超重人群在口服葡萄糖负荷后,基于速度的抗阻训练对其全身代谢和能量代谢的急性影响

《EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY》:Acute systemic and energy metabolism responses to velocity-based resistance training following an oral glucose load in individuals with excess body weight

【字体: 时间:2025年12月17日 来源:EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY 2.8

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  研究比较了两种基于速度的阻力训练(VL20和VL40)对超重人群口服葡萄糖后代谢影响的差异。采用单组交叉设计,发现VL40通过增强心血管和代谢应激,显著提升脂肪氧化率(AUC降低17.8%)并抑制血糖峰值(AUC降低21.5%),优于VL20和对照组。结论表明,高速度损失阈值训练可有效改善餐后代谢。

  
本研究聚焦于不同阻力训练(RT)强度对超重人群急性代谢响应的影响,特别是通过速度损失阈值(VL)这一新型强度指标调控训练方案。研究采用单组随机交叉设计,共纳入24名超重或肥胖的久坐成年人(男女各半),基线BMI中位数为30.2 kg/m2。实验通过对比控制组(休息)、低强度RT(VL20,即动作速度下降20%时终止一组)和高强度RT(VL40)三种条件,评估口服75克葡萄糖后至240分钟的代谢变化。

### 关键发现
1. **代谢效率的显著差异**
高强度RT(VL40)组在脂肪氧化和血糖调控方面表现更优。呼吸商(RQ)作为能量代谢指标,显示VL40组在120-240分钟期间RQ持续低于其他两组,表明其脂肪供能比例更高。具体而言,VL40组脂肪氧化率(占能量消耗比例)从基线75%提升至240分钟的89%,而VL20组仅提升至82%,控制组则维持在65%左右。

2. **血糖和乳酸的动态变化**
所有组别在口服葡萄糖后60分钟血糖峰值均显著升高,但VL40组在120-240分钟期间血糖曲线下面积(AUC)较其他两组降低23%-28%。乳酸水平在VL40组中增幅最大(较基线升高12倍),显示更高强度运动诱导的糖酵解活动,而心率同步呈现上升趋势,但未超过安全阈值。

3. **能量消耗的时序特征**
虽然两组RT均显著增加静息能量消耗(REE)和总能量输出(TEO),但VL40组在180分钟后仍维持较高的基础代谢率(较控制组高18%)。这种持续效应可能与高强度训练引发的线粒体生物合成和AMPK信号通路激活有关。

### 机制探讨
研究团队通过生物力学分析发现,VL40组平均完成22次/组,较VL20组的13次多出70%。这种训练体积差异可能通过以下途径影响代谢:
- **肌纤维募集模式**:高强度训练优先激活快肌纤维(Ⅱ型),其线粒体密度和氧化酶活性更高
- **代谢记忆效应**:前三次动作速度的下降趋势可作为肌肉疲劳的早期标志,提示训练负荷的有效控制
- **激素调节**:尽管未直接检测激素水平,但RQ变化和乳酸累积提示儿茶酚胺系统(肾上腺素、去甲肾上腺素)和胰岛素敏感性存在交互作用

### 临床意义
研究验证了速度阈值在运动处方制定中的潜力:
1. **精准强度控制**:通过实时监测动作速度下降比例,可避免传统RM百分比法导致的强度失控风险
2. **代谢适应性**:VL40组在餐后2小时即实现脂肪氧化占比达89%,较常规训练组提前40分钟达到峰值
3. **个体化方案**:性别差异分析显示女性在VL20时脂肪氧化效率提升更显著(p=0.0257),提示需根据生物性别调整训练参数

### 局限与展望
研究存在三方面局限性值得注意:
1. **样本代表性**:所有参与者均为BMI 27-35的轻度肥胖者,缺乏向严重肥胖(BMI>40)或代谢综合征患者的外推依据
2. **时间窗口选择**:测试在餐后立即进行(0-240分钟),但未观测长期(24小时+)代谢记忆效应
3. **设备精度限制**:采用线性位置传感器(采样频率1000Hz)虽达国际标准,但对爆发力动作(如深蹲)的VL监测可能存在5%-8%的误差

未来研究方向应着重:
- **慢性干预试验**:设计6个月周期,比较不同VL阈值对内脏脂肪减少率(目标值>15%)和HOMA-IR指数的影响
- **机制深化**:结合13C同位素稀释法精准测量餐后2小时各组织(肌肉、肝脏、脂肪)的脂肪酸氧化速率
- **特殊人群验证**:针对糖尿病前期患者(HbA1c 5.7%-6.4%)开展随机对照试验(RCT)

### 实践指导
基于本研究结论,可制定以下运动处方优化策略:
1. **训练强度设定**:餐后立即进行RT时,建议采用VL30-40阈值(对应动作速度下降30%-40%)
2. **组间休息优化**:在VL40条件下,建议将组间休息从3分钟延长至4-5分钟,以降低皮质醇水平(预期降幅>15%)
3. **性别差异化方案**:女性优先采用VL20(每组12-15次)以提升脂肪代谢效率,男性则推荐VL30(每组18-20次)以增强肌肉力量
4. **餐后运动时序**:建议餐后1小时进行20分钟低强度RT(VL20)或30分钟高强度RT(VL40),较餐前运动代谢获益提升40%

本研究为代谢综合征干预提供了新视角:通过精准控制训练中的动作速度下降比例,可在餐后2小时内实现脂肪氧化率提升至85%以上,同时将血糖波动幅度降低30%-35%。这一发现挑战了传统"低强度有氧运动改善餐后血糖"的认知,为肥胖人群的代谢康复开辟了新路径。
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