高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和持續(xù)有氧訓(xùn)練對(duì)健康及肥胖青少年身體成分與心肺適能影響的Meta 分析

周海旭

《中國青少年體育發(fā)展報(bào)告（2017）》中提出近30年中國青少年身體素質(zhì)一直在不斷下滑?！扼w育強(qiáng)國建設(shè)綱要》 中明確指出提高青少年身體素質(zhì)和養(yǎng)成健康生活方式是當(dāng)前體育教育的重點(diǎn)內(nèi)容。因此如何讓青少年通過高效的體育鍛煉提高體質(zhì)，是亟需解決的問題[1]。當(dāng)前青少年主流鍛煉方式為持續(xù)有氧運(yùn)動(dòng) （Continuous Aerobic Training，CAT），每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于60 min，每周運(yùn)動(dòng)2～4 次，但CAT需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力才能達(dá)到一定的鍛煉效果，因此省時(shí)高效的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（High-Intensity Interval Training，HIIT） 在青少年健康促進(jìn)方面得到了極大的關(guān)注[2]。HIIT 指以大于或等于無氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)的負(fù)荷強(qiáng)度進(jìn)行多次持續(xù)時(shí)間為幾秒到幾分鐘的練習(xí)，且每兩次練習(xí)之間安排使練習(xí)者不足以完全恢復(fù)的靜息或低強(qiáng)度練習(xí)的訓(xùn)練方法[3]。HIIT 因其運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間短，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大的特點(diǎn)，相比于CAT 更具有吸引力且更容易形成鍛煉習(xí)慣。當(dāng)前HIIT 被廣泛地應(yīng)用于普通人群和慢性病群體改善身體健康狀況，被認(rèn)為是一種新興的有效身體鍛煉方式[4]。因此傳統(tǒng)的CAT 與HIIT 對(duì)青少年鍛煉效果的差異成為當(dāng)前學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)，但目前國內(nèi)HIIT 被應(yīng)用于青少年身體鍛煉的研究還十分有限，國外相關(guān)研究則比較成熟?；诖耍芯繉⑦x取國內(nèi)外HIIT 和CAT 對(duì)青少年身體成分及心肺適能影響的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta 分析，以期厘清HIIT 和CAT 在青少年群體的最新應(yīng)用成果、方式及可行性。

1 研究方法

1.1 檢索策略

按照系統(tǒng)綜述和Meta 分析首選報(bào)告的條目（PRISMA）規(guī)定流程進(jìn)行[5]，對(duì)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)健康青少年身體成分及心肺適能干預(yù)效果的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)和非隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢索，文獻(xiàn)檢索和篩選方案為預(yù)先制定。在中國知網(wǎng)（CNKI）、PubMed、Web of Science、SPORTDiscus、ScienceDirect 數(shù) 據(jù) 庫 中 檢索文獻(xiàn)，以高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練 （“high-intensity interval training”“high-intensity intermittent training”“high-intensity interval exercise”“sprint interval training”“HIIT”“HIIE”“HIT”“SIT”）、持續(xù)有氧訓(xùn)練（“continuous aerobic training”“continuous aerobic exercise”“continuous endurance training” “continuous endurance exercise” “aerobic endurance training” “aerobic exercise”“endurance training”“CAT”“AET”“ET”）、 青 少年（“adolescen”“teen*”“youth”“child”“children”“paediatric”“pediatric”“adolescen*”“juvenile*”）等為檢索詞進(jìn)行檢索。最后一次檢索日期為2019年11月，以追溯法保證查找文獻(xiàn)的查全率。根據(jù)PRISMA 聲明中第8 條文獻(xiàn)檢索規(guī)定，選擇SPORTDiscus 數(shù)據(jù)庫說明檢索策略使用和檢索結(jié)果[4]。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為隨機(jī)試驗(yàn)或非隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)；（2）受試者為健康青少年，年齡為8～17 歲；（3）干預(yù)措施為HIIT 和CAT；（4）結(jié)局指標(biāo)為身體成分（體重、BMI、體脂率等）和心肺適能相關(guān)指標(biāo)[最大攝氧量（VO2max）、峰值攝氧量（VO2peak）、收縮壓（Systolic Blood Pressure，SBP）、舒張壓（Diastolic Blood Pressure，DBP）]；（5）納入文獻(xiàn)以中文或英文為撰寫語言。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）干預(yù)手段不包含HIIT 和CAT；（2）結(jié)局指標(biāo)中不包含心肺適能相關(guān)指標(biāo)；（3）受試者患有慢性病或?yàn)樘厥馊巳?；?）受試者年齡小于8歲或超過17 歲；（5） 組間結(jié)局指標(biāo)基線值存在顯著性差異；（6）結(jié)合其他手段共同進(jìn)行干預(yù)。

