1、前言

流行病学证据显示肥胖与胰岛素抵抗、糖尿病、心脑血管疾病和癌症密切相关[1],肥胖会诱导糖尿病、肾脏疾病的发生,增高心血管疾病的死亡率,而中心性肥胖的致病率和危险性则更为严重[2]。据相关研究报道我国超重人群约2亿人,肥胖人群达9000万之多,我国的肥胖人口已经占居世界榜首[3]。当前我国肥胖的防控形势严峻,肥胖已然成为我国亟待解决的社会公共健康问题。

肥胖的主要致因为营养过量摄入导致内脏脂肪过多从而引发代谢性疾病[4]。因此禁食、热量限制等减重方法非常流行,研究也表明禁食具有降低体重、改善代谢、调节免疫、延缓衰老等作用[5,6]。根据典籍[7]记载我国自古便有禁食养生术——辟谷,它是一种涉及热量限制、导引、药饵等元素的养生方法。本研究借鉴传统辟谷,将热量限制与导引运动结合应用于中心性肥胖人群,观察其临床疗效并探讨其可行性和安全性。目前关于此种综合干预的科学研究国内外罕见报道。

2、研究对象与方法

2.1实验对象

2019年3-6月在湖北省中医院肥胖专科面对社会招募中心性肥胖患者作为实验对象。纳入标准:①18～60岁;②男性腰围>90cm、女性腰围>85cm[8],BMI≥28kg/m2。排除标准:①不能完成本研究所需填写的实验文件;不能遵循功法指导员的运动指导;不适宜进行健身运动;②3个月内曾经使用过或正在使用体重控制的药物(如奥利司他、二甲双胍、利拉鲁肽)者;③患有以下疾病(如心、肝、肾、肺等重要脏器有严重的功能衰竭,心功能三级以上,糖尿病并发症,严重高血压(血压>=180/110mmHg),3月之内新发的心脑血管病或者脑血管后遗症等,胸部X片或CT提示肺部严重感染、肺炎或肺部肿瘤等明显病变);④有未能控制病情的甲状腺功能异常等内分泌疾病者或有癫痫病史;⑤严重的精神疾病(如重度抑郁症、双向情感障碍、精神分裂症);⑥孕期或备孕期妇女。共招募23名受试者,其中男11人(平均年龄34.18±10.30岁),女12人(平均年龄29.33±10.33岁)。所有受试者在参加研究前均被告知研究具体内容并签署知情同意书,且允许受试者在任何时间以任何原因退出本研究。

2.2实验方法

2.2.1干预方案

干预方案在借鉴传统辟谷养生方法的基础上进行设计。主要内容如下:

热量限制:根据《黄帝内经》中“故肠胃之中,当留谷二斗,水一斗五升……平人不食饮七日而死者,水谷精气津液皆尽故也”[9],说明人肠胃之中会留存一定水谷以备无食物之需,但以七天为限。《易经》:“七日来复,反观其道”,也将七天看作一个周期。本方案根据典籍记载及实践经验设计对受试者进行七天的热量限制。整个干预方案都在医院进行。在干预第一天提供1500g水果(苹果、葡萄等,750～1000kcal)使受试者循序渐进地进入热量限制阶段。在过程中鼓励受试者管控饮食,有专业医护人员对整个过程监控指导并提供饮食服务以保证实验安全。

导引运动:本研究运动方案为传统导引术,导引功法动作选自健身气功的易筋经、八段锦、五禽戏、大舞及郭林气功[10,11]。每天在气功指导员的带领下集体进行90分钟运动干预。同时,发放书籍、视频等学习资料鼓励受试者在集体干预之外进行习练。经前期测量计算此类干预的运动强度平均为4.5MET,心率范围为100～130次/分钟,为中等强度有氧运动。在运动干预期间由健身气功专业指导员指导动作规格同时跟踪参与者运动强度,保证干预的安全与效果。

中医药饵:以经典中医方剂“苓桂术甘汤”为基本方,另加以党参、黄芪扶助正气;陈皮、半夏化痰;薏仁祛湿;山药、淫羊藿和巴戟天补肾助阳、强壮筋骨。此药饵主要含有茯苓10g,炒白术20g,桂枝6g,甘草6g,黄芪30g,山药20g,陈皮6g,党参20g,薏苡仁30g等,经专业机构检测能量为39kJ/100g。干预期间由专职医护人员煎煮并嘱咐受试者饮用,建议每日饮用2000mL以上(200kcal)。主要目的为提供基本营养,补充水分,同时不限制日常饮水。具体干预方案流程详见图1。

