高強度間歇訓(xùn)練對人體健康體適能的影響綜述

蘇洋洋

高強度間歇訓(xùn)練對人體健康體適能的影響綜述

蘇洋洋

福建師范大學(xué)，福建 福州，350117。

近年來作為一種省時有效且易于堅持的運動方式，高強度間歇訓(xùn)練非常受大眾歡迎。通過綜述前人研究發(fā)現(xiàn)高強度間歇訓(xùn)練不僅能夠明顯改善普通人群的健康體適能，進而提高大眾健康狀況，而且其對一些特殊人群的健康體適能改善也有一定的促進作用，但是需由專業(yè)人士根據(jù)個體自身狀況制定高強度間歇訓(xùn)練方案并指導(dǎo)實施。另外高強度間歇訓(xùn)練對人體健康體適能影響的內(nèi)在機制仍需深入研究。

高強度間歇訓(xùn)練；健康體適能；心肺適能；體成分；肌肉適能；柔韌適能

高強度間歇訓(xùn)練（High-intensity Interval Training，以下簡稱HIIT）作為在競技體育領(lǐng)域應(yīng)用了數(shù)十年的重要訓(xùn)練理念和方法，其對提高運動員運動能力和成績的效果，已被眾多實例所證實。由于HIIT具有運動強度較大（≥無氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)），出于安全因素考慮，其在數(shù)年前很少出現(xiàn)在普通民眾的健身活動中。隨著研究深入，發(fā)現(xiàn)HIIT具有高強度運動期時間短（一般為10s-5min），且每兩次高強度運動之間的間歇期通常表現(xiàn)為較低的運動強度或完全休息的形式，間歇的時間從幾秒到幾分鐘不等特點[1,2]。并且可通過間歇期避免不適癥狀的出現(xiàn)，它對于普通健身人群甚至心臟疾病人群都是安全且省時有效的訓(xùn)練方法[3,4]，且更容易被接受并完成。因此HIIT正逐漸成為大眾的新寵。運動健身是身體健康的必要條件之一，而健康體適能能夠充分地反應(yīng)身體的健康狀況，故本研究將從健康體適能視角綜述HIIT對心肺適能、身體成分、肌肉適能和柔韌素質(zhì)的影響，以探究HIIT方式的健身效果。

1 HIIT對健康體適能的影響

世界衛(wèi)生組織WHO對體適能（Physical Fitness，PF）的定義是指在應(yīng)付日常工作之余，身體不會感到過度疲勞，還有余力去享受休閑及應(yīng)付突發(fā)事件的能力[5]，美國運動醫(yī)學(xué)會ACSM認(rèn)為：體適能由健康體適能（Health-related Physical Fitness）和技能體適能（Skill-related Physical Fitness）組成。健康體適能是與健康有密切關(guān)系的體適能，包括心肺適能、身體成分、肌肉適能和柔韌性[6]。近年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)HIIT可適用于不同人群，并且可顯著改善普通民眾健康體適能，改善大眾身體健康。然而一些特殊人群在運用HIIT進行健身活動時應(yīng)該在專業(yè)人士的指導(dǎo)下進行，否則有可能得不到有效的健身效果。

1.1 HIIT對不同人群心肺適能的影響

心肺適能（cardiorespiratory fitness，以下簡稱CRF），也被稱為心血管機能或有氧能力，是指人體心臟、肺臟、血管、血液等組織的功能[7]。近年來，有大量研究表明較低水平的CRF和高風(fēng)險的心血管疾病發(fā)生率、全因死亡率、多種癌癥的發(fā)生率密切相關(guān)[8-11]。另外還有研究表明優(yōu)秀的耐力運動員的CRF要明顯高于其他項目運動員或普通人群[12]。故心血管機能的好壞不僅與普通大眾的健康有顯著關(guān)系而且還與耐力運動員的成績顯著相關(guān)。然而越來越多的研究表明HIIT對不同人群CRF的改善均有顯著的效果[13-19]。而目前能夠充分反映不同人群CRF的最主要指標(biāo)是最大攝氧量（VO2max）[4]，通常是用個體VO2max的大小反映一個人的CRF強弱，個體VO2max大表示個體CRF較強。

