FATmax强度运动对超重与肥胖个体身体成分及心血管健康影响的系统综述与Meta分析

《Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity》：Effect of FATmax-Intensity Exercise on Body Composition and Cardiovascular Health in Overweight and Obese Individuals: A Systematic Review and Meta-Analysis

　　

目的：通过系统综述与Meta分析，确定以最大脂肪氧化（FATmax）强度进行运动对超重和肥胖个体身体成分、心肺适能与代谢结局的影响。 方法：从PubMed、Web of Science、中国知网（CNKI）和Cochrane图书馆检索随机对照试验（RCTs）。检索词包括FATmax或最大脂肪氧化、肥胖或超重、体重指数（BMI）、舒张压（DBP）、收缩压（SBP）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）及稳态模型评估的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。采用Cochrane指南评估偏倚风险，并使用GRADE评估证据质量。采用随机效应模型（Stata 16.0）计算各结局的合并均数差。 结果：最终纳入18项RCTs进行分析。与不运动的对照组相比，FATmax强度运动改善了：（i）身体成分，包括降低体重（加权均数差[WMD]=?4.43 kg，95%置信区间[CI]: ?5.11至?3.75）、脂肪量（WMD=?3.68 kg，95% CI: ?4.31至?3.06）、腰围（WMD=?4.36 cm，95% CI: ?6.73至?1.99）及腰臀比（WMD=?0.04，95% CI: ?0.05至?0.03）；（ii）心肺适能，表现为最大摄氧量（VO2max）增加（WMD=3.89 mL/(kg·min)，95% CI: 3.04至4.74），收缩压（SBP）降低（WMD=?1.73 mmHg，95% CI: ?6.60至3.15）和舒张压（DBP）降低（WMD=?2.10 mmHg，95% CI: ?3.70至?0.49）；（iii）代谢结局，如甘油三酯（TG）降低（标准化均数差[SMD]=?0.80，95% CI: ?1.24至?0.36）、总胆固醇（TC）降低（SMD=?0.37，95% CI: ?0.72至?0.02）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）降低（SMD=?0.44，95% CI: ?0.78至?0.10）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）升高（SMD=0.97，95% CI: 0.64至1.30）及HOMA-IR改善（SMD=?0.81，95% CI: ?1.44至?0.18）。亚组分析表明，年龄、性别及干预特征（如持续时间和频率）在不同程度上调节了这些结局。 结论：FATmax强度运动对超重和肥胖人群的身体成分、糖脂代谢及心肺适能均产生有益影响。尽管存在结局特异性差异和方法学异质性，需谨慎解读结果，但FATmax训练仍代表一种有前景的、个性化的心脏代谢健康管理策略。

论文主体内容总结

引言

肥胖是一种全球流行的慢性代谢性疾病，与胰岛素抵抗、动脉粥样硬化和高血压等代谢紊乱密切相关。预计到2050年，全球超重和肥胖成人数量将接近38亿。肥胖不仅带来临床风险，还造成严重的经济负担。超重或肥胖个体常伴有体脂过多及代谢健康并发症，如胰岛素抵抗、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）升高和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）降低，这些都是重要的心血管危险因素。运动是管理这些状况的核心策略。通常，脂肪氧化从中低强度运动开始增加，但随着强度向高水平发展而下降。最大脂肪氧化（FATmax）是指脂质氧化达到峰值时的特定运动强度，标志着底物利用的最佳平衡点，此时身体主要依赖脂肪而非碳水化合物供能。FATmax通常通过递增负荷运动测试结合间接测热法测定。值得注意的是，引发FATmax的运动强度因人而异，即使在健康人群中，对应于FATmax的最大摄氧量（VO₂max）百分比也存在显著的个体间差异。FATmax通常发生在低至中等强度，约为30–65%的VO₂max，具体取决于健康水平、代谢灵活性以及年龄和性别等生理因素。然而，由于肥胖个体通常在显著更低的强度下达到其FATmax（30–46%的VO₂max），因此针对普通人群制定的标准运动处方可能不适合这一群体。因此，基于FATmax设计个性化运动方案对于优化脂肪代谢、改善体重管理和代谢健康结局至关重要。目前的运动处方主要包括中等强度持续训练（MICT）和高强度间歇训练（HIIT）。两者通常基于相对运动强度而非个体代谢反应来制定，这可能会限制肥胖个体的减脂效率。例如，虽然以约65%的VO₂max运动可使健康成年人最大化脂肪氧化和肌内脂质利用，但这种强度对肥胖个体往往并非最优。由于体重大和运动经济性差，肥胖个体的绝对VO₂max通常较低，因此以65%的VO₂max运动可能导致他们超过其FATmax，使主要燃料来源转向糖原。此外，在肥胖个体中以约65%的VO₂max运动可能增加不完全脂肪酸氧化，这一过程会损害胰岛素信号传导并加剧胰岛素抵抗。与传统的运动处方相比，目前尚不清楚针对个体FATmax定制的运动方案是否能产生相当或额外的代谢和心血管益处。然而，大多数现有证据将FATmax强度运动与不运动的对照组进行比较，限制了关于其相对于其他运动强度的比较优势的结论。先前的一项Meta分析考察了FATmax强度运动的效果，但其综述仅限于体重、脂肪量和最大摄氧量相关结局，很大程度上忽略了代谢健康、底物利用和心血管参数的关键变化。此外，也未考察干预特征和人群特异性因素的影响。鉴于糖脂代谢在代谢疾病中的核心作用，以及运动过程中脂肪氧化受健康水平和性别等因素调节，有必要对这一人群进行FATmax运动效果的综合评估。因此，本研究旨在通过系统综述和Meta分析，探讨FATmax强度运动对超重和肥胖人群身体成分、糖脂代谢及心血管健康的影响，同时考察不同亚组间的潜在反应差异。

