中小强度有氧运动与高强度间歇训练减肥效果研究进展综述
2017-11-26胡智强
胡智强,张 慧
(河南大学体育学院,河南 开封 475000)
2016年,英国著名医学杂志《柳叶刀》发表全球成年人体重调查报告,调查发现全球成人肥胖人口已经超过瘦子,而中国超越美国,成为全球肥胖人口最多的国家。其中,中国男性肥胖人数4320万人,女性肥胖人数4640万人,总人数高居世界第一[1]。说明目前肥胖问题已经严重困扰着人们的生活,如何减肥也是学术界的一个重要的热题,研究成果也颇多。
根据国家统计局和国家卫计委的数据统计显示,近20年中国人的超重率和肥胖率均不断上升。从1992年到2015年,超重率从13%上升到30%,肥胖率从3%上升到12%。同时中国儿童和青少年的肥胖率也在快速增加,从2002年到2015年,儿童和青少年超重率从4.5%上升到9.6%,肥胖率从2.1%上升到6.4%[1],这表明肥胖问题已经刻不容缓。
如何研究出解决这一重大问题的新的减肥方法将是今后的主要研究趋势,且如何选择适合自己的减肥方法对于每一个肥胖患者来说也尤为重要。
本文共查阅国内外有关文献168篇(中文22篇,外文146篇),以中低强度有氧运动和HIIT减肥处方进行综述和比较分析,为今后的研究方向和减肥方法的选择提供更清晰的引导。
1 有氧运动健身减肥
有氧运动健身减肥方法目前在学术界的研究比较广泛,研究结果也非常多,参考逻辑学分类将文献大致可以总结为5个大的研究方向,即随意饮食过程中的有氧运动减肥、控制饮食结合有氧运动减肥、测量锻炼的能量消耗(EEEx)与减肥程度的关系、药物配合有氧运动减肥和不同运动水平,以及运动方式对减肥效果的影响。
1.1 饮食和药物对有氧运动减肥效果的影响Lee S等人[2]通过实验法对肥胖患者进行了随意饮食过程中有氧减肥的研究,结果显示肥胖患者体内脂肪含量下降,瘦体重保持不变或增加,说明单纯性运动减肥减掉的只有脂肪。Farah[3]等人通过设立对照组(C)、饮食诱导体重下降(DWL)、运动重量稳定(EWS)、运动诱发体重减轻(EWL)对52名肥胖男性进行了研究,要求C组在12周期间通过摄取维持体重的饮食来维持体重,DWL组要求减少体重维持饮食700kcal/天,EWL需要每天运动700kcal/天的体重维持饮食,使得EWL组的负能量平衡与DWL组相匹配,EWS锻炼消耗能量和摄入能量保持平衡。研究结果表明DWL和EWL的平均体重下降大体一致,C组和EWS都维持了MBI,DWL和EWL的平均MBI下降相同。表明单独运动或者单独饮食的减肥效果几乎相同,但是这个理论后来被Karen[5]推翻。单纯性的运动减肥处方过于老旧,减肥效果没有控制饮食与有氧运动减肥相结合的处方好。同时单纯性控制饮食的减肥效果也较差,减掉的主要是瘦体重,而且对身体会造成一定程度的伤害,故不建议单纯性的有氧运动和控制饮食减肥。
研究人员采用控制饮食结合有氧运动处方对减肥的研究比较多,而且研究结果普遍表明对降低患者体重、BMI、体脂率、空腹血脂、血糖、胰岛素、体脂率、血清甘油三酯和总的胆固醇等具有非常好的效果。
许汪宇等人[4]采用实验法,通过中小强度有氧运动结合饮食控制对56名青少年(26名男性,30名女性)的减肥效果、血脂、肝功能进行4周的研究,发现实验对象体重、BMI、体脂率、空腹血脂、血糖和胰岛素均明显下降,肝脏B超检查显示脂肪肝程度也明显减轻,说明中低强度长时间运动结合足量蛋白质、低脂饮食是肥胖青少年减肥的有效途径,不仅明显改善体内脂类代谢,降低空腹胰岛素水平,提高组织细胞对胰岛素的敏感性,还可明显减轻肥胖青少年脂肪肝的程度,改善肝功能。
