比较一种基于间接1RM（最大一次重复重量）的的力量训练计划与移动应用程序推荐的减脂方法：一项准实验研究 胡里奥·阿尔贝托·莫拉莱斯·维斯卡亚（Julio Alberto Morales Viscaya） 里卡多·洛佩斯·加西亚（Ricardo López Garcia） 何塞·奥马尔·拉古内斯·卡拉斯科（José Omar Lagunes Carrasco） 埃里克·拉米雷斯·洛佩斯（Erik Ramirez López） 希梅娜·马丁内斯·米雷莱斯（Ximena Martínez Mireles）

《Sports》：Comparison of a Proposed Strength Training Program Using Indirect 1RM Versus Mobile Application Recommendations for Body Fat Loss: A Quasi-Experimental Study Julio Alberto Morales Viscaya, Ricardo López Garcia, José Omar Lagunes Carrasco, Erik Ramirez López and Ximena Martínez Mireles

　　**摘要**
肥胖是墨西哥面临的一个重大公共卫生危机，影响了超过70%的成年人。尽管力量训练对于改善身体成分有效，但在这一人群中直接进行最大力量测试（1RM）存在风险。移动应用程序已成为运动处方的流行工具，但与有监督的、基于科学的训练方案相比，其有效性仍不明确。本研究旨在比较基于间接1RM估算的有监督力量训练计划（S1RM组）与移动应用程序生成的计划（App组）对肥胖男性成年人的身体成分、人体测量指标和力量提升的影响。20名男性参与者（BMI ≥ 30 kg/m2）被随机分配到S1RM组或App组。两组每周训练三次，持续12周。在干预前后分别评估了身体成分（生物电阻抗法）、人体测量指标（腰围和臀围）以及1RM的估算值。采用混合重复测量方差分析（Group × Time）进行数据分析，并计算了效应大小（p值）和95%置信区间。两组在大多数指标上均显示出显著改善（p < 0.05）。然而，在腰围（F(1,18) = 14.50, p = 0.001, p = 0.45）和臀围（F(1,18) = 217.90, p < 0.001, p = 0.92）方面，S1RM组具有显著优势。两组之间在内脏脂肪方面也存在显著差异（F(1,18) = 4.91, p = 0.040, p = 0.21）。对于肌肉质量和脂肪质量，两组之间的交互作用显示出较大的效应大小（p = 0.18–0.19），并呈现显著趋势（p = 0.057–0.096）。S1RM组在所有练习中的力量均有显著提升（14.9–22.0%，p < 0.01）。这些发现支持在肥胖人群中应用间接1RM估算方法，并强调了专业监督在力量训练计划中的附加价值。

