自我監控與運動訓練在體重過重之健康成年人體重控制的效益

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系博士學位論文. 自我監控與運動訓練在體重過重之健康成年人體重控制的效益. 研究生：林玉瓊指導教授：林正常. 中華民國 103 年 6 月中華民國台北市. i.

(2) 自我監控與運動訓練在體重過重之健康成年人體重控制的效益 2014 年 6 月研究生：林玉瓊指導教授：林正常摘. 要. 目的：本研究目的在探討 12 週自我監控與運動訓練的介入對於體重控制的效益。方法：41 名(31 位男性和 10 位女性，23.55±6.0 歲、169.04±9.64 公分、88.04±21.17 公斤) 體重過重的健康成年人參與本研究，所有受試者在實驗處理前、後各接受一次身體組成 (體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力(RSV HRC)、血液生化值、血壓等檢測。所有受試者給予 2 小時健康促進、營養與體重控制的知識講習後，隨機分成運動+紀錄組(n=10)、運動組(n=10)、紀錄組(n=11)以及控制組(n=10)等 4 組，進行 12 週的實驗介入。運動訓練在實驗室內進行，受試者採用智慧型體重控制系統橢圓機進行每週 3 次的運動訓練，運動處方由橢圓機自動提供；自我監控記錄則在網站或手機應用程式紀錄每天的飲食或身體活動。第 13 週至第 16 週追蹤四組受試者的自我監控情形，第 17 週檢測所有受試者的身體組成和血壓。研究所得資料以獨立樣本單因子變異數分析探討實驗處理後各依變項變化量百分比的組間差異，顯著水準 α 為.05。結果：12 週實驗後，運動+紀錄組和運動組兩組的體重、身體質量指數和腰圍顯著降低；運動+紀錄組同時顯著降低體脂肪百分比和三酸甘油酯，且顯著增加骨骼肌肉百分比。結論：從事為期 12 週，每週 3 次的智慧型體重控制橢圓機運動訓練並利用 App 程式紀錄，可以有效改善身體組成和三酸甘油酯。減重期間，只紀錄每天的飲食和身體活動，無法有效改善身體組成和血脂。. 關鍵詞：應用程式、飲食攝取紀錄、身體活動紀錄、智慧型體重控制. ii.

(3) Effects of Self-monitor and Exercise Training on Weight Management for Overweight Healthy Adults June, 2014 Author: Lin, Yu-Chiung Advisor: Lin, Jung-Charng Abstract Purpose: This study was to investigate the effects of self-monitoring and exercise training on weight management after 12 weeks of behavior intervention. Methods: forty-one apparent healthy overweight adults (31 males and 10 females, 23.55 ± 6.0 years, 169.04 ± 9.64 cm, 88.04 ± 21.17 kg) were recruited to participate the study. All subjects were given a health promotion seminar on nutrition and weight management followed by being randomly assigned into exercise training combined record group(n=10), exercise training-only group(n=10), record group-only (n=11), and control group(n=10). Physiological parameters such as body composition, cardiopulmonary capacity (RSVHRC), blood biochemical markers. and blood pressure were measured before and after intervention. Toke ellipical aerobic exericse characterized by incorperating intellgent weight management system that automatically set up exercise intensity and duration according to gender, age, and weight of participant was carried out 3 times per week in exercise combined record group. For self-monitoring groups, dietary and physical activity record were obtained by self website or mobile app logging, and intervention was extended to for another 4 weeks after 12th week in these groups. Then 17 th week, body composition and blood pressure were measured in these four groups. One-way ANOVA was performed to compare the differences between the groups on percentage of change before and after intervention. The significance was set at α=.05. Results: After 12 weeks of intervention, body weight, body mass index, and waist circumference was significantly reduced on exercise training combined record group and exercise training-only group. Moreover, percentage of body fat and skeletal muscle as well as blood triglycerides were also significantly improved in exercise training combined record group. Conclusions: Elliptical exercise training incorporated with intelligent weight management system combined dietary and physical activity record could improve body composition and blood triglycerides, whereas record-only group did not appear to effectively improve body composition and blood lipids. Keywords: application, diet record, physical activities record, intelligent weight management iii.

(4) 謝. 誌. 2500 多個日子，是在臺灣師範大學體育系攻讀博士的日子，七年了！七年前帶著求知若渴的心回到學校繼續求學，身兼學生與教師的雙重角色，同時也扮演著母親、妻子與為人子女的角色，生活上、工作上和學業上常常出現很多的角力與拉扯，也常常出現很多的不完美。因此，想起這段求學、寫報告、做實驗、還要顧及家人與工作的日子，有好多生命中的貴人幫我渡過這些求學的歲月，有好多生命中的貴人需要真誠的感謝。感謝恩師林正常教授從碩士到博士階段的教導、關懷與提攜，這兩個階段我足足走了 21 年，林教授也指導了學生 21 年！我並不是一位聰明的學生，也不是一位處事周延的學生，有時會對研究倦怠，讓學業延宕，林教授總是細心的提醒我，不厭其煩的指導我、督促我，給我許多的建議，包括學業的建議、為人處事的建議，是我人生中的經師、言師與人師。萬分感謝林正常教授對學生的諄諄教誨！感謝國立臺灣師範大學方進隆教授、中國文化大學吳慧君教授、國立臺灣師範大學王鶴森教授、國立成功大學林麗娟教授，四位教授在博士論文計畫提出、書寫與實驗、論文最後的呈現等方面，給學生許多的建議、鼓勵與指導，不僅百忙之中撥空參與口試，細心地、耐心地幫學生找出計畫中的缺失與改進辦法，還忍受我遲遲才送出的計畫和論文，與不甚完美的口試，最後協助學生完成博士論文。衷心的感謝四位教授不辭辛勞的付出，有你們的教導，學生的論文才得以完成！家人是我最大的後盾。求學期間嘉義-台北兩地奔波，在台北上課的兩天，家中所有的事務、接送 3 個小孩上下學、照顧生活起居的重擔完全落在先生身上，先生不僅分擔家務，也給了我許多研究上的建議與協助。感謝一路走來，先生的扶持與體諒，鼓勵我繼續進修，願意停下腳步來等我，和我共同成長，讓我能順利的完成博士學位。還有 3 位懂事又乖巧的小孩，感謝他們能體諒父母的辛勞，給我許多精神上的慰藉。更要感謝我的母親給我永不間斷的關懷！謝謝你們，我所有親愛的家人們！最後，要感謝所有在求學階段教導我的老師們和協助我的同學們、在工作上給予幫忙的同事們、在需要時伸出援手的朋友們、在實驗時協助實驗的所有人..許許多多生命中的貴人，感謝大家對我的協助與愛護，讓我能順利完成博士學位，感謝有你！學生林玉瓊謹誌 2014 年 6 月 iv.

(5) 目. 次. 中文摘要 ............................................................................................................................... i 英文摘要 ............................................................................................................................... ii 謝誌 ....................................................................................................................................... iii 目次 ....................................................................................................................................... iv 表次 ....................................................................................................................................... vi 圖次 ....................................................................................................................................... vii 附錄 ....................................................................................................................................... ix. 第壹章. 緒論................................................................................................ 1. 第一節. 問題背景 ....................................................................................................... 1. 第二節. 研究目的 ....................................................................................................... 5. 第三節. 研究虛無假設 ............................................................................................... 6. 第四節. 名詞操作性定義 ........................................................................................... 7. 第五節. 研究範圍與限制 ........................................................................................... 11. 第六節. 研究的重要性 ............................................................................................... 11. 第貳章. 文獻探討 ........................................................................................ 13. 第一節. 造成肥胖的環境因素 ................................................................................... 13. 第二節. 肥胖治療的介入課程 ................................................................................... 14. 第三節. 自我監控應用科技與肥胖治療 ................................................................... 17. v.

(6) 第參章. 研究方法與步驟 ............................................................................ 22. 第一節. 研究對象 ....................................................................................................... 22. 第二節. 實驗設計 ....................................................................................................... 22. 第三節. 實驗步驟 ....................................................................................................... 23. 第四節. 研究方法 ....................................................................................................... 26. 第五節. 研究工具 ....................................................................................................... 34. 第六節. 資料處理 ....................................................................................................... 35. 第肆章. 研究結果與討論 ............................................................................ 36. 第一節. 受試者基本資料 ........................................................................................... 36. 第二節. 智慧型體重控制系統橢圓機運動訓練與紀錄程式對身體組成各變項的影響 ....................................................... 37. 第三節. 智慧型體重控制系統橢圓機運動訓練與紀錄程式對血液生化值各變項和血壓的影響 ........................................................... 48. 第四節. 智慧型體重控制系統橢圓機運動訓練與紀錄程式對心肺耐力的影響 ... 57. 第五節. 綜合討論 ....................................................................................................... 59. 第伍章. 結論與建議 .................................................................................... 65. 第一節. 結論 ............................................................................................................... 65. 第二節. 建議 ............................................................................................................... 65. 引用文獻 ....................................................................................................... 67. vi.

