高強度間歇訓練對肥胖人群體適能影響的研究進展

王 琦，朱 磊

高強度間歇訓練對肥胖人群體適能影響的研究進展

王 琦，朱 磊

曲阜師范大學體育科學學院，山東 曲阜，273165。

高強度間歇訓練作為一種省時高效的訓練方法，不僅能改善胰島素敏感性和血脂，為預防和治療一些慢性代謝病提供可行的方法，而且可以增強機體心肺功能、降低體脂，從而更好地促進健康。并且隨著其安全性得到進一步證實，HIIT開始受到不同人群越來越多的關注。本文就高強度間歇訓練（HIIT）對肥胖人群以及普通健康人群的影響進行綜述，以期了解HIIT的機理，展望高強度間歇訓練運動的研究前景，為HIIT有益于不同人群的健康提供更多重要依據(jù)。

高強度間歇訓練；肥胖；健康；安全性

世界衛(wèi)生組織（WTO）指出，身體活動不充足是影響全球人口死亡率上升的重要原因之一。隨著人民生活節(jié)奏加快，人們逐漸進入一種靜態(tài)的生活模式，這種生活模式是導致人們發(fā)生肥胖的根源，處于該模式下的人們普遍缺乏體育鍛煉的時間[2]。高強度間歇訓練（High-Intensity Interval Training，HIIT）可能是解決這個問題的關鍵，研究發(fā)現(xiàn)，HIIT能夠改善胰島素敏感性和降低血脂[3]，這對肥胖人群的減脂提供了有利條件。相比于肥胖人群，普通健康人群對HIIT的適應性刺激往往要優(yōu)于傳統(tǒng)中等強度持續(xù)訓練（Moderate-Intensity Continuous Training，MICT）。健康人群在HIIT中可以提供與MICT相同甚至更高的適應性反應，并可以縮短時間的投入[14]。當然，對HIIT最顯著的適應性反應是提高心肺耐力，特別是一些長期處于久坐不動的人群，效果更加明顯。

1 高強度間歇訓練

HIIT是一種以大于等于無氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)的負荷強度進行多次持續(xù)時間為幾秒到幾分鐘，并且每兩次練習之間安排使練習者不足以完全恢復的靜息或低強度練習的訓練方法[1]。起初，HIIT主要應用于專業(yè)的競技體育領域，面向的人群主要是一些高水平運動員，不過由于HIIT具有高效省時的特點，使得其受到大眾健身領域的關注。雖然，就目前來說，在大眾健身領域中，傳統(tǒng)MICT更易被人們接受。但隨著HIIT相關研究的不斷深入，越來越多的人開始使用這種方法進行訓練，比如減脂訓練。常見的HIIT主要分為器械和徒手兩種，器械可采用腳踏車，徒手可使用開合跳、波比跳、登山等動作進行訓練，日本學者tabata在一次訓練中，使受訓者以170%最大攝氧量（VO2max）的負荷強度持續(xù)訓練20s休息10s為一組，完成4組即為一次完整的HIIT。因此，相比于MICT，HIIT可以節(jié)約更多的時間，但對于HIIT的減脂效果是否比MICT更好還有待更深入的研究。

2 HIIT對肥胖人群的影響

2.1 HIIT可有效改善胰島素敏感性

2型糖尿?。═2DM）是糖尿病中最為常見的類型，患者癥狀主要為胰島素敏感性降低，自身血糖調節(jié)出現(xiàn)障礙，從而導致T2DM的發(fā)生，有研究顯示肥胖可能是引發(fā)T2DM的重要誘因[4]。運動是治療肥胖的有效途徑，同時也是預防與治療T2DM改善血糖濃度的重要手段。目前來說，能夠最有效改善血糖濃度，降低T2DM風險的運動方式還尚未確定。但是，有研究表明，定期進行身體活動訓練可以改善血糖濃度和有效預防T2DM[6]，并且訓練強度的大小可能與胰島素敏感性有直接的關系[7]。因此，對于T2DM病人來說，HIIT可能是治療的較好選擇。不過，目前來說身體活動與預防T2DM確切的機制還需要進一步研究。

關于HIIT改善胰島素敏感性的機制，有研究表明[8]，骨骼肌是用餐后攝取葡萄糖的主要組織，而胰島素敏感性的改善可能意味著骨骼肌攝取葡萄糖的能力改善。而HIIT可激活大量肌肉做工，提高糖原的分解與合成機制，這使得肌肉纖維需要補充大量碳水化合物儲存，并在代謝應激作用下的肌肉收縮使糖原快速降解[9]，從而改變多種糖原相關蛋白的結合，進而調節(jié)骨骼肌胰島素的敏感性。Terada[10]等人發(fā)現(xiàn)，在12周的訓練中，與MICT相比，HIIT能夠使血糖更加急劇的降低。這可能是訓練中，肌纖維受到較大刺激并迅速消耗肌糖原，從而促使更大強度運動后機體增強了對胰島素敏感性。一般在一次運動后，機體增強對胰島素的敏感性時間一般約為24h至48h。還有研究表明，重復3次持續(xù)時間為1min的劇烈運動，連續(xù)兩次運動之間休息20s為1組，重復練習3組，每周1次。結果表明，持續(xù)練習6周，即可顯著改善超重男性的血糖濃度，提高胰島素敏感性[11]。因此，HIIT可能是一種改善胰島素敏感性[5]的有效訓練方法。

