肥胖對健康的影響

第貳章、 文獻探討

本章依據研究目的搜尋相關文獻，分為四小節，包括第一節、肥胖對健康的影響：

此針對肥胖所造成的心臟功能進行探討；第二節、減重對肥胖者體適能的影響：針對身 體活動介入，包括有氧、阻力訓練、飲食等運動與飲食方式，對於肥胖者各項體適能的 影響；第三節、減重對肥胖者心臟血液動力學的影響；第四節、結語，等四個小節。

第一節、 肥胖對健康的影響

體重過重、肥胖與許多健康、疾病問題相關。研究指出 BMI 過高可能對於心肺適 能有影響，研究發現肥胖者在平靜狀態時，體重與血液容積、左心室心搏出量(Left Ventricle Stroke Volume, LVSV)、心輸出量(Cardiac Output, CO)、左心室心搏作功(Left Ventricle Stroke Work)成正比，體重越重者，其平靜時的 CO，SV 越高。重度肥胖者，

其平靜時 CO 可到 10L/min (正常人約 5L/min)，而 CO 的增加可能與脂肪組織的增加有 關。 肥胖者平靜時的心跳與正常體重者相似，其 CO 的增加主要是來自 SV，主因來自 於心肌長時間處於壓力緊張的狀態所造成的。研究指出體重指標如過重%、相對體重、

BMI 等指標與左心室質量左心室質量指標(如 LV mass, LV mass index, LVmass/height, LV thickness)成正比，體重越重者，其左心室肥大的程度越大(Despr & Faha, 2015)。

肥胖者個體通常有過大的腹部或內臟脂肪組織，這些皆是由許多不正常的生活模式 下累積而成，當有過大的腰圍或內臟脂肪組織時，易引發高三酸甘油脂

(Hypertriglyceridemia)、低高密度膽固醇(Low HDL-cholesterol)、高載運蛋白 B(High Apolipoprotein B)、過低 HDL 或過黏稠的 LDL、發炎指數的變異(Inflammation)及胰島素 阻抗(Insulin Resistance)、高胰島素血症(Hyperinsulinemia)、葡萄糖耐受度(Glucose Intolerance)、纖維蛋白溶解變異(Altered Fibrinolysis)、內皮細胞功能障礙(Endothelial Dysfunction)，及堆積部位，(Despr & Faha, 2015)。

一、 肥胖與冠狀動脈疾病(Coronary Artery Disease, CAD)的關係

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肥胖易形成高血壓(Hypertension)、第二類型糖尿病(Diabetes Mellitus Type 2, DM)、

代謝症候群(Metabolic Syndrome, MetS)、血脂肪異常(Dyslipidemia)的危機，所有的危險 因子，最終都會造成冠狀動脈疾病(Eiman, Schutter, & Lavie, 2014; Todd, Lavie & White, 2008) ；多數研究已指出，肥胖是 DM 和 MetS 的獨立危險因素，近年來合併 DM 的罹 患率有增加趨勢，由危險行為因素監測顯示，肥胖者 DM 患病率增加了 33％，主要是 DM 患者之血管內皮功能障礙和血脂異常，形成動脈粥樣硬化，提高冠心病的風險，所 以，DM 為最強的冠心病危險因素，甚至最高有 10 年的風險(Eiman Jahangir et al., 2014)。

DM 也是造成腎功能障礙的常見原因，此同樣是 MetS 增加 CAD 的風險。也因為肥胖，

造成血脂異常，空腹血糖受損等，都是引起 CAD 的危險因素(Rader, 2007)。

過量的脂肪組織，在腹部脂肪及內臟脂肪組織，已證實明顯與代謝症候群、心血管 疾病、心臟舒張功能不全(Diastolic Dysfunction)等有密切關係(Nguyen-Duy, Nichaman, Church, Blair, & Ross, 2003)，(Strasser et al., 2015)針對 146(男 76、女 70)位，50±6 歲進 行研究，以自動血液監視設備(Omron VP-1000plus)，利用脈搏波動速度(Pulse Wave Velocity, PWV)進行動脈硬化評估，並利用雙能量 X 光吸收儀(Dual-energy X-ray

Absorptiometry, DXA)評估身體組成，研究頸部-大腿及手臂-踝關節 PWV 與 BMI、內臟 脂肪質量的關係，結果發現：不管是男、女性，頸-股(carotid-femoral Pulse Wave Velocity, cfPWV 及肱-踝的脈搏波動傳導速度(brachial-ankle Pulse Wave Velocity, baPWV)與內臟 脂肪質量、腰圍、脂肪質量、收縮壓、空腹血糖(Fasting Blood Glucose)水準、糖化血色 素(Glycosylated Hemoglobin, HbA1c)等，都呈現正相關，所以，腹部局部脂肪的堆積與 動脈硬化有密切的關係(Strasser et al., 2015)。

