碎片化運(yùn)動(dòng)：兼具應(yīng)用可行性與健康促進(jìn)效果的新策略

殷明越　陳志力　李漢森　顧正秋　李嘯天　黎涌明

關(guān)鍵詞：碎片化運(yùn)動(dòng)；累積運(yùn)動(dòng)；久坐間斷；高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練；體力活動(dòng)；健康促進(jìn)

文章編號(hào)：1001-747X（2023）05-0615-13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 中圖分類號(hào)：G812.5

DOI：10.16063/j.cnki.issnl001-747x.2023.05.011

世界衛(wèi)生組織將體力活動(dòng)不足確定為僅次于高血壓、吸煙、高血糖的全球第4大死亡風(fēng)險(xiǎn)因素和21世紀(jì)最重大的公共健康問題。我國有接近1/3的人口被認(rèn)定為體力活動(dòng)不足，并且還擁有著全球最多的肥胖人口數(shù)量以及上億的慢性疾病患者，這對(duì)當(dāng)前的“健康中國2030”戰(zhàn)略構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。在眾多應(yīng)對(duì)舉措中，運(yùn)動(dòng)（exercise）是改善體力活動(dòng)不足以促進(jìn)健康的重要方式之一。然而，傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)由于其在環(huán)境、器材、時(shí)間和能力等方面的特定要求，往往難以被大眾人群接受或堅(jiān)持。例如：以高效著稱的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（HIIT）能一定程度減少在器材與環(huán)境方面的參與障礙并節(jié)省時(shí)間，但其“高強(qiáng)度”與“不充分間歇”的組合使得大部分久坐及代謝疾病人群難以堅(jiān)持下去。因此，如何在生活中以便捷高效的方式獲得與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)相似或更優(yōu)的健康促進(jìn)效果遂成為新的運(yùn)動(dòng)訴求。

碎片化運(yùn)動(dòng)（exerclse snacks，ES，直譯為“運(yùn)動(dòng)零食”）提供了一種新的思路。最新大規(guī)模隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，每天碎片化的累積3次1min劇烈強(qiáng)度活動(dòng)，與顯著降低27%的全因死亡風(fēng)險(xiǎn)與49%的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。其次，近3年的隨機(jī)對(duì)照干預(yù)試驗(yàn)顯示，每天3次孤立（次間隔≥th）的20 s騎行沖刺或爬樓，即可改善峰值攝氧量（VO_2peak）且比HIIT有著更高的時(shí)間經(jīng)濟(jì)性，將ES應(yīng)用于久坐間斷也可抵消久坐對(duì)心血管代謝的負(fù)面影響。伴隨ES健康促進(jìn)證據(jù)的出現(xiàn)，相關(guān)問題也亟待解決——如何界定ES？其在應(yīng)用中可行性如何？周期性與急性進(jìn)行ES的健康促進(jìn)效果與作用機(jī)制是什么？回答上述問題是認(rèn)識(shí)和推廣應(yīng)用ES的理論前提。然而，目前國內(nèi)外尚未有研究對(duì)上述問題進(jìn)行全面歸納與總結(jié)。

鑒于此，本研究旨在梳理ES的歷史由來與定義，總結(jié)其促進(jìn)健康及相關(guān)機(jī)制的證據(jù)，并提出ES的實(shí)踐應(yīng)用建議與未來研究方向，從而為學(xué)界認(rèn)識(shí)、應(yīng)用和發(fā)展ES提供必要的理論參考。