1.1.1 HIIT對普通健康人群CRF的影響 隨著HIIT進入公眾的視野越來越受到重視，目前很多研究者研究發(fā)現(xiàn)HIIT對普通人群健康具有一定的促進效果。如曹甍等人[20]通過Meta分析11篇文獻比較HIIT和中等強度持續(xù)訓(xùn)練（MICT）對健康成年人CRF的影響發(fā)現(xiàn)在健康成年人中，HIIT對CRF的改善要明顯優(yōu)于MICT，在提高健康成年人CRF方面效果更好。另外，王正[21]發(fā)現(xiàn)短期（6周）的HIIT就能提高青年健康男性的VO2max，明顯提高受試者的有氧能力。此外，Todd A.Astorino等人[22]對28名健康成年人（男女各14位）進行為期3周，每周3次的HIIT訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，實驗組中男女的VO2max均極顯著性提高，有氧能力增高。表明短期的HIIT就能提高健康成年人的CRF。還有研究對60名久坐少動健康成年男性分別進行6周，每周5次的HIIT和MICT干預(yù)，發(fā)現(xiàn)HIIT能夠顯著提高該組的VO2max且效果有優(yōu)于MICT組，HIIT組受試者的CRF也顯著高于MICT組和安靜對照組[23]。故HIIT能夠促進健康成年人的CRF，且效果要優(yōu)于MICT。而且每次進行HIIT所花費的時間也明顯少于MICT，較易堅持下去，所以在健康成年人這個群體中值得推廣HIIT，但是由于個體VO2max差異較大，因此，需根據(jù)個體VO2max設(shè)置適合自己的HIIT，這樣才能起到應(yīng)有的健身效果。

普通健康人群除健康成年人外，還應(yīng)包括普通健康青少年和老年人。然而在HIIT對這兩大群體有哪些益處的研究還比較少有報道，故這也有可能成為將來一個研究方向。

1.1.2 HIIT對特殊人群CRF的影響 該篇中所提到的特殊人群指的是一些患有慢性病如心血管疾病、糖尿病、肥胖癥和運動員這一特殊群體。近年來很多國內(nèi)外學(xué)者對一些慢性病患者進行HIIT，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)在專業(yè)人士的指導(dǎo)下HIIT同樣適用于心血管疾病、高血壓、糖尿病以及肥胖患者，并能夠提高他們的CRF。如Munk等人[24]對40名平均年齡為57歲的經(jīng)皮冠狀動脈支架術(shù)后患者進行6個月的功率自行車HIIT干預(yù)后，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，實驗組患者的VO2peak增加16.8%，心肺功能得到顯著改善，術(shù)后并發(fā)癥減少且在試驗期間未發(fā)生一位患者因運動干預(yù)方案出現(xiàn)不良反應(yīng)。另有研究對平均年齡為62.9歲的冠心病患進行HIIT干預(yù)10周，每周3次發(fā)現(xiàn)HIIT干預(yù)后該患者VO2peak增加17.9%，通氣量升高15.9%，有氧能力顯著提高[25]。Freyssin C等人[26]對平均年齡為54歲的心衰患者進行8周，每周3次的HIIT干預(yù)后發(fā)現(xiàn)心衰病人的VO2peak增加27%，有氧能力得到顯著改善，而且病人康復(fù)期時焦慮和抑郁也得到顯著改善。在對2型糖尿病患者進行HIIT干預(yù)后也發(fā)現(xiàn)病人的VO2peak顯著增加，有氧能力顯著改善[27，28]。此外對肥胖人群進行HIIT干預(yù)不僅可以起到減肥的效果，而且還可以改善肥胖者的CRF。如高思垚等人[29]通過Meta分析比較HIIT和MICT對中國超重或肥胖人群干預(yù)效果發(fā)現(xiàn)HIIT能夠顯著提高這類人群的VO2max而且效果要優(yōu)于MICT。韓涵[30]將43名青年肥胖女性（Fat%：38.6±3%）隨機分為HIIT組、MICT組和安靜對照組（CON），HIIT和MICT組受試者分別采用HIIT和MICT運動方案干預(yù)12周發(fā)現(xiàn)HIIT能夠提高VO2max并且改善受試者的有氧能力，生活質(zhì)量得到明顯改善。

