高強度間歇訓(xùn)練：調(diào)節(jié)骨骼肌質(zhì)量及功能的新手段*

楊旸 張譯尹 呂紅艷 曹師承 姚婷婷 衣雪潔5，**

（1）沈陽體育學(xué)院，沈陽 110102；2）上海體育學(xué)院運動科學(xué)學(xué)院，上海 200438；3）遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院，大連 116029；4）中國醫(yī)科大學(xué)運動醫(yī)學(xué)教研室，沈陽 110122；5）沈陽體育學(xué)院運動與健康研究中心，沈陽 110102）

骨骼肌是人體最大的代謝器官，在運動和代謝中起著重要作用［1］。適宜的骨骼肌質(zhì)量（肌纖維數(shù)量和體積）是骨骼肌實現(xiàn)生理功能的基礎(chǔ)［1］。研究顯示，個體進入老年期后骨骼肌質(zhì)量隨年齡的增長而呈下降趨勢，這將導(dǎo)致身體機能降低和過早死亡風(fēng)險增加等健康風(fēng)險［2-4］。中年期肌肉質(zhì)量峰值與老年期的肌肉質(zhì)量和力量密切相關(guān)，提示在早期上調(diào)骨骼肌質(zhì)量對于預(yù)防衰老導(dǎo)致的骨骼肌質(zhì)量和功能下降至關(guān)重要。骨骼肌的主要功能是牽拉骨骼產(chǎn)生運動，而實現(xiàn)這一功能的能量則由骨骼肌血管中的血液將氧氣和供能物質(zhì)運輸?shù)骄€粒體進行分解所產(chǎn)生。研究證實，不同的運動方式可以啟動獨特的分子機制，進而調(diào)節(jié)骨骼肌的質(zhì)量和功能［5］。抗阻力訓(xùn)練（resistance training，RT）通過骨骼肌對抗外部大強度負荷的收縮，促進肌纖維蛋白合成［6］，增加肌肉的橫截面積（cross sectional area，CSA）、瘦體重和力量［1］。值得注意的是，盡管瘦體重和力量都是老年人全因死亡率的獨立預(yù)測因子［7］，然而老年人參與RT的程度仍然很低，這可能是因為老年人需要專門的設(shè)備和正確的技術(shù)來防止受傷［7］。有氧訓(xùn)練可以促進血管生成以及通過刺激骨骼肌細胞信號級聯(lián)，進而調(diào)節(jié)編碼線粒體基因和蛋白的表達［1］。線粒體數(shù)量增加可以上調(diào)骨骼肌的氧化能力和心肺功能，而后者與心血管疾病風(fēng)險和全因死亡率成反比［8］。有研究報道“缺乏時間”是希望參加有氧訓(xùn)練人群的最常見問題［8］。因此，方便、省時地維持和提高肌肉質(zhì)量和功能的運動方式是預(yù)防和改善肌肉減少的重要對策。高強度間歇訓(xùn)練（high-intensity interval training，HIIT）可能是一種可行的、替代RT和有氧訓(xùn)練來增加肌肉質(zhì)量（圖1）和功能（圖2）的運動手段。HIIT的特點是短時間（≤ 4 min）高強度運動（80%~100% 最高心率）并且間隔短時間的休息或恢復(fù)。以往研究表明HIIT可以上調(diào)骨骼肌蛋白質(zhì)合成速率和下調(diào)萎縮速率、引發(fā)肌肉重塑和調(diào)節(jié)肌纖維類型（表1）、促進血管生成和血流灌注、介導(dǎo)骨骼肌線粒體含量上調(diào)和功能改善、增加肌肉力量和與膳食補充具有協(xié)同作用，但目前尚未有專門的綜述對以上這些HIIT調(diào)節(jié)骨骼肌質(zhì)量及功能的研究和機制研究進行系統(tǒng)地總結(jié)與報道。此外，部分相關(guān)研究的結(jié)果存在矛盾，這可能與受試人群特征（身體狀況、受訓(xùn)練水平、性別）、運動特征（強度、持續(xù)時間、運動間歇的持續(xù)時間、活動模式）、檢測手段有關(guān)，本綜述對以上事項進行梳理，以期為HIIT預(yù)防和改善肌肉丟失和功能下降提供理論依據(jù)和應(yīng)用策略。

Table 1 Promotes muscle remodeling and modulates muscle fiber types表1 HIIT促進肌肉重塑和調(diào)節(jié)肌纖維類型

Fig. 1 Regulation and mechanism of HIIT on skeletal muscle quality圖 1 高強度間歇運動對骨骼肌質(zhì)量的調(diào)節(jié)作用及可能機制

Fig. 2 Regulation and mechanism of HIIT on skeletal muscle function圖2 高強度間歇運動對骨骼肌功能的調(diào)節(jié)作用及可能機制

1 HIIT概述

1912年荷蘭長跑運動員Hannes Kolehmainen最早采用HIIT來提高運動成績。1960年Reindell等［9］正式提出HIIT是重復(fù)進行短期高強度和休息/低強度恢復(fù)交替訓(xùn)練的明確概念。Astrand等［10］在1960年首次觀察到HIIT能讓運動員保持或接近較長時間的最大攝氧量（maximal oxygen uptake，VO2max）和提高耐力素質(zhì)。值得注意的是，近年來由于HIIT能在短時間內(nèi)提高受試者身體素質(zhì)和機能的特點被多次報道，才促使學(xué)者們將HIIT研究的焦點從運動場上轉(zhuǎn)向臨床［5］。研究顯示，HIIT的核心要素是運動強度，最大特點是短時間、高耗能。由于其高強度的特性，多項研究顯示其與RT都具有增加肌肉力量［11］、增加CSA［12］等功能。并且與常規(guī)有氧運動相比，HIIT能在訓(xùn)練后數(shù)小時內(nèi)快速提高運動后的熱量和氧氣消耗，即出現(xiàn)“運動后過量氧耗”，加快機體新陳代謝［13］。因此，它不僅能夠提高運動效率，還能誘導(dǎo)出運動后與長時間有氧運動相似甚至更好的生理適應(yīng)［14］，改善血管功能和加速血液循環(huán)［15］、促進線粒體功能［16］、調(diào)控糖脂代謝［17-18］、提高胰島素敏感性［19］等多種功能。此外，HIIT的設(shè)計多種多樣，如騎行、跑步等，具有很高的靈活度和娛樂性，使健身者能享受運動樂趣，養(yǎng)成堅持運動的習(xí)慣［20］。HIIT還可以通過調(diào)節(jié)運動強度、時間等對久坐人群、心血管疾病患者和老年人根據(jù)自身狀態(tài)安全地進行運動康復(fù)訓(xùn)練［21-24］。但是這種訓(xùn)練方式對不同人群產(chǎn)生的運動效益是受如運動強度、持續(xù)時間、運動間歇的持續(xù)時間及活動模式等多種因素影響。這提示未來的研究應(yīng)該細化這一標(biāo)準(zhǔn)才能得到有效的結(jié)果。

