病毒来袭，在家学习。由北京体育大学运动生理学教研室汪军教授录制的十三讲《运动生理学》视频逐步上线。该套视频可以给老师们提供上课素材，也为学生的自学提供内容；当然也是健身爱好者提高自我运动科学知识、硕士博士备考自学的途径之一。

生理学

部分：包括运动与骨骼肌，运动时的物质与能量代谢，运动与氧摄取和运输，肌肉运动的调节；

训练生理学

部分：包括有氧无氧工作能力，身体素质，运动过程中的人体机能变化规律，特殊环境与运动，运动技能；

健身生理学

部分：运动健身与运动处方，运动与身体成分控制。另外，还有绪论和最后的运动生理学总复习。

今天推送的是

第十二讲

，对应

第十一章

：运动与身体成分控制。请准备好，现在开讲：

第十二讲

运动与身体成分控制

学习提示：

1．学习重点：身体成分的测试方法以及运动减肥机理。

2．学习难点：肥胖的病因学；身体成分的测试方法等。

学习提纲：

第一节肥胖概述

肥胖的原因颇多，但直接原因是摄取过多的热量，长期超过正常人所需要的热量，因而以脂肪的形式贮存在体内各部，尤其贮存于下腹部与臀部，使体重超过正常人的标准。由于缺乏导致肥胖的生理、病理机制及正确减肥方法的知识，采用一些不够科学的方法，盲目地追求形体美，有时欲速而不达或者事倍功半，或导致诱发一些疾病，损害健康。

一、超重与肥胖

超重是指超过正常或标准的体重，正常或标准体重是根据个人的身高和体型而定的。而肥胖指的是身体脂肪含量过多的一种状态。这也表示身体脂肪的真正含量及其在总体重中的百分比也即体脂百分比超过正常上限，一般认为男性体脂百分比超过25%，女性超过35%为肥胖。这两个概念是并不完全一致的，超重不一定代表身体脂肪含量超标，也有可能是身体瘦体重增加导致。对身体健康有影响、能导致慢性疾病的因素是身体脂肪含量增多而并不是体重的增加。

二、肥胖的病因学

人类肥胖的病因迄今尚未阐明，有若干因素需要考虑：如遗传因素、神经系统因素、饮食生活习惯、代谢紊乱，特别是能量供需失调，以及内分泌调节功能失常等。

（一）遗传因素

肥胖常与遗传有关。据统计，双亲体重正常其子女肥胖发生率为10％；双亲中一人肥胖，子女肥胖发病率50％；双亲均肥胖，子女肥胖发病率高达70％。同卵孪生儿在同一环境成长，其体重近似；即使在不同环境成长，其体重差别也小于异卵孪生子之间的差别。肥胖患者不但肥胖具有遗传性，而且脂肪分布的部位及骨骼状态也有遗传性。肥胖的遗传倾向还表现在脂肪细胞数目和（或）细胞体积增大等方面。

据最新研究表明，肥胖是一种多基因遗传病，与肥胖相关的基因或染色体区域已达200多个，遗传对肥胖的“贡献率”占到40%—60%，一半左右的肥胖是由遗传基因决定的。这些基因和蛋白质在人体神经内分泌系统形成一个网络，单独控制某一基因和蛋白质的表达无法达到减肥效果，需要对整个网络系统进行控制和调节才可能真正解决肥胖问题。

（二）饮食、生活习惯及社会环境因素

肥胖者往往有饮食增多史，食量较大，喜食甜食或每餐中间加食引起能量过剩；有睡前进食及晚餐多食的习惯。体力活动过少或因病卧床休息，热量消耗少而引起肥胖。

社会环境改变和肥胖发生有一定关系：随着生活水平提高，人们热量摄取增多、体力消耗过少导致肥胖；另外肥胖与家庭教育有关，研究发现独生子女或一家中最小子女容易肥胖，其主要原因是错误认为婴儿喂养越胖越好，小孩从哺乳期就营养过度；过分溺爱，养成不良习惯，如零食尤其是糖果甜食太多；不必要的营养药物刺激食欲，增大食量等。现公认儿童营养过度是造成儿童及成年后肥胖的主要原因。