HIIT最初就出現(xiàn)在運動員這一類特殊人群中，而在初期HIIT只是一種訓(xùn)練方式，主要用于耐力運動員的日常訓(xùn)練，提高運動員的耐力成績。然而HIIT對于提高運動員的CRF也是有顯著作用的。如張學(xué)領(lǐng)[31]對30名國家一級或二級青年男子籃球運動員進行為期4周的HIIT干預(yù)后發(fā)現(xiàn)HIIT顯著改善了其有氧能力以及間歇運動時外周骨骼肌的攝氧能力。分析其原因可能是HIIT更為顯著的促進I型和II型肌纖維產(chǎn)生結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)[32]，故推測，線粒體生物合成的增加是HIIT改善骨骼肌攝氧能力的主要因素[33]。再如孫慧賢[34]以山東青年女子籃球隊12名備戰(zhàn)2013年遼寧全運會的主力隊員為研究對象，并對該12名隊員進行為期2個月的HIIT訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)HIIT對提高女子籃球運動員的有氧能力具有明顯效果。

綜上所述，無論是普通健康人群，還是一些特殊人群如慢性疾病、肥胖患者和運動員在進行HIIT訓(xùn)練時均能顯著改善個體的CRF，HIIT對個體健康的改善起到顯著效果，同時還能改善一些特殊人群的生活質(zhì)量。但是為了使HIIT能夠起到應(yīng)有的效果，在制定HIIT訓(xùn)練計劃時需專業(yè)人士根據(jù)個體狀況制定適合自己的HIIT訓(xùn)練方案。然而由于HIIT對普通健康青少年兒童以及健康老年人CRF的研究較少，故這也將為后續(xù)研究提供一定思路。

1.2 HIIT對不同人群身體成分的影響

身體成分又稱體成分（body composition）是指機體內(nèi)的脂肪組織和非脂肪組織的含量及其在體重中所占百分比[35]。在目前體育領(lǐng)域中多研究運動訓(xùn)練對人體瘦體重（去脂體重）和體脂含量的影響進而對體質(zhì)健康的影響。身體成分也是衡量個體健康的一個重要指標(biāo)。

1.2.1 HIIT對普通健康人群身體成分的影響 目前研究HIIT對普通健康人群身體成分影響的文獻并不多，分析其原因可能是HIIT對肥胖人群的減脂效果較為明顯，故近年來很多學(xué)者研究HIIT對肥胖人群的健康及生活質(zhì)量的影響。雖然HIIT對普通健康人群身體成分的研究不多，但是也有研究表明在普通健康成年人群中運用HIIT訓(xùn)練，同樣具有減脂、增加瘦體重的作用。如王典[36]對30名身體健康狀況良好的在校女大學(xué)生進行HIIT訓(xùn)練10周，每周3次。將收集的數(shù)據(jù)進行組內(nèi)縱向?qū)Ρ确治觥⒔M間橫向?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)10周運動干預(yù)后HIIT組受試者的BMI、腰圍、臀圍、腰臀比均低于干預(yù)前，HIIT組受試者的BMI下降率、腰圍下降率、臀圍下降率、腰臀比下降率均高于對照組，并且HIIT組受試者的體重、體脂率和脂肪量顯著下降，瘦體重顯著增加。同樣李曉晨[37]對23名身體健康的碩士研究生進行為期8周的HIIT干預(yù)發(fā)現(xiàn)受試者的腰臀比、BMI和體重均較HIIT干預(yù)前降低，故8周的HIIT運動干預(yù)對碩士研究生身體成分的影響具有顯著作用。國外也有研究表明HIIT訓(xùn)練可顯著降低健康女性身體脂肪含量以及健康久坐少動男性腹部脂肪含量[38,39]。此外還有一項研究對39篇文獻進行了Meta分析（其中有4篇文獻有關(guān)健康成年人）得出無論HIIT可顯著降低男性或女性腹部脂肪和內(nèi)臟脂肪且兩性之間無差異，故對于腹部脂肪和內(nèi)臟脂肪的降低，HIIT是一種省時有效的運動方式[40]。