(7) 表. 次. 表 1 實驗進程表 ................................................................................................................ 25 表 2 跑步機固定心跳率 RSV 測驗結果的計算表 .......................................................... 33 表 3 受試者基本資料 ........................................................................................................ 36 表 4 各組受試者基本資料 ................................................................................................ 36 表 5 四週後運動與紀錄持續狀況 .................................................................................... 37 表 6 體重的變化 ................................................................................................................ 38 表 7 身體質量指數的變化 ................................................................................................ 40 表 8 體脂肪百分比的變化 ................................................................................................ 42 表 9 骨骼肌肉百分比的變化 ............................................................................................ 44 表 10 腰圍的變化 .............................................................................................................. 46 表 11 腰臀圍比的變化 ...................................................................................................... 48 表 12 安靜心縮血壓的變化 .............................................................................................. 50 表 13 安靜心舒血壓的變化 .............................................................................................. 51 表 14 血液生化值的變化 .................................................................................................. 54 表 15 最大攝氧量預測值的變化 ...................................................................................... 58. vii.

(8) 圖. 次. 圖 1 智慧型體重控制系統的應用概念 ............................................................................ 8 圖 2 IWM 系統的基本架構 .............................................................................................. 9 圖 3 IWM 系統的運動處方設計架構Ⅰ .......................................................................... 10 圖 4 IWM 系統的運動處方設計架構Ⅱ .......................................................................... 10 圖 5 實驗流程一 ................................................................................................................ 24 圖 6 實驗流程二 ................................................................................................................ 25 圖 7 運動訓練處方範例一 ................................................................................................ 26 圖 8 運動訓練處方範例二 ................................................................................................ 27 圖 9 運動訓練處方範例三 ................................................................................................ 27 圖 10 運動訓練處方範例四 .............................................................................................. 27 圖 11 運動訓練處方範例五 .............................................................................................. 28 圖 12 運動訓練處方範例六 .............................................................................................. 28 圖 13 實驗室運動訓練 ...................................................................................................... 29 圖 14 IWM 系統雲端資料庫網站 .................................................................................... 30 圖 15 IWM 系統手機 app 程式 ........................................................................................ 30 圖 16 跑步機 RSVHRC 測驗 ............................................................................................... 31 圖 17 固定心跳率跑速變異測驗流程 .............................................................................. 32 ‧ 圖 18 跑步機 RSVHRC 與 VO2max 關係圖 ....................................................................... 34 圖 19 實驗檢測機台 Inbody.............................................................................................. 34 圖 20 具備 IWM 系統功能的橢圓機與體重計 ............................................................... 35 圖 21 體重變化情形 .......................................................................................................... 39 圖 22 身體質量指數變化情形 .......................................................................................... 41 圖 23 體脂肪百分比變化情形 .......................................................................................... 43 viii.

(9) 圖 24 骨骼肌肉百分比變化情形 ...................................................................................... 44 圖 25 腰圍變化情形 .......................................................................................................... 46 圖 26 腰臀圍比變化情形 .................................................................................................. 48 圖 27 安靜心縮血壓變化情形 .......................................................................................... 50 圖 28 安靜心舒血壓變化情形 .......................................................................................... 52 圖 29 飯前血糖變化情形 .................................................................................................. 53 圖 30 總膽固醇變化情形 .................................................................................................. 53 圖 31 三酸甘油酯變化情形 .............................................................................................. 55 圖 32 高密度脂蛋白膽固醇變化情形 .............................................................................. 56 圖 33 膽固醇比值變化情形 .............................................................................................. 56 圖 34 低密度脂蛋白膽固醇變化情形 .............................................................................. 57 圖 35 最大攝氧量預測值變化情形 .................................................................................. 58. ix.

(10) 附. 錄. 附錄一 PAR-Q 與你 .......................................................................................................... 72 附錄二研究受試者說明暨同意書 ................................................................................... 73 附錄三心跳率控制跑速變異實驗紀錄表 ....................................................................... 78 附錄四四組實驗結果(體重變項)變異數分析摘要表 .................................................... 79 附錄五四組實驗結果(BMI 變項)變異數分析摘要表 .................................................... 80 附錄六四組實驗結果(體脂肪百分比變項)變異數分析摘要表 .................................... 81 附錄七四組實驗結果(骨骼肌肉百分比變項)變異數分析摘要表 ................................ 82 附錄八四組實驗結果(腰圍變項)變異數分析摘要表 .................................................... 83 附錄九四組實驗結果(腰臀圍比變項)變異數分析摘要表 ............................................ 84 附錄十四組實驗結果(心縮血壓變項)變異數分析摘要表 ............................................ 85 附錄十一. 四組實驗結果(心舒血壓變項)變異數分析摘要表 ........................................ 86. 附錄十二. 四組實驗結果(最大攝氧量預測值變項)變異數分析摘要表 ........................ 87. 附錄十三. 四組實驗結果(飯前血糖變項)變異數分析摘要表 ........................................ 87. 附錄十四. 四組實驗結果(總膽固醇變項)變異數分析摘要表 ........................................ 88. 附錄十五. 四組實驗結果(三酸甘油酯變項)變異數分析摘要表 .................................... 88. 附錄十六. 四組實驗結果(高密度脂蛋白膽固醇變項)變異數分析摘要表 .................... 89. 附錄十七. 四組實驗結果(總膽固醇比值變項)變異數分析摘要表 ................................ 89. 附錄十八. 四組實驗結果(總膽固醇比值變項)變異數分析摘要表 ................................ 90. x.

(11) 第壹章. 第一節. 緒論. 問題背景. 近年來台灣在觀光與美食文化的發展蒸蒸日上，國人對飲食的注重與需求越來越高，但隨著各種美食的大量發展與取得便利，再加上身體活動量不足，台灣地區各年齡層的肥胖的盛行率逐年升高。1980 至 1996 年，男童的肥胖的盛行率分別為 12.4% (1980)、14.8% (1986)與 15.6% (1996)；女童的肥胖的盛行率分別為 10.1% (1980)、11.1% (1986)與 12.9% (1996) 。在成年人(18 歲以上)方面，從相關的調查報告發現，男性分別為 10.5% (1993-1996) 、 15.9%(2000-2001) 及 19%(2005-2008) ；女性則為 13.2% (1993-1996)、10.7%(2000-2001)及 17%(2005-2008)。2011 年高中生男女肥胖的平均盛行率為 17.2%(國家衛生研究院，2012a；2012b；洪毓謙、張皓翔、黃國晉，2012)。國民健康局(2012)統計台灣地區各縣市 2009 - 2011 年 18 歲以上過重及肥胖平均盛行率，發現總盛行率為 38.5%，其中男性過重及肥胖平均盛行率為 48.7%遠高於女性的 28.3%，鄉村型的縣市過重與肥胖盛行率高於都市型之縣市，盛行率最高的前 3 個縣市依序為台東縣、花蓮縣和雲林縣，最低的前 3 個縣市依序台北市、嘉義市和台中市。而聯合國肥胖監測小組(IOTF) 在 2008 年發表的資料中，也顯示我國 6-18 歲兒童及青少年的肥胖盛行率高達 26.8%，在 59 個被監測國家中排名第 16，較鄰近國家的新加坡 (第 32)、日本 (第 40)、韓國 (第 41)與中國大陸 (第 43) 的新生代肥胖率高 (趙麗雲，2008)。我國肥胖的問題已日趨嚴重，由以在鄉村型的縣市中，成年人肥胖或過重的比率達到 40%以上，青少年及兒童的肥胖盛行率也亦趨嚴重。許多研究已證實肥胖會導致許多疾病(如冠心病、高血壓、糖尿病等)的產生，並降低壽命，降低生產力並提高政府的財政負擔，因此肥胖預防與治療已成為國內公共衛生現階段最重要的課題。趙麗雲 (2008) 指出臺灣地區兒童及青少年的肥胖盛行率逐年增加，兒童及青春期肥胖極易發展為成人肥胖，體重過重是威脅健康的最大原因，容易引起許多代謝上的疾病，例如高血脂、高血壓、糖尿病、冠心病 (coronary heart disease, CHD) ...等慢性病，造成醫療資源耗費， 1.