2 HIIT對骨骼肌質(zhì)量及功能的作用

2.1 上調(diào)骨骼肌蛋白質(zhì)合成速率和下調(diào)萎縮速率

肌肉蛋白質(zhì)合成速率上調(diào)是判斷肌肉質(zhì)量提高的重要標(biāo)志［25］。研究顯示急性HIIT和單次沖刺間歇訓(xùn)練（sprint interval training，SIT）可以誘導(dǎo)肌肉蛋白合成（muscle protein synthesis，MPS）［26-27］和肌肉體積增加［28］。Rundqvist等［29］使用“組學(xué)”技術(shù)檢測青年骨骼肌SIT（3×30 s全力）后2 h基因表達譜，結(jié)果顯示促肌肉生長基因卷曲蛋白跨膜受體7（Frizzled 7，F(xiàn)ZD7）和成肌分化蛋白1（myogenic differentiation，MyoD1）水平顯著增加，骨骼肌生長抑制因子肌肉生長抑制素（myostatin）表達顯著下調(diào)。未經(jīng)訓(xùn)練的年輕男性單次HIIT（12×1 min VO2peak，1 min休息）后即刻、4 h和 8 h檢測股外側(cè)肌，顯示僅在8 h后與肌肉生長有關(guān)的miR-1-3p、miR-133a-3p、miR-133b、miR-181a-3p和miR-486表達增加［30］。Bell等［26］比較老年男性單次HIIT（95%最大心率（HRmax）10×1 min）、RT（3×95%最大完成10次的重量壓和伸腿（10RM））或中等強度持續(xù)訓(xùn)練（moderateintensity continuous training，MICT）（70%HRpeak，30 min）后觀察到蛋白質(zhì)分數(shù)合成率（fractional synthesis rate，F(xiàn)SR）與靜息組相比，HIIT組運動后24和48 h肌纖維FSR顯著增加［26］。其中運動后24 h，HIIT誘導(dǎo)的肌纖維FSR增加幅度小于RT，但大于MICT。此外，HIIT是唯一能增加運動后24 h肌漿蛋白合成的運動方式［26］，這可能是由于增加了線粒體蛋白質(zhì)合成并提示即使同樣增加FSR，HIIT可能與其他形式運動促進蛋白質(zhì)合成的時間和具體的蛋白類型不同。

HIIT增加沒有訓(xùn)練習(xí)慣的年輕受試者在不同運動形式，如：騎行［31］和跑步［32］后的骨骼肌CSA，上調(diào)中年大鼠骨骼肌質(zhì)量［33］，延緩老年大鼠骨骼肌質(zhì)量降低［34-35］。Moghaddam等［36］觀察到健康受試者6 次不同運動和休息時間的HIIT（6組10 s、5 s 和 20 s、10 s運動和休息）后股直肌CSA增加。健康青年男性16周自行車HIIT（8~12×60 s，>90% VO2peak）或騎車加臂力計測試HIIT（自行車4~6×60 s，>90% VO2peak+ 60 s臂力計，>90%最大功率（Wmax））后股四頭肌CSA增加，但僅有騎車加臂力計測試的HIIT增加軀干和腹部肌肉的CSA，這提示HIIT對肌肉的增長可能僅針對鍛煉部位［12］。訓(xùn)練有素的自行車手9周SIT（2次/周+12~16 次30 s全力+90 s，50 W以下主動休息）和HIIT（1次/周+5~7次+5 min 85%~95% 無氧功率（anaerobic power，AP）max+50% APmax 12 min休息）后股四頭肌厚度減少。這可能是因為受試者都是優(yōu)秀運動員且運動休息時間不足（組間休息時間為90 s），導(dǎo)致具有分解代謝功能的蛋白質(zhì)表達增加，而具有合成代謝功能的蛋白質(zhì)表達減少，這提示不同鍛煉水平和休息時間可能是運動介導(dǎo)肌肉質(zhì)量的重要干預(yù)因素［37］。此外，老年男性8周HIIT（7×120 s+80%~90% VO2max）后增加股四頭肌CSA和體積，而雙能X線吸收儀（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）檢測到瘦體重沒有顯著變化［38］，這結(jié)合另一項同時使用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）和DXA來估計HIIT后訓(xùn)練誘導(dǎo)的肌肉質(zhì)量變化的結(jié)果，即MRI檢測到CSA變化，而DXA卻沒有測量到CSA變化，這提示選擇不同的檢測工具可能會對實驗的結(jié)果造成影響［12］。8周HIIT（3 d/周，30 min，5×4 min，85%~95% VO2max，55%~60% VO2max，2 min主動休息）通過調(diào)節(jié)類胰島素樣生長因子1/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）/叉頭框蛋白和myostatin/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘導(dǎo)腓腸肌CSA和重量顯著增加［39］。與對照組相比，雄性大鼠8周HIIT（5 d/周+6×3 min 80% VO2max+3 min 40%VO2max休息）后增加肌肉合成標(biāo)志蛋白肌肉環(huán)指蛋白1、降低肌肉萎縮標(biāo)志物肌肉萎縮盒F基因的表達［40］。糖代謝異常是導(dǎo)致骨骼肌萎縮的重要原因，HIIT 而不是 MICT降低腓腸肌葡萄糖攝取調(diào)節(jié)劑Ras相關(guān)的C3肉毒素底物1（Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1，Rac1）及其下游靶點p21蛋白激活激酶1 mRNA表達，并增加Rac1蛋白質(zhì)表達［41］。

綜上，急性SIT可能是通過介導(dǎo)FZD7、MyoD1和myostatin誘導(dǎo)肌肉蛋白合成和增加肌肉體積［29］。但是由于運動強度和持續(xù)時間的不同，單次HIIT是否具有相同的變化目前并無報道。此外，結(jié)合8 h后microRNA，24 h肌漿蛋白表達變化［26］，提示在運動后的取材時間可能是研究單次HIIT對骨骼肌合成基因和蛋白質(zhì)機制的重點。長期HIIT對不同年齡段的骨骼肌質(zhì)量均有上調(diào)或延緩減少的作用，但是未來檢測需要注意是否為鍛煉的部位［12］、受試者訓(xùn)練水平的高低［37］和檢測儀器的聯(lián)合使用［12］。HIIT是上調(diào)肌肉合成［39］，下調(diào)肌肉萎縮［40-41］的運動手段。并且肌肉的質(zhì)量受合成和分解兩種代謝所調(diào)節(jié)，但目前關(guān)于HIIT后分解代謝的報道較少，這可能與以往研究發(fā)現(xiàn)肌肉質(zhì)量HIIT后是增加相關(guān)，但有研究顯示優(yōu)秀運動員HIIT后肌肉質(zhì)量降低［37］，這提示如果將HIIT作為提升運動員肌肉質(zhì)量的訓(xùn)練手段還應(yīng)關(guān)注其與其他專項訓(xùn)練的休息時間。值得注意的是，由于很難在細胞上模擬HIIT的運動方式，并且目前基因敲除小鼠在HIIT領(lǐng)域未見報道，因此想要深入研究HIIT的具體機制，基因敲除小鼠可能是突破點。