材料与方法

本研究遵循系统综述和Meta分析优先报告条目（PRISMA），并在PROSPERO平台注册。检索策略涵盖CNKI、PubMed、Web of Science和Cochrane图书馆，检索时间从数据库建库至2026年3月1日。纳入标准采用PICOS框架：参与者为超重或肥胖个体；干预措施为FATmax强度运动；对照为等待名单或无干预；结局指标至少包含体重指数（BMI）、体重、脂肪量、去脂体重（FFM）、体脂率、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、最大摄氧量（VO₂max）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和稳态模型评估的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）之一；研究设计为随机对照试验（RCT）。排除无法获取全文、重复发表、学位论文、会议论文、综述或非RCT的研究。两名研究者独立筛选文献并进行数据提取，分歧由第三名研究者裁定。采用Cochrane偏倚风险评估工具2.0（RoB 2）和TESTEX量表评估研究质量和运动干预的报告质量。统计分析使用Stata 16.0软件，效应量以加权均数差（WMD）或标准化均数差（SMD，使用Hedges' g）表示，并采用随机效应模型。通过亚组分析探索潜在的效应修饰因子，采用留一法进行敏感性分析，并使用漏斗图和Egger回归检验评估发表偏倚。采用GRADE工具评估证据确定性。

结果

共纳入18项RCTs，总计744名参与者。大多数干预涉及有氧运动，干预持续时间从8到18周不等，频率为每周3至5次，每次40至90分钟。偏倚风险评估显示，83.3%的研究被评为“有一定担忧”，16.7%为高风险。TESTEX评分范围为7至12分。Meta分析结果显示，FATmax强度运动显著改善了多项身体成分指标：体重（WMD=?4.43 kg）、BMI（WMD=?1.74）、体脂率（WMD=?3.73%）、脂肪量（WMD=?3.68 kg）、腰围（WMD=?4.36 cm）和腰臀比（WHR）（WMD=?0.04）；但对去脂体重（FFM）和臀围无显著影响。在心血管结局方面，FATmax运动显著提高了最大摄氧量（VO₂max）（WMD=3.89 mL/(kg·min)），并显著降低了舒张压（DBP）（WMD=?2.10 mmHg），但对收缩压（SBP）的降低未达统计学显著性（WMD=?1.73 mmHg）。在血脂谱方面，FATmax运动显著降低了甘油三酯（TG）（SMD=?0.80）、总胆固醇（TC）（SMD=?0.37）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）（SMD=?0.44），并显著提高了高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）（SMD=0.97）。在代谢方面，FATmax运动显著改善了胰岛素抵抗（HOMA-IR）（SMD=?0.81）。亚组分析表明，年龄、性别、干预时长和运动频率对不同结局的影响存在差异。敏感性分析显示，除收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、总胆固醇（TC）和HOMA-IR外，大部分结果稳健。发表偏倚评估显示风险较低。GRADE证据确定性范围从中等到高。

讨论

本综述首次提供了关于FATmax强度运动对超重和肥胖人群身体成分、代谢健康和心血管健康影响的全面实证证据。研究发现，FATmax运动能显著改善多项身体成分指标，其效果与以往报道的MICT和HIIT效果相当甚至更优，尤其是在减重和减脂方面。这种改善在成人和老年人中比青少年更为明显，可能与不同生命阶段的基线代谢率和能量平衡模式差异有关。FATmax运动未能显著改善去脂体重（FFM），这可能是因为该强度提供的合成代谢刺激较弱，且超重/肥胖个体存在合成代谢抵抗。在心血管健康方面，FATmax运动显著提高了VO₂max，并降低了舒张压（DBP），但对收缩压（SBP）的改善仅在敏感性分析中显现，且受特定研究影响较大。FATmax运动带来的心血管获益可能归因于内皮功能的改善、一氧化氮（NO）生物利用度的增加以及自主神经调节的优化。在代谢方面，FATmax运动显著改善了甘油三酯（TG）、HDL-C、LDL-C和HOMA-IR，表明其在改善糖脂代谢方面的巨大潜力。这些代谢适应有助于减轻脂毒性、恢复胰岛素敏感性并提供心血管保护。然而，总胆固醇（TC）的结果不稳健，且HOMA-IR的改善在很大程度上受到一项联合抗阻训练研究的影响。总体而言，FATmax运动作为一种个性化、低至中等强度的干预策略，具有良好的可行性和依从性，尤其适合基线体力活动水平较低的个体。尽管存在方法学异质性和缺乏等热量比较等局限性，但现有证据支持FATmax训练作为超重和肥胖人群心脏代谢健康管理的有效策略。

结论

FATmax强度运动与超重或肥胖个体在身体成分、代谢健康和心血管结局方面的改善相关。在体重、BMI、脂肪量、HOMA-IR、血脂谱和舒张压（DBP）等方面观察到显著益处。亚组分析揭示了基于参与者和干预特征的差异化趋势，但没有任何单一模式在所有结局中保持一致。然而，考虑到方法学异质性和某些亚组中研究数量有限，应谨慎解读这些发现。总体而言，FATmax强度运动代表了一种有前景的、个性化的运动策略，用于改善超重或肥胖个体的代谢和心血管健康。