能量代謝不平衡已經(jīng)成為世界性科技難題與熱點(diǎn)。規(guī)律性運(yùn)動(dòng)可以改善機(jī)體的能量代謝， 但運(yùn)動(dòng)如何通過組織與器官實(shí)現(xiàn)改善脂肪代謝和能量代謝尚不明確。本文評(píng)述了運(yùn)動(dòng)與能量代謝研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，主要包括不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)能量代謝的影響、運(yùn)動(dòng)與靜息能量代謝、運(yùn)動(dòng)與骨骼肌代謝調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝調(diào)節(jié)等，提出了有關(guān)運(yùn)動(dòng)與能量代謝調(diào)控的研究思路。

一、導(dǎo)言

身體活動(dòng)不足是現(xiàn)代生活方式中國民體質(zhì)與健康狀況下降的重要原因。2010年國民體質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，1985~2010年青少年耐力素質(zhì)持續(xù)下降，成年人肌肉力量、耐力、柔韌等運(yùn)動(dòng)能力不同程度降低。體育活動(dòng)不足，缺乏身體活動(dòng)已直接成為影響我國兒童及青少年生長發(fā)育、國民體質(zhì)與健康的重大問題。體育活動(dòng)是增加能量消耗的主要途徑。因此，增加體育活動(dòng)是提高健康水平的最積極/有效的生活方式。

雖然有關(guān)增加體育活動(dòng)控制體重的研究已有大量報(bào)道，但有關(guān)體育活動(dòng)對(duì)能量代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制、體育活動(dòng)對(duì)基礎(chǔ)代謝率(Basal Metabolic Rate，BMR)的影響、不同體育活動(dòng)方式對(duì)促進(jìn)脂肪轉(zhuǎn)化的效果與機(jī)制尚不清楚。因此， 探討運(yùn)動(dòng)改善能量代謝的相關(guān)內(nèi)在機(jī)制顯得尤為重要。

二、不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)能量代謝的影響

有氧運(yùn)動(dòng)與力量運(yùn)動(dòng)(或抗阻力練習(xí))是改善能量代謝常用和相對(duì)有效的運(yùn)動(dòng)方式。關(guān)于力量運(yùn)動(dòng)與減體重的量-效關(guān)系資料積累不多。盡管在運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同情況下，力量運(yùn)動(dòng)或抗阻力練習(xí)在能量消耗與脂肪利用方面遠(yuǎn)遜于有氧運(yùn)動(dòng)，但是一次急性抗阻力練習(xí)后，可以使體內(nèi)激素穩(wěn)態(tài)環(huán)境改變，刺激增加新陳代謝和脂肪氧化；長期力量或抗阻力練習(xí)可以增加肌肉質(zhì)量，引起一天內(nèi)總能量消耗增加。 

三、運(yùn)動(dòng)與靜息能量代謝

靜息能量代謝是機(jī)體整體能量消耗的關(guān)鍵，具有相對(duì)廣泛的健康積極效應(yīng)。影響能量代謝的主要因素包括肌肉活動(dòng)、精神活動(dòng)、食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)、環(huán)境溫度。其中，肌肉活動(dòng)對(duì)能量代謝的影響最為顯著。目前，對(duì)于運(yùn)動(dòng)是否能改變靜息能量代謝沒有完全一致的結(jié)論。導(dǎo)致研究結(jié)果差異較大的原因可能與研究對(duì)象的初始體質(zhì)水平、干預(yù)方式、干預(yù)時(shí)間長短等因素有關(guān)。AE和RE是否可以有效提高靜息代謝的水平 進(jìn)而改善缺乏身體活動(dòng)導(dǎo)致的體質(zhì)和健康問題尚不清楚。

四、運(yùn)動(dòng)與骨骼肌代謝調(diào)節(jié)

研究表明，運(yùn)動(dòng)提高基礎(chǔ)代謝率的途徑可能與骨骼肌肥大和生成有關(guān)，而雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)是其中一條極為重要的代謝通路。有氧和抗阻力訓(xùn)練對(duì)mTOR信號(hào)通路影響研究處于萌芽階段，存在著許多尚需研究與探索的問題。

五、運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝調(diào)節(jié)

PGC-1 是一類輔激活因子，可通過調(diào)控運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起的線粒體生物合成增加、氧化磷酸化能力增強(qiáng)、毛細(xì)血管密度增加、氧化型肌纖維比例增多、白色脂肪棕色化等多個(gè)方面來調(diào)控能量代謝。