2.2 HIIT可有效改善血脂異常

血脂含量可以反映機體的脂代謝情況，是衡量人體是否健康的重要指標，血脂四項主要包括總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）。眾所周知，肥胖患者大都具有缺乏運動和運動耐受性下降的特點，而這可能是導致其脂代謝發(fā)生紊亂，影響健康的重要原因。HIIT的省時高效性或許可以幫助肥胖患者解決這一難題。運動可有效降低肥胖患者的TC、TG、LDL-C水平，提高患者的HDL-C水平。同時Ferguson也表示12]，HDL-C水平可能與運動的時間與強度具有相關性。不過，在王京京[13]的實驗中，HIIT與MICT組HDL-C水平并沒有顯著性差異，但TC濃度顯著降低。更有趣的是，HIIT組LDL-C水平在訓練前后無顯著性差異，而MICT組卻可以達到顯著性降低的效果。因此，以上研究結果表明，HIIT能夠降低TC濃度是可以確定的，但在改善TG、LDL-C、HDL-C方面還需要進行更多的研究。

3 HIIT對普通健康人群的影響

3.1 HIIT可有效降低腰臀比

腰臀比是腰圍與臀圍的比值，其中腰圍是反映皮下或內臟脂肪含量的重要指標。腰臀比非正常增大，會增加慢性代謝病的發(fā)病率，影響人體健康。當然隨著全民健身的開展，人們在注重健康的同時也越來越注重塑造健美的身材，而相比于傳統(tǒng)MICT，HIIT展現(xiàn)出有效降低皮下脂肪和內臟脂肪含量的特性[13]的同時，節(jié)省了大量的時間，因此受到更多人的關注。Trapp[15]等人，將隨機分為兩組的8對年輕女性分別進行為期15周的MICT和HIIT計劃。HIIT組進行每周3次20min的訓練，MICT組進行40min的訓練。結果表明，總能量消耗相似的情況下，相比于MICT組，HIIT組女性皮下脂肪減少更多，并且HIIT組所用時間更少。這為普遍缺乏鍛煉時間的大眾群體提供了良好的解決方案。另外，內臟脂肪也是影響腰臀比的一項重要因素。甚至有研究表明，與整體肥胖相比，內臟與心血管疾病風險相關性更高[16]，內臟脂肪的減少有利于降低動脈粥樣硬化等心血管病的風險。Ohkawara等人[17]的實驗計算出減少內臟脂肪所需要有氧運動的最佳劑量為每周3780千卡。他表示，如果使用傳統(tǒng)MICT（例如蹬腳踏車），在適度的強度下需要進行維持1周的每天1h的運動，而HIIT的則只需要每周僅鍛煉1h就可達到此效果，這大大節(jié)省了人們的時間。與此同時，Donnelly等人[18]也進行了相關的研究，他發(fā)現(xiàn)在為期16個月的訓練中，與MICT相比，HIIT減少內臟脂肪的效果相對更好，而且所需的時間也更少，不過HIIT減少內臟脂肪主要發(fā)生在前6周內，6周后腰圍不再減少。因此，我們可以看出，HIIT的效果可能與MICT相似，都能夠一定程度的促進人機的健康，但HIIT可以為人們節(jié)約更多的時間，更高效的達到塑形健美的效果。

3.2 HIIT可有效改善心肺耐力

心肺耐力是衡量一個人是否健康的重要指標。最大攝氧量（VO2max）是衡量心肺耐力的重要指標，雖然VO2max主要由基因決定，但心臟中O2的運輸和外周骨骼肌中O2氧化能力同樣是提高機體VO2max的重要因素[19]。相關研究表明，高低強度交替的HIIT能夠使機體對氧氣需求的改變產生適應性，從而提高O2運輸和外周骨骼肌O2氧化的能力，提高VO2max[20]。Talanian等[21]在實驗中發(fā)現(xiàn)，HIIT可以顯著提高機體有氧能力，他們使用氧化酶β作為線粒體體積的標記物來顯示HIIT所改變的線粒體量，結果表明線粒體量明顯增多，顯著改善機體有氧能力[22、23]，而有氧健康是證明機體健康的重要預測因子[24]，因此，這也間接證明HIIT有利于促進機體的健康發(fā)展。