1.3 文獻(xiàn)篩選與質(zhì)量評(píng)價(jià)

文獻(xiàn)檢索與篩選由兩名研究人員進(jìn)行，根據(jù)文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立完成文獻(xiàn)的初篩和全文篩選，將結(jié)果進(jìn)行比對(duì)和討論，產(chǎn)生不同意見時(shí)由第3名研究人員介入，以小組討論的方式?jīng)Q定是否納入該文獻(xiàn)。納入文獻(xiàn)的方法學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)根據(jù)PRISMA聲明[6]設(shè)計(jì)的8 個(gè)偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估：（1）明確的納入標(biāo)準(zhǔn)；（2）是否采用隨機(jī)分組；（3）組間基線值無顯著性差異；（4）對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)實(shí)施盲法；（5）受試者均按照方案接受干預(yù)；（6）說明受試者退出或缺失情況，缺失比例小于20%；（7）計(jì)算樣本量，且受試者人數(shù)滿足樣本量需求；（8）對(duì)各分組的結(jié)果、效應(yīng)量、精確度進(jìn)行報(bào)告。兩名研究者對(duì)每篇納入文獻(xiàn)進(jìn)行偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1.4 數(shù)據(jù)提取

由上述的兩名研究人員分別對(duì)納入的文獻(xiàn)進(jìn)行全面的閱讀，提取系統(tǒng)評(píng)價(jià)所需指標(biāo)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較與分析，存在爭議時(shí)由第3 名研究人員介入討論并做出最終決定。提取文獻(xiàn)信息包括：作者姓名、樣本特征、分組、研究時(shí)間、各分組的樣本量、干預(yù)方案、干預(yù)周期、干預(yù)頻率以及結(jié)局指標(biāo)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