1碎片化運(yùn)動(dòng)的歷史由來與概念厘定

ES源自“累積運(yùn)動(dòng)”，旨在將單次持續(xù)運(yùn)動(dòng)拆分為多次并孤立地分布于全天。2007年之前的研究大多將ES設(shè)計(jì)為單次10min、全天累積的中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。隨后，研究逐漸縮短單次運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，并提升單次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。Francois等人于2014年首次在學(xué)術(shù)期刊中使用“exerclse snacks”，用于描述在三餐前進(jìn)行的低量HIIT。這一系列研究發(fā)現(xiàn)，ES與等量持續(xù)運(yùn)動(dòng)有類似甚至更優(yōu)的健康效益，且在日常生活中便于實(shí)施。鑒于此，世界衛(wèi)生組織也將“運(yùn)動(dòng)時(shí)間持續(xù)10 min”的專家共識(shí)更新為“任何持續(xù)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的健康效益都可被累積”。事實(shí)上，在ES這一概念提出前后，研究中還存在多個(gè)與ES類似概念，如累積運(yùn)動(dòng)、HIIT、碎片化活動(dòng)^TM（snacktivity^TM）、劇烈強(qiáng)度間歇生活式體力活動(dòng)和久坐間斷等。盡管不同概念間存在共性與差異，但ES屬于一種具體的“累積運(yùn)動(dòng)”。

表1是近年來與ES相關(guān)描述和定義的匯總。ES的運(yùn)動(dòng)方式涉及自重抗阻、爬樓、步行／跑步與騎行；負(fù)荷強(qiáng)度主要為≥85%HR^max或限定時(shí)間內(nèi)盡可能多的重復(fù)；單次負(fù)荷量主要為20 s到6×1min，或特定臺(tái)階級(jí)數(shù)；運(yùn)動(dòng)間隔為1～6 h。綜合文獻(xiàn)所述，本研究嘗試將ES定義為：以久坐間斷和健康促進(jìn)為目的，在全天多次孤立進(jìn)行，強(qiáng)度為中高至全力、單次持續(xù)時(shí)間≤1 min或幾個(gè)1 min、次間間隔1～6 h，對(duì)器材和環(huán)境要求低的一種運(yùn)動(dòng)策略。

2碎片化運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用可行性

所有類型運(yùn)動(dòng)均可不同程度促進(jìn)健康。在此背景下，運(yùn)動(dòng)策略的應(yīng)用可行性就顯得尤為重要。在時(shí)間經(jīng)濟(jì)性、安排靈活性、運(yùn)動(dòng)愉悅感及參與動(dòng)機(jī)上具有的優(yōu)勢(shì)使得ES在周期性干預(yù)中具有較高的運(yùn)動(dòng)依從性，并且安全性較好。

ES低負(fù)荷量的特點(diǎn)使其能隨時(shí)進(jìn)行，相較之傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)有著更高的時(shí)間經(jīng)濟(jì)性。Little等人發(fā)現(xiàn)ES與沖刺間歇訓(xùn)練（SIT）在提升VO_2peak與騎行計(jì)時(shí)表現(xiàn)上無顯著差異，但ES所需時(shí)間比SIT少22%；若不熱身，這個(gè)數(shù)值為86%。同樣，其他周期性與急性ES干預(yù)的相關(guān)研究也有類似發(fā)現(xiàn)。此外，受試者難以全程維持SIT時(shí)的最大功率輸出，但ES由于其次間隔延長(zhǎng)至完全恢復(fù)，使得其在全天碎片化地沖刺中能夠維持峰值和平均功率，從而致使相等運(yùn)動(dòng)時(shí)間下ES的總運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與能量消耗要高于SIT。

對(duì)特定器材（如自行車等）與環(huán)境（如田徑場(chǎng)等）的需求同樣是運(yùn)動(dòng)參與障礙?，F(xiàn)有的諸多ES研究將其運(yùn)動(dòng)方式設(shè)置為自重抗阻、爬樓與步行／跑步等生活中形式化程度低的方式，結(jié)合ES“碎片化”的特征，其在設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí)更為靈活，能夠“隨時(shí)隨地”融入一天的生活之中（見圖1）。近年來對(duì)ES的質(zhì)性調(diào)查與訪談結(jié)果支持了這一點(diǎn)，參與者對(duì)于ES的接受程度高，認(rèn)為ES能夠輕松愉快實(shí)現(xiàn)并具有較高的安排靈活性。