图1干预方案流程图

2.2.2测试指标及方法

所有测量于干预前后在湖北省中医院检验中心进行检测。体质量、BMI、身体围度测量采用标准体质量秤、皮尺由医生进行测量。血压由医生采用欧姆龙电子血压计进行测量。用X-SCANPLUSII人体成分分析仪(JAWON,Korea)测定身体成分。所有受试者均为晨起空腹在湖北省中医院进行血液样本提取,取肘静脉血3～5mL,对血糖、血脂、肝肾功能、血尿酸、血常规等血液指标进行检测。

2.3数理统计与分析

本研究采用自身前后对照试验设计。采用SPSS22.0软件对数据进行统计学处理分析,使用GraphpadPrism7.0软件进行制图。所有数据均以平均值±标准差(χ±s)表示,实验前后各项数据比较采用配对样本t检验,分析结果以P值表示,P<0.05表示具有统计学差异。

3、结果

3.1身体成分及形态变化

受试者经干预后的体重、BMI、腰围、臀围均低于干预前,统计学分析都具有非常显著性差异(见表1);受试者经干预后的脂肪、骨骼肌、去脂体重均低于干预前,统计学分析具有显著性差异(见表2)。

3.2生理指标检测结果

干预后,受试者血压指标均呈下降趋势,没有统计学差异;心率在干预前后的统计分析显示没有统计学差异(见表3)。干预过程中受试者尚未出现低血压的情况。

表1干预前后体重相关指标的变化

表2干预前后身体成分指标的变化

表3干预前后生理指标的变化

3.3生化指标检测结果

3.3.1血糖

干预前,男性受试者空腹血糖总体稍偏高,干预后受试者的空腹血糖显著下降(见表4),基本在正常生理范围内波动,其中一名女性受试者稍低于正常值(见图3),但无明显低血糖症状。

图3干预前后血糖血脂等指标变化

3.3.2血脂4项

干预后,受试者甘油三酯浓度有降低趋势但无统计学差异,总胆固醇水平变化无统计学差异;受试者高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著降低,男性受试者低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)有升高趋势,女性受试者显著升高(见表4)。

3.3.3肝功能

干预前后相比,受试者的丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、白球比(A/G)无统计学差异;男性受试者碱性磷酸酶(AKP)非常显著性降低,女性受试者无统计学差异;受试者r-谷氨酰转移酶均显著降低,其中男性受试者非常显著降低(见表5)。

图4干预前后肝功能相关指标变化

3.3.4肾功能

干预前后,血肌酐、肾小球滤过率(GFR)无统计学差异;受试者总胆红素显著升高,血尿素显著降低,血尿酸有增高趋势,其中女性受试者的血尿素非常显著降低,而血尿酸非常显著增高(见表6)。

表4干预前后血糖、血脂四项指标的变化

表5干预前后肝功能相关指标的变化

表6干预前后肾功能相关指标的变化

图5干预前后肾功能相关指标变化

3.4安全性指标与主观反馈

根据临床记录显示,在干预期间受试者基本都有轻微饥饿感,且在3至5天时有较强烈饥饿感;存在轻微疲劳感,睡眠情况未见异常,无低血压临床症状及其他不良反应出现,心率等安全性指标亦未显示异常。期间所有受试者坚持导引功法锻炼,其中有10人出现过肌肉酸痛感,随着运动干预继续进行,酸痛感逐渐消失,受试者基本认为禁食期间的导引功法锻炼有利于身心健康,50%受试者表示研究结束后继续坚持习练。

4、讨论

肥胖可能会引发高血压、高血脂、脂肪肝、糖尿病、脑血管疾病等,而腹部脂肪堆积造成的中心性肥胖与糖尿病、心血管疾病等具有更强烈的相关性[12]。国内外对肥胖治疗相关研究愈加重视,其中研究发现禁食具有降低体重、改善代谢等多种作用,从而有效预防和治疗肥胖,缓解2型糖尿病等代谢性疾病,其作用机制包括改变生活方式、调节机体生物节律及改善肠道菌群等[13,14,15]。禁食包括间歇性禁食、隔日禁食、热量限制等多种方式,不同方法可能会导致不同程度的变化或产生不同方面的疗效[16,17],目前仍然需要继续探索。辟谷作为历史悠久的道家养生术是我国传统的热量限制手段,因其特殊性及神秘性而较少进行研究。课题组常年致力于中国传统养生方法研究,现将传统辟谷的热量限制、导引作为综合方案对中心性肥胖人群进行干预,观察其作用。因涉及到其他疗法的安全性等问题,此次研究未采用热量限制等的空白对照,仅以受试者干预前后自身的数据进行对照。