**1. 引言**
肥胖和超重是墨西哥最紧迫的公共卫生问题之一。最新数据显示，超过七成的墨西哥成年人存在超重情况，其中40多岁人群的肥胖率尤为惊人，达到83.6%。2000年至2018年间，该国的肥胖率增加了42.2%，尤其是严重肥胖的比例增加了70.1%，病态肥胖增加了96.5%[1]。这种趋势在年轻人群中也有所体现；2020–2024年的全国健康与营养连续调查（ENSANUT）数据显示，超重和肥胖的合并患病率仍然非常高，影响了36.6%的学龄儿童和40.1%的青少年[2]。这些数字不仅反映了代谢和营养问题，也对医疗保健和体育活动系统构成了重大挑战，这些系统必须根据这一人群的具体需求和限制调整策略[3]。全球卫生机构强调了解决这一问题的重要性；世界卫生组织强调，定期进行体育活动是非传染性疾病（包括与体重过重相关的疾病）预防和管理的基石[4]。此外，积极的生活方式与均衡的饮食模式相结合，可以形成长期保持健康的综合策略[5,6]。事实上，体育活动的积极效果不仅限于体重控制，还能减少系统性炎症和患2型糖尿病及冠心病等慢性疾病的风险[7,8]。
在这种情况下，力量训练成为改善身体成分和代谢健康的重要工具。然而，对于肥胖人群来说，由于其直接评估最大力量（1RM）相关的风险，安全有效的训练处方变得复杂[9]。在这一人群中进行直接1RM测试会导致较高的肌肉骨骼损伤和不良心血管事件风险，因为这需要极大的负荷、可能缺乏正确的技巧、关节限制以及最大努力引起的血流动力学压力。为了克服这些限制，间接的力量评估方法提供了一种可行且更安全的替代方案。这些方法已在运动员群体中得到广泛验证，可以无需真正达到最大努力即可估算1RM值，从而能够为肥胖人群制定个性化的训练负荷，同时降低直接测试的固有风险[11]。本研究通过引入一种结构化、易于实施且具有临床应用价值的肥胖人群力量训练模型，为此领域做出了贡献。其主要创新有三个方面：首先，它调整并验证了Brzycki方程的适用性——这是一种成熟的间接1RM估算方法，特别适用于高体重指数的人群，提供了比直接测试更安全的替代方案；其次，它提出了一种标准化的运动选择方案，包括易于操作的机器辅助运动（如卧推、腿部伸展、坐姿划船），全面针对所有主要肌肉群，确保在普通健身房环境中的实用性和可扩展性；第三，研究设计包括了两种干预方案的比较分析：在专业监督下使用间接方法的S1RM估算组，以及遵循流行健身应用程序（Smart Fit App）生成训练建议的App组。这种对两组干预前后身体成分、力量提升和依从率的直接统计比较，提供了关于有监督的科学计划训练与数字算法驱动的运动处方在管理肥胖方面相对有效性的实证证据。

**2. 材料与方法**
**2.1. 研究设计与参与者**
本研究采用准实验设计，包含两个干预组。研究对象为20名居住在墨西哥新莱昂州San Pedro Garza García市的男性参与者。参与者通过方便抽样方法招募，并随机分配到S1RM组（n = 10）或App组（n = 10）。样本量由符合纳入标准并在招募期间完成干预的参与者人数决定。纳入标准包括：(1) 自愿参与并签署书面知情同意书；(2) 体重指数（BMI）≥30 kg/m2；(3) 是结构化体育训练的初学者（训练经验少于3个月）；(4) 每周至少能参加三次有监督的训练；(5) 每次训练至少有45分钟的时间。排除标准包括：(1) 任何妨碍生物电阻抗分析的情况；(2) 正在接受特定的肥胖治疗（如药物治疗或等待减肥手术）；(3) 有任何不适合中等至高强度力量训练的临床状况（如未控制的心血管、肌肉骨骼或代谢疾病）。对于未完成至少80%预定训练次数的参与者，将予以剔除。

**2.2. 伦理考虑与知情同意**
所有参与者均获得了关于研究目的、执行程序、潜在益处、预期风险或不适以及参与者权利的全面信息，包括随时退出研究的权利，且不会受到任何处罚。整个过程符合《健康研究通用法》第20条和第21条的规定[12]。在开始任何与研究相关的程序之前，每位参与者均签署了书面知情同意书。所有个人数据的保密性和隐私得到了严格保护；数据在分析前进行了匿名化和去个性化处理，仅限研究团队出于研究目的使用。由于本研究最初是在学术项目背景下开发的，而非前瞻性设计的试验，因此是在干预结束后获得的伦理批准[13]。该研究通过对使用生物电阻抗法（InBody）评估的身体成分变化进行回顾性分析，属于无风险研究，因为它基于先前生成的数据和非侵入性程序。研究方案获得了索诺拉技术学院机构伦理委员会的批准（批准编号564，日期2026年3月23日）[14]。

**2.3. 结果测量方法**
所有人体测量和身体成分测量均在受控环境条件下（温度：21–22°C，自然通风，中性冷光源）的运动生理实验室进行。使用生物电阻抗仪（InBody 270，InBody Co., Ltd.，韩国首尔）测量体重、肌肉质量、脂肪质量和BMI。腰围和臀围使用非弹性测量带（Seca 201，Seca GmbH & Co., Hamburg，德国）进行测量，遵循世界卫生组织的标准化协议。所有测量均由经过认证的人体测量师（ISAK Level 2）在至少禁食4小时且过去24小时内未进行体育锻炼的情况下完成。

