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研究目的: 如何通过运动有效降低体脂，促进健康，一直是医学和运动科学关注的重点。Achten J和Jeukendrup A等在2001年首次提出最大脂肪代谢强度(Fatmax)的概念，即在一次递增负荷运动中，脂肪氧化率存在一个最大值，即最大脂肪氧化率(Fatmax Rate)，此时的脂肪氧化量为最大脂肪氧化量(maximal FatOxidation，MFO)，它所对应的运动强度即为Fatmax。由于脂肪氧化的计算方法、运动中呼吸代谢的监测方案以及运动方式等的不同，对于如何获得MFO-直存在不同观点，而且对于以Fatmax为基础的持续性运动过程中脂肪氧化量的变化，也存在一定的争议。 此外，有关运动引起和导致的脂肪代谢与自主神经功能(HRV)之间关系的研究很少，尤其是以Fatmax为基础的运动中和运动后脂肪消耗增加的相关机制的研究更需要进一步深入，特别是从自主神经的视角深入显得尤为有意义。 因此，本研究试图从基于Fatmax的不同运动强度对脂肪氧化量和心率变异性的影响进行分析，比较不同运动强度的运动中和运动后能量代谢以及心率变异性的差异，探讨脂肪氧化和自主神经功能之间的关系，为阐明脂肪代谢与自主神经的调节机制提供基础和线索。 研究方法: 实验招募健康大学生26名（男生14名，女生12名）。随机进行4次急性运动测试，分两个阶段进行，间隔一周。第一阶段通过跑台递增运动负荷试验测出Fatmax和VO2max。第二阶段为等机械功的3个不同强度的急性运动测试，各运动测试之间间隔至少2天。最大脂肪代谢强度运动(Fatmax，FM)是以Fatmax运动40 min，并获得运动距离S。高强度运动（Steady High Intensity，SH）以“Fatmax+15％VO2max”的强度进行运动，运动距离为S。低强度运动(SteadyLow Intensity，SL)以“Fatmax-15％VO2max”的强度进行运动，运动距离为S。 运动前和运动后，监测呼吸代谢、心率、体温、心率变异性(HRV)等。运动后的监测时间点为:运动后即刻-30 min、45-60 min、75-90 min、105-120 min、165-180 min和225-240 min。根据Frayn的公式分别计算出运动中和后的脂肪氧化率和糖氧化率，比较3个运动强度间不同底物能量代谢量的差异。并分析底物能量代谢水平与自主神经功能之间的关系。 研究结果: 1.Fatmax: 女大学生的Fatmax(％VO2max)显著高于男生(67.00±5.43％VO2max VS.61.5±7.05％VO2max,P＜0.05)。 2.能耗量: 运动中的能耗:运动中的脂肪能耗以FM最高，其次依次为SL和SH(FM∶SL∶SH:男生141.6±10.1 vs.121.2±16.3 vs.115.1±21.8;女生133.0±22.1 vs.108.9±21.4 vs.102.2±7.9)，其中男生和女生的FM显著高于SL和SH(P＜0.05)。运动中的糖能耗从高到低依次为SH、FM和SL，其中女生SH显著高于SL(P＜0.05)。运动中脂肪和糖的总能耗，除男生FM显著高于SL外(P＜0.05)，其它比较均没有显著性差异。 运动后（4小时内）的能耗:脂肪能耗除女生SH和FM显著高于SL外(P＜0.05)，其它比较均没有显著性。男女生的糖能耗量以及脂肪与糖的总能耗，在各运动间均没有显著性差异。 运动中和运动后的总能耗:脂肪能耗男生和女生均呈现FM最高，且显著高于SH和SL(P＜0.05)。糖能耗男女生都是SH最高，男生各运动间差异没有显著性，女生SH显著高于SL(P＜0.05)。脂肪和糖总能耗量，各运动间均没有显著性差异。 3.