也有學者認為，HIIT是預防和治療心血管疾病、改善心臟功能的重要方法，例如：提高心輸出量[25]、降低血壓[26]、提高心肌灌注能力[27]、改善心臟細胞代謝等。特別是老年人群，機體組織的功能逐漸下降，其中包括最大心率的降低，導致心輸出量的減少和心臟細胞代謝降低等問題[25]。不過，在最近的數(shù)據(jù)研究中表明，HIIT確實可以在改善心臟功能方面為人們提供多項益處[28]，其主要原因是HIIT能夠促使心肌細胞線粒體脂肪酸進行更好的氧化和代謝[29-33]。Maxim[34]在實驗中發(fā)現(xiàn)，HIIT顯著增強心臟毛細血管的密度，而這是提高心肌代謝的重要特征，因為足夠大的毛細血管密度能夠允許更多的氧氣輸送到心臟，從而改善心臟代謝[35]。

綜上所述，HIIT不僅能夠提高機體VO2max，增加有氧能力和無氧能力，也能夠改善心臟功能，提高心臟代謝能力，從而達到促進心肺耐力的目的。

4 HIIT的安全性

HIIT屬于劇烈運動，劇烈運動與風險的增加具有一定的相關性。因此HIIT的安全性方面的問題主要集中在心血管病和慢性代謝病等人群，特別是一些患有急性心血管病的患者，高強度的身體活動會急劇和短暫的增加急性心肌梗死和心源性猝死的風險，這在HIIT的實施過程中是一個主要障礙[36]。Rognmo等人對MICT和HIIT期間發(fā)生的心血管不良事件（AEs）進行了總結分析，486名心血管（CAD）患者中出現(xiàn)了3例AE[37]。結果表明，HIIT僅出現(xiàn)2次非致命性心臟驟停，MICT則出現(xiàn)1次致命性心臟驟停，雖然HIIT的AE風險相對高于MICT，但絕對數(shù)量極低。Rognmo等[38]研究了5000名患有CAD超過7年并對HIIT感興趣的患者，其中僅有1例出現(xiàn)了非致命性心臟病。Hannan[39]及其同事對共計953名CAD患者（465名進行HIIT干預，488名進行MICT干預）進行了所有AE的系統(tǒng)研究，其中包括與運動無關的事件，結果顯示沒有死亡或重大心臟問題出現(xiàn)，并且相比于HIIT，MICT干預出現(xiàn)的AE更多。

當然，也有一些學者猜測，老年患者使用HIIT是否會增加其AE的風險。作者[40]在實驗中采用1117名平均年齡61±5歲的患者隨機分組進行HIIT和MICT（547名患者接受HIIT，570名患者接受MICT，），HIIT組BMI為27.7±2.0kg/m2，MICT組BMI為28.1±2.2kg/m2。結果顯示，兩組患者BMI均顯著降低，HIIT組僅出現(xiàn)3例AE而MICT組也有1例出現(xiàn)。當然，運動期間發(fā)生AE的風險與以下幾個因素有關：病理特征、相關癥狀的穩(wěn)定性、患者的年齡和運動史等。因此，這增加了HIIT是否是引發(fā)患者發(fā)生AE原因的辨別難度。不過，目前還沒有證據(jù)表明HIIT對一些特定的患者特征（比如年齡偏大）是不安全的，因此，確切的機制還需要進一步的研究。

5 總結與展望

綜上所述，HIIT因其省時高效的特點故在大眾領域受到廣泛關注，HIIT在減脂方向的影響更是研究的熱點。隨著研究的深入，HIIT在改善胰島素敏感性、血脂、心肺耐力等方面發(fā)揮作用，成為肥胖人群的新選擇，不過在與傳統(tǒng)MICT減脂效果的優(yōu)劣性方面仍需要進一步考量。另外，在安全性方面，HIIT也得到了初步的確認，這也為人們進一步利用提供了有力保障。目前，關于HIIT的各項研究還處于發(fā)展階段，無論是與傳統(tǒng)MICT之間的關系，還是對人體成分的改善情況，甚至是其安全性和療效都需要進行更多的研究評估。但是對于那些想要進行減脂的人群，HIIT可能是一項值得嘗試的訓練方法。

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Research Progress on the Effect of High-intensity Interval Training on Group Fitness of obese People

WANG Qi，ZHU Lei

College of Physical Education and Sports Science, Qufu Normal University, Qufu Shandong, 273165, China.

As a time-saving and efficient training method, high-intensity interval training can not only improve insulin sensitivity, improve blood lipids, but also provide a feasible method for preventing and treating some chronic metabolic diseases, and can enhance the body's cardiopulmonary function and reduce body fat. Thereby better promoting health. And as its security is further confirmed, HIIT is beginning to receive increasing attention from different groups of people. This article reviews the impact of high-intensity interval training (HIIT) on general healthy people and obese overweight people, in order to understand the mechanism of HIIT, and to look forward to the research prospects of high-intensity interval training exercise, which provides more important benefits for HIIT to benefit different groups of people. in accordance with.

High intensity interval training; Obesity; Health; Safety

G804.3

A

1007―6891（2019）06―0042―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.06.11

2019-06-19

2019-07-10

1.中國博士后科學基金面上項目（2017M622161）；2.山東省研究生教育創(chuàng)新計劃（SDYY16089）。