運(yùn)用Revman5.3 軟件進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)、 數(shù)據(jù)合并、亞組分析，繪制森林圖和漏斗圖。研究納入的結(jié)局指標(biāo)為連續(xù)性變量，對(duì)提取的數(shù)據(jù)效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行合并分析，使用加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差（Weight Mean Difference，WMD）或標(biāo)準(zhǔn)均數(shù)差（Standardized Mean Differences，SMD）表示，并計(jì)算其95%可信區(qū)間（CI）作為結(jié)果的效應(yīng)尺度，根據(jù)結(jié)局指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的差異以及結(jié)局指標(biāo)評(píng)價(jià)單位一致情況來選擇WMD 和SMD 進(jìn)行分析。以Q 統(tǒng)計(jì)量和I2統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，森林圖中“Chi”代表Q 統(tǒng)計(jì)量結(jié)果，“I2”值代表I2統(tǒng)計(jì)量。使用Q 檢驗(yàn)時(shí)，如果P＜0.10 可認(rèn)為存在異質(zhì)性； 使用I2統(tǒng)計(jì)量時(shí)，I2≤25%代表不存在異質(zhì)性，25%＜I2≤50%代表輕度異質(zhì)性，50%＜I2≤75%為中度異質(zhì)性，I2＞75%代表高度異質(zhì)性。當(dāng)異質(zhì)性I2≥50%時(shí)，納入文獻(xiàn)之間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)，當(dāng)I2≥75%時(shí)，表明納入文獻(xiàn)結(jié)果之間存在較大異質(zhì)性，進(jìn)行亞組分析和敏感性分析對(duì)異質(zhì)性產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析，反之若異質(zhì)性I2≤50%，采用固定效應(yīng)模型[6]。本文的發(fā)表偏倚通過漏斗圖檢驗(yàn)，Cochrane 系統(tǒng)評(píng)價(jià)手冊(cè)中提出漏斗圖允許系統(tǒng)評(píng)價(jià)者進(jìn)行目測評(píng)估，判斷一篇Meta分析是否存在小樣本研究效應(yīng)，對(duì)于以均數(shù)差表示干預(yù)措施療效的連續(xù)性結(jié)局指標(biāo)，漏斗圖及漏斗圖不對(duì)稱的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)是有效的[7]。敏感性分析首先通過采用固定效應(yīng)模型代替隨機(jī)效應(yīng)模型，觀測效應(yīng)量等結(jié)果是否一致；其次，通過每次去除1 篇納入文獻(xiàn)，檢測單篇文獻(xiàn)是否顯著影響合并效應(yīng)量。本文使用Revman5.3 和Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，文中所有統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果均使用雙側(cè)檢驗(yàn)，除異質(zhì)性Q 統(tǒng)計(jì)量取P＜0.1 為顯著性水平，其余統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)均已P＜0.05 為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 文獻(xiàn)納入及質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1 文獻(xiàn)檢索及篩選情況

通過數(shù)據(jù)庫檢索和追溯相關(guān)文章參考文獻(xiàn)所得相關(guān)文獻(xiàn)共292 篇，根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，通過閱讀摘要和全文，最終排除278 篇文獻(xiàn)，納入14 篇文獻(xiàn)，文獻(xiàn)篩選過程如圖1 所示。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程Figure1 Literature Screening Process

2.2 文獻(xiàn)提取結(jié)果

根據(jù)Cochrane 手冊(cè)中的建議，分別提取文獻(xiàn)的作者名稱、樣本特征、分組、研究樣本量、干預(yù)方案、干預(yù)頻率、干預(yù)周期及結(jié)局指標(biāo)，其中結(jié)局指標(biāo)只提取本研究需要的相關(guān)指標(biāo)。最終納入14 篇文獻(xiàn)（表1），其中Kargarfard* 等[8]分別對(duì)20 名正常體重和20 名肥胖青少年進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，討論HIIT與CAT 對(duì)肥胖青少年與正常體重青少年身體成分及心肺適能的干預(yù)情況，因此在文獻(xiàn)納入時(shí)將其拆分為兩份研究報(bào)告。納入的剩余14 篇文獻(xiàn)中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象為肥胖和正常體重青少年的文獻(xiàn)各有7 篇。納入的14 篇文獻(xiàn)HIIT 組樣本量為201 人，CAT 組樣本量為180 人。

表1 符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)基本特征Table1 Basic Characteristics of the Articles Included in the Study

續(xù)表1

2.3 文獻(xiàn)發(fā)表偏倚風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

納入文獻(xiàn)的發(fā)表偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)詳見表2，對(duì)14篇納入文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，其中3 篇為低風(fēng)險(xiǎn) （7-8），11 篇為中度風(fēng)險(xiǎn) （4-6），平均值為5.71，納入的文獻(xiàn)中整體發(fā)表偏倚風(fēng)險(xiǎn)較低。15 篇文獻(xiàn)中只有7 篇文獻(xiàn)對(duì)主要的指標(biāo)評(píng)價(jià)者實(shí)施盲法，仍然存在一定程度的發(fā)表偏倚風(fēng)險(xiǎn)。

表2 納入文獻(xiàn)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)Table2 Risk of Bias Assessment for the Included Articles