(12) 損及國家競爭力。行政院衛生署國民健康局民國 100 年肥胖防治政策-健康 100 台灣動起來，提出『聰明吃、快樂動、天天量體重』的口號，希望國人藉由飲食控制與運動來將體重控制在理想範圍。肥胖治療最主要的方式為行為治療 (behavioral therapy) ，包括自我監控 (self-monitoring) 、自我評估(self-evaluation)和自我強化(reinforcement)等行為 (Burke et al., 2009)。肥胖的行為治療是結合營養與運動的策略來達到行為的改變，在許多行為治療的策略中，自我監控 (self-monitoring) 被視為行為治療的基石，在減重的行為中，利用紀錄飲食攝取和身體活動狀況的自我監測，使欲減重的個人意識到他們目前的行為，是一項重要的自我監控行為(Burke, Wang, & Sevick, 2011)。而自我控制 (self-regulation) 是自我監控 (self-monitoring) 的基礎，要改變已養成的習慣須要培養自我控制的技巧。 Tsai, Sandretto and Chung ( 2003)提出減重初期，藉由飲食來限制能量的攝取較以運動產生能量消耗，在體重的減少上有較大的助益，但是以運動產生能量消耗可以減少較多的體脂肪，而且只有運動可以提升血中高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C) 的濃度，並提高或維持淨體重，改善血脂各項數值。 Matsuo et al. (2007)發現身體活動量與體重的減少量達顯著的正相關，身體活動量越大的體重減少越多，但是飲食限制並沒有顯著的與體重減少產生相關。Colley, Hills, King and Byrne (2010)探討自我監控運動，以每週達到身體活動熱量消耗 1500 kcal 為目標，8 週的實驗介入後發現所有受試者 8 週的平均熱量消耗達 1434±237 kcal ，且每週身體活動熱量消耗越多體重與體脂肪的減少量也相對增多，自我監控每天的運動量或身體活動熱量消耗可有效改善體重過重者或肥胖者的體重。但如果僅進行運動訓練，卻沒有適當的飲食控制，儘管仍然可以提升身體的運動機能，但是對於體重的控制是相當不容易達成的目標（簡怡雯、黃美智、廖芳瑄、陳金發、謝明哲，2002）。 Hunter et al. (2008) 探討使用網路登錄飲食與運動狀況，並給予回饋等介入方式對體重控制的影響，研究以美國空軍基地成員中體重過重者為受試者，將受試者分成兩組一般治療組與網路行為介入治療組，經過 6 個月的介入治療後發現接受網路行為介入治療的成員體重、身體質量指數 (body mass index, BMI)、體脂肪百分比、腰圍較一般治療 2.

(13) 組顯著減少。Shay, Seibert, Watts, Sbrocco and Pagliara (2009)探討使用紙筆紀錄、PDA 和網路日紀紀錄每日的飲食攝取與身體活動，實驗進行 12 週，探討體重、體脂肪百分比與腰圍的改變。73 位受試者參與但完成 12 週實驗的僅有 39 位，研究結果發現所有受試者第 6 週和第 12 週的體重顯著小於實驗前，第 6 週和第 12 週的體重並沒有差異，三組間在體重改變上也沒有顯著差異。實驗第 7 週至第 12 週三種紀錄的完整度普遍降低。 Burke et al. (2009) 研究自我監控與紀錄應用科技 (self-monitoring and recording using technology, SMART) ，在體重控制上的生活形態的行為介入 (lifestyle behavioral intervention) 的效果，研究比較採用三種方式紀錄食物攝取總熱量與身體活動，包括使用紙張紀錄、使用 PDA 上的紀錄軟體紀錄、以及使用 PDA 上的軟體紀錄加上傳統的指導員回饋組，經過 2 年的追蹤研究後，從 704 位參與者中隨機抽出 210 位接受三種實驗處理的受試者，三組組間在 BMI 與腰圍上沒有顯著的臨床上的差異，三組受試者的完成率為 90%。 McDoniel, Wolskee and Shen (2010) 以 110 位肥胖的中年人為受試者，探討 12 週不同方式的行為介入對肥胖治療的效果，一般行為介入組 (給予營養常識宣導組) 與 SMART 組 (手持式電子系統電腦自我監控和休息代謝率測量組)，兩組的體重、心縮血壓都顯著的下降，但不同實驗處理的兩組間並沒有顯著差異。Kim et al. (2010) 的研究，則以 2470 位成人為受試者，受試者中體重過重或肥胖者佔約 80%，探討郵寄書籍和資訊給予受試者、郵寄書籍和資訊再加上電話輔導，兩種不同的行為對體重控制的影響，研究者所提供的資訊包括身體活動、營養與食物的選擇、體重控制、健康與疾病預防、 BMI 對照表、飲食與運動處方等書籍與簡短資訊，研究發現對於體重過重與肥胖的受試者來說，兩種行為介入 6 個月皆能顯著降低體重。從以往的研究結果可以發現，提供紙本資訊、以電話或其他型式的輔導、使用相關（飲食）監控軟體，能幫助體重過重者或肥胖者降低體重，但不同方法間似乎沒有差異。有些研究也提出隨著實驗時間的拉長，會產生受試者的流失與降低紀錄的完整度。運動訓練對於體重控制的效果與優點已經有相當多的研究證實 (陳麗玉，2001；陳元和、林正常，2001；Tsai et al., 2003；李翠娥，2004；甘能斌，2005；薛淑琳、甘能 3.

(14) 斌，2006；Matsuo et al., 2007；Colley et al., 2010；Nagashima et al., 2010)。若能輔以便利的飲食與運動紀錄，使用者願意持續使用，對體重控制效果則可更顯著、且更持久，可協助其養成規律運動與良好飲食習慣。便利且易使用的運動器材或許是減少運動阻礙的方式。隨著都市化的擴展，運動型態與運動場所也漸漸改變，愈來愈多人選擇在室內從事運動，不論是在家裡、學校、社區運動中心或運動俱樂部。由於室內運動人口增加、健康狀況的改變、科技的進步等因素，跑步機、橢圓機及固定式腳踏車…等運動器材，不論從外型或功能上種類繁多無法細數，然而大多數民眾卻不知如何選擇，更不知道該怎樣正確的、有效的去運動。一般人購買或使用運動健身器材的目的，即在於增加每日的身體能量消耗量，並且透過運動訓練的方式提升身體的機能，達到控制與管理體重，提升身體能力的雙重效果。但是很多運動參與者，就算已經購買了跑步機、橢圓機、或者腳踏車，往往無法判定應該選擇何種合適的運動強度、運動處方或流程，讓運動健身與確實獲得運動參與好處之間，多了一些難度與限制。對於一般健康且體重過重的成年人來說，由於身體機能未接受過運動訓練的緣故，透過運動的方式進行體重控制時，身心上皆受到相當大的煎熬，體重控制與身體機能提昇是否能夠同時達成目標？一直是社會大眾相當重視的課題。近年來在應用軟體技術更臻成熟的現在，以手機應用程式(application, App)紀錄飲食與身體活動資料或直接將程式與網路技術應用在運動器材上，使肥胖治療中自我控制的行為能更容易且有效的達成，進而可達到自我監控的目標。智慧型體重管理（intelligent weight management, IWM）系統，在於依據運動參與者的體重，同時考量使用者的年齡、性別，自動提供合適的運動參與強度與運動處方，此系統包括飲食攝取紀錄與身體活動紀錄網站與手機應用程式，以及內建於跑步機或橢圓機的自動控制程式，以一系列電腦化與自動化的應用科技提供給體重控制者更容易自我控制與自我監控的工具。這些智慧型的控制器材與紀錄應用程式是否能提高體重過重者的自我監控能力，真正的讓運動參與者管理與控制體重呢？或同時能有提升身體心肺適能、改善身體組成的功效？仍有待進一步實際驗證的必要。 4.

(15) 第二節. 研究目的. 本研究目的針對健康且體重過重（BMI 大於 24）的成年人，應用自我監控網站與手機應用程式與具備自動提供體重控制運動處方的智慧型體重控制功能橢圓機，進行 12 週的飲食攝取紀錄或運動訓練，瞭解自我監控、App 使用與運動訓練，對於體重控制的效益，具體的研究目的包括：一、探討 12 週實驗室運動訓練或飲食攝取與身體活動紀錄自我監控對健康且體重過重成年人的身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)的影響。二、探討 12 週的行為介入後，接受實驗處理的三組受試者的自我監控行為(飲食攝取與身體活動紀錄)的持續性、身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)的差異，以 4 週為觀察期。. 5.