運(yùn)動(dòng)愉悅感會(huì)影響運(yùn)動(dòng)參與及其后續(xù)的依從性。Little等人使用運(yùn)動(dòng)享受量表比較了健康成人參與ES和傳統(tǒng)SIT的愉悅感差異，發(fā)現(xiàn)ES組受試者的運(yùn)動(dòng)愉悅感更好。需要注意，這項(xiàng)研究在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，鑒于ES更適合應(yīng)用于日常生活中，因而ES的實(shí)際運(yùn)動(dòng)愉悅感可能被低估。此外，對(duì)38名老年人的4周ES干預(yù)也發(fā)現(xiàn)ES是愉快的（75%的人在5點(diǎn)Likert量表上報(bào)告愉快程度≥4），將ES應(yīng)用于抗阻力量訓(xùn)練中也有類似發(fā)現(xiàn)。

微小行為習(xí)慣的改變可以發(fā)展自我效能感，這有利于促進(jìn)運(yùn)動(dòng)的參與。質(zhì)性訪談顯示，促成ES參與的重要因素之一便是參與者認(rèn)為其容易完成，因而具有更高的參與動(dòng)機(jī)。其次，新近研究發(fā)現(xiàn)，1周內(nèi)每多運(yùn)動(dòng)1次，接下來8周內(nèi)每周運(yùn)動(dòng)可能性增加3倍。這表明，ES碎片化的特征可能會(huì)提高后期參與動(dòng)機(jī)。這一推測(cè)似乎也在現(xiàn)有研究中被初步證實(shí)，表現(xiàn)為大多數(shù)人（82%）在ES干預(yù)結(jié)束后仍計(jì)劃繼續(xù)進(jìn)行ES。

最后，應(yīng)用ES這類高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的常見擔(dān)憂是安全性，尤其在久坐與臨床人群中。事實(shí)上，無論是急性還是周期性應(yīng)用ES，其均被證明對(duì)于不同類型人群具有足夠的安全性，僅1例研究在1317次訓(xùn)練中報(bào)告了2次不良事件（表現(xiàn)為足底筋膜炎與下肢肌肉疼痛）。此外，納入1117名心血管疾病個(gè)體的系統(tǒng)綜述發(fā)現(xiàn)，HIIT干預(yù)期間心血管不良事件發(fā)生率也極低，17083次訓(xùn)練中僅有1次不良事件（表現(xiàn)為室性心律失常）。因此，ES是安全的運(yùn)動(dòng)策略。

3碎片化運(yùn)動(dòng)的健康促進(jìn)效果

相比于傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，ES“生活化”和“碎片化”的特點(diǎn)大幅提升了其應(yīng)用可行性。然而，作為促進(jìn)健康的新策略，ES的推廣應(yīng)用還取決于其周期性與急性干預(yù)的具體效果（見圖2）。

3.1周期性干預(yù)的應(yīng)用效果

3.1.1提升健康活躍與久坐成人的心肺適能

心肺適能被視為重要的臨床生命體征之一。ES對(duì)心肺適能的提高主要表現(xiàn)為VO_2peak與計(jì)時(shí)賽成績(jī)的改善。早期ES研究側(cè)重于探究在工作場(chǎng)所運(yùn)動(dòng)的可行性，基于12名久坐健康女性的7周ES爬樓干預(yù)發(fā)現(xiàn)，ES組的爬樓HR和VO₂均顯著降低，Mair等人采用原地臺(tái)階踏步也有類似發(fā)現(xiàn)。相比早期研究，后續(xù)研究逐步以VO_2peak為標(biāo)志物，進(jìn)一步證明了ES在改善心肺適能方面的效力。2項(xiàng)研究分別進(jìn)行7周與8周的ES爬樓干預(yù)，發(fā)現(xiàn)久坐健康女性的VO_2peak分別增加了17.1%與9.4%。此后，研究在提高單次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮短了單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間。Ho等人首次將ES應(yīng)用于傳統(tǒng)SIT（3×20 s，次間隔4h），發(fā)現(xiàn)8周ES騎行干預(yù)后18名久坐成年女性VO_2peak提高14.0%。然而，這項(xiàng)研究未安排對(duì)照組（單組隊(duì)列設(shè)計(jì)）。同時(shí)，Jenkins與Wun等人分別對(duì)健康活躍與久坐成人進(jìn)行6周干預(yù)（3×30s，次間隔4h），同樣發(fā)現(xiàn)ES組的VO_2peak顯著提升，而對(duì)照組無變化。