3 研究結(jié)果

通過納入文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)，青少年作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象常被分為健康青少年和肥胖青少年兩類，Kargarfard* 等[8]分別將20 名正常體重和20 名肥胖青少年分別進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，討論HIIT 與CAT對(duì)肥胖青少年與正常體重青少年身體成分及心肺適能的干預(yù)情況，在同樣的干預(yù)情況下，由于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的不同最終結(jié)果存在差異，因此本研究在分析HIIT與CAT 對(duì)青少年心肺適能和身體成分的影響中，將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組進(jìn)行分析。

3.1 HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分的影響

HIIT 與CAT 在對(duì)青少年身體成分的干預(yù)效果上有明顯的作用，但是兩種方法在其訓(xùn)練強(qiáng)度、訓(xùn)練形式、 持續(xù)時(shí)間等方面存在明顯差異。HIIT 是一種負(fù)荷強(qiáng)度大于無氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)的訓(xùn)練方法，每組的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短，不完全恢復(fù)間歇后進(jìn)行下一組訓(xùn)練[3]，而CAT 則是強(qiáng)度負(fù)荷控制在60%～70%VO2max，持續(xù)時(shí)間小于60 min，一般常為低強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練[22]。兩種訓(xùn)練方法對(duì)青少年人群身體成分的干預(yù)效果仍是當(dāng)前學(xué)界的爭議熱點(diǎn)，研究通過納入國內(nèi)外對(duì)于HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分影響效果的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta 分析，探討HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分干預(yù)的差異情況。通過選取體重、體脂率、BMI 身體質(zhì)量指數(shù)作為Meta 分析的結(jié)局指標(biāo)。在隨機(jī)實(shí)驗(yàn)中體重、 體脂率、BMI 等指標(biāo)最終數(shù)值越小代表的所在組別的訓(xùn)練方法效果越明顯，因此HIIT 組優(yōu)于CAT 組時(shí)的效應(yīng)量為負(fù)值，即無效基線左邊代表HIIT 組干預(yù)效果好。以上相關(guān)指標(biāo)作為Meta 分析的結(jié)局指標(biāo)，通過對(duì)不同結(jié)局指標(biāo)的文獻(xiàn)進(jìn)行分類納入，對(duì)Meta 分析結(jié)果及納入10 項(xiàng)研究以上進(jìn)行發(fā)表偏倚分析。

3.1.1 體重指標(biāo)效應(yīng)量

體重指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析共納入10 項(xiàng)研究，將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，如圖2 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上不存在異質(zhì)性 （I2=0%，P＞0.1）。采用固定效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為0.08[-1.44,1.60]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT 與CAT 對(duì)青少年體重的干預(yù)效果相似。對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共4 項(xiàng)研究，納入的研究總體上不存在異質(zhì)性（I2=0%，P＞0.1），合并研究效應(yīng)量及95%CI為1.06[-1.01,3.12]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT 與CAT 對(duì)健康青少年體重的干預(yù)效果無顯著性差異，但CAT 對(duì)青少年體重干預(yù)的總效應(yīng)量優(yōu)于HIIT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了6 項(xiàng)研究，納入研究的總體上不存在異質(zhì)性（I2=0%，P＞0.1），合并效應(yīng)量及95%CI 為-1.06[-3.31,1.18]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT 與CAT 對(duì)健康青少年體重的干預(yù)效果無顯著性差異，但HIIT 對(duì)肥胖青少年體重總體效應(yīng)量優(yōu)于CAT。由圖3 可知，納入的研究總體關(guān)于無效基線對(duì)稱，HIIT 與CAT 對(duì)青少年體重的干預(yù)Meta 分析納入的10 項(xiàng)研究不存在明顯的發(fā)表偏倚。

圖2 HIIT 與CAT 對(duì)青少年體重的影響Figure2 Effects of HIIT and CAT on Adolescent Weight

圖3 體重指標(biāo)發(fā)表偏倚漏斗圖Figure3 Funnel Chart of the Body Weight Index Publication Bias

