强化间歇训练和中等强度持续训练对肥胖大学生体质量指数、血压和心肺机能的影响*

王红雨， 严发萍， 张 林

(1. 蚌埠医学院体育部， 2. 蚌埠医学院临床一系， 安徽 蚌埠 233030； 3. 苏州大学体育学院， 江苏 苏州215021)

强化间歇训练和中等强度持续训练对肥胖大学生体质量指数、血压和心肺机能的影响*

王红雨1△， 严发萍2， 张 林3

(1. 蚌埠医学院体育部， 2. 蚌埠医学院临床一系， 安徽 蚌埠 233030； 3. 苏州大学体育学院， 江苏 苏州215021)

目的：分析强化间歇训练(IIT)和中等强度持续训练(MICT)对肥胖大学生体重指数(BMI)、血压和心肺机能的影响，比较二者对其改善的效果。方法：24名肥胖大学生，随机分成IIT组和MICT组(n=12)，进行12周(3次/周)的训练，比较试验前后受试者BMI、静息心率(RHR)、收缩压(SBp)、舒张压(DBp)、肺活量体重指数(VCWI)和台阶指数(STI)的变化情况。结果：试验后，IIT组和MICT组BMI、SBP、DBP和RHR出现下降，肺活量BMI和台阶指数出现上升(P<0.05)，MICT组BMI、DBP和STI指标差异有显著性(P<0.05)；IIT提高肥胖大学生BMI、SBP、RHR、VCWI和STI的幅度更大，其中对VCWI的改善有显著性(P<0.05)。结论：强化间歇训练和持续训练均能改善肥胖大学生的BMI、血压和心肺机能，且强化间歇训练的改善效果可能更好。

间歇训练；身体质量指数；血压；心肺机能

intermittent training; body mass index; blood pressure; heart and lung function

【DOI】 10.12407/j.cjap.5392.2017.021

高强间歇训练(high-intensity intermittent training，HIIT)在竞技体育、康复和健身领域逐渐受到重视，成为运动减肥、降低高血压、改善心肺功能的重要方式[1-3]。但是上述研究多限于监控状态下的试验研究，针对肥胖、高血压、老年人和心肺功能不全者，中等强度的持续训练(moderate-intensity continuous training，MICT)仍然是最主要的运动疗法[4]。强化间歇训练(intensity interval training，IIT)是一种以发展糖酵解和有氧代谢混合供能心肺功能的方法，具有高强间歇训练的特点，同时训练负荷又稍低于高强间歇训练，对于重度肥胖者、老年人和心肺功能不全者等安全性相对较高。但是目前关于强化间歇训练方案的设计、对相关生理机能的影响以及与持续训练改善效果的比较尚未涉及。本研究以肥胖大学生为研究对象，比较IIT和MICT对肥胖大学生某些生理指标的影响，旨在为后续开展特殊人群的健身和康复运动提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 对象

于2015年3月～6月，采用随机抽样方式，抽取BMI≥28的肥胖大学生24名(男10名，女14名)，年龄(20.8±2.6)岁，试验前对受试者的身高、体重、静心心率(resting heart rate，RHR)、收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)、肺活量体重指数(vital capacity weight index，VCWI)、台阶试验指数(step test index，STI)等进行测量，采用随机数方法，把受试者分为IIT组和MICT组，每组各12名(男5名，女7名)，两组差异无统计学意义。纳入标准：未进行系统的运动训练；没有心肺系统疾病及影响运动训练的慢性疾病；积极主动性较强，能认真参与试验的全过程。本研究通过蚌埠医学院伦理委员会审核，所有受试者均自愿参加试验，且签署了知情同意书。

1.2 试验方案

依据强化间歇训练的特点(运动时间40～180 s，运动心率170～180 beats，间歇方式为走或轻跑，间歇时间不充分，间歇心率120～140 beats)和前期研究文献[5]设计如下训练方案：采用脚踏功率自行车训练，观察IIT与MICT的改善效果，训练周期12周，训练频率3次/周，训练间隔为1 d，每次训练安排在16∶30～18∶30。考虑到受试者为肥胖人群，本试验受试者的运动强度采用最大运动心率(%)控制，其中最大运动心率采用改良的Bruce方案，通过活动平板试验获取，IIT组运动靶心率=80%～90%最大运动心率强度，训练时间2 min，采用50%最大运动心率强度进行间歇调整，间歇时间1 min，运动总时间控制在20 min左右，MICT运动靶心率=60%～70%最大运动心率强度，为避免运动时间不同造成两组之间不具有可比性，运动时间每次也为20 min。训练过程中要求受试者均佩戴Fitbit-Charge HR智能手环进行心率全程监测，并有专业人员在场进行指导和医疗监护，试验结束后再次测量身高、体重、RHR、SBP、DBP、VCWI、STI等指标。