2.2 促進肌肉重塑和調(diào)節(jié)肌纖維類型

衛(wèi)星細胞是調(diào)控骨骼肌重塑的重要因素［42］。Nederveen等［43］比較老年男性HIIT（10×1 min+95% HRpeak）、阻力運動（三組雙側(cè)壓、伸腿，95% 10RM）和MICT（騎車30 min，70%HRpeak）后觀察到，雖然僅RT后24和48 h時I型纖維促衛(wèi)星細胞分化基因配對盒7（paired box 7，Pax7）含量升高，而衛(wèi)星細胞活性因子成肌分化抗原和Pax7的基因和蛋白質(zhì)僅在HIIT后即刻升高。但是這不排除HIIT可以在運動后恢復(fù)期間（運動后 >48 h）誘導(dǎo)衛(wèi)星細胞增加的可能性。6周HIIT（3次/周3次全力20 s沖刺，阻力0.05 kg/kg）、MICT和CT后在任何一種訓(xùn)練干預(yù)下都沒有觀察到肌核含量或肌肉纖維CSA的變化，盡管在3種運動之后活躍和分化的衛(wèi)星細胞的數(shù)量都增加［44］。Joanisse等［45］報道年輕婦女HIIT（3次/周10×1 min）后，盡管肌肉活檢顯示I、II型或混合纖維的肌核含量或CSA無明顯變化，但96 h后混合纖維中衛(wèi)星細胞數(shù)量顯著增加［45］。12周傳統(tǒng)或階梯訓(xùn)練能夠有效改善冠心病患者衛(wèi)星細胞和肌核含量降低，且I型纖維和II型纖維的衛(wèi)星細胞數(shù)量均增加，且II型的變化更顯著［46］。這提示HIIT可能不僅是對衛(wèi)星數(shù)量有上調(diào)作用，根據(jù)不同纖維類型其上調(diào)速度可能也不相同。Snijders等［47］觀察老年男性12周聯(lián)合訓(xùn)練（每周1次HIIT和2次RT）后，在沒有肌肉纖維肥大或肌核含量變化的情況下，外側(cè)肌群衛(wèi)星細胞數(shù)量增加。在單次RT（2×10次重復(fù)，最多45°腿部推舉和腿部伸展練習(xí)）和HIIT后（12×1 min最大攝氧量峰值，1 min的休息間隔）4~8 h，衛(wèi)星細胞生成標(biāo)志成肌調(diào)節(jié)因子在骨骼肌中表達上調(diào)，且兩組無顯著差別。而HIIT后8 h骨骼肌衛(wèi)星細胞的增殖和分化的調(diào)節(jié)有關(guān)miRNAs上調(diào)［30］。值得注意的是，miRNA的表達可能被限制在運動后8 h，因為它遵循衛(wèi)星細胞的轉(zhuǎn)錄活性［30］。

哺乳動物骨骼肌纖維分為4種類型：I型（慢縮型）、IIa型（快縮氧化型）、IIx和IIb纖維（快縮糖酵解型）［48］。8周MCAT組（5次/周+60%TVmax 56 min）比目魚肌（soleus，SOL）（I型纖維較多）［49］以及HIIT（5 d/周7×80% speed max 4 min+40% speed max 4 min）后SOL和脛骨前肌的CSA升高，說明MCAT可能僅誘導(dǎo)慢肌纖維肥大，而HIIT同時誘導(dǎo)快肌和慢肌肥大。這可能是由于肌纖維募集反應(yīng)與運動強度呈正比，強度較低時僅動員慢肌，隨運動強度增加快肌纖維逐漸被募集［50］。此外，兩組運動均能促進I型肌纖維比例增加、II型肌纖維比例減少，這提示HIIT可能可以改善相關(guān)疾病導(dǎo)致的肌肉類型轉(zhuǎn)換［50-52］。最新研究證實連續(xù)3周HIIT（5次/周+4×4 min乳酸閾值跑速+60%~70%（最大跑速-乳酸閾值跑速），主動恢復(fù)乳酸閾值跑速3 min）可改善大腦中動脈閉塞小鼠模型（模擬中風(fēng)）導(dǎo)致的骨骼肌質(zhì)量損失、I型纖維的比例減少和II型纖維的上調(diào)［51］。久坐不動的年輕女性6周HIIT（90% HRmax 10×60 s+50W 60 s休息）后發(fā)現(xiàn)短期HIIT能夠增加股外側(cè)?。╲astus lateralis，VL）中I型和 II型纖維的線粒體含量［53］。肌纖維類型轉(zhuǎn)換因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α［54］（peroxisome proliferator activated receptor γ coactivator-1α，PGC-1α）敲除鼠I型纖維降低［55］。最新研究證實，在HIIT組SOL中PGC-1α mRNA水平明顯高于MICT組，而EDL的PGC-1α mRNA水平在兩個訓(xùn)練組之間沒有顯著差異［52］。

