运动强度对成年女性生命周期中稳态运动时代谢与通气反应的影响：更年期阶段的调节作用

本研究针对更年期过渡阶段女性运动生理学变化这一关键问题，系统探讨了不同更年期状态（绝经前、围绝经期、绝经后）女性在40%-80% VO2peak强度稳态运动中的能量消耗（EE）、底物氧化（FATox/CHOox）和通气反应（VE）。通过74名女性的随机对照实验发现，更年期阶段显著影响运动能量消耗（p=0.039），但未观察到与运动强度的交互效应（p=0.689），且激素治疗（HT）和激素避孕（HC）对代谢指标无显著影响。该研究首次揭示了更年期状态对运动能量代谢的独立影响，为制定针对性运动干预方案提供了重要依据。

　　

随着女性预期寿命的延长，更年期健康管理已成为公共卫生领域的重要议题。在更年期过渡过程中，女性经历着显著的生理变化：脂肪堆积速度增加2-4倍（尤其腹腔内脂肪），去脂体重同步下降，这些变化在绝经后趋于稳定。这种体成分改变可能源于雌激素和孕激素下降导致的静息与运动能量消耗（EE）减少，以及年龄增长带来的代谢率自然下降。更关键的是，能量消耗的降低会直接导致腰围增加、甘油三酯升高、空腹血糖上升和血压升高等心血管疾病风险因素的聚集。

以往研究表明，雌激素补充能增强男性脂肪氧化（FATox）能力，动物实验也证实雌激素能通过增加血浆游离脂肪酸利用率、提高肌肉甘油三酯含量、增强骨骼肌葡萄糖摄取并抑制糖异生等途径促进脂肪代谢。然而月经周期内激素的急性波动并未显示出对静息或运动状态下底物氧化的一致性影响，这种不一致可能源于雌激素与孕激素的比例波动、饮食结构或运动前禁食状态等因素的干扰。

尽管绝经后女性仍保持从脂肪氧化向碳水化合物氧化（CHOox）转换的基本模式，但围绝经期开始出现的代谢灵活性下降可能持续到绝经后阶段，这种代谢适应能力的减弱可能导致能量稳态失衡。特别值得注意的是，绝经后女性在低强度运动中表现出比绝经前女性更低的脂肪氧化能力，这种代谢效率的降低被认为是肥胖和2型糖尿病的重要诱因。

在呼吸调控方面，孕激素作为呼吸刺激剂对通气功能具有调节作用。既往研究发现黄体期静息分钟通气量（VE）显著高于卵泡期，这与黄体期孕激素浓度升高直接相关。因此理论上孕激素缺乏可能导致通气功能下降，但现有研究并未发现绝经前与绝经后女性在静息和峰值通气量上的差异，而对亚极限运动强度下的通气反应研究尚属空白。

为此，研究人员在《European Journal of Applied Physiology》发表了这项开创性研究，通过精确控制实验条件，首次系统评估了更年期不同阶段女性在不同强度稳态运动中的代谢与通气反应。研究采用实验室对照设计，对74名18-60岁女性（绝经前35人、围绝经期19人、绝经后20人）进行最大运动测试、体成分评估和三次随机顺序的亚极限运动测试（40%、60%、80% VO_2peak）。所有自然月经周期参与者均在月经周期1-7天（早-中卵泡期）进行测试以匹配绝经后的低雌激素状态，采用COSMED K5代谢分析系统连续监测气体交换，通过Weir公式计算能量消耗，Jeukendrup公式计算底物氧化率。

研究结果显示，三组参与者在年龄分布上具有显著差异（p<0.001），绝经后组表现出更低的肌肉质量（p=0.001）和去脂体重（p=0.005），以及更高的体脂百分比（p=0.019）。尽管各组在运动强度指标（%VO_2R、%VO_2peak）上无统计学差异，但绝经后组的实测VO_2peak比预测值高出38±10%（p<0.001），表明其有氧能力被传统公式低估。

代谢反应特征

能量消耗分析显示更年期阶段主效应显著（p=0.039），但缺乏与强度的交互效应（p=0.689）。事后检验发现绝经后组在40%强度下的能量消耗显著低于绝经前组（p<0.05），但当数据按去脂体重标准化后差异消失。脂肪氧化率在组间（p=0.091）和强度×组别交互（p=0.684）上均无显著差异，碳水化合物氧化和呼吸商同样保持组间一致性。

通气反应模式

静息状态下绝经后组分钟通气量显著低于绝经前组（9.0±1.8 vs 11.0±2.4 L/min，p=0.001），但运动过程中各组在各强度下的通气指标（呼吸频率、潮气量、分钟通气量、通气当量、终末潮气CO₂分压）均无统计学差异，表明运动时的生理需求超越激素对通气的调控作用。

激素干预影响

亚组分析显示激素治疗（HT）和激素避孕（HC）对能量消耗、底物氧化和通气反应均无显著影响。尽管绝经后非激素使用者的雌激素水平显著低于其他亚组（4.01±2.6 pg/mL，p=0.002），但这种激素状态差异未转化为功能学表现的显著不同。

本研究通过严谨的实验设计揭示：更年期阶段独立影响运动能量消耗，这种影响在低强度运动中尤为明显，但主要源于体成分变化而非激素状态直接作用；底物氧化模式在更年期过渡中保持稳定，激素治疗未能显著改变运动代谢反应；通气功能在静息期存在组间差异，但运动状态下的生理需求 overriding 激素调控作用。这些发现挑战了传统认为激素替代治疗能显著改善运动代谢的观点，强调体成分管理在更年期健康维护中的核心地位。研究首次纳入围绝经期人群，填补了更年期过渡阶段运动生理学研究空白，为制定精准运动处方提供了关键证据。未来研究需延长干预时间、扩大样本量，并采用更精确的激素检测技术进一步阐明激素-代谢-体成分的三角关系。