盡管ES能夠提升VO_2peak，但其與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的比較才能展現(xiàn)出其作為運(yùn)動(dòng)形式的價(jià)值。由于上述研究均為非訓(xùn)練對(duì)照，因而難以給出答案。相比之下，Little等人對(duì)12名健康大學(xué)生進(jìn)行6周ES騎行干預(yù)，并以傳統(tǒng)SIT（3×20 s，間隔3 min）為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)ES和SIT均能改善VO_2peak（提升6%和4%）與150 kJ騎行計(jì)時(shí)表現(xiàn)（提升13%和9%），并且2種方式無顯著差異，有力地證實(shí)了ES與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)在改善心肺適能方面效果類似。

3.1.2改善老年人與久坐成人的肌肉適能

由于抗阻訓(xùn)練對(duì)環(huán)境、器材與基礎(chǔ)等方面要求較高。目前僅有10%～30%的成年人符合相關(guān)指南推薦（≥2次／周），且難以應(yīng)用其于老年人等群體。將ES應(yīng)用于抗阻訓(xùn)練為改善這類人群的肌肉適能提供了契機(jī)。

對(duì)10名老年人進(jìn)行的4周ES干預(yù)（早晚餐前，5×1min，自重抗阻）發(fā)現(xiàn)，干預(yù)后ES組的60 s“坐-立”測(cè)試評(píng)分提升31%，坐姿腿推舉最大功率、力和速度分別提高6%、5%和3%，且大腿肌肉橫截面積增加2%，而對(duì)照組（無干預(yù)）無顯著變化。然而，另有對(duì)28名老年人進(jìn)行的4周ES干預(yù)（每日2～3次，單次3 min，自重抗阻）卻并未觀察到相似的改善。先前Astorino等人未發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)SIT對(duì)腿部力量有顯著改善，但有6周（3d／周）的ES（3×30 s全力沖刺，間隔4h）相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，ES干預(yù)后16名久坐成人的優(yōu)勢(shì)下肢屈肌30°/s最大自主等長(zhǎng)收縮力顯著增加，這表明將ES應(yīng)用于SIT也可能在改善肌肉適能方面具有額外潛力。

基于ES的抗阻訓(xùn)練的低負(fù)荷量和自重抗阻特征可以提高每日或每周的訓(xùn)練頻率（見圖3），從而最大程度減少參與障礙，并在可行性、拓展性和情緒反應(yīng)等方面有積極影響。先前美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)建議：每周應(yīng)進(jìn)行2d或更多抗阻訓(xùn)練，肌肉群間應(yīng)至少間隔48 h再次訓(xùn)練。然而，強(qiáng)度與量的漸進(jìn)式刺激固然重要，但考慮到“天花板效應(yīng)”的存在，個(gè)體所獲的健康收益在達(dá)到一定程度后不會(huì)繼續(xù)增加。ES的出現(xiàn)提出了新假設(shè)，即漸進(jìn)式超負(fù)荷可通過更高頻率實(shí)現(xiàn)。相比于單次力竭，低量高頻可能足以刺激肌肉適能并有利于減少疲勞，還使得相同肌肉群更頻繁地被刺激。