綜上，HIIT可能會激活與肌肉纖維肥大無關(guān)的衛(wèi)星細胞增殖，進而介導(dǎo)細胞修復(fù)的重構(gòu)［56］，而對肌細胞核的作用可能取決于受試者的狀態(tài)如病理［46］或衰老［47］，然而這一結(jié)論還需要更多的實驗來證實［44-45］（表1）。由于miRNAs的表達只在HIIT后8 h發(fā)生變化，因此有可能在更晚的時間點發(fā)生更明顯的miRNAs變化。此外，檢測 HIIT后衛(wèi)星細胞數(shù)量的變化應(yīng)該要應(yīng)該考慮到將檢測的時間選擇在48 h以后［43-46］。未來的研究將同時測量miRNA的表達與其他表觀遺傳學(xué)指標(biāo)，如DNA甲基化和組蛋白修飾，以及它們與mRNA表達和衛(wèi)星細胞活性的關(guān)系，這將為更好地了解不同運動模式下優(yōu)先激活/失活的轉(zhuǎn)錄途徑提供更多的信息。肌肉的重塑依賴于巨噬細胞炎癥反應(yīng)的變化，肌肉損傷修復(fù)前期M1型巨噬細胞分泌炎性細胞因子，促進CD4+/Th1細胞從血液循環(huán)進入肌肉，加速肌纖維和蛋白質(zhì)降解。修復(fù)后期M2巨噬細胞可釋放抗炎細胞因子，參與損傷部位的吞噬和清潔，促進肌肉組織修復(fù)。HIIT和MICT都可以防止大腦動脈閉塞小鼠腓腸肌質(zhì)量損失。RNA-seq分析顯示HIIT是通過下調(diào)CD86+（M1型）巨噬細胞和通過抑制Toll樣受體4/髓樣分化因子/核因子κB（NF-κB）上調(diào)CD163+（M2型）巨噬細胞來調(diào)節(jié)巨噬細胞活化［51］。本課題組前期研究顯示有氧運動可以有效下調(diào)下丘腦［57］和心臟組織［58］炎癥反應(yīng)，以往研究顯示高強度運動會上調(diào)下丘腦炎癥反應(yīng)［57］，而在骨骼肌中HIIT抑制炎癥作用可能與間歇時間有密切關(guān)系，因此對SIT與HIIT在炎癥的作用及其機制進一步研究是十分有必要的。此外，由于HIIT的高運動強度，其對于不同肌纖維類型的肌肉均具有肌肉類型轉(zhuǎn)換的功能，可促進快肌纖維轉(zhuǎn)換為慢肌。本課題組前期實驗證明PGC-1α調(diào)節(jié)線粒體衍生肽MOTS-C［59］，而MOTS-C最新被報道與衰老導(dǎo)致的肌纖維類型由快到慢的變化相一致［60］，這提示MOTS-C可能是介導(dǎo)骨骼肌纖維類型變化的關(guān)鍵，但其與HIIT之間的關(guān)系未見報道。AMP依賴的蛋白激酶（adenosine 5'-monophosphate （AMP）-activated protein kinase，AMPK）［61］作為重要的肌肉轉(zhuǎn)換因子，本課題組前期通過骨骼肌細胞實驗證明肌肉纖維轉(zhuǎn)換的重要因子AMPK［62］和沉默信息調(diào)節(jié)因子1（silent information regulator 1，SIRT1）［59］均為PGC-1α上游因子［63-64］，這可能提示HIIT是通過AMPK和SIRT1調(diào)節(jié)PGC-1α進而促進快肌纖維轉(zhuǎn)換為慢肌纖維。值得注意的是本課題組還證明MOTS-C與骨骼肌脂聯(lián)素（adiponectin，ADPN）表達水平呈環(huán)狀的相互調(diào)節(jié)關(guān)系，因此MOTS-C是直接介導(dǎo)骨骼肌的纖維類型變化還是作用于ADPN-PGC-1α通路最終介導(dǎo)肌纖維類型變化以及HIIT是否作為重要的干預(yù)方式可能是新的研究方向。

2.3 促進骨骼肌血管生成和血流灌注

血管生成是指在自然發(fā)育或組織修復(fù)過程中原始血管生長出新血管的現(xiàn)象［65］。健康老年人6周HIIT（3次/周+50 W 5×1 min 85%~105% Wmax+90 s恢復(fù)）后無氧閾值、收縮壓以及骨骼肌微血管對急性收縮活動的反應(yīng)能力上調(diào)，這可能反映HIIT 后大血管擴張性增強、內(nèi)皮功能改善和肌肉毛細血管化增殖［15］。12周HIIT（3次/周+10×60 s 90% HRmax+60 s自由自行車）與MICT（30 min 80%~90%通氣閾）干預(yù)后2型糖尿病患者攝氧反應(yīng)時間常數(shù)（τV˙O2p）顯著降低，而肌肉氧合動態(tài)反應(yīng)指標(biāo)氧合血紅蛋白和肌紅蛋白反應(yīng)的表達沒有受運動干預(yù)的影響，這提示HIIT可能通過刺激肌肉引起的血液再灌注或是改善運動肌肉中毛細血管數(shù)量和結(jié)構(gòu)導(dǎo)致訓(xùn)練誘導(dǎo)的微血管氧輸送/利用的變化。此外τV˙O2p的降低出現(xiàn)在訓(xùn)練3周后，此后盡管訓(xùn)練強度逐漸增加，但沒有進一步的顯著變化［66］。與SIT相比（4~7×30~40 s全力+長時間被動恢復(fù)），4周9次HIIT（2~3組+8~20×15~30 s 110% APmax，運動/休息時間比為1∶1，50%APmax主動恢復(fù)）導(dǎo)致VL肌肉氧化能力指標(biāo)血氧飽和度大幅增加。HIIT與肱二頭肌和VL更大的最大氧合量相關(guān)，而SIT與背闊肌更大的最大氧合量相關(guān)。這提示HIIT和SIT可能因為強度和持續(xù)時間不同對不同肌肉的氧合作用影響不同，未來應(yīng)該針對不同的運動形式選擇不同的肌肉進行測量［67］。4周HIIT（3次/周+單腿伸肌鍛煉+1 min 90%VO2max 30 s的靜息）和SIT（3~4次/周150%VO2max 1 min休息）后受試者骨骼肌毛細血管密度和內(nèi)皮細胞數(shù)量增加［68］。這提示HIIT能夠有效改善增齡導(dǎo)致的骨骼肌毛細血管化、微血管血流下降。遺憾的是，該實驗只測取了股四頭肌。因此，HIIT影響不同部位肌肉中微血管血流的能力仍有待探究［15］。有趣的是，安靜原發(fā)性高血壓患者與正常血壓者4周HIIT（3次/周+4×1 min 90%VO2max休息1 min）后，兩組受試者安靜時交感縮血管反應(yīng)均無顯著性變化，前臂血流量和股血管傳導(dǎo)性升高，握力運動中交感縮血管反應(yīng)減弱，這提示HIIT可能使高血壓患者安靜時通過增加血流量骨骼肌血流灌注得到改善，增強代謝活躍的工作肌得到充足的血流灌注和氧供應(yīng)。此外，由于該實驗HIIT主要為下肢運動，但同樣可以改善維持充足組織灌注上肢功能性抗交感，提示運動對功能性抗交感的作用可能不存在部位特異性［69］。