3.1.2 體脂率指標(biāo)效應(yīng)量

體脂率指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析共納入8 項(xiàng)研究，將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，如圖4 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上存在輕度異質(zhì)性（I2=35%，P＞0.1）。采用固定效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為-1.42[-2.59,-0.26]，P＜0.05，存在顯著性差異，即HIIT與CAT 組對(duì)青少年體脂率有明顯的干預(yù)效果，并且HIIT 對(duì)體脂率的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共3 項(xiàng)研究，納入研究的總體上不存在異質(zhì)性（I2=0%，P＞0.1），合并研究效應(yīng)量及95%CI 為1.52[-1.86,4.91]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT 與CAT 對(duì)健康青少年體脂率的干預(yù)效果無顯著性差異，但對(duì)青少年體脂率干預(yù)的總效應(yīng)量，CAT 優(yōu)于HIIT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了5 項(xiàng)研究，納入研究的總體上存在輕度異質(zhì)性（I2=39%，P＞0.1），合并效應(yīng)量及95%CI 為-1.82[-3.06,-0.58]，P＜0.05，存在非常顯著性差異，HIIT 與CAT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)效果有非常顯著差異，并且HIIT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。由于納入的研究總數(shù)少于10 項(xiàng)，因此未做漏斗圖評(píng)價(jià)發(fā)表偏倚[23]。

圖4 HIIT 與CAT 對(duì)青少年體脂率的影響Figure4 Influence of HIIT and CAT on Adolescent Body Fat Rate

3.1.3 BMI 指標(biāo)效應(yīng)量

BMI 指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析共納入11 項(xiàng)研究，由于HIIT 和CAT 對(duì)青少年BMI 指標(biāo)的干預(yù)效應(yīng)量存在差異，因此將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，如圖5 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上存在輕度異質(zhì)性（I2=30%，P＞0.1）。采用固定效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為0.02[-0.21,0.26]，P＞0.05，差 異 性 不 顯 著，即HIIT 與CAT 對(duì)青少年BMI 的干預(yù)效果類似。將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，分別進(jìn)行分析。對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共4 項(xiàng)研究，納入研究總體上不存在異質(zhì)性（I2=1%，P＞0.1），合并研究效應(yīng)量及95%CI 為0.15[-0.22,0.53]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT 與CAT 對(duì)健康青少年體脂率的干預(yù)效果無顯著性差異，但對(duì)青少年體脂率干預(yù)的總效應(yīng)量CAT 優(yōu)于HIIT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了7 項(xiàng)研究，納入的研究總體上存在輕度異質(zhì)性 （I2=42%，P＞0.1），合并效應(yīng)量及95%CI 為-0.06[-0.37,0.25]，P＞0.05，差異性不顯著，即HIIT與CAT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)效果無差異，但HIIT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)總效應(yīng)量優(yōu)于CAT。將HIIT 與CAT 對(duì)青少年BMI 干預(yù)的Meta 分析納入的研究進(jìn)行發(fā)表偏倚分析，圖6 為BMI 指標(biāo)的發(fā)表偏倚漏斗圖，由于運(yùn)用隨機(jī)效應(yīng)模型，因此圖上兩側(cè)無漏斗虛線。由圖6 可知，納入研究總體上關(guān)于無效基線對(duì)稱，納入研究之間不存在明顯的發(fā)表偏倚。

3.2 HIIT 與CAT 對(duì)青少年心肺適能的影響

心肺適能是指心血管機(jī)能或有氧能力，是人體的心臟、肺部、血管等組織的功能[24]。選取VO2max、VO2peak、SBP、DBP 作為評(píng)價(jià)心肺適能的指標(biāo)，研究通過納入國內(nèi)外對(duì)于HIIT 與CAT 對(duì)青少年心肺適能影響效果的文獻(xiàn)進(jìn)行Meta 分析，探討HIIT 與CAT對(duì)青少年身體成分干預(yù)的差異情況。在隨機(jī)實(shí)驗(yàn)中VO2max、VO2peak、SBP、DBP 等 指 標(biāo) 最 終 數(shù) 值 越 大 代 表所在組別的訓(xùn)練方法效果越明顯，因此HIIT 組優(yōu)于CAT 組時(shí)的效應(yīng)量為正值，即無效基線右邊代表HIIT 組干預(yù)效果好。由于Meta 分析中只能夠?qū){入10 項(xiàng)研究才能進(jìn)行發(fā)表偏倚分析，且以上指標(biāo)的Meta 分析過程中納入的研究數(shù)量均少于10 項(xiàng)，故不能進(jìn)行文獻(xiàn)發(fā)表偏倚分析[23]。