3.1.3改善老年人與久坐成人的體成分

周期性ES干預(yù)發(fā)現(xiàn)受試者體脂率下降、瘦體質(zhì)量增加和甘油三酯下降，但體質(zhì)量均無顯著變化。盡管上述研究均未能采用雙能X線吸收進(jìn)行評(píng)估，但這些結(jié)果表明，ES能夠有效降低久坐和代謝疾病人群體脂率、增加瘦體質(zhì)量。然而，也有研究出現(xiàn)不一致結(jié)論，Ho等人對(duì)18名久坐成年女性進(jìn)行8周ES騎行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)皮褶測(cè)量結(jié)果無顯著變化。事實(shí)上，若不能明確控制能量消耗（運(yùn)動(dòng)）與攝入（飲食）間的關(guān)系，便很難將改善體成分歸因于某種運(yùn)動(dòng)策略，因?yàn)槟芰繑z入是更大影響因素。此外，短時(shí)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)降低脂肪的機(jī)制可能并不在于脂肪消耗，而是其提升了脂肪氧化能力。此假設(shè)得到Wolfe等人研究的支持，8名健康大學(xué)生在ES（1次/h，4×5 s全力騎行）干預(yù)后第2天平均脂肪氧化提高43%。然而，還需長(zhǎng)期干預(yù)進(jìn)一步驗(yàn)證ES在提高脂肪氧化能力的效益。

3.2急性干預(yù)的應(yīng)用效果

3.2.1間斷久坐并改善久坐與臨床人群的糖、脂代謝

由于體能較低或疾病等風(fēng)險(xiǎn)，久坐和代謝疾病人群可能難以參與傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，久坐也會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致上述人群的糖、脂代謝異常。ES低量高頻率的特征能夠提升上述群體的活動(dòng)量并有助于間斷久坐，展示了在改善糖、脂代謝方面的健康效益。

相比于久坐，僅需20 s/h的ES騎行沖刺即可降低31%的餐后6h內(nèi)血脂曲線下面積（area under curves，AUC）增量，并提高43%的平均脂肪氧化。考慮到器材與熱身的特定要求可能在現(xiàn)實(shí)生活中難以實(shí)現(xiàn)，后續(xù)研究將運(yùn)動(dòng)形式更換為爬樓，并去掉了熱身以消除ES應(yīng)用的障礙，發(fā)現(xiàn)20 s/h的爬樓使超重人群的餐后胰島素和非酯化脂肪酸總AUC顯著低于持續(xù)久坐。

以上研究將ES作為久坐間斷的干預(yù)方式以驗(yàn)證其有效性，但還需要比較ES與單次持續(xù)運(yùn)動(dòng)才能體現(xiàn)出ES“碎片化”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。研究表明，每天三餐前進(jìn)行ES（6×1min，90% HRmax跑步機(jī)上坡走）能顯著降低胰島素抵抗成人餐后和隨后24 h內(nèi)的血糖濃度，相反，每天1次與ES等能耗的中強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)未觀察到這一效益。在健康人群中同樣觀察到ES的優(yōu)勢(shì)，有研究發(fā)現(xiàn)1次/h的ES（8次，2 min 32s，85% VO_2R）比1次等能耗的30 min持續(xù)中強(qiáng)度跑步更大程度地改善了餐后血脂與高密度脂蛋白濃度。

3.2.2間斷久坐并改善久坐與臨床人群的血管功能

久坐會(huì)影響血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)并損害股動(dòng)脈和腘動(dòng)脈內(nèi)皮功能，還會(huì)急性誘發(fā)血壓上升，長(zhǎng)期綜合易誘發(fā)心血管疾病。ES可間斷久坐并抵消久坐對(duì)血管功能的負(fù)面影響。

研究發(fā)現(xiàn)，每個(gè)小時(shí)進(jìn)行20 s的ES爬樓顯著改善了健康男性的股動(dòng)脈血流量、切應(yīng)力與血壓，而久坐組則無顯著變化。然而，鑒于久坐對(duì)外周血管功能的影響存在性別差異，該結(jié)論是否適用于女性并不清楚。隨后，Cho等人同時(shí)納入健康男性與女性，發(fā)現(xiàn)高脂餐后久坐組肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的血管擴(kuò)張功能顯著下降，但每個(gè)小時(shí)進(jìn)行1次的ES爬樓（5 min）未下降且顯著改善了胭窩血流量、切應(yīng)力與血壓。這表明，一天中進(jìn)行碎片化運(yùn)動(dòng)即可有效防止因久坐或高脂餐引起的血管功能下降。此外，采用自重抗阻形式的ES同樣可顯著改善T2D人群的上述血管功能指標(biāo)，并發(fā)現(xiàn)更短的次間隔時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)可能更為有效。