研究顯示血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxic inducible factor，HIF）能夠與內(nèi)皮細胞上的受體有效結(jié)合進而調(diào)節(jié)血管生成［70-71］。6周HIIT（4次/周+6~7組20 s 170% VO2max+10 s休息）后基因譜顯示VEGFA是骨骼肌蛋白互作網(wǎng)絡(luò)中的樞紐基因，這提示HIIT可能是通過VEGFA對骨骼肌血管的生成進行調(diào)控［72］。促血管生成素2（angiopoietin 2，Ang2）使內(nèi)皮細胞失穩(wěn)，從而促進VEGF對內(nèi)皮細胞活化的影響，而Ang1功能相反［73］。慢性心力衰竭男性患者3個月HIIT（4 min 4×80% VO2max+50% VO2max 3 min）與HIIT聯(lián)合力量訓(xùn)練后均可上調(diào)骨骼肌VEGF、VEGFR-2、HIF-1α、誘導(dǎo)血管生成因子基質(zhì)金屬蛋白酶和Ang2 mRNA表達水平增加，且兩組沒有差異。這表明運動刺激內(nèi)皮細胞失穩(wěn)/活化是毛細血管重塑和血管生成過程的一部分。此外，雖然血管生成素酪氨酸激酶蛋白受體2（TEK receptor tyrosine kinase 2，Tie2）和Tie2激動劑Ang1 mRNA沒有明顯變化，但是發(fā)現(xiàn)Tie2與訓(xùn)練前后毛細血管纖維數(shù)量變化密切相關(guān)，這可能是Ang1 和Ang2與其受體Tie2競爭性相互作用的結(jié)果，即毛細血管失穩(wěn)和穩(wěn)定都是促進血管生成的不同階段［73］。6周HIIT（3次/周+4組5×10 s 100%最大跑速度+休息20 s+組間5 min）和MICT組（40 min 40% 最大跑速度）后，載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）-/-HIIT小鼠EDL中VEGFA異構(gòu)體VEGF-165的mRNA表達顯著低于MICT小鼠。這可能表明，ApoE可能是HIIT促血管生成的重要介導(dǎo)因子。

綜上，HIIT可以促進骨骼肌血管生成和血流灌注，但是對氧合指標(biāo)的調(diào)節(jié)作用依舊矛盾［66-67］。此外，訓(xùn)練的周期［66］、訓(xùn)練的形式（如訓(xùn)練的強度和運動持續(xù)時間）［67］對不同血流灌注相關(guān)指標(biāo)的影響值得進一步探索。HIIT對未鍛煉部位血管生成指標(biāo)的影響亦不明確。機制方面，遺憾的是上述兩個實驗只研究了基因?qū)用妫瑳]有對形態(tài)學(xué)和蛋白質(zhì)層面進行檢測，未來這將是研究的重要方向［73-74］。并且HIIT后血管生成的不同階段中因子的變化也將會為探究HIIT對血管生成研究的重要補充。

2.4 介導(dǎo)骨骼肌線粒體含量上調(diào)和功能改善

線粒體是細胞動力來源，它能為肌肉收縮提供 ATP 并通過增加自身體積/密度（線粒體生物發(fā)生）來響應(yīng)運動訓(xùn)練。PGC-1α可以通過結(jié)合和激活轉(zhuǎn)錄因子線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（mitochondrial transcription factor A，TFAM）［75］和核呼吸因子1/2（nuclear respiratory factor-1/2，NRF-1/2）［76］來調(diào)節(jié)線粒體生物發(fā)生。研究顯示HIIT能有效改善骨骼肌增齡性PGC-1α降低［77］。Fran?a等［78］觀察到與高脂飲食組相比，HIIT（4次4 min 80%氧儲備指數(shù)和4次3 min 60%氧儲備指數(shù)）后高脂大鼠骨骼肌PGC-1α 蛋白表達顯著上調(diào)。Ahmadi等［52］觀察到8周HIIT（5次/周2~10組+4 min 28~40 m/min+2 min 16 m/min）后大鼠SOL和趾長伸?。╡xtensor digitorum longus，EDL）PGC-1α、HIF-1α和乳酸代謝因子單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白第4亞型（monocarboxylate transporter 4，MCT4）mRNA水平顯著高于對照組和等熱量消耗MICT組，這提示HIIT可能是上調(diào)骨骼肌線粒體生物發(fā)生和促進線粒體供能的更有效運動方式。Wilson等［79］報道12周HIIT（6~8組+20 s全速跑+40 s 8 m/min的主動休息）無法顯著影響PGC-1α蛋白表達水平，這可能是由于該研究中HIIT的運動量較低。值得注意的是不僅是長期運動，單次的間歇性運動（30×1 min 70% VO2max，1 min主動休息）同樣比單次持續(xù)運動（70% VO2peak 30 min）更顯著的激活PGC-1α蛋白［80］。最新研究顯示運動可以增加肌肉特異的PGC-1α和PGC-1β雙基因敲除小鼠的線粒體呼吸鏈復(fù)合體I（mitochondrial respiratory complex，COX）的含量［81］。這提示運動可能不只依賴于PGC-1α機制。結(jié)合Henríquez-Olguín等［82］觀察到與野生型（wild type，WT）小鼠對比，6周HIIT（3次/周2 min 15~22 m/s+2 min休息）對缺乏功能性NADPH氧化酶2（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidases 2，NOX2）小鼠肌肉線粒體定位標(biāo)志超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶、COX I、III、IV，線粒體動力指標(biāo)線粒體動力相關(guān)蛋白（dynaminrelated protein 1，Drp1）和線粒體融合素基因-2（mitofusin-2 gene，Mfn-2）等基因和蛋白質(zhì)表達以及線粒體碎片化的反應(yīng)較小。這表明NOX2是骨骼肌對HIIT適應(yīng)所必需的線粒體有關(guān)因子，HIIT對線粒體的形態(tài)和功能的介導(dǎo)是多途徑的［82］。此外，不同的骨骼肌線粒體指標(biāo)如檸檬酸合酶（citrate synthase，CS）活性與氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OXPHOS）蛋白在短期訓(xùn)練后表現(xiàn)出不同變化［83］，結(jié)合Lim等［46］觀察到TRAD（30 min 60%~80%心率儲備）和STAIR（3次上下樓梯（12步）+RPE 14~15/20）在4周和12周后都增加PGC-1α蛋白的表達，而細胞色素C氧化酶（cytochrome c oxidase，COX）IV蛋白沒有差異，這提示基于單個標(biāo)志物的變化來評估訓(xùn)練有效性還有待商榷。

