全身电肌刺激(WB-EMS)联合能量限制饮食对骨骼肌质量保持的调节效应:性别、年龄与超重/肥胖状态分析

《Sport Sciences for Health》:Whole-body electromyostimulation during an energy restrictive diet: is there a modifying effect of sex, age and obesity level for skeletal muscle mass preservation?

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月04日 来源:Sport Sciences for Health 1.3

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  目的:无脂体重(fat-free mass, FFM)丢失是能量限制饮食期间常见不良效应。尽管全身电肌刺激(whole-body electromyostimulation, WB-EMS)可减轻有意减重期间不良的FFM丢失,但并非所有个体均从WB-EMS获益

  
目的:无脂体重(fat-free mass, FFM)丢失是能量限制饮食期间常见不良效应。尽管全身电肌刺激(whole-body electromyostimulation, WB-EMS)可减轻有意减重期间不良的FFM丢失,但并非所有个体均从WB-EMS获益。本研究旨在确定在超重和肥胖个体中,WB-EMS与营养干预期间,性别、年龄和超重/肥胖状态对身体质量、脂肪质量和骨骼肌质量(skeletal muscle mass, SMM)的影响。方法:共纳入134名年龄21–64岁、超重或肥胖、久坐参与者。所有参与者完全依从8周、2×20 min.week?1 WB-EMS方案。安排定期饮食咨询以将能量摄入降低约500 kcal.d?1,但维持蛋白质摄入。使用生物电阻抗分析(bioimpedance analysis, BIA)测定身体成分。使用协方差分析(analysis of covariance, ANCOVA)校正基线差异,分析“性别”、“年龄”和“超重/肥胖”对给定身体成分结局变化的潜在影响。结果:虽然未观察到年龄和超重/肥胖状态对身体质量和成分的显著影响,但身体质量和SMM在男性和女性之间差异显著。具体而言,与男性(?0.10±0.61 kg)相比,女性(?0.39±0.73 kg)丢失显著更多SMM(p<.001,d=.43)。即使在校正身体质量变化后(女性:?4.1±2.3 kg vs. 男性:?3.5±2.2 kg,p=.018),差异仍显著(p≤.001)。结论:尽管数据应谨慎解释,SMM的小幅减少表明WB-EMS是在能量限制减重期间维持肌肉质量的可行选择。然而,这种有利效应似乎男性比女性更明显。ClinicalTrials.gov: NCT06584578,日期:09/02/2024。
论文解读:全身电肌刺激联合能量限制饮食对身体成分的影响及其调节因素

研究背景:全身电肌刺激(whole-body electromyostimulation, WB-EMS;一种通过电流刺激肌肉的训练方式)已成为传统抗阻和耐力训练策略的实用替代方案,具有省时、低机械负荷、关节友好和个体化程度高等特点,适合未训练、久坐或时间受限个体。其通过装有电极的服装向主要肌群施加电脉冲,经刺激外周神经直接激活肌纤维,不依赖中枢神经系统自愿驱动。既往研究显示,WB-EMS可改善肌肉质量和力量,并改善活跃与非活跃成人的身体成分。饮食调整,尤其热量限制,仍是肥胖管理的重要组成部分;但仅靠饮食减重常伴随骨骼肌质量和体能的不期望下降,且这种后果可能随年龄加重。性别差异也影响肥胖患病率和身体成分。WB-EMS被推荐为营养治疗的补充方法,可能减少不同年龄和性别组中饮食诱导的肌肉丢失,但个体间在肌肉质量保持、身体质量和体脂减少方面变异较大。年龄、性别或基线肥胖程度是否调节WB-EMS效应尚不清楚。因此,本研究旨在确定性别、年龄和超重/肥胖状态对超重或肥胖久坐成人能量限制饮食期间身体质量与身体成分,尤其肌肉质量变化的潜在调节作用。主要假设是WB-EMS加入能量限制饮食在女性中比男性更有效维持肌肉质量。