不同强度运动的HRV动态变化 男生和女生均表现为SDNN和低频LF在SH显著低于SL(P＜0.05)。 4.不同强度运动后HRV与其安静值比较 在FM运动，男生和女生的HRV各参数值，运动后即刻均与安静值呈极显著性差异(P＜0.01)，运动后30 min与安静值呈显著性差异(P＜0.05)，其后面的监测值(运动后60 min、90 min、120 min、180 min和240 min)与安静值均无显著性差异。SH运动，男生和女生的HRV各参数值，在运动后即刻和运动后30 min均与安静值呈极显著性差异(P＜0.01)，其后的监测值与安静值均无显著性差异。SL运动，男生运动后各时间点的监测值均与安静值无显著性差异。而女生SDNN和HF运动后即刻与安静值呈显著性差异(P＜0.05)。 5.运动后HRV与能耗率之间的相关性 男生脂肪能耗率和SDNN呈低度负相关，相关系数为r=-0.38(P＜0.05)，糖能耗率分别与SDNN和LF/HF呈高度负相关和中度正相关，相关系数分别为r=-0.86(P＜0.01)和r=0.59(P＜0.05)，脂肪和糖的总能耗率分别与SDNN和LF/HF呈高度负相关和中度正相关，相关系数分别为r=-0.85和r=0.57(P＜0.01)。 女生脂肪能耗率与HRV参数没有显著性相关。糖能耗与SDNN呈中度负相关，相关系数为r=-0.67(P＜0.01)，糖能耗率分别与LF和HF呈中度负相关，相关系数为r=-0.55和r=-0.59(P＜0.05)，糖能耗率与LF/HF呈中度正相关，相关系数为r=0.65(P＜0.05)。脂肪和糖的总能耗率分别与SDNN呈高度负相关、与LF和HF均呈中度负相关，相关系数分别为r=-0.81、r=-0.75和r=-0.67(P＜0.05)，脂肪和糖的总能耗率与LF/HF呈高度正相关，相关系数是r=0.81(P＜0.05)。 6.安静HRV与与能量代谢相关因素的相关性结果 男生安静的MFO、Fatmax、VO2max和静息代谢率(Resting Metabolic Rate，RMR)均与安静HRV没有显著性相关，而身体质量指数(BMI)分别与LF和HF呈中度相关，相关系数分别都是r=-0.67(P＜0.05)，BMI与LF/HF的比值呈中度正相关，相关系数为r=0.64(P＜0.05)，腰臀比(Waist-to-hip ratio，WHR)分别与LF和HF呈弱负相关，相关系数分别为r=-0.21和r=-0.25(P＜0.05)，体脂百分比与安静的LF/HF呈弱负相关，相关系数r=-0.26(P＜0.05)。 女生的MFO、Fatmax、VO2max和BMI均与安静HRV没有显著性相关。RMR分别与SDNN和HF呈中度负相关，相关系数分别是r=-0.67和r=-0.66(P＜0.05)，RMR还与LF呈中度负相关，相关系数r=-0.77(P＜0.01)。WHR分别与LF和HF呈弱负相关，相关系数分比为r=-0.18和r=-0.20(P＜0.05)，体脂百分比与安静LF/HF呈低度负相关，相关系数r=-0.31(P＜0.05)。 研究结论: 1、女大学生的Fatmax(％VO2max)显著高于男生。 2、Fatmax可以使运动中和运动后的脂肪氧化率均保持较高水平。提示以Fatmax进行持续急性运动能够有效地动员和消耗脂肪。 3、不同强度运动后HRV的变化情况不一样，运动强度越大HRV的变动幅度越明显，并且持续时间越长。提示，运动强度越大自主神经的平衡性偏移会更多，恢复至安静所需的时间也越长。 4、运动后能耗特别是脂肪氧化与HRV之间存在一定相关关系，这可能是自主神经的兴奋性发生改变所引起的能量消耗的增加。提示不同底物能耗的变化和交感神经和副交感神经的平衡性有关。 5、安静HRV与男生的BMI以及女生的RMR存在负的相关关系。提示安静状态下的自主神经功能与身体成分和能量代谢存在联系。