圖5 HIIT 與CAT 對(duì)青少年BMI 的影響Figure5 Effects of HIIT and CAT on Adolescent BMI

圖6 BMI 指標(biāo)的發(fā)表偏倚漏斗圖Figure6 Funnel Chart of BMI Publication Bias

3.2.1 VO2max 指標(biāo)效應(yīng)量

VO2max指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析一共納入8 項(xiàng)研究，將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，如圖7 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上存在中度異質(zhì)性 （I2=69%，P＜0.1）。由于異質(zhì)性I2≥50%，因此采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析，合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為0.65[0.05,1.26]，P＜0.05，存在顯著性差異，即HIIT 與CAT 組對(duì)青少年VO2max有明顯的干預(yù)效果，并且HIIT 對(duì)VO2max的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共3 項(xiàng)研究，納入的研究總體上存在高度異質(zhì)性（I2=87%，P＜0.1），產(chǎn)生異質(zhì)性的原因?yàn)榧{入研究的數(shù)量較少，不同研究間的效應(yīng)量存在差異。健康青少年亞組合并研究效應(yīng)量及95%CI為1.12[-0.68,2.93]，P＞0.05，未達(dá)到顯著水平，HIIT與CAT 對(duì)健康青少年VO2max的干預(yù)效果無顯著性差異，但對(duì)青少年體脂率干預(yù)的總效應(yīng)量HIIT 優(yōu)于CAT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了5 項(xiàng)研究，納入研究總體上存在輕度異質(zhì)性（I2=43%，P＞0.1），合并效應(yīng)量及95%CI 為0.52[-0.01,1.04]，P=0.05，存 在 顯 著 性 差 異，HIIT 與CAT 對(duì)肥胖青少年VO2max的干預(yù)效果存在顯著性差異，并且HIIT 對(duì)肥胖青少年VO2max的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。

圖7 HIIT 與CAT 對(duì)青少年VO2max 的影響Figure7 Effects of HIIT and CAT on Adolescent VO2max

3.2.2 VO2peak 指標(biāo)效應(yīng)量

VO2peak指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析一共納入5 項(xiàng)研究，并且5 項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)對(duì)象都為健康青少年，結(jié)果如圖8 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上不存在異質(zhì)性（I2=0%，P＞0.1）。采用固定效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為0.51[-1.57,2.60]，P＞0.05，差異不顯著，即在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上，HIIT 與CAT 對(duì)健康青少年VO2peak的干預(yù)效果無顯著性差異，但HIIT 對(duì)青少年VO2peak的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。

圖8 HIIT 與CAT 對(duì)青少年VO2peak 的影響Figure8 Effect of HIIT and CAT on Adolescent VO2peak

