高強度間歇訓(xùn)練對慢性病作用效果研究進展

韓夢杰

(河南大學(xué)體育學(xué)院, 河南 開封 475000)

慢性非傳染疾病(NCD)簡稱“慢病”或“慢性病”是危害人們健康的重要公共衛(wèi)生問題。常見的慢性病為心血管疾病、糖尿病、癌癥和慢性呼吸道疾病。據(jù)統(tǒng)計,每年造成3500人死亡,80%死亡率發(fā)生在發(fā)展中國家。第五次國家衛(wèi)生服務(wù)數(shù)據(jù)表明,我國居民慢性病患病率逐年上升,患病人群主要集中于中年并逐漸呈現(xiàn)年輕化趨勢,高血壓,糖尿病居于慢性病患病率首位 。鑒于此,慢性疾病患病率和死亡率的上升,其防治手段成為相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者關(guān)注的重要問題。

運動療法作為慢性疾病防治的重要手段,備受相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。大量研究表明,體育運動作為一種非藥物性的治療手段可以改善患者的身體健康和功能,在糖尿病、心血管疾病、肥胖癥等慢性疾病中發(fā)揮著重要的作用。美國運動醫(yī)學(xué)會提倡慢性病患者,每天30min,每周5次,每周大于150min的中等強度有氧運動,但運動方式耗時長,大多數(shù)人都難以堅持,導(dǎo)致康復(fù)效果不明顯。高強度間歇訓(xùn)練很好地解決了這種問題。現(xiàn)階段研究表明,HIIT高低強度相互交替的運動方式能為慢性患者提供的較好治療效果 。與傳統(tǒng)運動方式(MCT)相比,HIIT在堅持性和主觀感覺上具有優(yōu)勢。

近年來,越來越多的學(xué)者圍繞高強度間歇訓(xùn)練HIIT對慢性疾病的防治和康復(fù)進行研究。本文系統(tǒng)地總結(jié)了 HIIT對肥胖癥、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病的干預(yù)效果,探討HIIT的防治效果。

1 高強度間歇訓(xùn)練（HIIT）

高強度間歇訓(xùn)練HIIT是指在一次訓(xùn)練中進行多次短時間的高強度間歇運動,2次運動之間有適當(dāng)?shù)拈g歇,間歇時間進行中低強度或完全休息的運動形式,由運動強度、運動時間、重復(fù)次數(shù)、間歇時間、恢復(fù)方式等要素構(gòu)成。 根據(jù)現(xiàn)有的文獻資料來看,運動強度、間歇時間以及研究對象不同,高強度間歇訓(xùn)練對慢性病患者的干預(yù)效果也有差異。(表1)

2 高強度間歇訓(xùn)練對慢性病的作用效果

2.1 高強度間歇訓(xùn)練對肥胖癥的作用效果

肥胖癥是一種慢性代謝疾病,患病率的逐年上升引起相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。越來越多研究表明高強度間歇訓(xùn)練HIIT能夠增加能量物質(zhì)代謝,減少脂肪堆積,降低體脂和體重的效果。例如,Wewege M和Maillard F等表明HIIT作為一種高效節(jié)時的運動方式,對改善肥胖人群身體成分、降低腹部脂肪和內(nèi)臟脂肪方面有顯著效果。

王京京、張海峰等采用實驗法以青年女性為研究對象,觀察高強度間歇訓(xùn)練與中強度持續(xù)訓(xùn)練對腹部脂肪含量的效果對比,結(jié)果表明,HIIT可降低腹部內(nèi)臟脂肪含量,而中等強度持續(xù)訓(xùn)練無此效果。隨后該學(xué)者通過實驗法研究高強度間歇訓(xùn)練與中低強度持續(xù)訓(xùn)練對肥胖年輕女性腹部內(nèi)臟脂肪面積效果對比,發(fā)現(xiàn)HIIT在減少青年女性腹部脂肪面積中比后者更具有優(yōu)勢,但目前研究HIIT對肥胖人群腹部脂肪含量減少的運動強度及其方案尚不明確。