以往研究顯示，運動強度是改善線粒體功能的關(guān)鍵，而運動持續(xù)時間對于提高線粒體含量是至關(guān)重要的［84-86］。長期HIIT干預(yù)后骨骼肌CS活性［87］和線粒體含量顯著增加［88］，這提示HIIT可能同時改善線粒體功能及含量。值得注意的是，Granata等［89］觀察到不同強度和持續(xù)時間的HIIT對線粒體功能指標(biāo)OXPHOS亞基蛋白質(zhì)含量、線粒體呼吸、電子傳遞鏈（electron transport chain，ETC）酶活性、線粒體核糖體亞基表達、參與線粒體翻譯起始和延伸蛋白質(zhì)的對象及變化以及同一基因選擇編碼的蛋白質(zhì)均有不同［90］，并且對線粒體功能的影響可能優(yōu)先從參與三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle，TCA cycle）和脂肪酸β氧化（fatty acid beta-oxidation，F(xiàn)AO）途徑的蛋白質(zhì)合成開始，而與線粒體膜脂質(zhì)（磷脂酰乙醇胺和磷脂酰膽堿）和甘油三酯相關(guān)途徑可能反應(yīng)較晚，并且該研究對差異表達的轉(zhuǎn)錄本進行基因富集分析后沒有發(fā)現(xiàn)參與線粒體呼吸功能的通路有顯著變化。這提示即使同樣是HIIT，不同的強度與持續(xù)時間對骨骼肌線粒體功能及影響的先后次序也不相同，未來對這一領(lǐng)域研究應(yīng)該要注意到這一點［89］。此外，該研究還提到大部分線粒體指標(biāo)出現(xiàn)上調(diào)發(fā)生在HIIT運動的前幾天［89］。梁春瑜等［91］觀察到第4~10周時，HIIT（5次/周+50 min 50%、70%、90% VO2max交替訓(xùn)練）組之間的調(diào)節(jié)線粒體能量產(chǎn)生指標(biāo)AMPK蛋白［92］表達水平均無顯著差異。結(jié)合在人類骨骼肌中PGC-1α的mRNA和核含量在單次HIIT（5×4 min 80%峰值輸出功率（peak power output，PPO））后3 h增加，而連續(xù)20 d 2次/d的HIIT則會減弱這種對單次HIIT的響應(yīng)［93］。進一步研究顯示HIIT（90% HRmax 10×1 min+1 min 50W阻力休息）和MICT（45 min 65% HRmax）誘導(dǎo)大量參與線粒體呼吸因子在最后一次訓(xùn)練后的第二天上調(diào)。而當(dāng)運動后參與者連續(xù)4 d不運動時，兩組的相關(guān)蛋白質(zhì)都恢復(fù)到訓(xùn)練前的水平［16］。綜上，這提示盡管訓(xùn)練強度和運動時間存在很大差異，但兩種運動后誘導(dǎo)的長期代謝適應(yīng)急性改善可能是最近一次或多次鍛煉產(chǎn)生的因素介導(dǎo)的，而不是由訓(xùn)練產(chǎn)生的適應(yīng)性調(diào)節(jié)，HIIT作為一種運動方式可能短期的效果更為明顯，而后期會存在適應(yīng)性變化［16］。p53激活可以促進細胞色素C（cytochrome，CYT-C）釋放到細胞質(zhì)中進而導(dǎo)致細胞凋亡。久坐組4次高強度間運動（high-intensity intermittent exercise，HIIE）（Wingate載荷：0.050 kg/kg體重）后5 min和24 h Cyt-C的表達增加，運動習(xí)慣組無明顯變化，而兩組在HIIE后5 min內(nèi)P53表達均升高，這可能表明P53和Cyt-C釋放之間的某個階段，經(jīng)常鍛煉的人與久坐不動的人對線粒體信號通路的調(diào)控是不同的［94］。此外，優(yōu)秀耐力運動員4周HIIT（3次/周8×5 min+2 min恢復(fù)+前6次85% HRmax+后2次5×15 s全力沖刺+45 s恢復(fù)）后線粒體應(yīng)激反應(yīng)與耐力成績和VO2max增加是同時發(fā)生，這提示運動適應(yīng)在不同運動習(xí)慣和水平中的人群中可能有不同的時間進程［95］，未來在受試者的選取和選擇上應(yīng)該要注意到這一點。

研究證實運動可以改善衰老導(dǎo)致的線粒體代謝受損［96］。4周HIIT（3次/周+5×1 min 100%~115%的最大負荷90 s空載循環(huán)）后老年人骨骼肌CS活性、COX II和III上調(diào)［97］。久坐老年人6周HIIT（3次/周+2~6組5×1 min 121%~138% Wmax+ 30 s恢復(fù)）后抗氧化應(yīng)激標(biāo)志物SOD和CS蛋白表達均增加。這提示HIIT可能通過增加線粒體含量來誘導(dǎo)老年受試者骨骼肌的良好適應(yīng)并在維持肌肉氧化能力并減緩與衰老相關(guān)的肌肉減少癥中起重要作用［98］。該研究還發(fā)現(xiàn)男性骨骼肌COX II和III連接底物的解偶聯(lián)呼吸上調(diào)，但女性中未觀察到該現(xiàn)象，這表明HIIT的調(diào)節(jié)機制可能存在性別差異。核-線粒體失衡和線粒體未折疊蛋白質(zhì)反應(yīng)（mitochondrial unfolded protein response，UPRmt）是線粒體蛋白質(zhì)和功能穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用的機制［99］。Cordeiro等［99］觀察到 4周HIIT（4次/周+4組85%~90% VO2max +1 min 8 m/min休息）可以上調(diào)老年小鼠骨骼肌中CS、核-線粒體失衡標(biāo)志COX/琥珀酸脫氫酶復(fù)合體A亞基比率和UPRmt標(biāo)志物ATP依賴的金屬蛋白酶1、線粒體離子肽酶基因表達。此外，HIIT還增加了線粒體生物發(fā)生標(biāo)志物電壓依賴性陰離子通道、NRF-1和TFAM含量，以及DNA拷貝數(shù)標(biāo)志線粒體編碼基因mt-ND1、mt-CytB和mt-D-loop的表達，這提示HIIT可能是一種多途徑改善衰老過程中骨骼肌線粒體代謝功能障礙的手段［99］。病理狀態(tài)下，糖尿病小鼠8周HIIT（5次/周+5~12×2 min 80%~85% speed max 1 min主動休息）改善Drp1及Mfn2蛋白［100］。原發(fā)性高血壓（HYP）與健康正常血壓男性6周HIIT（2~3次/周+80%~90% HRmax 5 min+3 min休息）后HYP患者線粒體體積/生物發(fā)生因子CS、COXV、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（NO synthetase，NOS）的表達增加［101］。值得注意的是，基于融合蛋白Mfn2表達下調(diào)，尚不清楚運動訓(xùn)練是否刺激了高血壓患者的線粒體融合。這提示HIIT在不同疾病中對線粒體作用的復(fù)雜性，而該實驗中并沒有使用觀察線粒體的形態(tài)學(xué)指標(biāo)，因此未來應(yīng)該加入電子顯微鏡成像手段，進一步觀察病理狀態(tài)下和HIIT相關(guān)的融合/分裂標(biāo)志物的改變是否與線粒體網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)變化有關(guān)［100-101］。