研究结果显示受试者身体成分及形态指标中体重、脂肪、BMI、腰围、臀围均显著降低,表明此综合干预有效减轻体重、减少脂肪。可能因受试者在干预期间只服食中药,仅有极低热量摄入使受试者能量收支不平衡,人体动用自身储存能量进行供能,导致机体从糖原供能向脂肪供能的转变从而有效控制机体体重及体脂含量[18]。有研究报告腰围越大意味着腹部脂肪堆积严重,各种并发症的发生率越高,中心性肥胖人群罹患代谢性疾病的风险要远高于腹部脂肪含量正常的人群[2],因此,腰围作为评价中心性肥胖、衡量心血管疾病、糖尿病发生率的重要指标,其降低意味着相关疾病风险的降低。

生理生化指标结果显示受试者血糖基本在正常生理范围内显著降低;心率无显著变化;甘油三酯有下降趋势,这部分同Larson-MeyerDE[19]关于禁食的研究一致,而本研究结果还显示受试者胆固醇升高、HDL-C降低、LDL-C升高,虽均在临床诊断的正常范围内,但与LamineF[20]、AksungarFB[21]在禁食方面的研究不同,其结果显示禁食降低了总胆固醇,且关于HDL-C、LDL-C的变化趋势也不同。胆汁酸的生物合成是内源性胆固醇的主要代谢去路,而胆汁酸是胆汁的重要组成部分,胆汁分泌又与蛋白质的摄入量相关,因此干预后胆固醇升高可能是由于胆汁分泌减少引起。受试者的血压情况有所改善,SBP、DBP均有降低趋势,而且23名受试者在干预过程中基本没有出现低血压情况,其中6名血压偏高受试者在干预后恢复到正常水平,这表明此综合干预对血压调控具有一定效果。巩文静等[22]研究也表明辟谷降压效果明显,并且在辟谷结束后一周仍然维持健康水平;BrinkworthGD等[23]也认为超重、肥胖患者热量限制后有降压效果,如能达成机体新的健康能量平衡,降压效果将非常稳定。

肾小球滤过率是衡量肾功能的指标之一,ALT、AST、白球比是判断肝脏情况的重要指标,干预后均无明显变化;血尿素浓度除受肾脏功能影响外,主要受蛋白质分解状况影响,限食期间基本无食物摄入,可能导致血尿素浓度降低。部分受试者干预前尿酸偏高,可能由于饮食或其他原因导致体内嘌呤物质的新陈代谢紊乱,而干预后尿酸显著升高。其一,可能由于脂肪分解中体内来源于包括脂肪细胞在内的细胞核的嘌呤类物质分解,致使尿酸的合成量增加,又因饮食较少而排泄较少导致未能及时排出,因此在干预过程中鼓励受试者饮用汤药并不限制饮水以碱化尿液加速尿酸排出;其二,禁食期间的食物摄入限制排除了尿酸外源性来源,因此尿酸升高可能是体内氨基酸、磷酸核糖等化合物合成及核酸分解代谢而成。身体成分结果显示受试者骨骼肌含量降低,因此体内氨基酸的生成可能是由于肌肉蛋白质分解。

肌酐源于体内肌肉组织代谢的产物,虽然结果中受试者的肌酐并无显著差异,但我们发现受试者无脂体重及骨骼肌含量都有所降低。其原因极可能是在限制热量摄入过程中无充足的蛋白质摄入造成部分肌肉分解供能。有研究报道单纯禁食或极端能量限制时会造成无脂体重流失和静息代谢率下降[24]。相关动物研究显示禁食前期机体首先以非肝葡萄糖代谢模式,在肝糖原基本消耗殆尽后则通过肌肉蛋白质降解生成生糖性氨基酸作为糖异生原料,从而维持大脑等器官供能[25],因此,控制能量摄入时会影响蛋白质水平,而影响骨骼肌质量[26]。这正是本研究的重要风险之一,因骨骼肌如过度流失则会降低葡萄糖摄取能力,从而增加代谢疾病的发生和体重恢复的风险[27]。为针对此问题,本研究采用导引进行联合干预,作为中等强度有氧运动[28],有缓解肥胖[29]、增强骨骼肌的作用[30]。相关研究也报道在饮食限制同时进行有氧运动可以获得更好的减重效果及脂肪的减少[31]。因此,我们认为此类有氧运动可以帮助在禁食过程中提高基础代谢率、增加机体能耗、促进脂肪分解及刺激骨骼肌代谢活性,以帮助肥胖患者提升干预期间的生活质量,在回归正常生活时有更好的身体状态。根据访谈记录上显示,受试者基本认为导引锻炼帮助他们提升精神状态、增强体力。但受试者无脂体重、骨骼肌仍然显著减少。运动时间、强度与肌肉的保持及增长有重要关系[32]。因此,本干预中运动负荷不足也可能是运动未能缓解肌肉流失的原因之一。在进一步研究中有必要考虑增强导引运动时间和强度或结合有较好肌肉锻炼效果的抗阻运动[33]进行干预。