Karen等人[5]采用实验法,对439名超重/肥胖绝经后妇女进行体重和身体成分的研究,分为单独饮食组(D)、单独运动组(E)、有氧运动结合饮食控制组(D+E),研究结果显示腰围下降D+E>D>E,体重下降程度D+E(10.8%)>D(8.5%)>E(2.4%),体脂百分比下降程度D+E(12.2%)>D(8.9%)>E(2.4%),表明有氧运动结合饮食控制在有氧运动减肥效果中的效果是非常好的,同时学术界对这类研究方法也是比较多的。
此外周慧敏等人[6]也对有氧运动配合饮食控制减肥进行了研究,结果也表明有氧运动配合饮食控制对于体重、BMI、体脂率、血清甘油三酯、总的胆固醇、胰岛素、低密度脂蛋白呈显著下降。
马涛[7]也通过有氧运动配合饮食控制对肥胖青少年进行了研究,发现有氧运动配合饮食控制以及健康教育的干预方式,对单纯性肥胖青少年有着较好的减肥效果。
采用药物配合有氧运动减肥的研究结果普遍表明也具有非常好的减肥效果。如:谢君等人[8]通过实验法,采用茶多酚配合有氧运动对肥胖患者进行锻炼,对肥胖患者的体重、体脂含量、血脂水平、BMI等身体成分的变化进行了研究,结果发现茶多酚配合有氧运动可以显著降低肥胖患者的体重、体脂含量、血脂水平、甘油三酯、BMI等。王铁流等人[9]通过对男性肥胖患者补锌和配合有氧运动进行了研究,结果发现患者体内血清瘦素水平显著升高,体脂指数显著降低,表明补充锌可使肥胖患者运动减肥的效果更加明显。但是药物配合有氧运动方法的研究较为单一,范围较为狭窄,而且研究成果也相对较少。
1.2 测量锻炼的能量消耗(EEEx)与减肥的关系Joseph ED等人[10]通过实验法,将141名超重/肥胖青年随机分为运动干预组(EEEx=400kcal/次和600kcal/次)和非运动对照组,每组每周5天,共完成10个月,在指定的EEEx级别和所有结局评估中没有完成90%定期锻炼的参与者从研究中剔除,剩下92名参与者(46名女性,46名男性)符合研究方案,研究结果显示:对照组的体重相比增加0.5%,EEEx为400kcal/次和600kcal/次分别减轻4.3%和5.7%,且男性和女性没有显著差异。说明消耗能量越多,体重减轻越多,男性和女性在EEEx上没有显著的差异。
这和Donnelly JE等人的研究:使用EEEx为400kcal/次和600kcal/次的运动可以提供临床上有意义的体重减轻(平均5%)[11]相符。
1.3 不同运动水平及运动方式对减肥效果的影响关于运动水平对减肥效果的研究文献是有限的,结果也没有达成一致。如:Church等人[12]采用50%VO2max的锻炼,3~4天/周进行6个月的监督试验,在4kcal/kg/周、8kcal/kg/周、12kcal/kg/周这3个水平上发现所有运动组的体重减轻最小,并且随着运动水平的增加没有明显增加。
而Slentz等人[13]的研究结果却是体重减轻随着运动水平的增加显著增加,这和Chuych的研究存在冲突。此外中小强度、长时间有氧运动有着良好的减肥效果,但是运动持续的时间在学术界也没有达成一致。林云等人[14]分别通过对肥胖青少年和肥胖儿童少年进行了2h/天、每天/次共4周的研究(运动前后的准备活动和整理活动不算),取得了良好的效果。