1.3 测量指标

(1)身高、体重：采用身高体重测试仪(型号为M321403，身高分度值0.1 cm，误差0.2 cm，体重分度值0.1 kg，误差0.1 kg)进行身高、体重测量，按照《国家学生体质测试标准》要求，连续测量3次取平均值进行记入。依据测量的身高、体重，计算BMI=体重(kg)/身高(m2)。

(2)血压：采用水银血压计和医用听诊器测量受试者右侧桡动脉血压，连续测量3次，取收缩压和舒张压的中间数，要求受试者测试前无剧烈运动、保持情绪安定，询问是否有高血压病史，如有高血压，记入没有服用降压药的血压值。

(3)静息心率：采用秒表测量桡动脉脉搏。测试前，先连续测量3次10 s的脉搏数，以判定是否处于安静状态，当3次测量值相同或者十分接近时，可以判定是相对安静状态。在安静状态下，正式测量30 s的脉搏数，然后换算成1 min的脉搏数。要求在测量前要保持安静、清醒、坐立姿势，心理不能出现很大波动，情绪不能紧张。

(4)肺活量：采用便携式无线肺活量计(分度值1 ml；精度2.5%)，连续测量2次，取最大值。测试前应向受试者讲解测试方法和动作要领，并做示范。依据测量的肺活量和体重数据，计算肺活量体重指数=肺活量(ml)/体重(kg)。

(5)台阶试验指数：采用中体同方CSTF-5000台阶试验测试仪测量台阶指数。要求上、下台阶的频率是30 beats/min ，节拍器节奏为120 beats/min(上、下1次是4个动作)，男生采用40 cm台阶，女生采用35 cm台阶，运动时间3 min，要求运动结束后30 s内把手指伸入指脉夹，测定脉搏的时间段有3次，分别为运动后的1～1.5 min、2～2.5 min和3～3.5 min，台阶指数由仪器软件自动生成并保存。台阶试验指数=台阶运动时间(s)×100/2×3次测量的脉搏数之和(beats)。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 试验前后不同训练方式改善BMI、血压和心肺功能的效果比较

12周训练后，IIT组和MICT 组肥胖大学生的BMI、SBP、DBP和RHR均出现下降，VCWI和STI均出现上升，与训练前比较，IIT组除RHR外，差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)，MICT 组BMI、DBP和STI差异有统计学意义(P<0.05，表1)。

2.2 试验后不同训练方式改善BMI、血压和心肺功能的效果比较

与MICT组比较，IIT组提高肥胖大学生BMI、SBP、RHR、VCWI和STI的幅度更大，其中对VCWI的改善效果有统计学意义(P<0.05，表2)。

3 讨论

本研究选取24名肥胖大学生随机分组后进行不同运动方式干预，研究结果显示，MICT和IIT均能降低BMI水平，其中IIT降低BMI幅度更大，分析其原因可能与运动后的过量氧耗有关，运动中的能量消耗对于减肥来说只是其中一部分，运动后能源物质的消耗同样起作用。有研究表明运动后过量氧耗的能量来源主要为脂肪[6]。

GroupBMI(kg/m2)SBP(mmHg)DBP(mmHg)RHR(beats/min)VCWI(ml/kg)STI(s/beats)IIT Before28.8±3.2128.8±14.279.4±5.278.4±11.337.4±8.341.1±9.7 After25.5±3.1*114.4±16.8*73.8±4.6*74.2±8.946.5±8.1*53.4±9.9**MICT Before28.7±3.5128.6±15.878.8±4.877.8±10.936.9±7.641.2±9.4 After25.7±2.9*118.7±17.173.1±5.7*74.1±8.439.4±7.849.4±9.6*

BMI: Body mass index; SBP: Systolic blood pressure; DBP: Diastolic blood pressure; RHR: Resting heart rate; VCWI: Vital capacity weight index; STI: Step test index; MICT: Moderate-intensity continuoust tring; IIT: Intensity in terval training

*P<0.05,**P<0.01vsbefore group

GroupBMI(kg/m2)SBP(mmHg)DBP(mmHg)RHR(beats/min)VCWI(ml/kg)STI(s/beats)MICT-3.0(10.5)-9.9(7.7)-5.7(7.2)-3.7(4.8) 2.5(6.8)8.2(19.9)IIT-3.3(11.5)-14.4(11.2)-5.6(7.1)-4.2(5.4)9.1(24.3)*12.3(29.9)