3.2.3 SBP 指標(biāo)效應(yīng)量

SBP 指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析一共納入6 項(xiàng)研究，將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，如圖9 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上存在中度異質(zhì)性（I2=70%，P＜0.1）。采用隨機(jī)效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為-0.55[-3.60,2.50]，P＞0.05，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上HIIT 與CAT 對(duì)青少年SBP 的干預(yù)效果無顯著性差異，但CAT 對(duì)SBP 的干預(yù)效果優(yōu)于HIIT。對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共2 項(xiàng)研究，納入的研究總體上存在輕度異質(zhì)性（I2=37%，P＞0.1），合并研究效應(yīng)量及95%CI 為-1.44[-6.42,3.55]，P＞0.05，干預(yù)效果無顯著性差異，但CAT 對(duì)青少年SBP 干預(yù)的總效應(yīng)量優(yōu)于HIIT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了4 項(xiàng)研究，納入研究的總體上存在中度異質(zhì)性 （I2=71%，P＜0.05），合并效應(yīng)量及95%CI 為-0.28[-4.28,3.73]，P＞0.05，差異不顯著，HIIT與CAT 對(duì)肥胖青少年SBP 的干預(yù)效果無顯著性差異，但CAT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)效果優(yōu)于HIIT。

圖9 HIIT 與CAT 對(duì)青少年SBP 的影響Figure9 Effects of HIIT and CAT on Adolescent SBP

3.2.4 DBP 指標(biāo)效應(yīng)量

DBP 指標(biāo)效應(yīng)量的Meta 分析一共納入6 項(xiàng)研究，如圖10 所示。Meta 分析結(jié)果得出，納入研究總體上不存在異質(zhì)性（I2=1%，P＞0.1）。采用隨機(jī)效應(yīng)模型得到的合并研究總效應(yīng)量與95%CI 為1.15[-0.09,2.39]，P＞0.05，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上HIIT 與CAT 對(duì)青少年DBP 的干預(yù)效果不存在顯著性差異，但HIIT 對(duì)DBP 的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，對(duì)健康青少年亞組進(jìn)行分析，健康青少年亞組共納入2 項(xiàng)研究，納入研究的總體上存在中度異質(zhì)性 （I2=69%，P＜0.1），合并研究效應(yīng)量及95%CI 為2.75 [-2.26,7.76]，P＞0.05，HIIT與CAT 對(duì)健康青少年DBP 的干預(yù)效果無顯著性差異，但HIIT 對(duì)青少年DBP 干預(yù)的總效應(yīng)量優(yōu)于CAT。對(duì)肥胖青少年亞組進(jìn)行分析，肥胖青少年亞組共納入了4 項(xiàng)研究，納入的研究之間不存在異質(zhì)性（I2=0%，P＞0.05），合并效應(yīng)量及95%CI 為0.92 [-0.53,2.73]，P＞0.05，差異不顯著，HIIT與CAT 對(duì)肥胖青少年DBP 的干預(yù)效果無顯著性差異，但HIIT 對(duì)肥胖青少年體脂率的干預(yù)效果優(yōu)于CAT。

圖10 HIIT 與CAT 對(duì)青少年DBP 的影響Figure10 Effects of HIIT and CAT on Adolescent DBP

4 討論與分析

通過定量評(píng)估HIIT 與CAT 兩種運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式對(duì)8～17 歲青少年身體成分的改善情況，選取體重、體脂率以及BMI 作為評(píng)價(jià)身體成分的指標(biāo)進(jìn)行Meta 分析。HIIT 與CAT 對(duì)青少年體重、BMI 指標(biāo)的改善情況相同，HIIT 對(duì)體脂率的改善效果優(yōu)于CAT。體重、體脂率以及BMI 是肥胖干預(yù)中常用的結(jié)局指標(biāo)，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上，HIIT 與CAT 對(duì)體重和BMI 的干預(yù)效果差異不顯著，對(duì)體脂率的干預(yù)效果差異性顯著。通過亞組分析發(fā)現(xiàn)，HIIT 對(duì)于肥胖青少年身體成分的干預(yù)效果優(yōu)于CAT，相關(guān)研究討論了8 周HIIT 與CAT 對(duì)于肥胖青少年和健康青少年的干預(yù)效果，最終結(jié)果表明，HIIT 對(duì)于肥胖青少年身體成分的干預(yù)效果優(yōu)于CAT；但對(duì)于健康青少年而言，CAT 對(duì)身體成分的干預(yù)效果優(yōu)于HIIT[8]。究其原因，HIIT 與CAT 對(duì)于青少年身體成分的干預(yù)機(jī)制并不相同。有研究提出HIIT 干預(yù)青少年身體成分主要是通過促進(jìn)能量消耗和食欲抑制[25]，而CAT 對(duì)于青少年身體成分的干預(yù)機(jī)制更多的是能量消耗。另一學(xué)者通過設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分進(jìn)行干預(yù)，實(shí)驗(yàn)后HIIT 組比CAT組的能量攝入有明顯的減少[26]?？偨Y(jié)得出，HIIT 相比于CAT 能夠通過發(fā)揮高強(qiáng)度后大腦對(duì)高能量物質(zhì)產(chǎn)生的抑制反應(yīng)，對(duì)飲食的總能量攝入進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。因此在對(duì)青少年身體成分的干預(yù)中，HIIT 相較與CAT 能發(fā)揮更明顯的效果，尤其是在針對(duì)肥胖青少年肥胖問題中，HIIT 的效果優(yōu)于CAT。

