HIIT和LIAT两种方式对单纯性肥胖青年男性影响效应研究

王学敏

(重庆科技学院，重庆 401331)

HIIT和LIAT两种方式对单纯性肥胖青年男性影响效应研究

王学敏

(重庆科技学院，重庆 401331)

有氧运动；高强度间歇；低强度有氧；单纯性肥胖

研究方向：体育教学改革与社会体育研究

肥胖不仅造成心肺功能下降、运动耐力降低[1]，而且与许多疾病也有密切的关联，包括高血压、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、脂代谢紊乱以及某些肿瘤等，甚至与死亡率也存在明显的正相关[2]。而我国肥胖率逐年升高已是不争的事实，且在肥胖人群中，单纯性肥胖占据了绝对的比例(94%左右)，单纯性肥胖是指与生活方式密切相关，以过度营养、运动不足、心理行为偏差为特征的慢性疾病[3]。由于生活条件、医疗条件的改善，单纯性肥胖率急剧提升，必然带来我国国民体质的下降。目前，部分研究推荐中低等强度的持续有氧运动是减肥和健身的一种有效措施，并广为接受[4]。但是，这种训练方式的运动持续性、节奏单一性致使人们很难坚持实施自己的减肥计划。而大强度有氧间歇性运动由于对强度及时间的要求，通常被认为会影响到机体的免疫稳态以及对心血管病人可能存在各种不安全因素，从安全性考虑，该训练方式很少用于一般人群和疾病人群。然而，国内外部分学者已经在此方面逐渐展开研究[5-8]，尽管研究结论不一，但是，这毕竟是值得思考的一种运动方式。部分研究指出，科学的高强度有氧间歇运动对一般人群甚至心血管疾病以及心脏病人并无不良反应，这主要是因为尽管高强度有氧间歇训练的强度较大，但是仍然处于有氧运动范畴，只要遵循循序渐进的原则，在一定程度上能够避免不良症状的出现。在这里需要指出的是，尽管高强度有氧间歇训练强度较大，但是它不同于力量训练那样以抗阻力的形式增加骨骼肌的体积为目的，而是以自行车、跑步等形式提高心肺功能为目的，因此，仍然属于有氧训练[9]。

由此可见，高强度有氧间歇训练(High Intensity aerobic interval training,简称HIIT，下同)以及低强度有氧训练(Low Intensity aerobic training,简称LIAT，下同)对受试者会产生不同的影响。基于对这两种方式的认识，本研究以大学生单纯性肥胖青年男性为实验对象，以LIAT和HIIT两种方式为实验手段，进行为期12周的实验，探究不同运动方式对他们身体状况(参照健康体适能指标)有何差异性影响。同时，研究中还进行了实验前测、6周后测试以及12周后测试，从而更加全面地分析两种运动方式的实效性及差异性，并总结出不同运动方式对其影响的时序变化，为单纯性肥胖人群根据自己情况选择不同的运动方式提供一些借鉴。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

从大学本科生中选择男性肥胖青年，首先对选择的青年进行问卷调查，了解他们的吸烟史、服药史、病情史、禁忌情况以及参与本实验的意愿情况等，根据原发性甲状腺功能减退症、库欣综合症、多囊软巢综合症以及下丘脑性肥胖等病症剔除继发性肥胖青年；根据各种心血管疾病以及心脏病等其他病症剔除不宜进行大运动量的青年；根据长期服药、吸烟酗酒等不良习惯剔除对研究有影响的青年；根据参加本实验的意愿调查，选择那些能够坚持根据训练计划到达指定地点进行训练的青年。采用韩国进口JAWON VENUS 5.5人体成分分析仪对他们进行人体体成分检测，根据体脂肪百分比和体型指标选择单纯性肥胖青年，其中报表中体脂肪百分比为肥胖警戒线以及警戒线以上的青年(男：BF%>20%,BMI>25 kg/m2[3])，最终确定肥胖水平相当的人数60名(平均BF%>30%,BMI>27 kg/m2)。将其随机分为三组，一组采用低强度有氧运动的训练方式(LIAT组)，一组采用高强度有氧间歇性运动的训练方式(HIIT组)，而剩余一组作为无训练组(C组)，但在具体实验过程中由于各种原因，未能完成测试，退出本实验的肥胖受试者6人，最终LIAT组16人，HIIT组18人，C组20人。因此，最终统计的样本量为54人，受试者的基本情况见表1。

