The Improvement of Maximal Fat Oxidation Intensity on Body Composition, Cardiopulmonary Function, and Lipid Metabolism in Overweight or Obese Individuals: a Meta-analysis

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0108

Abstract

Abstract:

Background

Research has linked the physical constitution of overweight/obese individuals to obesity, with a potential bidirectional association. Although FATmax exercise can boost their fitness, the exact magnitude of this benefit needs further study.

Objective

Systematic evaluation is needed to assess the impact of FATmax exercise on physical fitness indicators among overweight or obese populations.

Methods

Retrieve RCTs from PubMed, Web of Science, EBSCO, CNKI, VIP, Wanfang Data (January 2001 to January 2024) on FATmax exercise effects on body composition, cardiovascular endurance, lipid metabolism in overweight/obese patients. Evaluate quality with Cochrane tool, Meta-analysis with RevMan 5.4.

Results

A total of 16 randomized controlled trials were included, including 568 overweight or obese patients. The Meta-analysis results showed that compared with the control group, the FATmax exercise intervention group significantly improved body composition (BMI: WMD=-1.82, P<0.01; BFR: WMD=-2.86, P<0.01; WHR: WMD=-0.04, P<0.01), cardiovascular endurance (VO_2max: WMD=3.34, P<0.01), and lipid metabolism except for TC (TG: WMD=-0.24, P<0.01; HDL-C: WMD=0.14, P<0.01; LDL-C: WMD=-0.27, P<0.01). Optimal results vary: ≥12 weeks, 3-5 times/week, 60-minute running for body composition; ≥12 weeks, 5 times/week, <60 minutes combined for VO_2max; ≥12 weeks, 3 times/week, 60-minute running for TG; <12 weeks, 4 times/week, 60-minute combined for HDL-C; <12 weeks, 4 times/week, >60-minute combined for LDL-C.

Conclusion

FATmax exercise benefits body composition, cardiovascular endurance, and lipid metabolism (except TC) in overweight/obese patients.

Key words: Maximum fat oxidation intensity, Overweight, Obesity, Body composition, Cardiopulmonary endurance, Blood fat

摘要：

背景

研究证实，超重或肥胖人群体质（体成分、心肺耐力、脂质代谢）与肥胖密切相关，并可能存在双向关联。最大脂肪氧化强度（FATmax）运动作为一种新型运动干预手段，可有效促进体质改善，但改善效果的量化关系需要进一步探讨。

目的

系统评价FATmax运动对超重或肥胖人群体质相关指标的干预效果。

方法

检索PubmMed、Web of Science、EBSCO、中国知网、维普网、万方数据知识服务平台，检索FATmax运动对超重或肥胖患者身体成分、心肺耐力、脂质代谢相关指标干预效果的随机对照试验，检索时间为2001年1月—2024年1月。基于Cochrane风险偏倚评估工具评估纳入文献的质量，Meta分析由RevMan 5.4软件完成。

结果

共纳入16项随机对照试验，包含568例超重或肥胖患者。Meta分析结果显示，与对照组相比，FATmax运动干预组身体成分[BMI：WMD=-1.82，P<0.01；体脂百分比（BFR）：WMD=-2.86，P<0.01；腰臀比（WHR）：WMD=-0.04，P<0.01]、心肺耐力[最大摄氧量（VO_2max）：WMD=3.34，P<0.01]，除总胆固醇（TC）外脂质代谢状况[三酰甘油（TG）：WMD=-0.24，P<0.05；高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）：WMD=0.14，P<0.05；低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）：WMD=-0.27，P<0.05]显著改善。经亚组分析得出最佳干预方案为：干预周期≥12周，3~5次/周的训练，60 min/次的跑步，以优化身体成分；而提升VO_2max的最佳方案为5次/周、<60 min/次的组合运动。在脂质代谢方面，对TG的改善最佳方案为3次/周、60 min/次的跑步；对HDL-C的最佳改善方案为4次/周、60 min/次的组合运动；对LDL-C则是4次/周、>60 min/次的组合运动。

结论

FATmax运动可显著改善超重或肥胖患者BMI、BFR、WHR、VO_2max、TG、HDL-C、LDL-C结局指标，但对TC并无改善作用。

关键词: 最大脂肪氧化强度, 超重, 肥胖, 身体成分, 心肺耐力, 血脂

CLC Number:

R 589.25　R 459.9

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Figures/Tables 15

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指标	影响因素	分组	研究数量（篇）	研究对象（例）	WMD（95%CI）	P值	异质性
指标	影响因素	分组	研究数量（篇）	研究对象（例）	WMD（95%CI）	P值	I²值（%）	P值
BMI	干预周期	≥12周	9	191	-1.86（-2.11~-1.60）	<0.001	0	0.93
		<12周	6	83	-1.53（-2.26~-0.8）	<0.001	0	0.94
	训练频率	3次/周	6	107	-1.85（-2.49~-1.22）	<0.001	0	0.77
		4次/周	6	80	-1.55（-2.42~-0.67）	0.000 5	0	0.88
		5次/周	3	87	-1.84（-2.11~-1.57）	<0.001	0	0.86
	单次干预时长	>60 min	4	31	-0.85（-2.42~0.71）	0.290	0	0.93
		60 min	10	227	-1.85（-2.10~-1.60）	<0.001	0	0.97
		<60 min	1	16	-1.40（-3.11~0.31）	0.110
	运动形式	跑步	9	204	-1.83（-2.08~-1.58）	<0.001	0	0.97
		组合运动	6	70	-1.63（-2.61~-0.64）	0.001	0	0.77
BFR	干预周期	≥12周	9	191	-3.37（-4.15~-2.59）	0.000 1	29	0.19
		<12周	3	62	-3.07（-4.73~-1.41）	0.000 3	0	0.92
	训练频率	3次/周	6	107	-3.16（-4.21~-2.11）	<0.001	0	0.99
		4次/周	3	59	-2.99（-5.12~-0.85）	<0.001	72	0.03
		5次/周	3	87	-3.99（-6.49~-1.50）	<0.01	29	0.24
	单次干预时长	>60 min	1	10	-1.10（-3.07~0.87）	0.270
		60 min	10	227	-3.70（-4.47~-2.92）	<0.001	0	0.79
		<60 min	1	16	-2.50（-5.97~0.97）	0.160
	运动形式	跑步	9	204	-3.83（-4.71~-2.95）	<0.001	0	0.75
		组合运动	3	49	-2.39（-3.57~-1.20）	<0.001	26	0.26
WHR	干预周期	≥12周	4	97	-0.04（-0.06~-0.02）	<0.001	0	0.65
		<12周	2	36	-0.06（-0.13~0.01）	0.07	84	0.01
	训练频率	3次/周	3	56	-0.03（-0.06~-0.01）	0.003	0	0.43
		4次/周	2	17	-0.06（-0.15~-0.04）	0.250	74	0.05
		5次/周	1	60	-0.04（-0.06~-0.02）	<0.001
	单次干预时长	>60 min	2	17	-0.02（-0.06~0.02）	0.310	0	0.58
		60 min	4	116	-0.05（-0.08~-0.02）	0.005	60	0.06
		<60 min
	运动形式	跑步	4	116	-0.04（-0.05~-0.02）	<0.001	0	0.60
		组合运动	2	17	-0.06（-0.15~0.04）	0.250	74	0.05
VO_2max	干预周期	≥12周	4	112	3.80（2.52~5.08）	<0.001	0	0.53
		<12周	2	40	2.85（1.51~4.18）	<0.001	0	0.78
	训练频率	3次/周	3	65	3.04（1.64~4.44）	<0.001	0	0.72
		4次/周
		5次/周	3	87	3.58（2.35~4.81）	<0.001	14	0.31
	单次干预时长	>60 min
		60 min	5	136	3.28（2.21~4.36）	<0.001	0	0.74
		<60 min	1	16	5.70（2.34~9.06）	0.000 9
	运动形式	跑步	4	113	3.23（2.21~4.25）	<0.001	0	0.80
		组合运动	2	39	3.70（-0.06~7.46）	0.050	64	0.09
TG	干预周期	≥12周	5	71	-0.31（-0.51~-0.11）	0.002	15	0.32
		<12周	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
	训练频率	3次/周	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		4次/周	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
		5次/周	1	16	-0.19（-0.54~0.16）	0.280
	单次干预时长	>60 min	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
		60 min	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		<60 min	1	16	-0.19（-0.54~0.16）	0.28
	运动形式	跑步	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		组合运动	3	30	-0.22（-0.33~-0.10）	0.000 2	0	0.99
HDL-C	干预周期	≥12周	5	71	0.12（0.04~0.19）	0.002	15	0.32
		<12周	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
	训练频率	3次/周	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		4次/周	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
		5次/周	1	16	0.11（-0.03~0.25）	0.110
	单次干预时长	>60 min	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
		60 min	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		<60 min	1	16	0.11（-0.03~0.25）	0.110
	运动形式	跑步	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		组合运动	3	30	0.16（0.08~0.23）	<0.01	0	0.72
LDL-C	干预周期	≥12周	4	56	-0.22（-0.47~0.03）	0.080	0	0.84
		<12周	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
	训练频率	3次/周	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		4次/周	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
		5次/周	1	16	-0.13（-0.53~0.27）	0.530
	单次干预时长	>60 min	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
		60 min	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		<60 min	1	16	-0.13（-0.53~0.27）	0.530
	运动形式	跑步	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		组合运动	3	30	-0.27（-0.40~-0.12）	0.000 4	0	0.77