二、 肥胖與心臟血液動力學的關係

過去的研究指出，肥胖會造成 LV 質量的增加，主要是歸因於血液動力學的改變，

造成左心室功能(LV Function)衰退，特別是嚴重肥胖者，而所造成的血液動力學機轉：

因肥胖會造成 CO 提升→使 LV 擴張→左心室壁壓力上升→BP 上升→LV 向心性肥厚

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(Abel, & Sweeney, 2008; Kuch, Hense, Greiling, Döring Muscholl, Bröckel, & Schunkert, 2000; Turkbey, McClelland, Kronmal, Burke, Bild, Tracy, & Bluemke, 2010; Wong &

Marwick, 2007)。有很多文獻都證實指出，肥胖者會有左心室重塑 (LV Remodelling)狀 況，換言之即是左心室肥大現象，研究指出，當過大的 BMI 會有較大的 LV 質量、厚度、

舒張末期容積(End-Diastolic Volume)及 SV(David, Emmeline, Bertrand, Pierre, Olivier, &

Poirier, 2015; Powell, Redfield, Bybee, Freeman, & Rihal, 2006)，造成肥胖者心臟心性肥大，

如前者所提的質量、厚度等，主因是長時間心臟壓力所造成的，而不是心室容積的負荷 (David et al., 2015; Powell et al., 2006)，通常此種肥大會發生在是肥胖者，但沒有高血壓 者身上，雖然沒有高血壓，但也有些協同效應，而更容易形成高血壓及睡眠中斷，嚴重 致睡眠猝死(Sleep Apnea)(Avelar, Cloward, & Walker, 2007; David et al., 2015)。由於左心 室質量會因為腔室的增大或心室壁心肌的肥厚而增加，分為向心與離心性肥厚，向心性 (同心性)肥厚主要的原因是左心室長期承受過大壓力，如前者提到的高血壓，使心肌產 生代償性的增厚，其腔室大小可能正常；反之，離心性(偏心性)肥厚主要的原因是左心 室長期心室容積增加，而有腔式大小的變化，如瓣膜逆流，而心肌厚度可能是正常的(陳 業鵬、謝禮全、林楨智、羅秉漢、張坤正及洪瑞松等人, 2009)。肥胖會造成左心室(Left Ventricular, LV)的肥厚(Hypertrophy)，此發展所產生的危害關係，在一篇以 10 年縱向研 究結果甚至指出，當身體質量指數(Body Mass Index, BMI)，每增加 1 kg/m²時，將明顯 增加肥厚危機 5.1% (p<.001)；而腰圍每增加 1 cm 時，將明顯提升 2.6% 的肥厚危機 (Bombelli et al., 2011; Marzena, Anna, Micha, Krzyszt, 2013)。

肥胖患者如果沒有心血管疾病，通常會顯示正常的射血分數，但會伴隨左室舒張功 能不全(Natori, Lai, & Finn, 2006; Powell, Redfield, Bybee, Freeman, & Rihal, 2006)。如在 一篇針對高血壓肥胖及過重等代謝症候群患者，左心室質量及微量蛋白尿的研究中，發 現過重及肥胖受試者的射血分數是沒有差異的，其中有代謝與無代謝症候群患者之左心 室射血量亦無差異(63.5±9.1 & 64.2±8.7)( Lavie, Milani, & Ventura, 2009)。

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肥胖對血液動力學和心血管(Cardiovascular, CV)的結構和功能的許多不利的影響，

特別與血液動力學改變有關，研究指出肥胖者比正常體重者，容易使 CO 及血漿量增加，

此將造成周邊血管阻力明顯的降低，這些異常可能對心臟和血管的結構和功能產生直接 有害作用，其原因可能是肥胖、高血壓和亞臨床器官損傷相互作用，產生提高對心血管 風險。換言之，雖然具有更高的 CO，但總周邊阻力的動脈壓卻很低，而心輸出量增加 與 SV 有關，同時提升了交感神經活化，心臟速率輕度增加，使左側心臟增加網絡連接 灌裝的壓力和體積，無法及時填充，因此增加心室及心血管的工作負荷(Lavie et al., 2009)，

而即使幾十年來無任何症狀下，心血管系統與肥胖有關的損害，仍可能存在。(Marzena et al., 2013)。

綜合以上，肥胖者比較瘦者，更容易罹患高血壓，當體重增加時，通常會增加動脈 血壓，同時增加網絡連接灌注壓力和容積，所以超重和肥胖者，經常容易使左心室（Left Ventricular, LV）腔異常擴張，而增加左心室的危險；肥胖除了會增加的 LV 結構異常和 的傾向更加頻繁和複雜的心室性心律失常，也對舒張和收縮功能有不利影響(Lavie et al., 2009)。