MICT: Moderate-intensity continuoust raining; IIT: Intensity interval training; BMI: Body mass index; SBP: Systolic blood pressure; DBP: Diastolic blood pressure; RHR: Resting heart rate; VCWI: Vital capacity weight index; STI: Step test index

*P<0.05vsMICT

心率和血压是监测人体生命体征的重要指标，以往研究表明运动能够降低心率和血压[7，8]。本研究显示，MICT和IIT均能促使肥胖大学生的RHR、SBP及DBP出现下降，其原因可能与较长时间运动后心脏左心室收缩能力增强、每搏输出量增高、舒张时充盈量增加以及血管的外周阻力降低有关。此外，研究还发现IIT降低RHR、SBP和DBP的幅度大于MICT，这与刘向辉等[9]的研究结果一致，提示运动降血压的作用与运动强度存在量效关系。原因可能与不同运动强度的间歇练习对机体细胞与分子功能的影响不同有关。

肺活量是肺充气或排气的容量，与呼吸深度有关，可以反映呼吸机能的潜力。考虑到体重对肺活量的影响，本研究采用VCWI进行测量。研究结果显示：IIT可以显著提高肥胖大学生的VCWI，而MICT的改善效果不明显，且两者的改善效果具有统计学意义。原因可能与MICT对呼吸肌和调控呼吸的中枢刺激不足有关。最大摄氧量是反映心肺耐力的金标准，而台阶试验是间接测量最大摄氧量的方法之一，同时考虑到台阶试验已经在学生体质测试中广泛开展，本研究采用台阶指数来反映学生的心肺耐力。研究结果显示，IIT和MICT均能改善学生的心肺耐力，其中IIT的提高幅度更大，与Helgerud[10]的研究结果一致。原因可能与IIT的特点有关，有研究表明多次重复的高、低强度交替运动可以引起身体氧气需求的波动变化，以便最大化地诱发机体产生适应性变化[11]。

[1] 王京京， 韩 涵， 张海峰. 高强度间歇训练对青年肥胖女性腹部脂肪含量的影响[J]. 中国运动医学杂志， 2015， 34(1)： 15-20.

[2] 王 刚, 章志红, 刘晓群, 等. 大学生极量运动前后的血压心率变化及影响因素分析[J].现代预防医学，2012， 39(20)： 5315-5316.

[3] 孙景权， 苏 浩， 严 翊， 等. 高强度间歇运动改善心肺耐力的线粒体合成机制[J]. 中国运动医学杂志， 2015， 34(10)： 1022-1027.

[4] Pescatello LS, Franklin BA, Fagard R,etal. American College of Sports Medicine position stand: exercise and hypertension[J].MedSciSportsExerc, 2004, 36(3): 533-553.

[5] Ciolac EG, Bocchi EA, Bortolotto LA,etal. Effects of high-intensity aerobic interval training vs moderate exercise on hemodynamic, metabolic and neurohumoral abnormalities of young normotensive women at high familial risk for hypertension[J].HypertensRes, 2010, 33(8): 836-843.

[6] Matsuo T, Ohkawara K, Seino S,etal. Cardiorespiratory fitness level correlates inversely with excess post-exercise oxygen consumption after aerobic-type interval training[J].BMCResNotes, 2012, 5(1): 646.

[7] Chen YL, Liu YF, Huang CY，etal. Normalization effect of sports training on blood pressure in hypertensives[J].JSportsSci, 2010, 28(4): 361-367.

[8] 于 霞. 运动减肥对肥胖女大学生身体形态和心率影响的实验研究[J]. 大连大学学报， 2013， 34(3)： 101-103.

[9] 刘向辉， 郝选明. 大强度间歇运动对高血压患者血压及免疫稳态的影响[J]. 2011， 18(4)： 127-132.

[10]Helgerud J, Hoydal K, Wang E,etal. Aerobic high-intensity intervals improve V02max more than moderate training[J].MedSciSportsExerc, 2007, 39(4): 665-71.

[11]Daussin F, Zoll J, Dufour S,etal. Effect of interval versus continuous training on cardiorespiratory and mitochondrial functions: relationship to aerobic performance improvements in sedentary subjects[J].AmJPhysiolRegulIntegrCompPhysiol, 2008, 295(1): R264-272.

安徽省教育厅高校质量工程重点项目(2014jyxm204)；安徽省高校青年人才基金重点项目(gxqzd2016156)

2015-12-06 【修回日期】2016-10-15

G804.2

A

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△【通讯作者】Tel： 13966073038； E-mail： wanghongyu81920@163.com