科学家认为有规律的饮食习惯或更有益于人体健康，在什么时候吃比吃什么更重要。有些专家认为预防肥胖和糖尿病可以让孩子从喝白水做起。在肥胖的环境社会因素方面还有许多不同学说，如炎症学说认为慢性炎症可以导致肥胖、糖尿病、冠心病等代谢综合征，因为他们发现肥胖人群体内炎症因子增多；化学污染学说认为化学污染是导致肥胖症原因之一，因为化学污染致内分泌紊乱而导致肥胖；病毒学说认为“病毒感染”是引起肥胖的原因之一，今后可以发展病毒疫苗来预防肥胖；精神因素学说认为当精神过度紧张而肾上腺素能神经受刺激伴交感神经兴奋时，食欲受抑制；当迷走神经兴奋而胰岛素分泌增多时，食欲亢进等。

（三）遗传与环境的相互作用

肥胖流行的原因是基因还是环境因素？一种理论认为主要的驱动因素是环境，而另一种理论认为遗传是主要影响因素，但不同的生活习惯可以放大或减弱基因对人体健康的影响。近日，美国研究人员发现，久坐可以“放大”肥胖基因的“功效”，而每天步行一小段时间可抵消肥胖基因对健康的作用。在一项7740名女性和4564名男性参与、历时两年的调查型试验中，坚持每天步行后，至少一半有肥胖遗传因素的人身体质量指数（BMI）不同程度地下降。美国心脏病协会在加利福尼亚州召开年会，报告研究成果认为坚持步行可抵消肥胖基因对健康的影响，这是学界首次研究生活习惯与肥胖遗传素质的关联度。哈佛大学公共卫生学院的研究者发现大量饮用含糖饮料可增加高身体质量指数的遗传易感性，增加肥胖风险。

肥胖的原因是很复杂的，其实每个人都有自己特有的肥胖原因，认识到这一点对于治疗肥胖是很重要的。只认为肥胖是由贪吃引起的，这种想法是不全面的，会对饮食减肥者造成误导。事实上，有研究表明，部分肥胖者饮食摄入比同年龄、性别的正常体重者要少，但其体力活动更少一些。

三、肥胖的发病机理

不管肥胖的原因是什么，但其机理基本一致：即饮食能量摄入多于机体消耗量，达到热量正平衡，过剩的能量以脂肪形式储存于机体，脂肪组织增多，形成肥胖。

能量平衡示意图

四、与超重和肥胖有关的健康问题

从总体上讲，超重和肥胖与死亡率的增加呈显著相关关系，与其有关的高死亡率疾病主要有：心脏病、高血压、Ⅱ型糖尿病、某些癌症、胆囊疾病、骨关节炎等。

（一）正常身体机能的改变

（二）患某些疾病的风险性增加

上半身肥胖；(b）下半身肥胖

（三）负面心理效应

第二节身体成分的测试方法

一、形态学测定

（一）直接测量皮褶厚度

肩胛下区皮褶厚度男性为9.1～14.3毫米，平均13.1毫米；女性为9～12毫米，平均11.5毫米，如超过14毫米可诊断肥胖；三角肌区男性为7.9～17.8毫米，平均12.3毫米；女性为13～25毫米，平均为18.1毫米，如男性超过23毫米，女性超过30毫米为肥胖。

皮褶厚度测量图

（二）由皮褶厚度计算体脂百分比

全身均匀性肥胖者皮下脂肪的厚度与肥胖程度相关，测皮下脂肪的厚度在一定程度上反映身体脂肪的含量。以皮褶厚度数值推测身体密度的公式很多，选择推测公式应考虑到受试者的年龄、性别、身体形态特点。这种测试方法简单实用，可了解体内脂肪分布，是监测运动员身体成分的常用方法。