另一項研究表明高強度間歇訓(xùn)練與中低強度持續(xù)訓(xùn)練使胰島素敏感性(SI)提高,血脂降低,體脂%下降,心血管疾病改善,但MIT對心血管改善效果更佳。

表1 高強度間歇訓(xùn)練慢性病的相關(guān)研究

Dias KA等用實驗法以肥胖兒童為研究對象,進行12周的HIIT干預(yù),采用4min HRmax85%～95%,間歇時間以3min HRmax60%～70%,結(jié)果表明,HIIT增加了肥胖兒童的心肺健康,減少了心臟代謝疾病的風(fēng)險。

眾多學(xué)者研究來看HIIT對肥胖癥安全性得到證實,以后的研究應(yīng)進一步針對不同年齡肥胖人群,制定個人化的HIIT運動方案和運動強度。

2.2 高強度間歇訓(xùn)練對心血管疾病的作用效果

心血管疾病的心臟康復(fù)通常會采用傳統(tǒng)上的低強度或中低強度有氧運動,近年來發(fā)現(xiàn)高強度間歇訓(xùn)練HIIT的運動方案在多種心血管疾病治療中有著潛在的優(yōu)勢。如Hussain SR 等綜述高強度間歇訓(xùn)練與中低強度持續(xù)訓(xùn)練對心血管疾病防治的效果對比,發(fā)現(xiàn) HIIT在改善有氧能力、血管內(nèi)皮功能、左心室功能和血壓方面優(yōu)于MICT。此外眾多研究報道了HIIT在冠心病、心力衰竭和心肌梗死患者進行干預(yù),取得了較好預(yù)防和治療效果。

Jaureguizar KV等用實驗法對冠心病患者進行8周HIIT運動干預(yù),HIIT組以(陡坡道測試)達到峰值最大負(fù)荷50%為強度重復(fù)20s,間歇為10%強度重復(fù)40s,HIIT組的VO2peak平均增加24%, 結(jié)果表明HIIT可以提高心血管疾病患者VO2peak和有氧能力。

Angadi SS等學(xué)者用實驗法對15位心力衰竭患者進行4周的HIIT,以4min HRmax85%～90%,3min的 主 動 恢復(fù)為運動方案,結(jié)果發(fā)現(xiàn),4周HIIT明顯改善VO2peak峰值和左室舒張功能障礙。Zaky EH對慢性心理衰竭患者進行12周HIIT和MCT干 預(yù),HIIT組以 HRmax90%～95%,MCT HRmax 50%～70%,每周3次,每次40min,結(jié)果HIIT在改善慢性心力衰竭患者的收縮壓和內(nèi)皮功能效果優(yōu)于MCT。

另一項研究表明,單次急性HIIT治療能促進心力衰竭患者肱動脈直徑的增加,減低收縮壓。

Ha-Yoon C 等對心肌梗死患者進行運動康復(fù),10周后HIIT運動干預(yù)有效改善了中低度心肌梗死患者心血管功能、活動狀態(tài)、抑郁和疲勞。另一項研究對心肌梗死患者采用85%～95%HRpeak強度運動4min,間歇以70% HRpeak強度運動3min,重復(fù)4次,每周2d,12周的大強度間歇運動,VO2peak提高了12%,血紅蛋白和血清高密度脂蛋白。

另外Wewege,MA等學(xué)者認(rèn)為冠心病和心力衰竭患者康復(fù)進行HIIT的運動風(fēng)險較低,安全性能得到保證。從目前研究成果高強度間歇訓(xùn)練可以改善冠心病、HF和心肌梗死等心血管患者的機能狀態(tài)和生活質(zhì)量,也是預(yù)防和治療心血管疾病的重要手段。