**2.4. S1RM组的训练方案**
S1RM组的参与者遵循基于Brzycki方程的间接最大力量（1RM）估算的结构化训练方案。训练方案每周进行三次，每次45分钟，持续12周。训练强度从估计1RM的60%逐步增加到75%。每次训练包括8到12次重复动作，涵盖8到10个练习，涉及多关节（复合）和单关节（孤立）运动，针对所有主要肌肉群。重复节奏为3-1-2-0：离心阶段3秒，拉伸位置暂停1秒，向心阶段2秒，收缩位置不暂停。评估并纳入训练计划的练习包括：卧推、侧平举、肩部推举、三头肌伸展、二头肌弯举、腿部伸展和坐姿腿部弯举。

**2.5. 间接力量评估方案：Brzycki方程**
为了安全准确地估算1RM以制定训练处方，采用了Brzycki方程[10]进行间接评估。在1RM估算之前，参与者进行了5分钟的有氧运动和动态拉伸作为热身。对于每个关键练习（卧推、侧平举、肩部推举、三头肌伸展、二头肌弯举、腿部伸展和坐姿腿部弯举），参与者首先使用自选较轻的负荷进行10次重复，以熟悉动作。随后，他们使用能够完成8–12次重复的负荷进行一次次最大努力训练。认证教练密切监督每次尝试，确保正确的动作形式和完整的活动范围。记录了所使用的负荷（公斤）和达到肌肉疲劳的重复次数。然后应用Brzycki方程计算每个练习的估计1RM值：
\[公式省略\]
这个估计的1RM值作为12周干预期间制定训练强度的基准参考。S1RM组的训练负荷按此估计1RM的百分比（60–75%）计算，确保逐步和个性化的负荷增加，同时消除了直接测试的相关风险。

**2.6. 移动应用程序干预方案：Smart Fit App**
App组遵循由Smart Fit App生成的训练方案（开发者未指定版本，2026年3月4日通过Google Play访问），这是一个商业化的健身应用程序。该应用程序被选为比较对象，是因为其受欢迎程度、易用性以及代表了广泛使用的数字健身工具的特性，从而能够对一种有监督的、科学规定的训练方案与一种基于算法的、自我指导的锻炼方案的常见实际方法进行实际比较。该应用程序同时支持iOS和Android操作系统，用户评分很高（iOS：基于超过14,000条评价的4.8/5分；Android：基于超过198,000条评价的4.9/5分）。它在健康与健身类别的免费应用程序中排名第12位，下载量已超过500万次。在初次设置时，应用程序会提示用户输入个人和健身相关信息以生成个性化的锻炼计划。收集的参数包括身高和当前体重、之前的健身房锻炼经验（初学者、中级者、高级者）、过去四个月的锻炼习惯（活跃或不活跃），以及期望的锻炼频率（每周的锻炼次数）。根据这些信息，应用程序的算法会设计一个包含机器辅助和自由重量锻炼的每周锻炼计划，类似于S1RM小组使用的锻炼方式。推荐的锻炼量通常为每项锻炼8到12次重复，不过负荷由参与者根据自身感受自行选择，而不参考估计或测试的1RM值。

S1RM小组的参与者被指示独立遵循应用程序的建议，无需现场监督。他们获得了应用程序的使用权限，并接受了关于其基本功能的简要指导，但没有收到关于锻炼技巧、进度或负荷调整的进一步指导。锻炼频率被设定为每周三次，以匹配S1RM小组的频率，每次锻炼大约持续45分钟。通过自我报告的锻炼日志和定期验证应用程序的内部跟踪数据来监控遵守情况。需要承认，这种监控方法存在局限性，因为它可能会引入社会期望偏差或记录不准确的问题。