（三）测量腰围、臀围判断肥胖

腰围是诊断中心型肥胖的重要指标，并与多种慢性代谢性疾病密切相关。男性≥85厘米，女性≥80厘米为肥胖。腰臀比：男性WHR≥0.90，女性WHR≥0.85为肥胖。英国有研究人员指出，用腰围身高比预测肥胖风险比单纯腰围预测更为精准。

腰围测量示意图

（四）标准体重法

标准体重（千克）＝身高（厘米）－100，本公式适用于身高155厘米以下者；

标准体重（千克）＝〔身高（厘米）－100〕×0．9本公式适用于身高155厘米以上者。

超过10％为超重或过重，超过标准体重20％为肥胖。

（五）体重质量指数（BMI）

BMI=体重/身高2（千克/米2）。2001年6月，我国将超重的BMI临界值定为24，肥胖点定为28。世界卫生组织及英、美国家为男性＞27，女性＞25即诊断肥胖。WHO对成年人的BMI分级标准如下表：

WHO对成年人的BMI分级标准

BMI

发病危险

体重过低

＜18.5

正常范围

18.5-24.9

平均水平

＞25

肥胖前期

25-29.9

1度肥胖

30-34.9

2度肥胖

35-39.9

3度肥胖

＞40

极为严重

BMI的应用有其优缺点。优点：体重指数法是进行国际通用大样本测试身体成分的有效方法，简便实用，一般用来评估肥胖在不同人口的发生率。缺点：BMI不能评定体脂分布变化，如皮下脂肪或者腹部脂肪，另外由BMI所评定的超重和肥胖，未区分肌肉和脂肪组织，因此其不能用来代表身体脂肪含量。有研究人员指出，BMI会漏诊近4成肥胖患者，特别是老年人因为身体肌肉质量的下降，BMI值会偏低而漏诊。

二、生物阻抗分析法

生物阻抗分析法（BIA）由美国国家健康研究所的营养中心组织相关人员共同开发的，指测量电流通过身体的脂肪和非脂肪组织时的差别来计算身体成分。

Inbody测试身体成分图

三、身体密度和体积测定法

水下称重法：是身体成分测量的黄金标准。其主要通过对受试者身体密度和比重进行测量，从而推算出身体的脂肪重量和去脂体重，此方法是基于对尸体瘦体重和脂肪组织的比率进行测量通过分析而得出的。此测量方法非常精确，但需要特殊的仪器设备，不易普及，结果受肺残气和胃内气体量影响。

水下称重法

排空气体积描记法

四、双能-X射线吸收光测定法（DEXA）

此方法是利用双能X-射线的衰减与元素的类型和比例有一定关系，原子数目少的元素（如碳、氢）减少光子能量程度小，而原子数目多的元素（如钙、磷）则可以对光子能量表现明显的减弱作用。并且，光子能量衰减的程度可以用特征性衰减系数（μ/ρ）来表示，每一种元素具有一个特定的特征性衰减系数。当X射线或光子源置于某一物体的一侧，而另一侧射线或光子强度与物体的厚度、密度、化学组成有关系。这种衰减效果是非线性的，对于一个匀质物体而言，这种衰减效果可以用指数方程来表示。双光子能量X射线法，其准确度更高，而且可以测定躯干各个部位的骨矿含量、骨密度和脂肪百分比，放射性低，无需受试者高度配合，测定快捷，而且适用的受试者范围广，但由于其测定费用高，在应用上有一定局限。

DEXA测量身体成分。

a测试图；

b测试总体结果图

五、影像学方法

测量方法主要是三维成像技术方法，如X射线断层摄影术（CT）、核磁共振成像（MRI）等，逐渐成为组织系统水平身体成分测量的主要方法。

第三节运动减肥方法

一、减肥方法概述

从理论上讲，控制体重似乎是一件很简单的事。为了控制体重，以食物形式摄入的能量必须与身体所消耗的总能量相等，也就是RMR，TEM和TEA的总和。一般来说，身体能在一定范围内维持热量摄入和支出之间的平衡，但一旦这个平衡被打破，体重就会减少或增加。体重的减少和增加似乎很大程度上取决于两个因素，饮食的摄入和体育锻炼。现在认为这种看法过于简单，前面谈到单卵双胞胎过度摄取食物的研究结果，多摄取同样数量的食物，其体重的增长会出现很大差异。也就表明每个人对体重调节的反应都是不同的，为减肥的个体设计减肥计划时，必须注意每个人这种反应的差异性，减肥者也必须了解这种差异，才能更好的实施减肥计划。过去，我们常认为那些对减肥反应较慢的人是不予配合，但现在知道这种说法是不准确的。