Zoeller RF等人[15]认为每天有氧运动持续时间在30~60min才能取得理想的减肥效果。有研究发现GH(生长素)的分泌与脂肪代谢加强密切相关,通过检测受试者在运动过程中GH的变化可以了解脂肪动员情况,最初阶段血浆GH浓度随运动时间增加而升高,运动一定时间后就会出现血浆GH峰值,峰值一般在运动后20~70min出现,如果再持续运动,随持续时间的延长,血浆GH浓度就会开始下降[16]。也就是说GH的变化在一点合理的范围内可以促进脂代谢,超过了这个范围就会使得脂代谢下降。运动强度通常由VO2max和心率等指标来作为衡量指标,对于有氧运动强度对减肥效果的研究也特别多,研究成果也比较广泛,由于个体差异的原因使得研究难度加大,成果也略有差异。
早期Romijin等人[17]通过25%VO2max、65%VO2max和85%VO2max这3种强度进行了研究,发现肌肉里的甘油三酯在代谢功能中的作用各不相同,其中以65%VO2max运动强度的供能作用最大。后来也有相当多的学者认为中等强度的有氧运动更有利于脂肪的氧化分解,只有在中等强度下对减肥和改善人身体成分才有着最良好的效果[18-19]。
Coggan A等人[20]从人体体能差异对最大脂肪氧化强度(FATmax)进行了研究,发现不同受试者体能差异不同,对FATmax的影响也有所不同。这表明针对不同的个体差异,分别采用不同的运动强度,从而才能达到理想的减肥效果。对于不同运动方式减肥的研究也比较多,减肥效果也各有不同。
Fabbrini E[21]的研究表明:水中运动是最佳和最有前景的减肥方式,除了游泳外,水中跳跃、踢水、行走、戏水等方式都有明显的减肥效果。关于在运动强度和每次运动持续时间在学术界一直存在争议,减肥效果也不统一。
2 高强度间歇运动(HIIT)减肥
过去人们普遍认为HIIT对身体健康是有害的,尤其是在心脏类患病的应用中出于安全性的考虑,HIIT一直受到排挤。但随着越来越多的研究证明HIIT对健身减肥有着较好效果,而且在心脏类疾病和糖尿病疾病患者中运动具有安全性和可行性,同时还可以较好地减轻患者疾病,改善身体健康。
2.1 HIIT在特殊疾病患者中的安全性和可行性越来越多的研究表明HIIT不仅在心脏疾病、高血压、糖尿病等这类特殊患者中采用是安全的,而且还对改善患者的身体健康具有非常好的效果。如:Guiraud T等人分别对冠心病患者进行了HIIT和中等强度连续运动进行了研究,表明HIIT在冠心病患者中是安全可行的,同时HIIT更具有耐受性,对减轻患者病情和提高患者健康状况具有更高的效率。
Guimarats GV等人对高血压和冠状动脉血管疾病患者分别进行了HIIT和中等强度连续运动进行了研究,研究发现连续运动和HIIT都有利于血压控制,但是只有HIIT可以降低高血压和冠状动脉疾病治疗对象的症状。这表明HIIT比中等强度运动更有利改善患者身体健康。Freyssin C等人通过HIIT和中小强度持续运动对心衰病患者进行了研究,研究结果均表明HIIT对改善患者身体健康更有利。
Little JP等人采用HIIT处方对Ⅱ型糖尿病患者进行了研究,发现HIIT可以降低患者餐后和空腹血糖、脂肪、丙酮酸脱氢酶,增加胰岛素敏感性VO2max。该研究表明HIIT对改善Ⅱ型糖尿病患者健康具有较好的效果。
2.2 HIIT的能量代谢机制根据能量供应系统可知,运动强度低于50%VO2max时,脂肪氧化分解为主要能源,当运动强度高于50%VO2max时,能源物质开始由脂肪转为糖类,当运动强度超过89%VO2max时,脂肪参与功能比例几乎为零。高强度运动虽然是以糖类消耗为主,但是运动后的过量氧耗的总量和做功相等的中低强度持续运动在24h内的脂肪消耗量相等。
Yoshioka M团队通过352名健康青年肥胖男性对HIIT后餐后能量和脂质代谢的影响进行比较研究,发现HIIT比低强度运动刺激产生了更大的运动后的餐后氧耗量和脂肪氧化。