PGC-1調(diào)控白色脂肪組織的棕色化和熱生成。脂肪組織分為白色脂肪組織(white adipose tissue，WAT)，棕色脂肪組織(brown adipose tissue，BAT)和淺棕色(米色)脂肪細(xì)胞。AE和RE均可能引起PGC-1，Irisin代謝通路的變化，但AE與RE的組合練習(xí)是否影響此代謝通路尚不可知；最大脂肪氧化強(qiáng)度(Fatmax)運(yùn)動(dòng)是否是動(dòng)員PGC-1、Irisin代謝通路的有效方式也有待于深入研究。

六、運(yùn)動(dòng)與能量代謝調(diào)控研究思路

在基礎(chǔ)研究的角度來看，應(yīng)該圍繞“運(yùn)動(dòng)、能量代謝穩(wěn)態(tài)與調(diào)控”研究領(lǐng)域，在以下幾個(gè)方面開展研究工作：

（1）不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)靜息能量代謝率的影響。靜息能量代謝占普通人能耗的70%~80%，在以往有關(guān)運(yùn)動(dòng)與能耗的研究中，多集中在運(yùn)動(dòng)過程中能量消耗的特點(diǎn)，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)對(duì)靜息能量代謝率的研究不多。不同運(yùn)動(dòng)方式、特別是力量練習(xí)對(duì)普通人群的靜息能量代謝率影響效果及其機(jī)制并不清楚，有氧運(yùn)動(dòng)和力量練習(xí)相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)方案是否能夠在增加運(yùn)動(dòng)過程中能量消耗的基礎(chǔ)上，通過增加靜息能量代謝率提高總能量消耗，值得進(jìn)一步探討。

（2）運(yùn)動(dòng)對(duì)能量代謝穩(wěn)態(tài)的影響。能量代謝平衡取決與能量攝入與效率兩個(gè)方面，運(yùn)動(dòng)中的能量消耗能否與運(yùn)動(dòng)后的攝入達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)直接影響體育活動(dòng)效果。鑒于運(yùn)動(dòng)對(duì)隨后能量攝入和食欲的潛在影響，相關(guān)研究試圖探討其對(duì)能量代謝穩(wěn)態(tài)的生理調(diào)節(jié)機(jī)制，及其在防控肥胖方面可能起到的作用。然而，相關(guān)研究結(jié)果并不一致。長期有氧訓(xùn)練和/或抗阻力訓(xùn)練對(duì)能量消耗和食欲的長期影響效果及其機(jī)制，需深入研究。

（3）最大脂肪氧化(Fatmax)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的研究。體重降低、身體脂肪量減少同時(shí)也伴隨著機(jī)體脂肪氧化水平降低，后者可能與減體重后“反彈(regain)”現(xiàn)象相關(guān)。運(yùn)動(dòng)減體重效果可能受脂肪氧化能力的影響，最大脂肪氧化速率在一定程度上反映機(jī)體最大氧化脂肪水平。確定最大脂肪氧化(Fatmax)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)減少身體脂肪含量、建立慢病運(yùn)動(dòng)處方等具有重要意義，因此，急性或長期Fatmax運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)能量代謝(攝入與消耗)、減控體重的實(shí)證研究應(yīng)當(dāng)是今后一個(gè)時(shí)期的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。 

（4）運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝、骨骼肌代謝調(diào)節(jié)信號(hào)通路研究。運(yùn)動(dòng)與能量代謝調(diào)控研究主要集中在脂肪代謝和骨骼肌代謝調(diào)節(jié)相關(guān)的mTOR和PGC-1等信號(hào)通路。短期和長期有氧和/或抗阻力運(yùn)動(dòng)是否對(duì)人體脂肪和骨骼肌調(diào)節(jié)信號(hào)通路有影響？其內(nèi)在機(jī)制是否與上述兩條信號(hào)通路有聯(lián)系？盡管基因敲除實(shí)驗(yàn)證實(shí)PGC-1在運(yùn)動(dòng)改善胰島素抵抗(insulin resistance，IR)中發(fā)揮重要作用，但I(xiàn)risin和PR(PRD1-BF1-RIZI homologous)域包含蛋白16(PRDM16)基因敲除實(shí)驗(yàn)和相關(guān)的原代脂肪細(xì)胞培養(yǎng)并未進(jìn)行，難以說明能量代謝通路的唯一性。運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝/骨骼肌代謝調(diào)節(jié)信號(hào)通路研究對(duì)探討體育活動(dòng)防控慢病機(jī)制具有重要作用。

七、小結(jié) 

綜上所述，本文通過不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)能量代謝的影響、運(yùn)動(dòng)與靜息能量代謝、運(yùn)動(dòng)與骨骼肌代謝調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)與脂肪代謝調(diào)節(jié)等方面，提出了有關(guān)運(yùn)動(dòng)與能量代謝調(diào)控的研究思路，但運(yùn)動(dòng)如何通過組織與器官實(shí)現(xiàn)改善脂肪代謝和能量代謝尚不明確。

文獻(xiàn)來源：

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