2.5 增強肌肉力量

HIIT（12×1 min VO2peak沖刺）對6 min步行距離能力有很大提升，對握力有中等影響，表明HIIT可以提高老年人的身體功能能力。這可能會轉(zhuǎn)化為行動不便的老年人身體功能的顯著改善［102］。盡管兩周HIIT和MICT對骨骼肌氧化能力和主觀感受等級的影響相似，但對誘導(dǎo)年輕男性的神經(jīng)-肌肉特征不同［103-104］。高密度肌電圖顯示，與MICT相比，HIIT提高肌肉纖維傳導(dǎo)速度、最大伸膝扭矩和高閾值運動單位的放電率等與最大力量產(chǎn)生密切相關(guān)的因素［103］。這提示HIIT可能會增加受試者肌肉力量，特別是在對相對劇烈運動敏感的人群（未受過訓(xùn)練的人群/老齡化人群）。Bornath等［105］觀察到采用格斗繩HIIT（10×30 s+60 s休息）3次/周，3周后，男性、女性肩部屈伸最大力量（maximum voluntary contraction，MVC）顯著提高。后3周HIIT增加格斗繩重量后，男、女性受試者肩部屈伸MVC再次增加。此外，與男性相比，女性等長MVC更明顯，這可能是因為女性缺乏訓(xùn)練所以運動基礎(chǔ)水平較低，而且以往女性阻力訓(xùn)練不像男性那樣強調(diào)上半身鍛煉。8個月HIIT（5次/周9×1 min 85% 95% VO2max）使老齡大鼠抓力高于對照組，這可能與增長的腓腸肌、股四頭肌、SOL以及EDL指數(shù)有關(guān)［35］。Buckley等［106］采用多種運動形式的多模式HIIT（6×60 s全力運動+3 min被動恢復(fù)）對成年女性進行干預(yù)后發(fā)現(xiàn)被試深蹲、臥推和硬拉力量均有顯著提高，而劃船HIIT（6輪+60 s全力劃船+3 min被動恢復(fù)）組任何肌肉表現(xiàn)變量都沒有增加，這提示HIIT對力量的增長可能與運動的部位密切相關(guān)，未來應(yīng)該要注意這一點。Robinson等［107］比較青年和老年人12周HIIT（4× 4 min+90% VO2max）最后一次訓(xùn)練72 h后骨骼肌轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，老年人細胞外基質(zhì)的XIV型膠原α1鏈和內(nèi)腔蛋白基因，以及參與整合素信號傳遞的整合素亞單位β2增加。這可能與增強的細胞外基質(zhì)抗拉強度、細胞與細胞外基質(zhì)的粘連和機械轉(zhuǎn)導(dǎo)信號有關(guān)［108］。與年輕人相比，HIIT后老年人肌動蛋白細胞骨架調(diào)節(jié)因子肌球蛋白輕鏈激酶4和結(jié)合胰島素樣生長因子人含Kazal型絲氨酸蛋白酶抑制劑域蛋白1下調(diào)。這提示增加對肌小節(jié)的機械支持以促進更高強度的收縮可能是對HIIT的一種獨立于年齡的特征性分子反應(yīng)［107］。8周高強度間歇靜態(tài)力量訓(xùn)練增加大鼠的握力，這可能是運動會抑制骨骼肌特異性泛素連接酶的表達，從而增加神經(jīng)支配的肌肉收縮并降低萎縮相關(guān)的人肌萎縮蛋白Fbox-1或NF-κB活化的轉(zhuǎn)錄，以及蛋白質(zhì)丟失［109］。Miyamotoi-Mikami等［110］對健康年輕男性實施6周Tabata式坐姿騎車（6~7×20 s 170% VO2max）后肌球蛋白重鏈1、肌球蛋白輕鏈激酶2和伴肌動蛋白相關(guān)錨定蛋白等可能編碼在收縮功能中起作用的基因顯著變化［110］。然而該實驗中肌肉活檢是在最后一次訓(xùn)練后48~72 h，鑒于許多運動敏感的轉(zhuǎn)錄本的暫時性，其表達變化可能被遺漏了。此外，除了mRNA水平的變化外，肌肽合成酶1、肌球蛋白輕鏈激酶4的蛋白表達增加［110］。肌肽合成酶是一種增加了鈣對收縮器的敏感性的蛋白質(zhì)［111］。骨骼肌鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶肌球蛋白輕鏈激酶磷酸化肌球蛋白的調(diào)節(jié)輕鏈進而在力量產(chǎn)生中提供支持［112］。久坐不動中年男性12周HIIT（30~60 s 90%~130% Wmax+50 W 1 min恢復(fù)）步行/跑步HIIT腿部力量沒有增加，但是騎行HIIT力量增加［113］。這可能提示不同的鍛煉工具可能是決定研究結(jié)果的重要因素，然而，參與者是在肌肉活檢后約24~48 h進行超聲檢查，不能排除股外側(cè)的骨骼肌肉的局部水腫/腫脹可能影響MT測量的可能性［14］。此外，停訓(xùn)后盡管運動時間、有氧能力下降，I型和II型纖維CSA降低，但運動訓(xùn)練誘導(dǎo)的肌肉力量增長在2.5周后仍保持不變。因此，未來關(guān)于停訓(xùn)后神經(jīng)因素的測量值得進一步研究［112］。

綜上，HIIT可能是有效促進提高運動敏感人群力量的運動方式，其機制可能圍繞肌肉增長、抗萎縮、增加對鈣離子的靈敏，上調(diào)細胞外基質(zhì)的抗拉強度。但是其在力量提升方面受到鍛煉部位的限制。此外，組學(xué)研究顯示HIIT可能對不同年齡段力量提升的機制不同這可能是需要注意的［107］，且未來的組學(xué)需要將檢測時間放在運動后的48 h以內(nèi)。并且HIIT作為一種增加力量的訓(xùn)練方式，其是否有可能在少量增加肌纖維面積（避免柔韌和靈敏素質(zhì)降低）的前提下大幅度增加力量，來幫助以力量為重要項目特征的運動員提升和保持力量訓(xùn)練效果，這也是有待進一步研究的問題。