在分析个体数据时发现干预后部分受试者脂肪比例减少较多,无脂体重、骨骼肌变化不大,而有部分受试者无脂体重明显减少,而脂肪变化不大。这种差异可能由于部分肥胖患者本身缺少运动,肌肉缺乏刺激,已存在肌肉萎缩、肌肉质量衰减[34],造成导引运动干预中依从性和习练效果的差异;这也可能与基因或代谢系统的个体性差异相关,如药饵中能量、微量元素或蛋白质因个人消化吸收能力不一而导致;有研究报道在禁食后出现酮尿症的肥胖人群在减少脂肪量、无脂体重上表现更为突出[35]。在干预过程中也存在其他方面的个体差异,禁食中受试者机体都处于特殊的应激状态,但有部分受试者表示能量缺乏导致其出现可忍受的乏力感、饥饿感及肌肉酸痛等不适,而其他受试者表示并没有强烈的此类感受。相关研究认为肥胖的危害不断被报道,这导致肥胖患者的减重心理意识会强大到忍受生理反应的情况[36]。因此,建议禁食类疗法应在医院进行并密切关注患者的各项安全指标。在当前基础机制不清晰的情况下不适合于大规模推广应用[37]。在今后此类研究中应重视对干预过程的监督管理,对受试者心理状态及行为变化进行详细的跟踪记录,同时深入机理研究以指导干预方案的进一步完善。

众多中医养生典籍均对辟谷养生[38]有所论述。通过前人实践及理论阐述,我们认为在中医养生的角度上,禁食是为清理肠胃,而对形体加以导引是为畅通经络、调整脏腑机能,通过服气的呼吸吐纳锻炼[39]以求达到“气满不思食”的状态,增加受试者的饱腹感,也通过此进行自我心理暗示做好禁食的心理准备以舒缓禁食过程中的心理压力,同时采用温阳益气的中药以确保禁食期间的基本营养摄入,增补气力、养护元气、降低食欲等[40],整体地保证干预的效果与安全。

综上,本研究首次将热量限制与导引运动结合应用于肥胖人群。研究结果表明该创新性干预方式对于中心性肥胖患者减重效果显著,有效减少体重、腰围,显著降低体脂肪,但存在无脂体重减少、骨骼肌流失的风险。因此建议必须在良好的监督指导下进行,并亟需进一步研究以完善干预方案。此可行性研究为进一步全面的、严谨的大样本量的随机分组研究提供了样本量计算的重要依据,为进一步的机制研究提供了理论与实践基础。

参考文献：

[7]湖南省博物馆.马王堆汉墓帛书[M].长沙:岳麓书社,2013.

[8]中华人民共和国卫生和计划生育委员会.WS/T428-2013中华人民共和国卫生行业标准《成人体重判定》[S].北京:中国标准出版社,2013.

[9](唐)王冰注.黄帝内经[M].北京:中医古籍出版社,2003:11-13.

[10]国家体育总局健身气功管理中心编.健身气功易筋经五禽戏六字诀八段锦[M].北京:人民体育出版社,2005.10.

[11]陈秀坤.抗癌养生郭林气功[M].北京:人民体育出版社,2016.

[22]卢宁,巩文静,李志慧,高大文,张成岗.柔性辟谷技术减重及改善血压血糖的初步研究[J].中国民康医学,2018,30(18):4-7.

[28]雷斌,石爱桥,吕吉勇.健身气功·六字诀锻炼对心率的影响研究[J].哈尔滨体育学院学报,2008,26(6):183-185.

[29]刘涛,白石,张荣超.健身气功八段锦对肥胖中年女性糖尿病患者相关指标的影响[J].中国应用生理学杂志,2018,34(1):19-22.

[30]王宾,马士荣,胡莺.健身气功易筋经锻炼对骨骼肌减少症患者康复效果的影响[J].中国老年学杂志,2016,36(4):898-899.

柯雄文,石爱桥,刘新,肖明中,孙健,李春艳,贾海如,毛采凤,朱绘,李炫灵,陈磊,兰一.热量限制结合导引运动对中心性肥胖的临床效果[J].武汉体育学院学报,2020,54(08):94-100.