(16) 第三節. 研究虛無假設. 依據本研究的目的，本研究的研究虛無假設包括下列兩項：一、12 週實驗室運動訓練或飲食攝取與身體活動紀錄自我監控對健康且體重過重成年人的身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)沒有影響。二、實驗介入停止 4 週後，接受實驗處理的三組受試者第 17 週的身體組成(體重、 BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)與第 13 週和實驗介入前的測量值沒有差異。. 6.

(17) 第四節名詞操作性定義一、自我監控(self-monitoring) 自我監控是針對肥胖者實施行為治療的第一步驟。如果體重過重者或肥胖者透過自我監控熱量攝取(飲食)與熱量消耗(身體活動)，使每日的熱量達負平衡，則可逐日減掉體重，因此藉由紀錄來讓體重過重者或肥胖者意識到自己目前的行為狀況是非常重要的(Burke et al., 2011)。本研究的自我監控包含飲食攝取自我監控和身體活動自我監控兩項。受試者使用紀錄應用程式(recording application) 或手機 App 紀錄自己每日的飲食攝取和身體活動，本研究所採用的紀錄應用程式為「My livelight(TW)© 」(iwm.com, https://www.mylivelight.com/ )所研發設計的飲食攝取與身體活動紀錄網站，透過雲端系統網站與 App 軟體功能，智慧型搜尋飲食與身體活動類別快速進行每日紀錄。網站與 App 包含下列三大部份： 1.每日紀錄：包含輸入個人資料(年齡、性別、身高、體重、目標體重等個人資料)，針對使用者所輸入的個人資料，提供能量攝取卡路里(caloric)的建議值。每日紀錄內含有每日體重紀錄與統計圖功能、飲食攝取紀錄功能、身體活動紀錄功能、熱量攝取與消耗平衡回饋功能等 4 項功能。 2.找夥伴：可利用 gmail、windows live hotmail 和 facebook 聯結好友，讓好友瞭解使用者的飲食攝取與身體活動情形，藉由同儕、指導者或親友的力量達到行為支持與增強的效果。 3.我的活動社群：使用者亦可以建立社群或加入社群的方式達到行為支持與增強的效果。本研究僅要求受試者利用此紀錄 App 或網站紀錄其飲食或身體活動，研究期間並不給予受試者指導或回饋，由受試者透過網站自我監控。二、智慧型體重控制系統(intelligent weight management, IWM) 本研究所使用的智慧型體重控制系統是由鉑泰實業(Greenmaster Industrial Corp). 7.

(18) 所研發，以協助使用者減重為目的，內建於橢圓機、跑步機…等運動器材的智慧型體重控制系統，此系統可以依據使用者的體重、身高、年齡、性別判定使用者的標準體重，再依據所判定的標準體重與目前體重的差異自動給予適合使用者的個人化運動處方，運動處方以增加使用者能量消耗為主軸，協助使用者達成體重控制的需求(圖 1)。. 圖1. 智慧型體重控制系統的應用概念. IWM 系統建構架構分為飲食攝取紀錄、能量消耗兩大部分進行規劃。能量攝取由紀錄日常生活飲食來確認；能量消耗方面是由維持全身功能的基礎代謝率（basal metabolic rate, BMR）、消化食物吸收營養素所產生的食物生熱效應（thermal effect of food, TEF）、每日身體活動量所產生的能量消耗（thermal effect of activity, TEA）及因為冷而產生的適應性生熱（adaptive thermogenesis, AT），如發抖時所產生的能量消耗所組成，其中適應性生熱因為佔能量消耗的比率很小，在探討能量消耗時可被忽略。身體所產生的能量消耗最主要為 BMR 和 TEA 兩部份。因此，透過能量平衡的理念，能量攝取減去能量消耗的方式，依照個人能量攝取量與消耗量來決定體重的管理與控制 (Wildman, & Miller, 2004)（圖 2）。. 8.

(19) 圖 2 IWM 系統的基本架構. 能量消耗的部分，主要是考量受試者的體重，並且依據受試者的年齡、身高與性別，進行 IWM 系統的設計（包括起始運動強度設定、間歇運動的運動時間與休息時間設計、運動過程的能量消耗推算、運動後過攝氧量推算、依據使用者狀況調整紀錄與調整智慧型運動處方內容），運動能量消耗設計是以每週 5 次從事 IWM 系統橢圓機運動為基礎。實際執行時，IWM 系統先透過藍牙無線傳輸功能的體重測量，然後在系統中輸入使用者年齡、性別和身高，系統依據這四項資料，進行運動能量消耗計算與運動處方設計， ‧ 提供使用者橢圓機運動時的運動強度、運動時間（圖 3）。以性別和年齡取得 VO2max ‧ ‧ 平均值(體能狀況)，運動強度以 VO2max 來推算，平均在 30～50%VO2max 之間；以身高、體重算出 BMI，以 BMI=22 為標準值，BMI＜22 給予較輕的運動處方與較少的能量消耗，BMI≧22 給予一般至較重的運動處方與較多的能量消耗；體能狀況較差者(ex：年齡較大者)或 BMI 過高者(ex：重度肥胖者)(圖 4），則調整踩踏負荷，以降低運動危險性。. 9.

(20) 輸入使用者年齡、性別. 確認使用者是否為首次使用. 首次使用者依年齡推測最大 HR 非首次使用者依智慧型紀錄搜尋. 首次使用者依照最大 HR 與性別訂定起始強度非首次使用者依智慧型紀錄確認起始強度. 依據橢圓機的運動效率推算運動過程的能量消耗. 使用者智慧型運動處方紀錄依使用者調整智慧型設定處方並紀錄. 圖3. 年齡. IWM 系統的運動處方設計架構Ⅰ. 體能狀況. 性別. 身高. ‧ VO2max 平均值. BMI. ‧ VO2max±1.2SD. 運動強度指數 ‧ (30-50% VO2max). ‧ 30-50% VO2max. 運動能量消耗. 運動時間. 圖4. IWM 系統的運動處方設計架構Ⅱ. 10. 體重. 使用者體重.

(21) 第五節. 研究範圍與限制. 一、受試對象的限制本研究招募 20 至 44 歲(含) 、體重過重（BMI 大於 24）、身體健康無任何慢性疾病、可以方便使用電腦且能上網或智慧型手機可以隨時上網的受試者；又招募地區以嘉義地區為主。因此在推估至不同年齡、健康狀況與不同地域性族群上有所限制。二、自我監控的限制自我監控組的受試者，要求其每週至少五天，自行上網或使用手機 App 紀錄其一天的飲食攝取或身體活動，紀錄的正確性與真實性無法逐一考證。且研究只確認其有無紀錄並不探討紀錄之內容，不針對受試者生活型態有無符合健康生活型態給予指導與回饋，亦不探討受試者的總熱量攝取或總能量消耗。三、受試者與研究執行者或與同為受試者間的接觸機會不同兩組接受運動訓練組，每週需至實驗室 3 次，且每次訓練時可能與其他受試者共同執行，潛在接受正向刺激的機會可能高於紀錄組與控制組，是本研究無法避免之外在因素。. 第六節. 研究的重要性. 國人的肥胖防治問題是目前在全民健康上非常重要的課題。尋找更方便、更有效的體重控制方法是健康促進學者所欲探討的方向，同時也是許多健身器材研發的趨勢。本研究的重要性為：一、確認短期使用網站或 App 紀錄飲食攝取與紀錄身體活動的自我監控介入對體重過重的健康成年人，在體重控制上的效益與持續性。二、確認使用 IWM 系統橢圓機運動訓練加上自我監控介入對體重過重的健康成年人，在體重控制的效益與持續性。三、確認使用 IWM 系統橢圓機運動訓練對體重過重的健康成年人，在體重控制的 11.

(22) 效益與持續性。四、研究結果將可提供肥胖治療的實施建議，使體重過重的健康成年人可以達到減重的目標。. 12.