关键技术方法概述:本研究为对大型随机对照试验(randomized controlled trial, RCT)干预组的回顾性分析,样本来自土耳其北部Karabük地区,由Karabük大学体育科学研究所计划、发起并实施,经大学伦理委员会批准并注册。纳入134名完全依从的21–64岁超重或肥胖久坐男女。干预为8周、2×20 min.week?1 WB-EMS(miha bodytec?, Gersthofen, Germany),同时每周营养咨询,目标每日能量赤字约500 kcal,蛋白质约1.2 g/kg.day?1。身体成分采用直接分段多频生物电阻抗分析(direct-segmental multi-frequency Bio-Impedance Analysis, DSM-BIA;InBody120, Seoul, Korea)。统计采用配对t检验和协方差分析(analysis of covariance, ANCOVA),校正基线差异,计算Cohen’s d。

结果
基线特征:参与者21–64岁,按身体质量指数(Body Mass Index, BMI)分类为超重或肥胖(25.0–61.4 kg/m2)。部分女性和男性体脂率处于正常范围,部分腰围低于腹部肥胖截断值。BMI在两性间可比,年龄在96名女性和38名男性间无显著差异。意外的是,基线大腿围在男女亚组间无显著差异。WB-EMS出勤率为100%,所有纳入者均依从能量限制和蛋白质建议。

研究结局
从基线到8周的变化:8周WB-EMS和营养干预后,所有主要和次要结局均出现显著变化(p≤0.001)。总队列身体质量下降约4 kg(?4.8%),骨骼肌质量(skeletal muscle mass, SMM)下降310 g(?1.0%),平均不到总减重的10%。体脂率平均下降?8.1±7.3%,腰围下降5.2±3.0%。大腿围(?3.0%)和臂围(?3.7%)下降较SMM更明显,提示主要减的是脂肪组织。

性别、年龄和BMI类别的潜在调节效应:ANCOVA显示,性别对SMM变化有显著调节效应:女性丢失?0.39±0.73 kg,男性丢失?0.10±0.61 kg(p≤0.001,d=0.43);校正身体质量变化后仍显著(p≤0.010)。年龄(p=0.939)和超重状态(p=0.439)无显著、可忽略效应。因此拒绝主要假设。身体质量变化女性为?4.1±2.3 kg,男性为?3.5±2.2 kg(p=0.018,d=0.27),女性减重更多;年龄和BMI类别无显著调节。体脂率、腰围、大腿围和臂围变化均未受性别、年龄或BMI类别显著影响,效应量可忽略(d<0.10)。

讨论总结:研究主要目的为确定营养治疗和WB-EMS期间性别、年龄、超重/肥胖对身体成分变化的调节作用,尤其SMM保持。8周后,身体质量、总脂肪和腹部脂肪显著下降,身体质量存在性别差异;大腿和臂围下降推测主要来自四肢皮下脂肪减少。全队列SMM低但显著下降;年龄和超重状态无显著效应,但校正体重后男性SMM下降显著少于女性。男性SMM/身体质量丢失比更有利(2.9±18.1% vs 9.5±16.0%,p=0.017,d=0.39),女性身体质量下降显著高于男性。讨论还比较了Cava等、Akcay等、Reljic等、Willert等研究,认为本研究的0.3 kg SMM下降基本证实可比条件下WB-EMS的积极效应,新颖性在于提供减重期间SMM下降性别差异证据。研究局限包括:仅分析干预组且完全依从者,无法确定WB-EMS独立贡献;回顾性设计导致性别不平衡(女96,男38),男性亚组统计功效低,事后功效1-β=0.67;年龄以35岁分层;DSM-BIA的InBody120未在土耳其成人中验证,算法不可用,但可靠性可能不受影响;饮食依从性基于自我报告,无正式饮食评估或客观生物标志物;WB-EMS方案与标准略有不同,脉冲期30 s、间歇10 s,duty cycle更高要求。

结论翻译:总结,年龄和超重/肥胖状态不调节WB-EMS加入能量限制饮食对身体成分变化的影响。相反,观察到肌肉和身体质量变化的显著性别效应。然而,鉴于观察到的肌肉质量变化仅占总身体质量变化小部分(男女均少于10%),全身电肌刺激可被认为是能量限制饮食期间维持肌肉质量的安全、省时和关节友好选项。
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