指标	影响因素	分组	研究数量（篇）	研究对象（例）	WMD（95%CI）	P值	异质性
指标	影响因素	分组	研究数量（篇）	研究对象（例）	WMD（95%CI）	P值	I²值（%）	P值
BMI	干预周期	≥12周	9	191	-1.86（-2.11~-1.60）	<0.001	0	0.93
		<12周	6	83	-1.53（-2.26~-0.8）	<0.001	0	0.94
	训练频率	3次/周	6	107	-1.85（-2.49~-1.22）	<0.001	0	0.77
		4次/周	6	80	-1.55（-2.42~-0.67）	0.000 5	0	0.88
		5次/周	3	87	-1.84（-2.11~-1.57）	<0.001	0	0.86
	单次干预时长	>60 min	4	31	-0.85（-2.42~0.71）	0.290	0	0.93
		60 min	10	227	-1.85（-2.10~-1.60）	<0.001	0	0.97
		<60 min	1	16	-1.40（-3.11~0.31）	0.110
	运动形式	跑步	9	204	-1.83（-2.08~-1.58）	<0.001	0	0.97
		组合运动	6	70	-1.63（-2.61~-0.64）	0.001	0	0.77
BFR	干预周期	≥12周	9	191	-3.37（-4.15~-2.59）	0.000 1	29	0.19
		<12周	3	62	-3.07（-4.73~-1.41）	0.000 3	0	0.92
	训练频率	3次/周	6	107	-3.16（-4.21~-2.11）	<0.001	0	0.99
		4次/周	3	59	-2.99（-5.12~-0.85）	<0.001	72	0.03
		5次/周	3	87	-3.99（-6.49~-1.50）	<0.01	29	0.24
	单次干预时长	>60 min	1	10	-1.10（-3.07~0.87）	0.270
		60 min	10	227	-3.70（-4.47~-2.92）	<0.001	0	0.79
		<60 min	1	16	-2.50（-5.97~0.97）	0.160
	运动形式	跑步	9	204	-3.83（-4.71~-2.95）	<0.001	0	0.75
		组合运动	3	49	-2.39（-3.57~-1.20）	<0.001	26	0.26
WHR	干预周期	≥12周	4	97	-0.04（-0.06~-0.02）	<0.001	0	0.65
		<12周	2	36	-0.06（-0.13~0.01）	0.07	84	0.01
	训练频率	3次/周	3	56	-0.03（-0.06~-0.01）	0.003	0	0.43
		4次/周	2	17	-0.06（-0.15~-0.04）	0.250	74	0.05
		5次/周	1	60	-0.04（-0.06~-0.02）	<0.001
	单次干预时长	>60 min	2	17	-0.02（-0.06~0.02）	0.310	0	0.58
		60 min	4	116	-0.05（-0.08~-0.02）	0.005	60	0.06
		<60 min
	运动形式	跑步	4	116	-0.04（-0.05~-0.02）	<0.001	0	0.60
		组合运动	2	17	-0.06（-0.15~0.04）	0.250	74	0.05
VO_2max	干预周期	≥12周	4	112	3.80（2.52~5.08）	<0.001	0	0.53
		<12周	2	40	2.85（1.51~4.18）	<0.001	0	0.78
	训练频率	3次/周	3	65	3.04（1.64~4.44）	<0.001	0	0.72
		4次/周
		5次/周	3	87	3.58（2.35~4.81）	<0.001	14	0.31
	单次干预时长	>60 min
		60 min	5	136	3.28（2.21~4.36）	<0.001	0	0.74
		<60 min	1	16	5.70（2.34~9.06）	0.000 9
	运动形式	跑步	4	113	3.23（2.21~4.25）	<0.001	0	0.80
		组合运动	2	39	3.70（-0.06~7.46）	0.050	64	0.09
TG	干预周期	≥12周	5	71	-0.31（-0.51~-0.11）	0.002	15	0.32
		<12周	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
	训练频率	3次/周	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		4次/周	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
		5次/周	1	16	-0.19（-0.54~0.16）	0.280
	单次干预时长	>60 min	2	14	-0.22（-0.34~-0.10）	0.000 4	0	1.00
		60 min	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		<60 min	1	16	-0.19（-0.54~0.16）	0.28
	运动形式	跑步	4	55	-0.37（-0.61~-0.12）	0.003	26	0.26
		组合运动	3	30	-0.22（-0.33~-0.10）	0.000 2	0	0.99
HDL-C	干预周期	≥12周	5	71	0.12（0.04~0.19）	0.002	15	0.32
		<12周	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
	训练频率	3次/周	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		4次/周	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
		5次/周	1	16	0.11（-0.03~0.25）	0.110
	单次干预时长	>60 min	2	14	0.18（0.09~0.26）	<0.001	0	0.91
		60 min	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		<60 min	1	16	0.11（-0.03~0.25）	0.110
	运动形式	跑步	4	55	0.12（0.03~0.21）	0.008	36	0.20
		组合运动	3	30	0.16（0.08~0.23）	<0.01	0	0.72
LDL-C	干预周期	≥12周	4	56	-0.22（-0.47~0.03）	0.080	0	0.84
		<12周	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
	训练频率	3次/周	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		4次/周	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
		5次/周	1	16	-0.13（-0.53~0.27）	0.530
	单次干预时长	>60 min	2	14	-0.29（-0.45~-0.13）	0.000 4	0	0.90
		60 min	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		<60 min	1	16	-0.13（-0.53~0.27）	0.530
	运动形式	跑步	3	40	-0.28（-0.59~0.04）	0.080	0	0.77
		组合运动	3	30	-0.27（-0.40~-0.12）	0.000 4	0	0.77