(23) 第貳章. 文獻探討. 藉由醫護人員或健康體適能指導員在臨床上或面對面直接輔導，對肥胖治療與預防是一種非常好且有效的方式，但由於時間上與人員上的限制，在減重行為的輔導上經常無法隨時耳提面命。但對於那些體重過重或肥胖的患者而言，僅透過自我管理 (self-management)來達到顯著地減重是相當困難的(Dansinger, Tatsioni, Wong, Chung, & Balk, 2007)。因此，許多的研究探討造成肥胖的因素、介入課程和自我監控應用科技，以提供肥胖者或體重過重者能透過自我監控，來達成減重或體重控制的有效方法。. 第一節. 造成肥胖的環境因素. 家庭教育、生長環境、對於體重控制認知或食品營養的資訊認知..等相關認知，會對體重控制產生顯著影響。Wu, Yu, Wei and Yin (2003)指出重度肥胖兒童會嘗試採取不適當的減重方式，寄養家庭、隔代教養之家庭與低社經地位家庭，其子女體重控制行為較差；家長對子女體重的看法與關心程度愈正向，其子女體重之控制行為愈好。 Chang, Nitzke, Brown and Baumann(2011)認為針對美國低收入的非洲裔和白人肥胖的母親在健康體重的管理行為上，應強調食物選擇的重要性，以及增強肥胖治療者的自信心，研究者認為如果能在派對和慶祝活動的食物中作出健康的選擇，可能是有一種有效解決保持健康體重時的阻礙的方法，此外，在進行體重管理教育計劃或臨床介入治療時，鼓勵這些婦女作出切實可行的計劃並保持愉悅的心情，讓他們瞭解有效的體重管理策略，瞭解吃低脂或低卡路里食物的重要性，利用相關教育策略幫助這些婦女確定可實現的長期體重管理。陳秀治、陳幸眉、陳敏麗、江志民與陳美燕(2012)發現台南市國中男生過重與肥胖比率高於女生，出現過重的危險性是女生的 1.93 倍，父親教育程度越低、學童每天上網或看電視的時間越長、運動時間越短者，出現過重的機會越高，反之，健康促進行為. 13.

(24) 得分越高，其多項生化指標及體位也越健康，而與家人共進早餐或晚餐的次數越多、喝含糖飲料越少者，其健康促進行為越佳、BMI 也越低。Lowry, Galuska, Fulton, Wechsler and Kann (2002)促進青少年健康的體重管理需要減少飲食中的脂肪和熱量與增加身體活動相結合，並鼓勵青少年增加水果和蔬菜的攝取，並勸阻青少年吸菸和使用其他不健康的體重控制方法來減肥。 Byrne, Barry and Petry (2012)提出在肥胖治療過程中，參與的治療出席率和運動自我效能(self-efficacy)的改變為是否成功減肥的最強預測變項。因此在設計減肥計劃時，應強調運動自我效能的促進與發展，可提高參與者的減肥成功率。自我效能感是指個人的信念，對於自己在實現目標時所能產生行為改變的能力和競爭力，如減肥時所需的行為改變，自我效能越高者越覺得自己可以達到且有信心達到則成功率越高。 Kenyon, Fulkerson and Kaur (2009) 提出父母限制飲食、對體型的概念與體重過重青少年的偷藏食物、過度熱量攝取之間並沒有統計上的因果關係。研究認為在輔導超重青少年與父母的介入措施上，應著重在幫助家長與青少年交談，親子雙方應以非批判的方式溝通，教導父母策略，創建一個健康的家庭食品環境，引導和支持他們的青少年一個健康的減肥方式。高社經地位、家長對小孩的正向肯定、對健康飲食習慣的認知愈佳、對健康促進行為的認知愈佳、自我效能愈高者等因素會使體重控制朝正向發展，反之，則體重控制行為朝負向發展。. 第二節. 肥胖治療的介入課程. 許多的研究發現最好的肥胖治療介入課程是結合運動訓練與飲食控制，是最有效能達到體重控制的最佳課程，此外，結合運動或飲食的教育訓練，更可能是讓體重控制的觀念紮根，長期達到體重控制的最佳方法。 Ross(2000)探討 52 位肥胖男性在 3 個月的運動或飲食控制介入後，不同介入方式對體重控制的影響。研究發現運動組的最大攝氧量峰值增加，運動且體重減少組的體重降 14.

(25) 低量大於飲食控制組，且顯著降低胰島素阻抗。但不論運動或飲食控制飯前血糖和血中胰島素皆沒有顯著改變。陳麗玉(2001)探討運動訓練為主並配合飲食教育介入方式對國小肥胖兒童（身體質量指數(body mass index, BMI)≧25）之身體組成，健康體能、血脂肪的影響。實施營養教育(每天紀錄飲食)、飲食行為改變，及每週至少三次、每次 30～50 分鐘運動訓練，為期 12 週。研究結果發現身體脂肪百分比明顯下降，淨體重顯著上升但對血脂肪無明顯變化。林伯羽(2007)也探討運動與飲食教育介入對肥胖學童(BMI>23)健康體能及血脂肪之影響，以 44 名國小肥胖學童為受試對象(BMI>23)，研究發現運動(每週 4 次、每次 50 分鐘、運動強度 55%～90%HRmax)配合飲食教育介入可以顯著改善國小肥胖學童健康體能(BMI、仰臥起坐、立定跳遠及 800 公尺跑走)及血脂肪(總膽固醇、三酸甘油酯及低密度脂蛋白膽固醇)。李翠娥(2004)探討八週體適能運動訓練課程及飲食控制介入對 15～18 歲青春期體重過重(BMI≧23)女生之健康體適能與肥胖生理指標的影響，運動訓練課程是利用體育課程每週兩次、運動強度 65%～75%最大心跳率(maximal heart rate, HRmax)，結果發現體重控制介入措施對 BMI、體脂肪率(BF%)、皮脂厚度、腰臀圍比、血壓、心肺適能、肌肉適能、柔軟度皆有顯著進步。張耀仁(2008)則探討飲食教育與運動訓練對肥胖青少年(BMI≧24)體重、BMI、體脂肪百分比、腰圍、臀圍和腰臀圍比的影響研究也發現，飲食教育與運動訓練(8 週、每週 3 次、運動時間 30 分鐘、運動強度 60%～70%最大保留心跳率(heart rate reserve, HRR))的介入可顯著改善肥胖青少年之身體組成，尤其飲食教育配合運動訓練的處方具有更佳的降低體重、BMI、腰圍、臀圍、腰臀圍比及體脂肪百分比的效益。在 18 歲以上者的肥胖治療課程的探討方面，甘能斌(2005)探討 8 週不同的減重計畫介入對大專肥胖女學生血脂肪的影響，研究認為僅施以有氧運動或是飲食控制介入，在降低體重、身體質量指數及改善人體血脂肪含量上，雖有正面顯著的效果，但是結合有氧運動與飲食控制的方法對肥胖女性血脂肪的改善效果最好。薛淑琳與甘能斌（2006）則認為對於 BMI 大於 25 的大專女生進行 6 週，中低強度運動處方(每週 5 次、每次 60 15.

(26) 分鐘、50%～55% HRmax)與中等強度的運動處方(每週 5 次、每次 50 分鐘、60%～65% HRmax) ，兩種運動處方皆具有降低肥胖生理指標與促進免疫作用。葉清華(2009)探討 12 週減重課程(每週 3 次、每次 1 小時、運動強度 60%～65% HRmax，加飲食控制與教育)的介入對輕度與中度肥胖女大學生(BMI：27.0～34.9)之肥胖指標及健康體適能的影響，並且追蹤 1 年後有持續參加減重課程與無持續參加減重課程兩組各項指標的差異，進而探討復胖率，研究發現減重課程介入後，體重、BMI、腰圍及三酸甘油酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇顯著下降，高密度脂蛋白膽固醇顯著升高，屈膝仰臥起坐、坐姿體前彎、三分鐘登階指數顯著進步。追蹤減重後 1 年就，有持續參加組復胖率 7.14%低於無持續參加組的 66.66%，減重者確實存在高復胖率，但藉由持續參與減重課程，可有效控制體重及降低復胖率。甘能斌(2004)探討 10 週有氧運動訓練(每週 3 次、每次 50 分鐘、運動強度為 50%～ 60%HRmax)並結合相同飲食控制 (平均每日攝取 1289±37.97 kcal，營養成份蛋白質佔 21.35%、脂肪佔 19.31%、醣類佔 59.34%)減重計畫介入，對中年肥胖婦女生理指標與血脂肪及健康體適能的影響，結果發現十週運動訓練與飲食控制的混合介入，有效改善血脂肪濃度。 Tsai et al. (2003) 比較飲食限制與身體活動兩種方式在體重控制上的能量消耗，對身體組成產生的影響，以 13 位成年女性受試者參與兩階段交叉處裡研究，研究發現實驗初期，藉由飲食來限制能量的攝取較以運動產生能量消耗，在體重的減少上有較大的助益，但是以運動產生能量消耗可以減少較多的體脂肪，降低血中的瘦素(leptin)、胰島素、三酸甘油酯、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇，而且只有運動可以提升血中高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C) 的濃度，並提高或維持淨體重。 Matsuo et al. (2007) 以 90 位肥胖的中年婦女為受試者，探討身體活動產生的能量消耗對體重控制的影響，經過 14 週的實驗介入發現，身體活動量較高的群組(總共運動 24 次、每次 90 分鐘)比中等身體活動組與低身活動組有顯著降低體重的效果，研究同時發現實驗介入前與介入中身體活動量與體重的減少量達顯著的正相關，身體活動量越大的體重減少越多，但是飲食限制並沒有顯著的與體重減少產生相關。所有受試者實驗處理 16.