表1 实验受试者基本情况一览

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

本研究以高强度间歇训练、高强度有氧间歇训练、低强度有氧训练、肥胖、体适能、high intensity interval training、aerobic exercise、obesity、thephysical fitness等为检索词，通过CNKI、Web of science等数据库进行文献查询，对综述类文献进行阅读，了解目前研究进展，对实验性文献的方法及结论进行整理分析，了解最新研究结果，并发现目前研究存在的问题及需要改进的方面。

1.2.2 实验测量法

1.2.2.2 运动处方的制定

1.2.2.3 实验指标与仪器

本实验在结合以往研究资料的基础上(主要参照健康体适能指标)[3]，设定身体成分指标、肌肉力量指标、心肺指标、柔韧指标以及瞬发力指标。针对各指标的测试方法如下，身体成分指标由BMI、体脂%指标来代表(测量仪器：韩国进口JAWON VENUS 5.5人体成分分析仪)；肌肉力量指标由一分钟屈膝仰卧起坐和俯卧撑代表(测试仪器：仰卧起坐测试仪TZCS-3和俯卧撑测试仪TFB-CSTF-FW)；心肺指标由肺活量、台阶实验以及左室射血分数代表(测试仪器：台阶试验仪TDK-2、肺活量测试仪TZCS-1-FH、超声波心动仪Aloka SSC-190)；柔韧指标由坐位体前屈代表(测试仪器：坐位体前屈测试仪YDJ-845)；瞬发力指标由立定跳远代表(测试仪器：立定跳远测试仪TZCS-3)。基于此，根据这些指标对受试者分别进行了实验前测(0W)、6周后测试(6W)以及12周后测试(12W)，并做好数据统计工作。其中实验前测的基本情况见表2。三组受试者在各个指标上均不存在显著性差异(p>0.05)。因此，受试者达到实验要求，可以进行实验。

表2 受试者实验前测基本情况一览

(注：BMI：身体质量指数；BF%：体脂百分比；VC：肺活量；ST：台阶实验；LVEF：左室射血分数SUP：屈膝仰卧起坐；UP：俯卧撑；SBA：坐位体前屈；SLJ：立定跳远，下同)

1.2.3 数理统计法

对单纯性肥胖青年男性进行12周的训练所得数据进行整理汇总，并对其进行统计分析，所有数据均在spss 16.0软件上进行。由于C组在前测和后侧的对比中，各指标均不存在显著性差异(p>0.05)，同时，也为了既要更好的体现出训练对受试者影响的效果量变化，又要表现出动态变化，因此，本研究仅对HIIT和LIAT组受试者的各测试指标绘制了折线柱形图，而C组的前后对比见表3。图中*(p<0.05),**(p<0.01)代表HIIT组和LIAT组实验后测分别与前测比较具有显著性差异(组内比较)；#(p<0.05),##(p<0.01)代表HIIT组与LIAT组进行比较具有显著性差异(组间比较)。

表3 C组0周、6周、12周测试结果对比

2 结果与分析

2.1 身体成分指标的比较

通常，BMI和BF%是用来测定人体体成分的重要指标，因此本研究也采用BMI和BF%两个指标来代表受试者身体成分水平。图1为LIAT和HIIT两种运动方式对BMI影响示意图，从图中可以看出，无论是实验6周后的测试，还是12周后的测试与实验前测相比，BMI值均明显减少，并存在不同程度的显著性(p<0.05和p<0.01)，且HIIT方式对BMI的影响更大，与LIAT相比，具有明显的优势(P<0.05),这验证了以往的研究[17]。但是不能仅从测试结果的效果量来看一种运动方式的优劣，还应该动态分析，LIAT方式在前6周的折线斜率小于HIIT方式的斜率，但是在后6周的测试中，其斜率却出现了大于HIIT方式的现象。因此，两种运动方式的折线在更长时间的训练中可能出现交叉点，这将最终导致LIAT方式致使BMI降低更多，从而一定程度上也说明了LIAT方式较HIIT方式具有更长的后期效应。