Whyte LJ等人采用HIIT分别对超重/肥胖、代谢综合征患者进行了研究,均表明对改善许多代谢系统和血管危险因素具有较高的效果。
2.3 HIIT对减肥效果的研究早在90年代就有人对HIIT和低强度运动对减肥的影响进行了比较研究,发现HIIT较低强度运动皮下脂肪厚度下降更明显。
Trapp EG团队将45名健康女性随机分为HIIT组、中强度持续运动组和对照组进行研究,发现只有HIIT的总体重、脂肪量、躯干脂肪和空腹血浆胰岛素水平显著降低,腿部脂肪显著减少。这项研究与大多数HIIT减肥效果研究相符,但是和传统减肥的大多数研究相冲突。
Wallmen K将24名(18名女性,6名男性)超重/肥胖患者分为HIIE和饮食控制、持续有氧运动和饮食控制、单纯饮食控制3组进行对脂肪量以及血脂影响的研究,发现HIIT组的android脂质和脂肪含量下降最多。
此外,Araujo AC等学者都运用HIIT作为运动处方对肥胖效果进行了研究,分别发现体脂率、脂肪总重量、BMI、体重、腰围等指标出现了明显下降。
但是Nybo L等人通过HIIT对不锻炼的男性和肥胖青少年进行研究,分别发现体脂率和BMI均无变化。这和前者研究存在冲突,针对这个问题赵广高博士等人采用Meta分析对高强度间歇训练与中强度持续训练对超重/肥胖成人体成分干预作用进行比较,Meta分析结果表明:HIIT与中强度持续训练相比在降低超重/肥胖成人的体重与体脂率方面的作用无明显差异。
3 中小强度持续有氧运动和HIIT减肥现状比较分析
中小强度持续有氧运动减肥较HIIT减肥研究时间较长,研究成果较为丰富和成熟,研究领域较广、处方较多;中小强度持续有氧运动减肥可参与的运动项目丰富、方式较多,有利于激发学生的兴趣和培养其终身体育锻炼,对场地环境和气候的依赖性较小,参与更方便、简单、快捷。HIIT减肥对场地环境和气候条件要求较高,对于一些城市人口密集的地方以及冷空气强的环境等情况下,很难开展HIIT;中小强度持续有氧运动和HIIT减肥在开展方式上到底哪种方式更好均没有统一的结果,同时也缺少对比性研究;中小强度持续有氧运动和HIIT减肥都对患有心脏类疾病、糖尿病、高血压等患者的健康改善具有良好的效果,尤其是对HIIT高血压患者具有很好的降压效果;由于行动严重受到限制,HIIT减肥对于身体有缺陷和严重肥胖人群不太适合,中小强度或许更适合他们;中小强度持续有氧运动减肥运动时间较长,如果没有找到适合自己喜欢的运动处方是很难长时间坚持运动减肥锻炼或者因没有过多的时间去运动而容易导致减肥失败。而HIIT减肥参与运动时间短,用较短的时间可以达到甚至超过较长时间的中小强度持续运动的减肥效果,能为空余时间较短的人提供合理的减肥方法。
中小强度持续有氧运动减肥每次运动完后食欲会显著增长,容易产生运动后过量进食,影响减肥效果。HIIT减肥运动对食欲具有抑制作用,产生“运动性厌食”会造成身体能力负平衡,对控制体重及减肥具有良好的效果;HIIT比中小强度持续有氧运动减肥在运动中对安全性的要求更高,也更容易产生运动损伤,而且HIIT运动后短时间内,极度容易使人产生心慌、呕吐、头晕、四肢发麻等症状。
4 结 语
综上所述,HIIT和中小强度有氧运动对减肥都有良好的效果。2种训练方法因为受到不同的个体差异,运动强度和每次持续时间标准上在学术界至今都还存在争议;而HIIT的研究缺乏系统性,尤其是对青少年和老年人群的研究较少;理论研究较多,实践应用类的研究不够;同时对不同年龄、性别、种群、个体机能差异等研究比较薄弱。
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