由于该应用程序的受欢迎程度、易用性以及代表了广泛使用的数字健身工具的特性，它被选为比较对象。这使得我们可以对一种有监督的、科学规定的训练方案与一种基于算法的、自我指导的锻炼方案的常见实际方法进行实际比较。

2.6 统计分析
统计分析将使用jamovi（版本2.6）[13]进行，这是一个免费且开源的统计平台。鉴于研究的探索性质以及样本量是由参与者可用性决定的（每组10人），将采用以下方法：
- 使用Shapiro-Wilk检验来验证数据分布的正态性，使用Levene检验来评估方差的同质性。
- 对于符合正态性假设的变量，将使用参数检验；否则，将使用非参数检验方法。
- 使用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验来比较各组之间的基线特征。
- 为了评估干预效果，将进行混合重复测量方差分析（双向ANOVA：组×时间），其中组作为组间因素（S1RM vs. 应用程序），时间作为组内因素（干预前 vs. 干预后）。效应量将通过部分eta平方（η2）来计算，并解释为小（η2 < 0.05）、中等（η2 ≥ 0.05 < 0.15）和大（η2 ≥ 0.15）。
- 还将计算每组内及组间差异的95%置信区间。当违反球形性假设时，将应用Greenhouse–Geisser校正。
- 统计显著性水平将设定为α = 0.05，但由于样本量较小，将在解释效应量和置信区间时谨慎对待p值，以评估实际意义。

3. 结果
3.1 基线特征和组间比较
在基线时，S1RM组和应用程序组之间在任何结果变量上均未观察到显著差异，这证实了随机化程序成功创建了可比的组别。使用Shapiro-Wilk检验评估了正态性，结果显示除内脏脂肪外，所有变量都符合正态性假设。对于内脏脂肪，相应地使用了非参数检验。表2展示了基线特征和组间比较。

3.2 体成分和人体测量指标的变化
表3展示了两组在干预前后的数值以及平均差异。两组在大多数变量上都显示出改善，其中S1RM组在体重、BMI、脂肪质量和腰围及臀围方面的减少幅度更大。

3.3 干预前后的差异及置信区间
为了补充ANOVA结果并提供对干预效果的更全面评估，表5展示了两组的平均干预前后差异及其95%置信区间。置信区间提供了对观察到的变化精确度和临床意义的洞察，这一点在样本量较小的情况下尤为重要。S1RM组腰围的减少范围为?9.82厘米至?3.18厘米，表明这种减少在临床上具有意义，且与应用程序组的区间（?1.52厘米至?0.48厘米）没有重叠。这一非重叠进一步证明了S1RM方案在减少中心性脂肪方面的优越性。

3.4 S1RM组的肌肉力量增益
表6展示了S1RM组估计的最大力量（间接1RM）的变化。配对t检验显示所有七项锻炼的增益都具有统计学意义，改善幅度在14.9%至22.0%之间。

3.5 遵从性和出勤率
S1RM组的平均出勤率为91.72%（标准差=4.44%），应用程序组为88.64%（标准差=5.72%），表明两组都很好地遵守了规定的锻炼频率。在12周的干预期间，两组均未报告任何不良事件。

4. 讨论
本研究比较了基于间接1RM估计的有监督力量训练计划（S1RM组）与移动应用程序生成的计划（应用程序组）对肥胖男性成年人的体成分、人体测量指标和力量增益的影响。主要发现表明，两种干预措施在大多数结果指标上都产生了显著的改善。然而，S1RM方案在腰围、臀围和内脏脂肪方面显示出统计学上的更优效果，效应量较大。对于肌肉质量和脂肪质量，S1RM组显示出更大的改善趋势，但效应量未达到统计学显著性，这可能是由于样本量有限。