图2为对BF%的影响，前6周两种运动方式出现了与图1相似的训练效果，6周后测试、12周后测试与实验前测相比，均明显降低了受试者BF(%)，且存在显著性差异(p<0.05或p<0.01)。在为期12周的训练中，HIIL方式具有更大的效果量，与LIAT方式相比，具有显著性差异(p<0.05)。前6周的折线斜率明显大于LIAT方式的折线斜率，但是后6周的斜率并没有显著性的差异。

图1 LIAT和HIIT两种运动方式对BMI影响变化示意

(注：* p<0.05，**p<0.01，HIIT组和LIAT组实验后分别与实验前测试比较；

# p<0.05，##p<0.01，HIIT组与LIAT组进行比较,下同)

图2 LIAT和HIIT两种运动方式对BF(%)影响变化示意

2.2 心肺指标的比较

本研究用VC、ST以及LVEF指标来测试心肺水平，其中VC(肺活量)既可以反应肺部最大通气量，也可以反应出肺功能状态[16]；ST(台阶试验)则主要反映人体心血管系统机能状况的有效指标；而LVEF(左室射血分数)可以作为心脏功能评判的重要指标，由于每搏输出量越多，心率会降低，而射血分数也会越大，因此，这里仅对LVEF进行统计便可以反映受试者的心脏功能水平。从图3～5中可以发现，图形的变化具有相似性，但是，在6周后测试中，LVEF指标并未与实验前测相比出现显著性差异(p>0.05)，而VC和ST则均出现了显著性(p<0.05)，在12周后测试中，各指标才均表现出了与实验前测的显著性差异(p<0.05或p<0.01)。就VC和ST指标而言，两个实验组的6、12周后的测试与实验前测均明显升高，6周后的测试效果量均是HIIT组显著高于LIAT组(p<0.05)，短期效应显著，但是12周后的测试中，只在VC指标上出现了显著性差异，而ST尽管从数值上看HIIT组仍高于LIAT组，但是显著性却消失了。前6周中两种运动方式对VC和ST的折线斜率均是HIIT组高于LIAT组，而后6周则低于LIAT组，在更长时间的运动中，可能会出现相交点，并且效果量最大值可能LIAT组会大于HIIT组。就LVEF指标而言，训练方法之间并无显著性差异，但两种训练方法均对其具有提高作用，在短期内提高效应不明显，需要长时间的坚持锻炼才能得以改善。

图3 LIAT和HIIT两种运动方式对VC影响变化示意

图4 LIAT和HIIT两种运动方式对ST影响变化示意

图5 LIAT和HIIT两种运动方式对LVEF影响变化示意

2.3 肌肉力量指标的比较

本研究采用SUP与UP来测试肌肉力量水平(见图6、7)，从图6中可以得出，两个组别中无论是6周后的测试还是12周后的测试,与实验前测相比，SUP值均在p<0.05水平或p<0.01水平上不同程度的显著性提升，其中HIIT组提升的效果量明显高于LIAT组，存在显著性差异(p<0.05)。前6周的HIIT组的斜率也明显高于LIAT组，但是由于后6周LIAT训练效果量的提升，使后6周两个组别的折线斜率出现接近于平行的关系。图7中UP值在实验后测与实验前测比较具有显著性(p<0.05)，且HIIT组优于LIAT组(p<0.05)。从折线斜率来看，无论是前6周还是后6周，其HIIT组均高于LIAT组，因此无论是效果量方面还是长短期效应方面HIIT均具有明显的优势。

图6 LIAT和HIIT两种运动方式对SUP影响变化示意

图7 LIAT和HIIT两种运动方式对UP影响变化示意

2.4 柔韧指标的比较

坐位体前屈(SBA)一直是测试人体柔韧素质的一个重要指标，本研究也采用SBA指标来测试受试者的柔韧水平(图8)。结果显示，6周后测试、12周后测试与实验前测试比较均具有不同程度的显著性提高(p<0.05或p<0.01)，但是两种运动方式之间并未出现显著性差异(p>0.05)，仅在具体数值上HIIT组略高于LIAT组。在前6周，HIIT组折线斜率略大于LIAT组，说明提高效果量较大，但是并无显著性差异。在后续的测量中，尽管HIIT组仍具有较大的效果量，但与LIAT组相比也未出现显著性，斜率也基本相似。

