發(fā)展HIIT改善大學生心肺功能的可行性分析

張潮

發(fā)展HIIT改善大學生心肺功能的可行性分析

張潮

通過文獻資料法分析近年來學生心肺功能下降的原因及嚴重性和HIIT的特點；運用Rev Man 5.3進行meta分析驗證HIIT對改善心肺功能的有效性。近年來國內(nèi)外學者通過對HIIT的研究發(fā)現(xiàn)，HIIT對于改善心肺功能有其獨特的優(yōu)勢，并結(jié)合現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)可以通過發(fā)展HIIT來改善大學生心肺功能，具有可行性及現(xiàn)實意義。

HIIT；心肺功能；可行性

心肺功能是體質(zhì)的一方面，反映了機體攝取、運輸和利用氧的能力，提高心肺功能是增強學生體質(zhì)的根本［1］。

1　大學生心肺功能下降的原因

引起大學生心肺功能下降的原因有很多，大致包括主觀和客觀兩大類原因。主觀方面：學業(yè)和就業(yè)的壓力。作為學生，有很多課程需要學習和實習。為了將來能找個滿意的工作，提升自我競爭力，在學校學習備考各種證等，需要花費大量時間從而減少了參與運動的時間。再者有些學生怕苦、怕累。客觀方面：科技的快速發(fā)展，使得一部分大學生沉迷于網(wǎng)絡(luò)而不能自拔；網(wǎng)購的快速發(fā)展，各種快遞、外賣充斥著校園，很多學生以網(wǎng)上訂餐叫外賣的方式取代了去餐廳就餐；各種代步工具的普及，更多的學生選擇乘坐校園大巴去；去教室用乘電梯取代了爬樓梯。這只是冰山一角。科技的發(fā)展從某種層面上解放了人力。但是隨著時間的推移，作為高級動物的人類，到了僅需要操縱遙控器就行的時代，人類作為動物的基因就會退化。

體力活動嚴重不足，是心肺功能下降的直接因素。相對缺乏有效的運動指導和思想教育引導是間接因素。同時近20年來我國學生中出現(xiàn)的既不覺得自己體質(zhì)下降又不因之產(chǎn)生危機感的“燈下黑”現(xiàn)象日益嚴重［2］，學生對自己的體質(zhì)狀況缺乏認識，對體質(zhì)下降也沒有危機感。不過很多人更關(guān)注自己的體重，注重外界對自己身材的看法。所以，在某種方面可以借助“減肥塑型”的噱頭想方設(shè)法讓學生動起來。通常健康指南推薦的運動方案是每周不低于150min的中等強度運動，這可能對于大部分學生很難付諸實踐，而且這種運動相對乏味，很難引起學生的興趣和發(fā)揮運動的效果。目前，重要的問題是找到和應用一種有效改善心肺功能，且能夠迎合學生特點和現(xiàn)狀要求的運動方式。

2　HIIT改善心肺功能的可行性分析

結(jié)合HIIT的特點及大學生心肺功能的現(xiàn)狀和迫切性進行綜合分析。HIIT對于改善心肺功能具有時效性、普適性、相對安全性和趣味性，而目前大學生的心肺功能下降涉及到很多問題，要求需迫切改善心肺功能。

2.1H IIT對心肺功能的改善作用——有效性

近年來很多學者關(guān)注HIIT對大眾心肺功能的改善作用。HIIT沒有固定的模式，通常是重復幾組短時間（幾秒到幾分鐘）的高強度（90%VO2max左右）運動，同時配合一定時間的間歇［3-4］。HIIT花費較少的時間就能取得與中等強度持續(xù)運動（CMT）相似或更好的效果［3］。在此，通過搜集前人的實證性研究（文獻納入和剔除標準如表1），共27篇文獻（文獻特征等見表2）進行meta分析，比較HIIT與不運動組（CON）和CMT對大學生人群心肺功能的影響，證明HIIT對改善心肺功能的有效性。心肺功能的評價通常用最大攝氧量（VO2max）來表示，VO2max是反映機體心肺功能的綜合性指標，具有很好的代表性。