4.1 两种干预措施均有效
与之前关于肥胖人群力量训练的研究一致[14,15]，两组在干预前后在体重、BMI、肌肉质量百分比、腰围和臀围方面都显示出显著改善。这些发现支持了这样的观点：无论是有监督且科学规定的结构化力量训练，还是算法生成且自我指导的训练，都能对肥胖初学者产生有益的身体成分变化。这在临床上具有重要意义，因为它表明对于希望开始训练计划的人来说，存在多种可选择的方案。
应用程序组的改善尤其值得注意，因为该组没有现场监督，而是依赖于参与者自行选择的负荷。这些结果与之前的数字健身工具研究[16]一致，表明移动应用程序可以作为那些由于经济、地理或时间限制而无法参加有监督训练的人的一个可行替代方案。

4.2 S1RM方案在减少中心性脂肪方面的优势
本研究最显著的发现是S1RM组在腰围（χ2 = 0.001, p < 0.05）和臀围（χ2 = 0.003, p < 0.05）方面的显著组×时间交互作用。这些效应量被认为是大的，表明在临床上具有显著差异。S1RM组将腰围减少了6.5厘米（95%置信区间：?9.82至?3.18厘米），而应用程序组仅减少了1.0厘米（95%置信区间：?1.52至?0.48厘米）。置信区间的不重叠进一步证明了S1RM方案的优越性。
这些发现尤为重要，因为中心性脂肪与心血管代谢风险密切相关，包括2型糖尿病、高血压和心血管疾病[8,17]。S1RM组在腹部和臀部周长方面的显著减少可能归因于基于估计1RM的个性化负荷递增，这确保了比应用程序组更一致和渐进的负荷增加。
此外，S1RM组在内脏脂肪方面也显示出显著的组间差异（χ2 = 0.021, p < 0.05），表明其总体值更低。对于肌肉质量和脂肪质量，组×时间交互作用显示出明显趋势（η2 = 0.080, 0.093, 0.096），效应量较大（范围为0.18至0.19），但由于样本量有限，未达到传统的统计显著性阈值。

4.3 肌肉质量和脂肪质量的趋势
对于肌肉质量和脂肪质量，组×时间交互作用显示出明显趋势（η2 = 0.080, 0.093, 0.096），效应量较大（范围为0.18至0.19），但由于样本量较小，未达到传统的统计显著性阈值。较大的效应量表明这些差异可能在临床上具有意义，未来更大样本量的研究可能会确认其统计显著性。
S1RM组增加了1.4公斤的肌肉质量（95%置信区间：+0.52至+2.28公斤），而应用程序组增加了1.2公斤（95%置信区间：+0.45至+1.95公斤），同时减少了3.4公斤的脂肪质量（95%置信区间：?5.62至?1.18公斤）。应用程序组脂肪质量减少的置信区间包括了零，表明该组内的变化在统计上不显著。

4.4 S1RM组的力量增益
S1RM组在所有七项锻炼中估计的最大力量（间接1RM）都显示出显著增加，改善幅度在14.9%至22.0%之间。其中腿部伸展（22.0%）和肩部推举（20.0%）的改善最为显著，表明下肢和肩部肌肉可能对渐进性负荷方案反应特别好。

4.5 遵从性和出勤率
两组的高出勤率（S1RM组：91.72%；应用程序组：88.64%）表明它们很好地遵守了规定的锻炼频率。在12周的干预期间，两组均未报告任何不良事件。

4.6 限制
必须承认几个限制。首先，样本量较小（每组10人），并且是由参与者可用性决定的，而不是基于预先计算的统计功效。这限制了我们检测小到中等差异的能力，也可能解释了为什么一些具有较大效应量的交互作用未达到统计显著性。
其次，研究仅包括男性参与者，因此无法将结果推广到女性。未来的研究应包括女性参与者，以评估观察到的效果是否在性别间具有一致性。
第三，本研究没有监测或控制参与者在整个干预期间的饮食摄入。饮食习惯是决定体成分变化的已知因素，特别是对于脂肪质量的减少[18]。缺乏饮食控制意味着观察到的一些变化——尤其是在体重和脂肪量方面——可能部分归因于能量摄入的变化，而不仅仅是运动干预本身。未来的研究应包括饮食评估（例如，食物频率问卷或饮食回顾），以分离出训练方案的独立效果。