2.6 HIIT和膳食補充的協(xié)同作用

膳食蛋白質(zhì)，特別是必需氨基酸亮氨酸，增加MPS［114-116］和衛(wèi)星細胞活性［117］。在常量營養(yǎng)素中，運動后的蛋白質(zhì)攝取是骨骼肌重建的關(guān)鍵，它通過將氨基酸轉(zhuǎn)移合并到骨骼肌蛋白質(zhì)中來促進MPS［6］。事實上，肌纖維蛋白的凈增加只有通過運動后的蛋白質(zhì)補充才能實現(xiàn)［118］。Coffey等［119］發(fā)現(xiàn)年輕男性HIIT/SIT前在攝入含有24 g乳清蛋白（4.8 g亮氨酸）和50 g麥芽糊精的運動前膳食或安慰劑后，SIT（10×6 s+60 s主動休息）后肌原纖維蛋白合成率增加，而這種增加與幾種影響翻譯啟動的關(guān)鍵信號蛋白的磷酸化狀態(tài)顯著增加有關(guān)，如Akt、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、核糖體蛋白S6激酶β1和核糖體蛋白S6。Rundqvist 等［29］研究單次SIT（20 min 3×30 s全力）后年輕男子在第一次沖刺前5 min和其余每次沖刺后15 min攝入必需氨基酸和麥芽糊精。與安慰劑相比，攝食后騎行沖刺中鈉偶聯(lián)中性氨基酸轉(zhuǎn)運體2、Akt和mTOR 1基因和蛋白質(zhì)表達增加［29］。此外，運動后血漿和肌肉的FSR比率與直接營養(yǎng)相比更高［29］?？傊?，這支持肌原纖維和混合肌肉蛋白質(zhì)合成的分子急劇變化，即在增加蛋白質(zhì)供應(yīng)的情況下進行HIIT可能促進肌肉肥大的協(xié)同增加［29］。代謝組學(xué)多變量分析的代謝物圖譜差異顯示，與營養(yǎng)條件無關(guān)，急性SITE上調(diào)線粒體生物發(fā)生指標(biāo)PGC-1a，SIRT1、底物氧化因子丙酮酸脫氫酶激酶4，過氧化物酶體增殖物激活受體mRNA水平。SIT后濃縮乳清蛋白組（whey protein concentrate，WPC）和水解乳清蛋白組（whey protein hydrolysates，WPH）的CS活性均升高。WPC組3周運動后參與脂肪酸代謝基因SIRT4下調(diào)幅度明顯大于WPH組，有趣的是，這與CD36基因表達的結(jié)果相反，這提示同樣的HIIT運動后，補充不同的蛋白質(zhì)可能會引起線粒體功能相關(guān)指標(biāo)的不同變化。此外，與營養(yǎng)條件無關(guān)，SIT后均可增強有氧和無氧運動能力。3周后觀察到，與WPC組相比，WPH組訓(xùn)練后疲勞指數(shù)顯著改善［120］。WPH條件下，急性SIT后肌肉合成代謝標(biāo)志蘇氨酸、增加肌肉蛋白質(zhì)質(zhì)量和抗肌萎縮甘氨酸以及生成氨基酸和代謝中間產(chǎn)物的抗疲勞標(biāo)志鳥氨酸水平上調(diào)。幾乎參與骨骼肌收縮的蛋白質(zhì)都是乙酰化的，高乙酰化導(dǎo)致肌肉蛋白水解和萎縮。與WPC和禁食相比，3周運動后WPH組靜息泛乙?；癄顟B(tài)明顯下降。安靜狀態(tài)下SIRT1活性無明顯變化，但SIRT家族脫乙酰酶下游靶錳超氧化物歧化酶賴氨酸122位點乙?；浇档停@提示HIIT降低乙?；赡苁峭ㄟ^錳超氧化物歧化酶賴氨酸122位點途徑［120］。12周HIIT（3次/周5×3 min+90%HRpeak+3 min 70% HRpeak）后無論營養(yǎng)條件，HIIT都會增加中年肥胖者肌肉力量。值得注意的是，長期HIIT增加蛋白質(zhì)供應(yīng)的累積效應(yīng)是否會在幾周或幾個月內(nèi)引起類似或更大的MPS發(fā)生率增加暫不明確。此外，Leuchtmann等［121］研究12周自行車HIIT后乳清蛋白攝取（30 g）的效果，發(fā)現(xiàn)老年男性的肌肉CSA沒有變化［122］。中年T2DM患者中，10周混合模式間歇訓(xùn)練（包括HIIT和每隔一天低強度阻力運動）結(jié)合每次運動前后20 g乳清蛋白，與非蛋白等能量對照飲料相比，側(cè)肢CSA沒有進一步增加［123］。然而，該研究沒有報告總的每日蛋白質(zhì)攝入量，因為滿足每日膳食蛋白質(zhì)攝入量對于運動性肌肉肥大的增加似乎是至關(guān)重要的。此外，鑒于VO2max增加，而不是1 RM（完成1次的最大力量）增加［114］，不能排除混合模式間歇訓(xùn)練可能對合成代謝效應(yīng)的延遲，特別是綜合力量和有氧訓(xùn)練通常會抵消單一模式訓(xùn)練后獲得的部分肌肉力量增長［124］。

綜上，HIIT補充蛋白質(zhì)后，可以有效促進肌肉合成，而與上調(diào)的線粒體功能無關(guān)，然而由于僅報道了SIT，因此這一結(jié)論還有待證實。有趣的是，本課題組研究顯示MOTS-C［59，62，125］降低衰老導(dǎo)致的乙酰化作為導(dǎo)致骨骼肌萎縮的重要因素，未來HIIT與不同的營養(yǎng)補劑結(jié)合將會是研究骨骼肌質(zhì)量和功能的重要問題。此外，有實驗還顯示HIIT組的平均每日卡路里攝入量減少了8.8%。這可能是高蛋白飲食帶來的飽腹感增加所致。因此，大量營養(yǎng)素比例的改變也可能在高脂加運動組的有益效果中發(fā)揮作用。還需要進一步的研究來測試這種可能性［126］。

3 結(jié)論

HIIT作為一種較新的鍛煉手段，與常規(guī)有氧運動的運動量或能量消耗相當(dāng)時，HIIT可作為更有效的替代方式給受試者提供類似或更好的生理益處，尤其是改善骨骼肌的形態(tài)和功能。HIIT可從上調(diào)骨骼肌蛋白質(zhì)合成速率和下調(diào)萎縮速率、促進肌肉重塑和調(diào)節(jié)肌纖維類型、促進血管生成和血流灌注、介導(dǎo)骨骼肌線粒體含量上調(diào)和功能改善、增加肌肉力量，以及與膳食補充的協(xié)同作用等影響骨骼肌質(zhì)量及功能。但迄今為止，相關(guān)領(lǐng)域的研究仍存在一些亟待解決的問題：a. 同樣是HIIT運動，但由于強度和持續(xù)時間不同對線粒體具體功能調(diào)節(jié)不同，其機制并不明晰；b. 機體存在對運動的適應(yīng)性，長期HIIT后某些指標(biāo)在運動后期暫停，這是否提示HIIT帶來的功能變化可能是單次疊加；c. HIIT相關(guān)動物模型過于強調(diào)消耗的熱量和運動距離相同，這導(dǎo)致其運動時間沒有體現(xiàn)出HIIT特點的短時、高效。此外，敲除模型以及在細胞層面上模擬HIIT的加入可能會為未來研究增添亮點。