壳聚糖联合中强度运动对超重成人代谢及下肢生物力学的协同改善作用：一项随机对照试验

本研究通过随机对照试验证实，壳聚糖（chitosan）联合中强度运动可显著改善超重成人体重、体脂、血糖血脂指标（HOMA-IR、TC、TG、LDL、HDL）及下肢生物力学参数（最大足底压力、峰值地面反作用力），且依从性高、安全性良好，为超重人群提供了一种代谢-力学双改善的综合干预策略。

　　

引言

全球超重和肥胖患病率持续上升，已成为威胁公众健康的主要因素。超重状态常伴随胰岛素抵抗、血脂异常等代谢紊乱，并与关节退行性变和肌肉骨骼系统疾病密切相关。饮食控制和运动干预是常见的减重策略，但部分患者因生活方式或依从性问题难以获得稳定效果。多糖类物质（如壳聚糖）在调节血糖血脂、改善肠道微生态及减少脂肪吸收方面展现出潜力，结合系统运动处方可能协同提升代谢效率并减轻心血管及骨关节负担。然而，多糖与运动联合干预对下肢生物力学特性及运动功能的影响尚缺乏深入探讨。本研究通过随机对照试验设计，评估壳聚糖辅助中强度运动对超重成人体重、脂肪分布、代谢指标及下肢生物力学特征的影响，旨在为超重人群提供安全、可行且有效的综合干预方案。

材料与方法

本研究为单中心、平行组、开放标签随机对照试验，于2024年3月至12月在浙江工业职业技术学院开展。共纳入60名超重成人（BMI 24.0–27.9 kg/m²），随机分为三组：多糖+运动组（每日口服3000 mg壳聚糖胶囊并配合运动）、单纯运动组（仅进行相同运动）及对照组（维持日常生活方式）。运动干预为家庭式 unsupervised 中强度有氧计划（快走或慢跑，30–40 min/次，5天/周），强度通过腕戴心率仪（Polar M430）远程监控（目标心率64%–76% HR_max）。主要结局指标包括体成分（体重、BMI、腰围、臀围、全身脂肪量及去脂体重）、代谢指标（空腹血糖、HbA1c、空腹胰岛素、HOMA-IR、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C））及下肢生物力学参数（最大足底压力、压力中心轨迹位移、峰值地面反作用力、膝踝关节峰值力矩）。数据采集于基线（T0）、第6周（T6）和第12周（T12），采用重复测量方差分析、Bonferroni校正及卡方检验进行统计分析（P < 0.05为显著）。

结果

基线特征：三组在年龄、性别、BMI、腰围、臀围、空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR及血脂指标上均无显著差异（P > 0.05），表明随机分组合理。

体成分变化：时间×组别交互作用对体重（F=6.214, P=0.006）、BMI（F=5.804, P=0.007）、腰围（F=5.270, P=0.009）、臀围（F=4.094, P=0.021）、全身脂肪量（F=7.224, P=0.003）及去脂体重（F=3.554, P=0.034）均显著。Bonferroni事后检验显示，T12时多糖+运动组在体重和腰围上较单纯运动组和对照组改善更显著（P < 0.05）；在BMI、臀围和全身脂肪量上仅较对照组显著改善（P < 0.05）。

代谢指标变化：时间×组别交互作用对所有代谢指标均显著（HbA1c: F=5.218, P=0.011; HOMA-IR: F=6.109, P=0.004; TC: F=4.686, P=0.014; TG: F=5.348, P=0.007; LDL-C: F=4.235, P=0.021; HDL-C: F=3.588, P=0.031）。除HbA1c外，多糖+运动组在T12时所有代谢指标均较两个对照组显著改善（P < 0.05）。

下肢生物力学变化：时间×组别交互作用对最大足底压力（F=4.215, P=0.021）、压力中心轨迹位移（F=3.762, P=0.029）、峰值地面反作用力（F=4.932, P=0.011）及膝（F=3.842, P=0.031）、踝（F=4.156, P=0.022）关节峰值力矩均显著。多糖+运动组在T12时最大足底压力和峰值地面反作用力较单纯运动组和对照组显著降低（P < 0.05）。

依从性与安全性：多糖+运动组干预依从率显著高于单纯运动组（P=0.002）。三组不良事件发生率无显著差异（P > 0.05），均为轻度或中度，无严重不良事件报告。

讨论

本研究显示，12周壳聚糖辅助中强度运动可协同改善超重成人的体成分、代谢指标及下肢生物力学负荷。壳聚糖可能通过胃肠道内抑制脂肪吸收、调节肠道菌群及改善胰岛素敏感性增强运动诱导的脂肪代谢效率；中强度运动则通过增加能量消耗、促进线粒体氧化及骨骼肌葡萄糖脂质摄取利用实现血糖血脂双重优化。下肢力学改善与体重体脂减少直接相关，同时肌肉功能增强进一步优化关节力矩分布与 gait 稳定性。该联合干预表现出高依从性与安全性，为超重人群代谢-力学综合管理提供了实践方向。未来需通过多中心、盲法设计、延长随访及机制探索（如肠道菌群、代谢组学分析）进一步验证其长期效益与普适性。

结论

壳聚糖联合中强度运动能显著改善超重人群体成分、代谢参数及下肢生物力学特性，且在减重、改善胰岛素抵抗（HOMA-IR）、血脂水平及降低足底-关节负荷方面优于单纯运动或常规生活方式。该综合干预方案安全性良好、依从性高，可作为超重管理的有效策略。