表1　文獻納入和剔除標準

表2　研究特征、運動干預特征、Jadad評分值

（續(xù)表2）

2.1.1HIIT與CON對VO2max的影響

表3　HIIT對VO2max的影響

結(jié)果如表3所示，HIIT對VO2max的提高具有顯著性效果（p＜0.01），相對于CON提高5.63mL·Kg-1·min-1，且各研究不具有異質(zhì)性（p=0.06，I2=39%）。

2.1.2HIIT與CMT對VO2max的影響

HIIT與CMT對VO2max的對比影響研究有28項，其結(jié)果如表4，結(jié)果表明HIIT對VO2max的改善效果較CMT高出0.81ml·kg-1·min-1，結(jié)果具有統(tǒng)計學意義（p＜0.05），同樣各研究異質(zhì)性為0。

表4　HIIT與CMT對VO2max的影響

結(jié)合以上結(jié)果可知，HIIT對VO2max的改善具有可觀的效果，同時對比CMT結(jié)果仍表明HIIT略勝一籌。所以，HIIT 對VO2max即心肺功能的改善效果毋庸置疑。從效果上來說可以作為CMT的一種有效替換方式。

2.2H IIT能應對改善大學生心肺功能緊迫性的困境

心肺功能擔負著機體后勤的任務(wù)，決定著神經(jīng)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等的正常運轉(zhuǎn)，得以應對內(nèi)外界刺激?，F(xiàn)在學生心肺功能低下，以至于跑兩步就大喘氣，如此差的心肺功能只能勉強維持基本的生活需要。最近一項庫珀研究中心的縱向研究顯示，低心肺耐力的男性中，心肺耐力越低全因死亡率越高，同時建議該人群心肺耐力水平每提高1MET，其死亡風險可大約下降20%［32］。大學生是國家發(fā)展的寶貴資源，縱使價值黃金，如果其有效壽命不能保證，也是意義不大的。改善心肺功能是預防心血管疾病發(fā)生的重要舉措，國家和民族需要發(fā)展，但是發(fā)展的擔子應該交給具有鋼鐵般身體和精神的接班人，而不是“病秧子”和“藥罐子”。當前國家的發(fā)展取得了豐碩的成果，但是表面上的和平發(fā)展局面掩飾著國家的內(nèi)憂外患，中國現(xiàn)在所面臨的問題與困境不是人們看到的那樣簡單，中華兒女應時刻準備著。大學生體質(zhì)問題必須解決，解決體質(zhì)問題需從改善心肺功能入手［1］。

最近，美國一項研究顯示，低體力活動的年輕人到中年后認知功能容易變差［33］。通過規(guī)律的運動能改善血液循環(huán)，HIIT同樣有改善血液循環(huán)的功效，進而可以改善大腦的認知功能。對青少年心肺功能的前瞻性研究表明，保持或改善心肺功能處于較高水平，有利于提高學業(yè)水平［34］。

通常推薦的運動內(nèi)容都是持續(xù)的、長時間（30min以上）的中等強度運動，這可能會影響人們的運動參與，不過，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)HIIT同樣能產(chǎn)生或優(yōu)于CMT對健康人群［14-18，20-22，27，29，31］和疾病人群［35-36］產(chǎn)生的結(jié)果。 HIIT具有改善心肺功能的時效性，在兩種運動產(chǎn)生相同的結(jié)果的前提下，HIIT最大的特點就是花費較少的時間。有研究表明12天的HIIT就能顯著改善未經(jīng)訓練男青年的VO2max，結(jié)果顯示HIIT和CMT組VO2max分別提高4.5±8.98ml·kg-1·min-1、1.8±7.93ml·kg-1·min-1，且二者具有顯著性差異（p＜0.001）［27］。在另一項研究中發(fā)現(xiàn)HIIT和CMT兩種運動形式引起相似的骨骼肌和心血管功能的改善時，1周運動負荷和時間HIIT比CMT分別少了90%和67%［3］。在14天的運動周期中進行6天HIIT運動，其總共的運動時間只有2.5h，高強度運動僅15min，結(jié)果顯示HIIT明顯提高未經(jīng)過訓練個體的運動能力［37］。每周3天，僅僅2周，HIIT能提高骨骼肌有氧能力和線粒體酶含量，標志著VO2max的改善［38-39］。血管功能通常隨著年齡增長出現(xiàn)功能下降、結(jié)構(gòu)變化而引起局部損傷。傳統(tǒng)的CMT對血管有一定的改善效果，同樣有研究表明HIIT對外周血管結(jié)構(gòu)重塑和功能改善也有良好的效果［40］。