(27) 後的體重、BMI、安靜心縮血壓、安靜心舒血壓、總膽固醇、三酸甘油酯、低密度脂蛋白膽固醇和飯前血糖皆顯著改善，但高密度脂蛋白膽固醇沒有產生顯著影響。 Nagashima et al. (2010) 以 125 位沒有中風、心臟血管相關疾病，且也未曾服用心血管疾病相關藥物之肥胖者為受試者(年齡 22 至 71 歲)，進行 3 個月體重控制課程(包含紀錄每天的飲食、每天被要求每公斤體重減少熱量攝取 25 kcal、營養師每星期訪問監測一次，每星期一次 60 分鐘的團體有氧課程與四組肌力訓練、每組三循環、每循環 30 次反覆，受試者並被要求每次走路 30 分鐘、每週至少 5 次)，12 週後研究者發現，受試者的體重、體脂肪、BMI、腰圍、臀圍、心縮與心舒血壓、安靜心跳率、運動心跳率峰值.. 等皆顯著改善，且運動後心跳恢復率也變快。研究結果認為運動與減重課程可以增強肥胖者的心肺適能，改善心跳恢復能力。不論是國小學童、青少年或大學生，運動訓練課程、飲食控制或相關教育訓練，皆能達到肥胖治療、控制體重的目的，尤其以結合運動訓練和飲食控制的效果最佳，運動訓練課程則以中低強度以上之運動，運動時間持續 30 分鐘以上，每周至少實施 3 次以上的有氧運動，但此種行為模式需要持之以恆的實施，課程結束後如果沒有持續的進行體重控制，復胖率仍非常的高。給予體重過重者或肥胖者運動訓練或佐以飲食控制，可以有效改善體重、體脂肪百分比、BMI、腰圍、臀圍、腰臀圍比、心縮血壓與心舒血壓、心跳恢復能力、三酸甘油酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇，高密度脂蛋白膽固醇等變項。. 第三節. 自我監控與肥胖治療. 肥胖治療最主要的方式為行為治療 (behavioral therapy) ，包含自我監控 (self-monitoring) 、自我評估 (self-evaluation) 和自我強化 (reinforcement) (Burke et al., 2009)。行為治療提供肥胖者一些原則與技巧，例如改變飲食內容、增加身體活動及改變其他會造成肥胖的生活習慣，然後針對每個人的狀況，給予適當的目標，根據其意願，訂定肥胖者會去執行的內容。肥胖的行為治療是結合營養與運動的策略來達到行為的改 17.

(28) 變，在許多行為治療的策略中，自我監控 (self-monitoring) 被視為行為治療的基石，例如飲食內容、活動、體重變化及自覺可改善的地方等方面的監控，是行為療法中重要的一部分，也是體重控制成效的關鍵(洪毓謙等，2012)，而自我控制(self-regulation) 是自我監控 (self-monitoring) 的基礎，要改變已養成的習慣須要培養自我控制的技巧。在減重的行為中，利用紀錄飲食攝取和身體活動狀況的自我監控，使減重者意識到自己目前的行為狀況是一項重要的自我監控行為，且自我監控行為越頻繁減重效果越好，飲食攝取、身體活動(或運動)或體重的自我監控行為會顯著的影響體重控制 (Burke et al., 2011)。 Colley et al. (2010) 探討自我監控運動產生的能量消耗來協助肥胖者體重控制與運動習慣養成，以每週達到身體活動熱量消耗 1500 kcal 為目標，8 週的實驗介入後發現所有受試者 8 週的平均熱量消耗達 1434±237 kcal 且每週身體活動熱量消耗越多體重與體脂肪的減少量也相對增多，研究者認為採用自我監控每天的運動量或身體活動熱量消耗即可有效改善體重過重者或肥胖者的體重。Fogelhom and Kukkonen-harjula (2000)的研究則認為對於體重過重或肥胖者的最佳每週身體活動熱量消耗範圍為 1214～1551 kcal。 Kim et al. (2010) ，以 2470 位成人為受試者，受試者中體重過重或肥胖者佔約 80%，探討郵寄書籍和資訊給予受試者、郵寄書籍和資訊再加上電話輔導，兩種不同的介入行為對體重控制的影響，研究者所提供的資訊包括身體活動、營養與食物的選擇、體重控制、健康與疾病預防、BMI 對照表、飲食與運動處方等書籍與簡短資訊，研究發現對於體重過重與肥胖的受試者來說，兩種行為介入 6 個月皆能顯著降低體重。 Leahey, Xu, Unick and Wing(2013)探討自我控制(self-control)與減重的關係，以 63 位 BMI 大於 30 的肥胖者為受試者，研究發現自我控制愈好，減重成效愈好，更能遵守飲食與身體活動建議。藉由參加體重控制課程增加的自我控制，與體重的減少狀況和出席率成正比，在減重課程中從事的身體活動時間愈久，在飲食上攝取脂肪的量就愈少。自我控制在健康促進上扮演重要角色。研究認為運動的自我控制可建立自我控制的資源，規律的身體活動和飲食攝取的監控可以改善自我控制能力。在應用軟體技術更臻成熟的現在，以智慧型手機 App、電腦軟體、部落格、網站或 18.

(29) 直接將程式與網路技術應用在運動器材上，使肥胖治療中自我控制的行為能更容易且有效的達成，進而可達到自我監控的目標。提供紙本資訊、以電話或其他型式的輔導、使用相關（飲食）監控軟體，皆能有效幫助體重過重者或肥胖者降低體重。 Adachi, Sato, Yamatsu, Ito, Adachi and Yamagami(2007)探討不同的行為介入方式(電腦回饋課程、目標行為與體重的自我監控、閱讀減重手冊等方式)對減重與生活習慣的影響，以 20～65 歲 BMI≧23 者為受試者，共有 205 位受試者，受試者被隨機分派到不同實驗處理組，進行 1 個月的行為介入和 6 個月的實驗執行。研究發現所有受試者的體重皆顯著減少，尤其接受電腦回饋課程的兩組體重減少的百分比顯著大於閱讀減重手冊的兩組，但在減重達 7%體重的人數百分比不同的行為介入組間並沒有差異。研究也同時發現飲食習慣與運動習慣兩者同時受到改善的受試者有較大的減重效益。研究者認為進行一個月非面對面的電腦減重課程輔導能有效減重與改善生活習慣。 Hunter et al. (2008) 探討使用網路登錄飲食與運動狀況，並給予回饋等介入方式對體重控制的影響，研究以美國空軍基地成員中體重過重者為受試者，將受試者分成兩組一般治療組與網路行為介入治療組，經過 6 個月的介入治療後發現接受網路行為介入治療的成員體重、BMI、體脂肪百分比、腰圍較一般治療組顯著減少。 Burke et al. (2009) 研究自我監控與紀錄應用科技 (self-monitoring and recording using technology, SMART) ，在體重控制上的生活形態行為介入 (lifestyle behavioral intervention) 效果，以 210 位(年齡 18～69 歲、27≦BMI≦43、身體健康沒有任何慢性疾病)的受試者隨機分成三組實施減重的自我監控，包括紙張紀錄組(n=72)、使用 PDA 應用軟體(DietMatePro© (DM Pro) software)紀錄組(n=68)、以及使用 PDA 應用軟體紀錄加上傳統的指導員回饋組(n=70)，比較三種不同自我監控方式紀錄食物攝取總熱量與身體活動，研究歷經 2 年的追蹤調查，並且每半年進行一次所有依變項的檢測。比較三組受試者在體重、BMI、腰圍、血脂(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯)、血壓、空腹血糖、健康飲食阻礙分數與每週平均熱量攝取等變項在實驗處理前後的組間差異，研究結果發現三組組間並沒有統計上的顯著差異。使用 PDA 應用軟體紀錄組的受試者認為軟體內的食物資料不足，產生紀錄上的不方便將會影響其 19.