綜上所述，周期性應(yīng)用ES以極低負(fù)荷量（≤1min）改善健康活躍與久坐人群的VO_2peak，將ES應(yīng)用于抗阻訓(xùn)練可實(shí)現(xiàn)更高頻率地刺激肌肉以改善老年與久坐成人的肌肉適能，并且在改善上述群體的體成分方面具有潛力。急性ES可改善久坐與代謝疾病人群的餐后血糖、血脂、胰島素與脂肪氧化，并比等能耗的單次持續(xù)運(yùn)動(dòng)更為有效；也可顯著改善上述人群的血流量、切應(yīng)力與血壓，并抵消久坐對(duì)血流介導(dǎo)的血管擴(kuò)張功能的不利影響。

4碎片化運(yùn)動(dòng)的作用機(jī)制探討

盡管相關(guān)機(jī)制尚不清楚，但ES通常分別應(yīng)用于低量HIIT/SIT和久坐間斷以實(shí)現(xiàn)VO_2peak提升與心血管代謝改善。因此，可借該領(lǐng)域最新進(jìn)展以及現(xiàn)有ES證據(jù)對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探討。

4.1周期性應(yīng)用ES提升心肺適能

ES可看作低量HIIT/SIT以增加最大心輸出量（Qmax）和血液學(xué)指標(biāo)，改善中樞血流動(dòng)力學(xué)適應(yīng)；增加毛細(xì)血管密度和促進(jìn)線粒體生物發(fā)生，以誘導(dǎo)外周骨骼肌攝取和氧化重構(gòu)。

低量HIIT改善VO_2max與Q_max相關(guān)。然而，部分研究采用更低負(fù)荷量、更高強(qiáng)度的HIIT（即SIT），卻未觀察到Q_max變化。對(duì)此，Astorino等人認(rèn)為Q_max中樞適應(yīng)可能需要更長(zhǎng)的干預(yù)時(shí)間（>6周）。近期研究相繼采用>6周的SIT干預(yù)，也證實(shí)>6周的SIT能夠改善Q_max，并且與VO_2max改善相關(guān)。此外，最新的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ES在VO2max與心室肥大等心臟功能方面均誘導(dǎo)了與低量HIIT相似的積極適應(yīng)性反應(yīng)，但這一結(jié)論能否適用于人體還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

血液指標(biāo)的改善同樣是重要的中樞適應(yīng)之一。Mandic等人對(duì)29名健康成年人進(jìn)行6周的SIT騎行干預(yù)，發(fā)現(xiàn)血漿容量、血容量和總血紅蛋白質(zhì)量的增加，Satiroglu也有類似發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，低量SIT干預(yù)后也會(huì)出現(xiàn)血液稀釋效應(yīng)，可能歸因于早期血漿體積快速擴(kuò)張，短暫地超過了紅細(xì)胞體積增加，使得血紅蛋白濃度和血細(xì)胞比容降低。

動(dòng)靜脈氧差也是決定VO_2max的因素之一。低量SIT干預(yù)初期（≤3周）的VO_2max提升主要被歸因?yàn)閯?dòng)靜脈氧差增加，而動(dòng)靜脈氧差又與骨骼肌線粒體含量、毛細(xì)血管密度和線粒體氧親和力等密切相關(guān)，6周SIT干預(yù)后發(fā)現(xiàn)毛細(xì)血管密度增加佐證了這一點(diǎn)。