最近Logan G R等學者通過8周試驗，檢驗HIIT對低體力活動男性青少年是否存在量效關(guān)系，每周進行2次HIIT和1次抗阻運動，結(jié)果顯示心肺功能和體成分得到明顯改善，而未觀察到運動總量與各項指標之間的量效關(guān)系，說明HIIT配合少量的抗阻訓練需要較少的次數(shù)就能獲得良好效果［41］。來自挪威HUNT研究機構(gòu)的流行病學的證據(jù)顯示，僅僅進行1 周1次HIIT就能明顯降低患心血管疾病的風險［42］。

總的來說，HIIT對心肺功能及心血管功能有明顯改善作用，如VO2max、內(nèi)皮功能、外周血管的結(jié)構(gòu)重塑和功能改善、骨骼肌的有氧代謝能力作用顯著，同時對個體的運動表現(xiàn)（運動持續(xù)時間、耐受運動強度等）提高也明顯。所需運動時間和運動量卻顯著少于CMT，是一種高效的運動方式，能夠為改善大學生心肺功能做出成績。

2.3H IIT更廣泛的適應不同場所和環(huán)境——普適性

HIIT通常以跑步和騎功率自行車為主要運動方式，Gill等［18］學者通過試驗對比HIIT和CMT對有氧能力和骨骼肌耐力的影響時，HIIT采用burpees（立臥撐跳）、跳躍、登山（俯臥提膝）、深蹲的動作組合。結(jié)果顯示HIIT和CMT對VO2max分別提高了8%和7%；同時只觀察到HIIT組上下肢和軀干力量得到不同程度的提高。HIIT受場地設(shè)施限制較小，可以根據(jù)自己的條件自行或者由專業(yè)人士設(shè)計方案，使之符合個人的條件、興趣愛好、同時能保證其高效性和安全性。運動場所可以選擇室內(nèi)或者室外，可以利用操場、樓梯、自行車、瑜伽墊等。很多HIIT組合簡單易行，可以在一些條件差的地區(qū)發(fā)揮不錯的健身價值，部分彌補體育條件落后、設(shè)施跟不上造成的損失。面對日益嚴峻的空氣環(huán)境，霧霾的蔓延，使得在室外健身效果較差。大氣污染給人體心肺功能和有氧代謝能力均帶來不良影響，且大氣污染對運動人群呼吸系統(tǒng)的危害明顯大于不運動的普通人群［43］。同時，在我國某些地區(qū)，由于天氣原因（如：降雨、降雪、霧霾等）并不能保證人們在室外進行充足的運動。

2.4H IIT的安全性和易接受性

HIIT的安全性可能會引起人們的擔心，國內(nèi)外學者不僅有對健康［14-31］、久坐［9-13］人群進行 HIIT的干預試驗，同樣對于超重肥胖［5-8］、冠心?。?4-45］、代謝綜合癥［46］、糖尿?。?7-49］、心衰［36］人群有臨床試驗，結(jié)果均表明HIIT對心血管系統(tǒng)有改善作用，且未報道受試對象出現(xiàn)嚴重不良反應。提示，HIIT的安全性和接受性都初步得到證實，而且由于其運動時間較短，相對來說更容易堅持［50］。任何一種運動項目都不能保證絕對的安全，但不能因此而因噎廢食。當然，在進行HIIT前，最好做些檢查或者逐步提高運動強度，有個過渡的過程，同時做好必要的準備活動。