(30) 繼續紀錄的欲望。 McDoniel et al. (2010) 以 110 位肥胖的中年人為受試者，探討 12 週不同方式的行為介入對肥胖治療的效果，一般行為介入組 (給予營養) 與 SMART 組 (手持式電子系統電腦自我監控和休息代謝率測量)，兩組的體重、心縮血壓都顯著的下降，但不同實驗處理的兩組間並沒有顯著差異。 Shay et al. (2009)探討不同自我監控方式對減重的效益，包括使用紙筆紀錄、使用 PDA 紀錄和使用網路日紀紀錄每日的飲食攝取與身體活動，實驗進行 12 週，探討實驗介入 12 週後，體重、體脂肪百分比與腰圍的改變。73 位受試者參與但完成 12 週實驗的僅有 39 位，研究結果發現所有受試者第 6 週和第 12 週的體重顯著小於實驗前，但第 6 週和第 12 週的體重並沒有差異，且三組間在體重改變上並沒有顯著差異。研究也發現，受試者於第 7 週至第 12 週的紀完成率顯著降低。若依受試者是否喜歡的自己所使用的紀錄方式來分組，”喜歡”組的減重結果顯著優於”不喜歡”組。研究提出使用便利好用的飲食與運動紀錄工具有較完整的每日紀錄，減重結果較顯著。 Christian et al. (2011) 探討肥胖者藉由使用電腦應用程式，來紀錄飲食攝取和身體活動，來達到減重的效果。研究以 18～75 歲體重過重(BMI＞25)或腰圍過粗(女性＞35 inches, 男性＞40 inches)或擁有兩項以上(含兩項)代謝症候群症狀者為研究對象，研究進行 12 個月的介入，實驗組(n=133)利用電腦應用程式紀錄飲食攝取和身體活動，並由程式中獲得營養相關資訊與得到回饋，控制組(n=130)接受醫生臨床的有關糖尿病防治、運動與飲食的相關教育，12 個月實驗處理前、後測量所有受試者的體重(body mass index, BMI)、腰圍、血脂(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯)、血壓、和一週的總身體活動量和飲食熱量攝取。研究發現實驗組與控制組體重改變量分別為-3.3±11.62 lb 和 0.33±8.86 lb，實驗組顯著降低體重，此外實驗組的腰圍改變量(-2.2±12.12 cm)、每週的總能量攝取改變量(-1213±2,109.1 kcal)也顯著低於控制組 (1.5±14.85 cm; -737±1960.0 kcal)。藉由使用電腦應用程式給予相關健康資訊與紀錄飲食攝取和身體活動量的自我監控方式來減重，相較臨床上的醫生指導，使用自我監控的電腦應用程式更有效達到減重的效果。 20.

(31) Chambliss et al. (2011)探討使用電腦化的自我監控與科技化的回饋系統對體重控制的影響，以 120 位體重過重(BMI：25～35)的健康成年為受試者，受試者被分成三組電腦化自我監控與個人化回饋(一般組)(computerized self-monitoring with Basic tailored feedback, Basic)、電腦化自我監控與增強行為的個人化回饋(增強組) (computerized self-monitoring with enhanced behaviorally tailored feedback, Enhanced)以及控制組，進行 12 週的行為監測後，一般組和增強組較控制組在體重與心縮血壓方面有顯著的降低，但接受實驗處理的兩組間沒有差異，在腰圍方面僅有一般組腰圍的減少顯著大於控制組，而接受實驗處理的兩組也比控制組有較大的受試者流失率，有 85%的一般組受試者和 70%增強組受試者每週完成五天以上的紀錄。 Alm, Neumark-Sztainer, Story, and Boutelle (2009) 問卷調查曾經肥胖的 130 位青少年，在經常測量體重(至少每週 1 次以上)與較少測量體重(每個月 1 次或更少)兩種不同行為習慣者的健康行為與身體組成，研究發現經常測量體重者(43%)有較健康的生活方式，但兩者的 BMI 卻沒有差異。訂定行為改變目標時，需依照個人自我效能程度的不同訂定不同的目標，自我效能越高者能進行更大的努力與承諾採用更多健康行為，因此肥胖治療的介入計畫應包含提高或改善被治療者對運動的自我效能，可以利用漸進增加運動強度，給予設計運動計畫和運動相關認知的教育課程(Byrne, Barry, ＆ Petry, 2012)。電腦資訊系統與網路的發達縮短了人和人的距離，也提供肥胖治療的行為介入的一個方法或媒介，來解決因為時間與距離因素行為治療師或身體活動指導者無法與減重者面對面溝通的問題，但減重者自我執行電腦資訊時，自我控制能力則又會影響課程介入效果，是否電腦應用程式能有效協助體重控制，使用者是否可持續長期執行，仍需更多的研究來確定。. 21.

(32) 第參章. 研究方法與步驟. 第一節. 研究對象. 以自願參與本研究的成年男、女為受試者，受試者必需符合下列條件，包括 1.年齡為 20 至 44 歲(含) 、體重過重（BMI 大於 24）、身體健康無任何慢性疾病；2.可以方便使用電腦且能上網或使用智慧型手機可以隨時上網；3.沒有明顯的體重變化(一個星期內體重減少＞2%、一個月內體重減少＞5 %、三個月內體重減少＞7.5 %、六個月內體重減少＞10 %)(臺北醫學大學保健營養研究所與醫學資訊研究所，2014)；4.目前沒有參與任何自我要求或健身中心或醫院的營養、體能活動訓練或減肥計劃。所有報名自願參與實驗者，需被觀察使用飲食攝取與身體活動紀錄網站或應用程式紀錄一週的飲食攝取與身體活動，一週至少完成 5 天之受試者方能參與本實驗。. 第二節. 實驗設計. 受試者隨機分為 4 組，3 組實驗組、1 組控制組。所有受試者先進行依變項的前測，然後給予 2 小時健康促進、營養與體重控制的知識講習，再隨機分至下列 4 組：運動+紀錄組：受試者參與 12 週運動訓練，並紀錄每日的飲食攝取與身體活動。運動組：受試者參與 12 週運動訓練。紀錄組：受試者紀錄每日的飲食攝取與身體活動，共 12 週控制組：不參與運動訓練且不進行任何紀錄。受試者在實驗介入前、後各進行一次身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力(固定心跳率跑速變異(running speed variance by heart rate control, RSVHRC))、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)等檢測，以便瞭解各組在實驗介入前後的體重控制效益與健康相關因子的變化。 22.

(33) 本研究的實驗處理為期 12 週，運動訓練，為每週 3 次，在實驗室內實施橢圓機踩踏運動，運動強度與運動時間由 IWM 橢圓機自動提供，飲食攝取和身體活動紀錄則使用網站 (My livelight(TW) © iwm.com, https://www.mylivelight.com/ ) 或手機應用軟體 (Application, App) 進行每日飲食攝取或身體活動的紀錄。 12 週的實驗介入後，持續追蹤介入後 4 週，所有受試者的體重控制自我監控行為的持續性，並於實驗處理停止後(第 17 週)測量身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)，以了解身體組成和血壓的變化，以探討 12 週的行為介入對受試者自我監控的影響。. 第三節. 實驗步驟. 透過海報、e-mail、網站與部落格發佈實驗訊息招募受試者，確定受試者條件符合實驗設計後，由研究主持人進行實驗說明，請受試者填寫身體活動準備狀態問卷(the Physical Activity Readiness Questionnaire, PAR-Q)與受試者同意書。所有受試者先接受身體組成(體重、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰臀圍比、腰圍、BMI)、RSVHRC、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)等檢測。所有受試者給予 2 小時健康促進、營養與體重控制的知識講習後隨機分成 4 組。進行 12 週的實驗處理後，所有受試者第 13 週再進行身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、RSVHRC、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)等檢測之第二次測驗。第 13 週至第 16 週追蹤接受實驗處理的三組受試者的自我監控情形，第 17 週測驗所有受試者的身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰臀圍比、腰圍) 和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)。本研究所進行的實驗流程與進程如圖 5、圖 6 和表 1 所示。 23.

(34) 41 名健康無慢性疾病且體重過重(BMI 大於 24)的成年男女，確任條件符合，填寫受試者同意書與 PAR-Q. 實驗處理前，所有受試者接受(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力(RSVHRC)、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓). 所有受試者給予 2 小時健康促進、營養與體重控制的知識講習. 受試者隨機分成 4 組. 運動+紀錄組(n=10) 1.以網站或 App 軟體實施每日飲食攝取與身體活動紀錄的自我監控 2.每週 3 天在實驗室內以 IWM 橢圓機進行運動訓練 3.實施 12 週. 運動組(n=10) 1.每週 3 天在實驗室內以 IWM 橢圓機進行運動訓練 2.實施 12 週. 紀錄組(n=11) 1.以網站或 App 軟體實施每日飲食攝取與身體活動紀錄的自我監控 2.實施 12 週. 控制組(n=10) 1.不接受任何實驗處理 2.實施 12 週. 第 13 週所有受試者接受身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)、心肺耐力(RSVHRC)、血液生化值(總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油酯、膽固醇比值、飯前血糖)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓)等檢測. 圖5. 實驗流程一. 24.