二、体力活动在控制体重方面所起到的作用

在美国，不运动是导致肥胖的一个主要原因。事实上，不运动和吃的过多在导致肥胖方面是同等重要的。因此，提高体力活动的水平对于减肥和控制体重来说，都是重要的因素。

（一）运动对于身体成分的改变

运动能改变人体的身体成分。许多人认为体力活动对于改变身体起很少的作用或根本不起作用，即使是高强度的锻炼也只消耗很少的热量，不能大幅度减重。然而，许多研究证实，运动的效果可以适度地促进身体成分的转变。

（二）身体成分改变的机制

运动是如何引起体重和身体成分的变化，就有必要考虑能量平衡公式的两端。估计能量消耗时，需要考虑能量消耗的3个组成部分中的每一个：RMR、TEM和TEA。另外也需要考虑能量以粪便形式的流失（能量排泄），能量排泄通常在总热量摄入中的比例不到5%。运动改变身体成分的几种可能的机制如下。

1.运动和食欲

一些人认为运动刺激食欲，以至于会无意识地增加食物的摄取，以和运动中所消耗的能量相平衡。事实上，至少在剧烈运动后的几个小时，运动似乎是一种温和的食物抑制剂，而且，许多研究表明在开始一个运动项目时，每天摄入的总热量并未有所改变。尽管很多人解释说这是运动不影响食欲的证据，但更准确的结论可能是食欲受到影响（食欲受到抑制），因为额外摄取的热量没有与运动中额外消耗的热量成比例增长。

2.运动和静息代谢率

在20世纪80年代末到90年代初，研究者们感兴趣的一个主要研究课题就是：运动是如何影响能量消耗的组成。其中，很关注的是运动锻炼是如何影响静息代谢率的，静息代谢率占每天总热量消耗的60%-75%。例如，一个25岁的人，每天的总热量摄入量是2700kcal，他的静息代谢率仅占总热量摄入的60%（0.60×2700=1620kcalRMR），静息代谢率仅增加1%，每天就会额外消耗16kcal，每年就会额外消耗5810kcal。仅静息代谢率的小幅增长就会导致每年减肥0.8kg。

3.运动和食物热量效应

有几项研究已经证明，个人的运动锻炼对于增加一餐的食物热量效应有一定作用。无论是饭前还是饭后，简单运动都会增加一餐的食物热量效应，但尚未得知运动是如何影响食物热量效应的。但这些研究也经常有相互矛盾的结论出现，有些研究表明运动会减少一餐的热量效应，还有一些研究表明运动根本不会影响一餐的热量效应。

4.运动和体脂肪的动员

运动时，脂肪酸被动员而提供能量。几项研究表明，在运动时某些激素增加，可以加快脂肪酸的动员。运动时激素急剧增加，在运动后至数小时的恢复期，激素水平仍然保持较高的状态。其他研究表明，运动时动物脂肪组织对交感神经系统或儿茶酚胺增加程度的敏感性提高，从而加速体脂的动员。

（三）局部减肥

包括运动员在内的许多人认为，运动局部特定的身体部位，会减少该区域的脂肪量。几项早期研究结果倾向于支持局部减肥的观点。但是之后的研究发现，即使是进行局部运动，身体还是动用全身几乎所有脂肪供能，而不仅是局部活动部位的脂肪供能，局部减肥只是一个神话，是不可能的。