酶活性改變是骨骼肌氧化重構(gòu)的標(biāo)志之一。6周SIT干預(yù)（3x20 s，全力沖刺，間歇2 min）足以增加檸檬酸合酶活性和細(xì)胞色素氧化酶亞基4（COX-IV）等蛋白含量。此外，也有研究相繼報(bào)道，6周SIT后Ⅰ型或Ⅱa型肌纖維中琥珀酸脫氫酶（SDH）活性的增加。

過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1（PGC-1α）是線粒體生物發(fā)生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，其通過激活轉(zhuǎn)錄因子驅(qū)動(dòng)線粒體和代謝適應(yīng)改變。Gibala等人對(duì)SIT后PGC-1α活性和表達(dá)相關(guān)通路變化進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后即刻股外側(cè)肌肉氨酸激酶（AMPK；1α和2α亞基）、p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）磷酸化水平升高，（PGC-1α）mRNA在恢復(fù)3h后增加2倍。后續(xù)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，SIT干預(yù)后3h內(nèi)細(xì)胞核PGC-1α蛋白增加，24h內(nèi)線粒體蛋白含量和酶活性增加。這表明，SIT可通過AMPK、p38 MAPK激活PGC-1α以驅(qū)動(dòng)線粒體生物發(fā)生。同時(shí)，基于動(dòng)物的ES也發(fā)現(xiàn)了上述反應(yīng)，這些結(jié)論支持了增加強(qiáng)度比增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間更能有效促進(jìn)線粒體生物發(fā)生。

2急性應(yīng)用ES間斷久坐改善心血管代謝健康

ES應(yīng)用于久坐間斷與久坐發(fā)病機(jī)制相關(guān)，因?yàn)镋S可視為“中止”了久坐對(duì)心血管系統(tǒng)的負(fù)面影響。ES間斷久坐促進(jìn)健康的機(jī)制包括調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、激素分泌等（見圖4）。

葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4型（glucose transporter type 4，GLUT4）能夠促使骨骼肌攝取血糖，用于急性調(diào)節(jié)血糖。研究發(fā)現(xiàn)，通過運(yùn)動(dòng)間斷久坐會(huì)改變骨骼肌中與碳水化合物代謝調(diào)節(jié)相關(guān)的10個(gè)基因的表達(dá)，包括動(dòng)力蛋白輕鏈表達(dá)增加，這可能增加細(xì)胞內(nèi)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)至質(zhì)膜的數(shù)量。GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)通過胰島素介導(dǎo)和骨骼肌收縮介導(dǎo)實(shí)現(xiàn)。其中，胰島素介導(dǎo)通過“胰島素受體—胰島素受體底物—磷脂酰肌醇3—激酶—蛋白激酶B”的途徑實(shí)現(xiàn)GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)；而骨骼肌收縮介導(dǎo)則與運(yùn)動(dòng)時(shí)能量消耗所喚起的高代謝需求相關(guān)，涉及酶活性（如AMPK等）升高、Ca²⁺濃度增加和底物磷酸化等。此外，運(yùn)動(dòng)可急性提升脂蛋白脂肪酶活性和促進(jìn)肌動(dòng)蛋白分泌，前者能夠有效降解血漿中的甘油三酯，而后者能夠激活A(yù)MPK使GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)。

久坐引起低代謝需求、血流量和切應(yīng)力等血管動(dòng)力學(xué)下降使得內(nèi)皮素-1 和去甲腎上腺素分泌上升，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙和血壓急性升高。內(nèi)皮素-1具有收縮心血管的作用，其增加會(huì)導(dǎo)致血管活性氧形成并降低一氧化氮（NO）生物利用度，而NO的產(chǎn)生和生物利用度則很大程度影響了內(nèi)皮細(xì)胞功能和血管平滑肌舒張。久坐引起的低水平切應(yīng)力會(huì)刺激培養(yǎng)細(xì)胞分泌內(nèi)皮素-1，而高水平切應(yīng)力則會(huì)抑制其生成，單次3 min的自重抗阻以30min/次的頻率間斷久坐可使內(nèi)皮素-1降低。其次，ES可使久坐期間的血漿去甲腎上腺素水平顯著降低，這可能會(huì)影響交感神經(jīng)活動(dòng)，進(jìn)而降低NO和總外周阻力。然而，除去激素分泌以外，仍需要更為直接的交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)指標(biāo)測(cè)量以支持這一機(jī)制。