2.3 高強度間歇訓(xùn)練對糖尿病的作用效果

規(guī)律的運動是預(yù)防和改善糖尿病患者的重要手段。美國糖尿病協(xié)會在《2016年ADA糖尿病診療標(biāo)準(zhǔn)》中強調(diào)糖尿病患者每周應(yīng)進行150min中等強度有氧運動,每次不少于30min,但現(xiàn)實中很少有患者能長期堅持下去。近年來大量研究對高強度間歇訓(xùn)練干預(yù)糖尿病有了新的認(rèn)識。

王娟等通過對2型糖尿病國內(nèi)外相關(guān)文獻綜述指出,長期HIIT干預(yù)可以改善2型糖尿病患者的血糖等糖調(diào)節(jié)指標(biāo),如降低糖化血紅蛋白Hb A1C(%)、空腹胰島素、胰島素抗體(HOMA)和毛細血管血糖(Cap BG)等,同時有益于降低心血管疾病的風(fēng)險。Madsen SM等對T2DM患者進行8周HIIT功率車干預(yù),每周3～4次,每次30min, 1min 90%HRmax蹬車運動,間歇1min(慢速蹬車或休息),重復(fù)10次,熱身和整理活動各5min,結(jié)果HIIT組T2DM患者空腹血糖和糖化血紅蛋白Hb A1C(%)降低,胰島素抗體顯著改善,胰島素敏感性指數(shù)升高。

另一項研究對1型糖尿病人功率車運動干預(yù),運動方案為3次30s的全力沖刺,每次間歇時間為4min的主動休息(50w),短時間HIIT能夠抑制患者的運動后的低血糖癥。Othmar M等研究有氧高強度間歇訓(xùn)練對1型糖尿病患者血糖和激素干預(yù)反應(yīng)研究,結(jié)果表明無低血糖風(fēng)險和高激素應(yīng)激反應(yīng)。

2.4 高強度間歇訓(xùn)練對慢性阻塞性肺疾病的作用效果

高強度間歇訓(xùn)練作為備受關(guān)注的康復(fù)治療手段,近年來HIIT不斷應(yīng)用于慢性阻塞性肺部疾病康復(fù)治療中,從干預(yù)效果上提高COPD患者峰值功率、峰值攝氧量和通氣效率取得了良好效果。

姜文君等研究發(fā)現(xiàn),8周的高強度間歇訓(xùn)練,每周3次,每次40min,采用最大功率負(fù)荷70%運動4min,間歇時間4min休息,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高強度間歇訓(xùn)練與低強度持續(xù)有氧訓(xùn)練相比,HIIT可明顯提高穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病通氣功能和運動能力。Nasis等通過對慢性阻塞性肺疾病患者進行10周高強度間歇訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)患者的峰值功率和6min步行距離明顯增加,增加的幅度分別為增加的幅度分別為(52±16)m和(14±2)W。上述研究表明,HIIT能夠有效提高患者的運動能力。

此外Sturdy等研究對中、重度慢性阻塞性肺疾病患者進行8周HIIT呼吸肌訓(xùn)練,每周20min訓(xùn)練,8周后COPD患者最大吸氣壓增加了32%±27%,最大呼氣耐力壓增加了56%±33%,最大吸氣壓/最大呼氣耐力壓增加了20%±20%,對于COPD患者進行可行的HIIT訓(xùn)練可有效改善呼吸肌的耐力和力量。

3 總 結(jié)

高強度間歇訓(xùn)練在肥胖癥、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病起到預(yù)防和治療的作用,在較短時間可以達與傳統(tǒng)方式(中低強度有氧運動)一樣甚至更好的干預(yù)效果。從效果上看,HIIT在提高患者有氧能力,降低脂肪含量,改善內(nèi)皮功能,降低血糖和提高胰島素敏感性有著顯著優(yōu)勢。未來研究應(yīng)根據(jù)不同年齡階段、不同患者的患病狀況制訂個人化的HIIT運動方案提供指導(dǎo)。