图8 LIAT和HIIT两种运动方式对SBA影响变化示意

2.5 瞬发力指标的比较

本研究采用SLJ指标来反映瞬发力水平，其实验结果见图9，从中得知，LIAT组在前6周训练之后，尽管SLJ值有所提高，但是与实验前测相比，并没有显著性，在12周后的测试中才出现了显著性(p<0.05)，这说明，LIAT方式对SLJ的训练效果量较低，而HIIT组在前6周便具有显著的提高，后6周提高微弱，说明HIIT方式可以在短时间内把受试者的瞬发力水平提高到一定程度，但是长时间的HIIT训练并不能带来更好的效果量。

图9 LIAT和HIIT两种运动方式对SLJ影响变化示意

3 讨论

从两种运动方式对单纯性肥胖青年男性训练效果量影响来看，12周后的各指标测试无论是LIAT组还是HIIT组均较实验前测具有不同程度的显著性提高(p<0.05或p<0.01)，6周后的测试除了两种训练方式对LVEF指标，LIAT方式对瞬发力水平没有显著性提高外(p>0.05)，对其他各方面的指标均具有显著性的影响(p<0.05或p<0.01)。具体来看，身体成分方面：BMI是由体重/身高的平方计算所得，其中在训练中身高不变，体重变化必然引起BMI值的变化。BMI的减小，说明体重的降低，且研究结果中BF%也明显降低，从而说明了两种运动方式均对单纯性肥胖男性具有较好的减肥效果，可以改善他们的身体成分水平，但是HIIT方式较LIAT方式在6周内一直具有更大的效果量。因此，就短期提高身体成分水平而言，HIIT方式是较为合适的选择，这也进一步验证了Jason等人的研究[19]，但是，该研究缺乏对两种方式长期效应分析，因此，本研究对两种方式的长短期效应在后续做了进一步表述。心肺功能方面：除LVEF指标外，两种运动方式无论是6周后测试还是12周后测试，与实验前测相比，VC和ST均具有显著性差异,其中HIIT提高的效果量更大，与LIAT相比具有显著性(p<0.05)，主要原因在于HIIT强度较大，对受试者具有更大的刺激，从而在短期内便可以表现出较大的影响效果。由此看来，HIIT在短期提高效果量方面具有一定的优势,这也验证了以往研究的结论[20]，但是LVEF仅在12周后才表现出与实验前的显著性差异，说明长时间的HIIT和LIAT均可以提高LVEF水平，且提高效果量相似。肌肉力量方面：已有研究显示，低强度的有氧运动并不能改变肌肉肥大程度，但是如果保持一定强度以及时间的有氧训练，会在一定程度上提高肌肉力量，而这种训练效果不如高强度的训练方式显著[3]，本研究结果也证实了这一点。其LIAT组的SUP、UP提高幅度明显低于HIIT组，可能仅是由于单纯性肥胖青年男性身体成分水平的提高而使得肌肉发力经济性得以改善，而HIIT组肌肉力量的提高则是由于肌肉力量的增长，且效果量的上升幅度后6周较前六周更大，可以推测出HIIT方式对单纯性肥胖青年男性的肌肉水平具有非常好的影响。柔韧性方面：尽管实验6周和12周与实验前测相比，两组均有较大幅度的提升(p<0.05或p<0.01)，但是两组之间比较并没有显著性差异(p>0.05)，两种运动方式对柔韧水平具有相似的效果，排除关节构造的影响，主要原因在于两点，一是受试者肥胖度降低，肌肉阻力减小，从而使柔韧性提高，而这两种训练方式均可以达到此目的，二是两种训练方式均可以改善受试者关节周围软组织的伸展性，进而表现柔韧性的提升。在瞬发力方面：对单纯性肥胖青年男性6周的LIAT方式训练，虽然一定程度的提高了SLJ成绩，但是与实验前测相比并不存在显著性，仅仅在12周后才逐渐出现了显著性，主要原因是由于受试者得到了一定的减肥效果，体重减少，进而提高了他们的SLJ成绩，HIIT方式则在前6周便有较大幅度的提升，而后6周提升不明显，12周后的最终效果与LIAT相比具有较高的优势，但这种变化与运动员肌肉的变化机制不同，Kohn等人的研究发现HIIT方式并不能显著提高运动员爆发力水平，因为该训练方法在一定程度上致使肌肉的快肌纤维有所下降[21]，而本研究的SLJ有所提高，主要是本研究针对的是单纯性肥胖群体，在力量保持不变的情况下，体重的减少必然带来SLJ成绩的提高。但无论如何，这在一定程度上也说明了HIIT方式可以在短时间内提高单纯性肥胖男性的瞬发力水平，而长时间的HIIT训练并不能带来更好的效果量。