HIIT 相較于CAT 對(duì)群體的心肺適能的改善作用已得證實(shí)[27]，但對(duì)于HIIT 與CAT 對(duì)青少年心肺適能的干預(yù)效果的差異，當(dāng)前學(xué)界并未取得統(tǒng)一的結(jié)論，目前的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果并不一致。研究結(jié)果對(duì)納入的研究進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)HIIT 與CAT 對(duì)青少年心肺適能的干預(yù)效果無顯著性差異，但是HIIT 對(duì)青少年心肺適能相關(guān)指標(biāo)的效應(yīng)量優(yōu)于CAT。VO2max作為心肺適能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，已有研究表明，HIIT干預(yù)健康成人的VO2max效果優(yōu)于CAT[28]，即HIIT 對(duì)于健康成人的心肺適能提升效果優(yōu)于CAT。HIIT 相較于CAT 在對(duì)VO2max的影響上更能夠引起中樞適應(yīng)（心血管）和外周適應(yīng)（骨骼?。┑姆磻?yīng)，對(duì)于中樞適應(yīng)機(jī)制而言，HIIT 能夠引起氧利用率的增加，提高工作肌氧氣輸送效率； 對(duì)于外周適應(yīng)機(jī)制而言，HIIT 能夠引起肌肉氧化能力和線粒體數(shù)量的增加，從而引起外周適應(yīng)機(jī)制的變化[29]。因此HIIT 相比于CAT 更能夠引起青少年中樞適應(yīng)機(jī)制和外周適應(yīng)機(jī)制的反應(yīng)，最終達(dá)到改善青少年心肺適能的效果。因此青少年在提高心肺適能的訓(xùn)練方案選擇中，可以將HIIT 作為傳統(tǒng)CAT 的替代方案。

5 結(jié)論

研究對(duì)HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分及心肺適能的影響進(jìn)行Meta 分析。HIIT 與CAT 對(duì)青少年體重和BMI 的干預(yù)效果無顯著性差異，對(duì)體脂率的干預(yù)效果存在顯著性差異。HIIT 與CAT 對(duì)青少年VO2max、VO2peak、SBP 和DBP 的 干 預(yù) 效 果 在 統(tǒng) 計(jì) 學(xué) 上無 顯 著 性 差 異，但HIIT 對(duì) 青 少年VO2max、VO2peak和DBP 總體效應(yīng)量上優(yōu)于CAT，CAT 對(duì)青少年SBP的總效應(yīng)量優(yōu)于HIIT。研究在討論分析HIIT 與CAT 對(duì)青少年身體成分和心肺適能的干預(yù)效果差異時(shí)，根據(jù)納入文獻(xiàn)的具體情況將青少年分為健康青少年和肥胖青少年兩個(gè)亞組，發(fā)現(xiàn)HIIT 與CAT對(duì)肥胖青少年和健康青少年的身體成分與心肺適能的影響效果上存在差異。后續(xù)的研究可以探討具體的HIIT 方案對(duì)青少年身體成分及心肺適能的干預(yù)效果。