雖然可供參考的文獻較少，但是從現(xiàn)有的文獻中可以得出HIIT對健康成年人的身體成分改善具有一定作用，主要表現(xiàn)在HIIT可降低腹部和內(nèi)臟脂肪，降低身體脂肪含量，增加瘦體重，改善身體健康狀況。

1.2.2 HIIT對特殊人群身體成分的影響 通過中國知網(wǎng)、百度學(xué)術(shù)、web of science和Pub Med等網(wǎng)站的檢索發(fā)現(xiàn)HIIT對特殊人群身體成分的影響，主要是其對肥胖人群身體成分的影響，而且HIIT對改善肥胖者體成分具有重要作用。如高艷敏等人[41]對肥胖青年（男女各25名在校大學(xué)生）進行12周的HIIT干預(yù)，通過實驗前后縱向比較發(fā)現(xiàn)體重、腰圍、體脂率和BMI均顯著降低，表明HIIT可通過降低機體脂肪重量，改善肥胖青年體成分和脂代謝，故HIIT對改善肥胖青年健康水平具有顯著積極影響。梁晉裕[42]對18名單純性肥胖兒童進行HIIT干預(yù)12周，發(fā)現(xiàn)與運動干預(yù)前相比，12周干預(yù)后受試者體重、BMI、身體脂肪量、脂肪比率、內(nèi)臟脂肪面積和腰圍顯著降低，表明12周的HIIT可顯著改善肥胖兒童的身體成分。國內(nèi)還有研究發(fā)現(xiàn)8周的HIIT可顯著降低男子賽艇運動員體重和體脂含量，并使瘦體重顯著增加，改善賽艇運動員的身體成分[43]。國外有研究發(fā)現(xiàn)12個月的HIIT可顯著降低超重或肥胖成年人的體重和內(nèi)臟脂肪，并且大多數(shù)的受試者均能自覺完成12個月的HIIT訓(xùn)練計劃，表明HIIT更受歡迎并能改善肥胖者的體成分[44]。但是Dias K A等人[45]對99名肥胖兒童進行12周HIIT干預(yù)發(fā)現(xiàn)HIIT并不能減少受試者腹部和全身脂肪含量，體重也未發(fā)生顯著變化。分析出現(xiàn)以上不相符的原因，可能是由于運動干預(yù)周期、運動方式、人種個體差異和在實驗期自身營養(yǎng)攝入狀況不同造成。

綜上，HIIT對肥胖或者普通人群減脂，增加瘦體重，改善身體成分具有積極作用，而且HIIT對運動員身體成分的影響也具有一定的積極作用。然而HIIT對慢性病患者身體成分的研究文獻較少有報道，分析其原因可能是由于多數(shù)該類研究主要側(cè)重于HIIT對慢性病患者康復(fù)影響的研究。