（四）被动运动减肥

人们很少能不劳而获，虽然一个不费力的运动项目是很理想的，但是这样的项目往往不能使身体健康状况、身体成分或身体形态发生显著的变化。还有很多人不喜欢自己运动，希望借助于其它器材来帮助运动以求达到减肥效果，如甩脂机、AD收腹机等。这种被动运动是消耗不了能量的，只有主动运动、体内做功促进新陈代谢后，脂肪才会分解消耗能量。利用振颤产生“减脂效果”的产品，由于其磁频的振荡程度不同，容易对身体造成伤害。不仅不能减肥，使用时间过长还会导致不良后果，易造成关节性的损伤甚至影响内脏功能，如剧烈的全身振动可能会影响肠胃的正常功能，抑制胃酸分泌。如果是采取坐姿，还可导致脊柱肌肉劳损。在振动下，椎管也有可能发生水肿现象，还可能诱发间椎盘脱出症等。

（五）运动强度与能量消耗

运动能量消耗主要来源于糖、脂肪和蛋白质，一般运动能量消耗以糖为主，运动强度越大，机体消耗糖所占比例也越大。进行高强度的有氧运动时，糖提供身体90%或更多的能量，而只有当运动强度较小时，动员脂肪比例才增加。在20世纪80年代末，各专业机构都建议进行低强度的有氧运动来加快减脂。他们认为低强度的有氧运动会使身体将更多的脂肪作为能量来源，加快脂肪消耗。但事实上，在进行低强度的有氧运动时，虽然身体将更多的以脂肪作为能量，但利用身体脂肪所消耗的总热量不一定改变。低强度的有氧运动不一定导致更大程度的脂肪中热量的消耗。更重要的是，在特定时间段内，与高强度的有氧运动相比，低强度的有氧运动所消耗的热量会更少一些。因此，在身体能承受范围内，高强度有氧运动减肥效果可能较低强度有氧运动效果更好。

一次持续30分钟不同强度有氧锻炼糖和脂肪的消耗

运动强度

%VO

max

摄氧量（

L/min

呼吸交换率

糖消耗

脂肪消耗

30min

糖消耗量（

Kcal

30min

脂肪消耗量（

Kcal

30min

总消耗量（

Kcal

50%

1.50

0.85

110

110

220

75%

2.25

0.90

222

110

332

注：研究对象是一位健康但不经常锻炼的23岁女性（VO2max=3.0L/min）

从表可以看出，第一次她以50%的VO2max进行30分钟的锻炼，第二次她以75%的VO2max进行30分钟的锻炼。在进行低强度和高强度有氧锻炼时，所消耗脂肪的总热量并没有变化。在两次锻炼中，30min都燃烧了110kcal的脂肪。更重要的是，在同一时间段内，相对于低强度有氧运动锻炼来说，高强度运动锻炼总热量多消耗了50%。

已有大量研究证实，在不同运动强度锻炼中有一个理想的运动强度区域，使脂肪氧化率达到最高值。在这个强度区域，脂肪氧化率处在最高区域的10%以内，此时的运动强度处在VO2max从55%-72%的范围内，其中当运动强度达到VO2max的64%时，脂肪氧化率最高。具体见图。

运动强度%VO2max

运动强度与脂肪氧化率

学习思考：

1.肥胖的病因学有哪些？

2.身体成分的测试方法有哪些？各有什么优缺点？

参考教材：

汪军.北京体育大学出版社，2016.

王瑞元，苏全生.人民体育出版社，2012.

王瑞元.北京体育大学出版社，2016.

王瑞元，汪军.北京体育大学出版社，2011.

往期章节：

第一讲丨运动生理学：绪论

第二讲丨运动生理学：运动与骨骼肌

第三讲丨运动生理学：物质与能量代谢

运动生理学：运动与氧摄取和运输

第五讲丨运动生理学：肌肉运动的调节

第六讲丨运动生理学：有氧无氧工作能力

第七讲丨运动生理学：身体素质

第八讲丨运动生理学：运动过程中人体机能变化规律

第九讲丨运动生理学：特殊环境与运动

第十讲丨运动生理学：

运动技能

第十一章丨运动生理学：

健身与运动处方

版权申明: 本站文章来源于网络或网友自行上传，如果有侵权行为请联系站长及时删除。