第四，S1RM方案结合了多个组成部分：(a) 使用Brzycki方程进行的间接1RM估计，(b) 基于估计1RM百分比的个性化负荷处方，(c) 逐步增加负荷，以及(d) 专业监督。因此，无法将间接1RM方法本身的具体贡献与整个干预措施区分开来。S1RM组观察到的益处可能是由于专业监督、结构化的训练进度，或是这些因素的综合作用，而不仅仅是估计方法本身。

第五，本研究没有评估动机、自我效能或运动乐趣等心理或行为变量，这些变量可能会影响患者的依从性和长期结果。

4.7. 实际意义

尽管存在这些局限性，我们的发现对从事肥胖人群锻炼工作的专业人士具有实际意义。S1RM方案为肥胖人群的力量训练提供了一种安全、有效且个性化的方法，特别是在减少中心性脂肪方面。腰围和臀围（两个与心血管代谢风险相关的临床指标）的显著交互作用表明，在这些特定结果上，受监督的、科学制定的训练方案比算法生成的程序更有价值。

对于从业者来说，使用Brzycki方程的间接1RM方法提供了一种实用的替代直接最大力量测试的方法，消除了受伤风险，同时实现了个性化负荷的处方。这在临床和健身房环境中尤为重要，因为直接测试的资源可能有限。

对于无法接受监督训练的人来说，移动应用程序可能是一个可接受的替代方案，因为它们也在大多数结果上产生了显著的改善。然而，S1RM方案在减少中心性脂肪方面的优越效果表明，当条件允许时，专业监督和个性化负荷处方可以提供额外的价值。

5. 结论

本研究比较了基于间接1RM估计的监督力量训练计划（S1RM组）与移动应用程序生成的训练计划（App组）在肥胖男性成人中的效果。主要结论如下：

1. 两种干预措施都有效：经过12周的训练后，S1RM组和App组在体重、BMI、肌肉质量百分比、腰围和臀围方面都显示出显著改善，表明无论是受监督的还是基于应用程序的结构化力量训练都能改善肥胖人群的身体组成。

2. S1RM方案在减少中心性脂肪方面更有效：组与时间的交互作用显示S1RM组在腰围（p = 0.001, p = 0.45）和臀围（p < 0.001, p = 0.92）方面具有优势，效应量较大且置信区间不重叠。两组之间在内脏脂肪方面也存在显著差异（p = 0.040, p = 0.21）。

3. 趋势表明S1RM方案在肌肉和脂肪量方面更有效：虽然统计上不显著，但S1RM组在肌肉质量（p = 0.057, p = 0.19）和脂肪量（p = 0.080, p = 0.19; p = 0.096, p = 0.18）方面显示出改善趋势，效应量较大，这表明其具有临床相关性，需要在更大规模的研究中得到验证。

4. S1RM组的力量增长显著：所有七项运动中，估计的1RM增加了14.9%-22.0%（p < 0.01），证明了间接方法在逐步增加负荷处方方面的有效性。

5. 间接1RM方法是安全的：没有报告不良事件，证实了Brzycki方程在肥胖人群中是直接最大力量测试的安全替代方案。

总之，与基于移动应用程序的训练计划相比，受监督的S1RM方案在减少中心性脂肪（腰围和臀围）和内脏脂肪方面表现出更优的效果，效应量较大且具有临床意义。两种干预措施都改善了整体身体组成，表明在无法进行监督的情况下，移动应用程序可能是一个可接受的替代方案。然而，专业监督和个性化负荷处方带来的额外好处——尤其是在降低心血管代谢风险方面——支持在肥胖人群中应用间接1RM估计方法。这些发现为肥胖人群的安全有效力量训练提供了更多的证据，并为希望优化该人群训练处方的锻炼专业人士提供了实用指导。