1.3 HIIT對不同人群肌肉適能的影響

肌肉適能（muscular fitness）是指機體依靠肌肉收縮克服和對抗阻力維持身體運動的能力，通常表現(xiàn)為肌肉力量、肌肉耐力和肌肉功率三個方面，分別反映肌肉收縮產(chǎn)生最大收縮力、持續(xù)收縮對抗疲勞和在短時間內(nèi)快速發(fā)揮收縮力量的能力。肌肉適能作為體適能的重要組成部分，其水平的高低和變化對維持正常人體運動能力和增進人體健康水平有著極為重要的作用[46]。從近幾年的相關(guān)研究分析HIIT對人體肌肉適能改善具有良好影響。

1.3.1 HIIT對普通健康人群肌肉適能的影響 李曉晨[37]從國內(nèi)某高校招募若干志愿者，通過篩選最終確定23名高校研究生進行為期8周的HIIT訓(xùn)練，通過試驗前后縱向比較發(fā)現(xiàn)，受試者手握力、1min仰臥起坐、俯臥撐與訓(xùn)練前相比均顯著提高，表明8周HIIT干預(yù)使這23名研究生肌肉適能得到明顯改善，說明HIIT對普通健康成年人肌肉適能的改善具有積極作用。然而Astorino T A等人[47]對20名普通健康成年人（男性11人，女性9人）進行為期2周HIIT功率車干預(yù)，發(fā)現(xiàn)受試者機頭功率顯著增加，而肌肉力量并未明顯增加，分析其原因可能是由于短時間HIIT只提高了線粒體中某些酶的活性，而并未增加肌纖維數(shù)量，或者是由于該實驗是在VO2max測量之后緊接著就進行了肌肉力量的測試，機體可能仍處于疲勞狀態(tài)并未完全恢復(fù)，從而造成了指標(biāo)測量出現(xiàn)偏差。另外Costigan S A等人[48]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)HIIT對健康青少年肌肉適能并無顯著影響，只是改善了青少年的心肺機能。

高強度間歇運動是一種無氧、有氧交替的運動，在無氧運動期間消耗的能源物質(zhì)以及身體機能可在有氧運動期間得到充分恢復(fù)，故HIIT在提高機體酶活性、能源物質(zhì)儲備和能量轉(zhuǎn)化等方面具有顯著效果，而肌肉適能的改善離不開這幾方面的同時發(fā)生適應(yīng)性變化，從而可間接說明HIIT對提高普通健康人群肌肉適能具有一定的積極作用。然而要清楚的了解HIIT對健康人群肌肉適能的影響仍需進一步研究。

1.3.2 HIIT對特殊人群肌肉適能的影響 競技體育領(lǐng)域中，舉重和健美操運動員需要有強大的力量支撐其完成比賽取得佳績。Androulakis-Korakakis P等人[49]分別對16名力量型運動員進行為期8周的有氧型HIIT和抗阻型HIIT干預(yù)發(fā)現(xiàn)與對照組比較，該兩組受試者肌肉力量均有顯著增加，表明HIIT對力量型運動員的肌肉適能改善具有促進作用。此外Blue M N M等人[50]對44位成年肥胖男女進行9周的HIIT干預(yù)，試驗前后縱向比較發(fā)現(xiàn)，試驗后受試者的肌肉橫截面積顯著增加，說明HIIT可能是影響超重或肥胖人群肌肉大小的一種有效的運動方式。同樣，張鵬飛[13]對30名男性肥胖者進行了7周HIIT干預(yù)，發(fā)現(xiàn)自重引體向上明顯增加，表明HIIT可顯著改善肥胖者的肌肉適能。

肌肉適能因其獨特的特性，抗阻訓(xùn)練可能更易使其產(chǎn)生適應(yīng)性變化，然而近幾年的最新研究發(fā)現(xiàn)長期的HIIT同樣能使人體肌肉適能產(chǎn)生適應(yīng)性變化，可能原因是肌肉代謝所需酶和能源物質(zhì)儲備均發(fā)生相應(yīng)變化以及神經(jīng)調(diào)控更加精細，神經(jīng)傳導(dǎo)和體液運輸更加準(zhǔn)確，而肌肉適能的改善離不開上述因素同步發(fā)生改善，故長期的HIIT是能夠改善不同人群的肌肉適能。

