪珍．運動與體液調節(jié)［J］．現(xiàn)代康復，2001，5(1):24～25．

［16］ 郭紅，鄧樹勛，史小才．運動時體液平衡與心血管適應的研究進展［J］．體育學刊，2004，11(1):56 ～59．

［17］ Coyle EF，Coggan AR，Hemmert MK，Ivy JL．Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate［J］．American Physiological Society．1986:165 ～172．

［18］ Robert Su．http://www．carbohydratescankill．com/3341/carbohydrate-restriction-constipation．

［19］ Knut Schmidt-Nielsen．Melting points of human fats as related with their location in the body［J］．Acta Physiologica Scandinavica．1946，12(2 ～3):123 ～129．

［20］ 竇麗，等．運動對血小板內NO影響的研究進展［J］．體育研究與教育，2011(6):111～114．