(35) 運動+紀錄組 (n=10). 運動組(n=10). 紀錄組(n=11). 控制組(n=10). 追蹤第 13 週～第 16 週使用電腦應用程式或網站紀錄飲食攝取或身體活動的持續性. 第 17 週測量身體組成(體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比、腰圍、腰臀圍比)和安靜血壓(心縮壓和心舒壓) 圖6. 實驗流程二. 表 1 實驗進程表實. 週. 次. 驗. 實驗步驟. 前. 1.依變項第. . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17. 一次測驗 2.實驗處理.          . 3.依變項第. .  . 二次測驗 4.實驗處理. . . . . 後追蹤 5.測量身體. . 組成、血壓. 25.

(36) 第四節. 研究方法. 一、運動訓練本研究運動訓練共進行 12 週，每週進行 3 天，在實驗室內的 IWM 系統橢圓機上進行運動訓練(圖 13)。運動訓練採用內建 IWM 系統的橢圓機 (Houston and Orlando, Yowza Fitness, USA; Fitcrew)，使用者在使用前先站在 IWM 系統橢圓機專用之無線傳輸體重計量測體重，然後在橢圓機控制面板上輸入使用者的年齡、身高與性別，橢圓機則會依據其所接收到的使用者體重與使用者自行輸入的年齡、身高與性別等資料，算出使用者的標準體重(BMI＜24 時的最大體重)，依據目前 BMI 與標準 BMI 之間的差異，系統自動提供使用者運動訓練處方(運動強度與運動時間)，協助使用者進行體重管理與控制的運動訓練。受試者每次運動時間平均在 30～60 分鐘，每次運動的能量消耗平均為 135～600 ‧ kcal，運動強度為 30%～50%VO2max，運動型式，為一分鐘輕負荷(輕：25～55 watt)、一分鐘重負荷(60～110 watt)交替的間歇運動模式，踩踏頻率為 60 rpm(圖 7、圖 8、圖 9、圖 10、圖 11、圖 12)。實驗開始的第一週至第二週依受試者的體能狀態，調升目標體重以減少運動時間，讓受試者適應並能完成課程，第三週後則採用 IWM 系統自動設定的目標體重(BMI＜24 時的最大體重)。. 受試者 A 身高 152 cm、體重 61.8 kg、女性、21 歲、目標體重 55 kg 運動時間： 40 分 09 秒、能量消耗：195 kcal、運動強度：25 watt 和 80 watt 交替圖 7 運動訓練處方範例一. 26.

(37) 受試者 B 身高 153 cm、體重 56.5 kg、女性、32 歲、目標體重 56 kg 運動時間： 34 分 08 秒、能量消耗：138 kcal、運動強度：25 watt 和 65 watt 交替圖 8 運動訓練處方範例二. 圖 7 和圖 8 為兩位身高與目標體重接近的受試者，但因年齡上的差異因此運動強度上則有不同的負荷，受試者 A 為 25 watt 和 80 watt 交替，受試者 B 為 25 watt 和 65 watt 交替。. 受試者 C 身高 168 cm、體重 122 kg、女性、22 歲、目標體重 67 kg 運動時間： 42 分 56 秒、能量消耗：361 kcal、運動強度：25 watt 和 60 watt 交替圖 9 運動訓練處方範例三. 受試者 D 身高 169 cm、體重 90.5 kg、男性、29 歲、目標體重 68 kg 運動時間： 47 分 28 秒、能量消耗：381 kcal、運動強度：45 watt 和 100 watt 交替圖 10 運動訓練處方範例四 27.

(38) 圖 9 和圖 10 為兩位身高與目標體重接近的受試者，但因年齡、性別不同．且 BMI 也不同，受試者 C 為重度肥胖，在運動上屬高危險群，其運動強度為較輕的 25 watt 和 60 watt 交替，受試者 D 則為 45 watt 和 100 watt 交替。. 受試者 E 身高 176 cm、體重 90.5 kg、男性、20 歲、目標體重 74 kg 運動時間： 44 分 47 秒、能量消耗：411 kcal、運動強度：55 watt 和 120 watt 交替圖 11. 運動訓練處方範例五. 受試者 F 身高 180 cm、體重 115 kg、男性、20 歲、目標體重 77 kg 運動時間： 52 分 26 秒、能量消耗：574 kcal、運動強度：55 watt 和 105 watt 交替圖 12 運動訓練處方範例六. 圖 11 和圖 12 為兩位年齡、性別相同的受試者．因 BMI 不同，受試者 F 為重度肥胖，其運動強度為 55 watt 和 105 watt 交替，受試者 E 則為 55 watt 和 120 watt 交替。但因受試者 F 所需減少的體重需求較大，因此有較長的運動時間，以達較大的能量消耗。. 28.

(39) 圖 13. 實驗室運動訓練. 二、每日飲食攝取與身體活動紀錄本研究採用鉑泰實業公司所建構之紀錄應用程式。每日飲食攝取與身體活動紀錄，是透過雲端系統網站（圖 14）與 App 軟體（圖 15）功能，搜尋飲食與身體活動類別快速進行每日紀錄。運動+紀錄組和紀錄組兩組受試者自行使用網站或 App 程式紀錄每天的飲食攝取與身體活動，研究者可在網路上以”好友”身份確認受試者飲食攝取或身體活動登錄狀況，但不給予回饋和指導。. 29.

(40) 圖 14. 圖 15. IWM 系統雲端資料庫網站. IWM 系統手機 App 程式. 三、身體組成檢測有關身體組成的相關依變項檢測，包括體重、BMI、體脂肪百分比、骨骼肌肉百分比(骨骼肌肉重/體重*100%)、腰圍、腰臀圍比(腰圍/臀圍)等 6 項。體重、BMI、骨骼肌肉百分比((骨骼肌肉重/體重)*100%)、體脂肪百分比和腰臀圍比是採用 Inbody 720 系統進行測量；每次皆於中午用餐前測量。腰圍則以布尺進行人工量測，測量方式為劍突下、肚臍上方一英寸處(2.54cm)量最. 30.

(41) 小距離，當呼氣結束、正要吸氣時的皮尺量測數值，測量 2 次，取平均值；每次測量皆於用餐前測量。四、固定心跳率跑速變異(running speed variance by heart rate control, RSVHRC)測驗依據 Wang et al. (2010) 發展的心肺功能測驗方式，讓受試者在跑步機上進行心跳率控制 (heart rate control, HRC) 的運動測驗(圖 16)，在心跳監測系統的協助下，將運動心跳率控制在目標心跳 (80%最大心跳率) 與目標心跳率減五下之間。實際進行時，受試者依據心跳率的變化，在十分鐘的檢測時間中，增加或降低跑步機的速度，讓運動心跳率一直維持在目標心跳率範圍中(圖 17)。記錄所有十分鐘測驗流程每 30 秒的跑步速度(跑步機面板速度)。實際進行測驗的受試者，通常到第 3 分鐘後開始即可達目標心跳率的穩定狀態，因此計算採第 3 分鐘開始的速度進行評量。計算時將 30 秒的跑步時間乘以跑步的速度，即可獲得受測者在不同運動時間下的跑步距離變化，並且以跑步時間與跑步距離成正比的關係，計算線性關係的斜率，即為受測者的 RSV。斜率的計算是以 Σ(d-Md)*(T-MT)除以 Σ(T-MT)2 而來。表 2 即以每 30 秒記錄的方式，記錄下測驗流程的實際資料，並且進一步計算出兩位受測者 80%HRmax 的 RSV，並且依據 RSVHRC 的評量方式進行心肺功能的評量，將計算所得之 RSV 帶入 Y=10.217X+21.99(圖 18)，獲得受試者的最大攝氧量預測值。. 圖 16 跑步機 RSVHRC 測驗. 31.

(42) Ａ. 開始進行測驗前先輸入年齡計算 80% HRmax＝(220-年齡)*0.8. Ｂ熱身持續時間：3 分鐘速度：6 km/hr. 高於 120 次/分鐘. 以 9 km/hr 開始 10 分鐘跑步. 三分鐘結束後檢查心跳. 100 至 120 次/分鐘. 低於 100 次/分鐘. 以 10 km/hr 開始 10 分鐘跑步以 11 km/hr 開始 10 分鐘跑步. Ｃ低於 80%HRmax 5 次/分鐘增加速度 0.5 km/hr 並紀錄實際速度. 自第 1 分 30 秒起，檢查心跳率並每 30 秒進行一次. 高於 80% HRmax 降低速度 0.5 km/hr 並紀錄實際速度. Ｄ採用第三分鐘至第十分鐘的速度變化資料，計算得到 80%HRmax 的 RSV 速度圖 17. 固定心跳率跑速變異測驗流程. 32.