HIIT通過高強度的運動，能夠?qū)C體產(chǎn)生必要的刺激，通過間歇使機體有個恢復的時間，以應對下次的挑戰(zhàn)。運動有張有弛，提高運動的變化性，避免單一強度的枯燥。研究者需要不斷探索HIIT的不同方案，以期提供HIIT的最優(yōu)組合。同時要加大不同運動動作組合的研究，或者設(shè)計將HIIT植入游戲中增加運動的趣味性。有研究表明在運動的過程中HIIT相對于CMT能產(chǎn)生更多的愉悅感［51］，使得人們在運動的過程中不會感到太枯燥。同時有研究表明HIIT具有較好的減肥功效［7-8］，這可能對于部分學生有較大的吸引力，有利于運動的參與和培養(yǎng)運動的習慣。目前，對于HIIT的趣味性和易接受性需要挖掘，比如如何結(jié)合游戲而不失其效果，這也是一個在高校發(fā)展HIIT改善心肺功能的挑戰(zhàn)。

總的來說，HIIT作為一種新型的大眾健身的方式對心肺功能的改善有其獨特的效果，同時也需要一個慢慢植入普通大眾健身處方的過程。對HIIT改善VO2max的SWOT分析（表5），表明HIIT未來在大學生人群發(fā)展必定會有一段來自自身劣勢和外界挑戰(zhàn)曲折道路，不過憑借著其自身優(yōu)勢和外界機遇，HIIT會披荊斬棘，帶給人們希望的結(jié)果。HIIT不只是簡單的停留在改善心肺功能方面，通過提高學生的運動能力，使學生能跑的更遠、參與更多的運動項目，這對于學生是種進步和肯定，能夠提升學生參與運動的自信。HIIT更重要的是要充當一種“激活器”的作用，激發(fā)和引導學生的運動潛能和習慣。

表5　HIIT提高VO2max的SWOT分析

3　小結(jié)

當前大學生心肺功能低下問題很嚴重，需盡快采取有效措施。綜合已有的對HIIT研究進行meta分析，初步得出結(jié)論，HIIT能有效地改善大學生的心肺功能，同時相較于中等強度的運動也表現(xiàn)出對心肺功能影響的優(yōu)勢——效果更好、花費較少的時間、對運動場所和環(huán)境要求不高、動作簡單、易接受等。綜合HIIT特點和心肺問題的迫切性進行分析，通過發(fā)展HIIT來改善大學生心肺功能具有可行性和現(xiàn)實意義。HIIT不只是為了改善心肺功能，同時更重要的是調(diào)動學生運動的積極性，引導學生從久坐或者網(wǎng)絡(luò)中走出，養(yǎng)成運動的習慣，培養(yǎng)健康的生活方式。國內(nèi)對HIIT的實證性研究太少，需要進一步研究，不過現(xiàn)階段可以在大學生人群中逐步開展，HIIT還有很長的發(fā)展之路要走。

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Feasibility Analysis of HIIT Development to Improve College Students'Cardiopulmonary Fitness

ZHANG Chao

The causes and severity of the decline in cardiopulmonary fitness in recent years and the characteristics of HIIT were analyzed by means of literature data analysis.Rev Man 5.3 was used to carry out meta analysis to demonstrate the effectiveness of HIIT on improving cardiopulmonary fitness.Scholars around the world，in recent years，through research on HIIT found its unique advantages on improving cardiopulmonary fitness，and combining it with the status quo analysis found that through the development of HIIT to improve college students'cardiopulmonary fitness is feasible and of practical significance.

HIIT；cardiopulmonary fitness；feasibility

G804.7

A

1003-983X（2016）08-0707-06

2016-06-14

張潮（1980-），男，江蘇新沂人，碩士，講師，研究方向：體育教育.

南京理工大學紫金學院，江蘇 南京220046 Zijin College，Nanjing University of Science and Technolog，Nanjing Jiangsu，220046