研究还显示，两种运动方式对单纯性肥胖青年男性的各指标存在时序上的不同效应。在身体成分方面：HIIT方式在前6周的BMI和BF%折线斜率均明显高于LIAT方式，结合训练效果量来看，HIIT方式对身体成分具有明显的短期效应，而HIIT组后6周的BMI折线斜率小于LIAT组，推测可能在更长时间的训练中，两种训练方式的折线存在交点，而且LIAT方式对其影响的最低点可能低于HIIT方式，这给以启示，在将来的研究中需要设计更长时间的实验来探索它们的交点，从而设计出更优的组合策略(例如：交点之前采用HIIT方式，之后采用LIAT方式)。因此，从长远看来，LIAT可能对身体成分中的BMI指标具有更好的训练效果，这在一定程度上弥补了以往研究仅对效果量分析所得结论的缺陷(在为期4～8周对受试者进行LIAT和HIIT训练后，HIIT组具有更大的效果量)[17,20]，而忽视了对其进行长期效应的影响分析。心肺功能方面：HIIT组前6周的VC和ST折线斜率均明显高于LIAT组，尽管12周后的测试效果量也较高，但是后6周的斜率却明显低于LIAT组，预测在更长时间的训练中，可能LIAT组的训练效果有超过HIIT组的可能，因此，LIAT具有长期效应，而HIIT具有短期效应。VC与呼吸肌强弱有关，ST则作为人体心血管系统机能状况的有效指标，它们的提高，在一定程度上降低了心血管疾病、心脏突发事件的风险，尤其是肥胖人群，他们是心血管疾病等相关疾病多发群体，研究显示采用HIIT和LIAT锻炼能够在一定程度上对其加以预防。而LVEF的变化是反映急性心肌梗死的重要指标，本研究显示，前6周，尽管HIIT组LVEF的折线斜率高于LIAT组，但是并无显著性差异，且后6周折线斜率也及其相近，因此，可以推断，两种训练方式对单纯性肥胖青年男性LVEF的提高具有相似性，均可以减少单纯性肥胖群体发生心脏性猝死的发病率，但短期效应不强，需要他们长时间的坚持锻炼才能得以改善。同时，从各心肺功能各指标来看，未来探究两种训练模式的优化组合策略将是一种更为复杂的结构。肌肉力量方面：HIIT组的SUP指标折线斜率前6周高于LIAT组，但是后6周却没有显著性差异，出现平行关系，而HIIT组在12周UP指标折线斜率均明显高于LIAT组，从中可以分析出，HIIT方式的训练在肌肉力量上无论是长期效应还是短期效应均优于LIAT方式，主要原因在于HIIT方式在使受试者体重降低的情况下，由于强度较LIAT方式高，致使该训练方式对肌肉力量提高幅度较大；柔韧性方面：两种运动方式的折线斜率并没有显著性差异，仅仅在前6周HIIT组较高于LIAT组，但并无显著性，后6周由于LIAT组提升量的增大，使两种运动方式的斜率趋于相同，说明两种运动方式对受试者提升柔韧素质具有相似的时序变化影响，主要由于单纯性肥胖男性由于长时间缺乏运动，导致他们关节以及关节周围的软组织发生变性，甚至挛缩、粘连，从而限制了他们的柔韧水平，而通过这两种方式的锻炼使他们减少肥胖，肌肉阻力减小，改善了关节周围软组织的伸展性，因此柔韧水平有所提高；瞬发力方面：LIAT组在前6周的折线斜率较小，后6周在一定程度上有所提升，而HIIT组在前6周便出现了较大的斜率，后6周斜率则显著下降，效果量基本没有提升，说明了HIIT方式在较短的时间内便可以将受试者的瞬发力水平提高到一定水平，但较长时间的训练效应并不大，而LIAT组的后6周的斜率则在一定程度上说明了较长时间的LIAT方式训练，可以在一定程度上提高其瞬发力水平，尽管这可能仅与提高肌肉运动的经济与协调性有关，而与提升肌肉力量本身关系不大，但是这也是肌肉力量提升的因素之一。