1.4 HIIT對不同人群柔韌適能的影響

在體育科學(xué)中，柔韌適能被定義為在不造成身體傷害的前體下，決定一個關(guān)節(jié)或一組關(guān)節(jié)最大活動范圍的人體肌肉骨骼系統(tǒng)特征，又稱為柔韌性[46]。長期以來，人們對柔韌適能的認(rèn)識就有些矛盾。（1）普通的體育鍛煉愛好者很少注意到發(fā)展并保持適當(dāng)水平的柔韌性對健康、運動安全和運動能力的重要性；（2）專業(yè)的體育人士認(rèn)為柔韌適能對運動的安全和運動能力的提高具有重要意義。柔韌適能是影響普通大眾或運動員身體健康的一個重要因素，通過專門的柔韌性練習(xí)是可以適度提高人體柔韌適能的，而HIIT對人體柔韌適能影響的研究卻很少，仍需深入研究。

王新博[51]和張鵬飛[13]分別都以男性肥胖者為實驗對象，通過長期HIIT干預(yù)發(fā)現(xiàn)與試驗前相比，試驗后受試者坐位體前屈均顯著增加，表明受試者的柔韌適能通過長期HIIT訓(xùn)練后可顯著提高。李曉晨[37]以健康在校研究生為實驗對象，進行8周HIIT干預(yù)發(fā)現(xiàn)與運動干預(yù)前相比，試驗后受試者的坐位體前屈顯著增加，表明8周的HIIT干預(yù)對碩士研究生柔韌適能的提高具有極顯著的作用。然而國外并無相關(guān)研究數(shù)據(jù)，但是有限的數(shù)據(jù)表明HIIT對人體柔韌適能的提高具有一定的促進作用。

2 總結(jié)與展望

綜上所述，HIIT是一種有效且省時的運動方式，并且易于堅持，其不僅能夠改善不同人群的健康體適能，而且還能改善體內(nèi)代謝酶活性以及線粒體功能。然而HIIT健身效果的內(nèi)在機制研究數(shù)據(jù)仍需深入研究，而且HIIT在某些特殊人群中的運用研究數(shù)據(jù)也需進一步研究，另外由于HIIT是有氧與無氧交替訓(xùn)練，故在制定該訓(xùn)練計劃時需由專業(yè)人士根據(jù)個體自身機能狀況制定HIIT訓(xùn)練計劃，這樣才能具有針對性，才能使普通大眾和一些特殊人群的健康體適能得到有效改善，進而提高自身身體健康。

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Effect of High-Intensity Interval Training on Heath-Related Physical Fitness of Human

SU Yangyang

Fujian normal university, Fuzhou Fujian, 350117, China.

With the rapid development of national economy, people's wealth is getting richer and richer. People not only have more leisure time to pursue spiritual civilization, but also gradually improve the awareness of national fitness. Therefore, fitness activities are becoming more and more popular all over the country. In recent years, a time-saving, effective and easy-to-adhere way of exercise is very popular with the public, and high-intensity intermittent training. Through reviewing previous studies, it is found that high-intensity intermittent training can not only improve the health fitness of the general population, but also improve the health fitness of some special groups. However, it is necessary for professionals to formulate a high-intensity intermittent training program according to their own conditions and guide its implementation. In addition, the internal mechanism of the impact of high intensity intermittent training on human health and physical fitness still needs to be further studied.

High-intensity interval training; Heath-related physical fitness; Cardiopulmonary fitness; Body composition; Muscular fitness; Flexible fitness

G804.52

A

1007―6891（2019）04―0035―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.04.09

2019-04-02

2019-04-09