解釋久坐間斷改善心血管代謝的可能機(jī)制還有炎癥、活性氧、下肢靜水壓力和血液粘稠度等。炎癥標(biāo)記物與血管功能受損有較強(qiáng)的聯(lián)系，久坐導(dǎo)致其升高并使得NO生物利用度降低。炎癥標(biāo)記物上升進(jìn)一步誘發(fā)炎性細(xì)胞因子激活血管產(chǎn)生活性氧，最終產(chǎn)生超氧化物以及內(nèi)皮功能損傷。另一個(gè)潛在機(jī)制可能與久坐增加的下肢靜水壓力相關(guān)，受試者久坐后小腿周長(zhǎng)增加，導(dǎo)致靜脈匯集和血流量及切應(yīng)力下降。此外，也有研究認(rèn)為血液粘稠度增加可能是潛在機(jī)制之一。

5實(shí)踐建議與未來方向

ES兼具高可行性和可觀健康效益的雙重優(yōu)勢(shì)為運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康研究與實(shí)踐領(lǐng)域開啟了一扇“新窗戶”。但是，為了安全地應(yīng)用ES，建議：（1）實(shí)施前進(jìn)行安全篩查來識(shí)別參與ES的潛在風(fēng)險(xiǎn)（可參考Taylor等的研究）；（2）根據(jù)不同人群設(shè)計(jì)簡(jiǎn)短的熱身程序；（3）遵循漸進(jìn)式超負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)原則；（4）在干預(yù)中定期地監(jiān)測(cè)血壓等臨床指標(biāo)。為最大程度發(fā)揮ES的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)考慮運(yùn)動(dòng)方式等變量安排以及ES與其他策略（如持續(xù)抗阻／有氧運(yùn)動(dòng)）的潛在交互作用。

目前ES研究存在局限：（1）受試者樣本量小、同質(zhì)性高、未考慮性別差異；（2）劑量一效應(yīng)尚不明確；（3）不同運(yùn)動(dòng)變量的效果差異不明；（4）健康結(jié)局指標(biāo)較為單一；（5）作用機(jī)制尚不明確。因此，ES這扇“新窗戶”能否發(fā)展為運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康的新路徑，未來還有待克服上述不足并建立ES研究與應(yīng)用理論體系來回答（見圖5）。

6結(jié)語

ES是累積運(yùn)動(dòng)范式下兼具應(yīng)用可行性與健康促進(jìn)效果的新策略。ES在負(fù)荷量與頻率安排及器材、環(huán)境上的較低要求使其具有較高的應(yīng)用可行性，表現(xiàn)為更高的時(shí)間經(jīng)濟(jì)性、安排靈活性、運(yùn)動(dòng)愉悅感與參與動(dòng)機(jī)，并且安全性較好。周期性應(yīng)用ES能改善心肺適能、肌肉適能和體成分；其也可作為久坐間斷的運(yùn)動(dòng)方案用于抵消久坐對(duì)心血管代謝的負(fù)面影響，并改善糖、脂代謝與血管功能，且被初步證實(shí)相較1次持續(xù)運(yùn)動(dòng)具有類似或更優(yōu)效益。ES提升心肺適能的作用機(jī)制與中樞血流動(dòng)力學(xué)適應(yīng)與外周骨骼肌攝取及氧化重構(gòu)相關(guān)；急性ES間斷久坐改善糖、脂代謝與血管功能可通過久坐發(fā)病機(jī)制相聯(lián)系，包括調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、激素分泌等作用機(jī)制。作者貢獻(xiàn)聲明：

殷明越：收集資料，制作圖表，撰寫研究論文。

黎涌明：提出研究設(shè)想，修改、審校論文。

陳志力，李漢森，顧正秋，李嘯天：審校論文，提出修改建議。