综上所述，两种运动方式均可以达到单纯性肥胖青年男性减肥的效果，也有助于身体状况的改善。由于单纯性肥胖青年男性是特殊的群体，进行针对性的训练，可以降低他们的体重，减少脂肪，进而在健康评价标准的指标上显现出相应的改善，但是不同组别中提升的幅度具有显著性差异。综合来看，HIIT组在12周的训练中，大多数指标提升幅度显著高于LIAT组，当然，也不乏存在两个组别提升幅度相似的指标。但是在对这两种方式的时序动态分析中却发现，HIIT方式的训练仅对肌肉力量水平的影响既存在很强的短期效应，也存在较强的长期效应，而对其他许多指标短期效应显著(包括：身体成分、心肺功能等)，而长期效应低于LIAT方式。 本研究基于两种训练方式对单纯性肥胖青年男性各指标的影响情况推测，未来探究两种训练方式的组合优化策略不可能是简单的两种训练方式累加，而是一种更为复杂的结构，启示我们需要设计更长时间、更多组合变化的实验来进一步探索。

4 结论

4.1 无论是LIAT方式还是HIIT方式，均可以改善单纯性肥胖青年男性的健康水平，但是两者在提升效果量上存在差异性。HIIT方式对身体成分、心肺功能中的VC指标、肌肉力量以及瞬发力均较LIAT方式提高显著，在心肺功能中的ST指标、LVEF指标，柔韧指标表现出相似的效果量。

4.2 研究显示，HIIT方式对身体成分、心肺功能(VC、ST)以及瞬发力均具有短期效应，而对肌肉力量具有短期和长期两种效应的优势；LIAT方式则对以上大多数指标具有长期效应，仅瞬发力影响效果较小，肌肉力量无论长期效应还是短期效应均低于HIIT方式。

4.3 两种运动方式对单纯性肥胖青年男性均具有较好的影响效果，但是根据实际需求，又需要有针对性的选择，HIIT方式可以在较短时间内达到预期的效果，但是LIAT方式可能对单纯性肥胖人群更具有长远的影响。

4.4 基于两种训练方式对各指标的影响来看，未来探究两种训练方式的组合优化策略不可能是简单的线性累加，而是一种更为复杂的结构。启示我们：需要设计更长时间、更多组合变化的实验来进一步探索。

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The Influence Effect of HIIT and LIAT for Simple Obesity Young Men

WANG Xue-min

(P.E of Chongqing Science and Technology University,Chongqing 401331,China)

Objective: research the effect size、short-term effect and long-term effect of the different sports ways to young men with simple obesity. Methods: The subject undertook a graded exercise test to obtain o2max, and extracted HR at 50%～60%、80%～90% of o2max and formulated exercise prescription. The study tested and collected 54 simple obesity young men. Results: In the aspect of improving the effect size, HIIT greater improve than LIAT to the level of body composition、the VC index of heart-lung functions、muscle and instantaneous power(p<0.05或p<0.01)similar effect size to the ST index and LVEF index of heart-lung functions and flexibility; in the aspect of the short、long-term effect, HIIT have short-term effect to body composition、heart-lung functions and instantaneous power, but have two advantages of short-term and long-term effect. LIAT have long-term effect to mast fitness level without the level of instantaneous power, but the short-term and long-term to the level of muscle are lower than HIIT. Conclusion: Both LIAT and HIIT have an effective effectiveness of weight loss to young men with simple obesity, however, the targeted selection is needed according to the actual demand. HIIT can achieve the desired results in a relatively short time, while LIAT may have a more long-term effects to them. The study presumed: the combinatorial optimization strategy of two kinds of training methods can’t be simple linear accumulation, but a more complex structure, that need to design longer time、more combination experiment to explore further.

aerobic exercise; high intensity interval training; Low Intensity aerobic training; Simple Obesity

G804.21

A

1007-323X(2017)01-0100-07

2016-12-25

王学敏(1973-)，女，四川泸州人，硕士，副教授