高强度间歇训练对肥胖人群体适能影响的研究进展

王 琦，朱 磊

高强度间歇训练对肥胖人群体适能影响的研究进展

王 琦，朱 磊

曲阜师范大学体育科学学院，山东 曲阜，273165。

高强度间歇训练作为一种省时高效的训练方法，不仅能改善胰岛素敏感性和血脂，为预防和治疗一些慢性代谢病提供可行的方法，而且可以增强机体心肺功能、降低体脂，从而更好地促进健康。并且随着其安全性得到进一步证实，HIIT开始受到不同人群越来越多的关注。本文就高强度间歇训练（HIIT）对肥胖人群以及普通健康人群的影响进行综述，以期了解HIIT的机理，展望高强度间歇训练运动的研究前景，为HIIT有益于不同人群的健康提供更多重要依据。

高强度间歇训练；肥胖；健康；安全性

世界卫生组织（WTO）指出，身体活动不充足是影响全球人口死亡率上升的重要原因之一。随着人民生活节奏加快，人们逐渐进入一种静态的生活模式，这种生活模式是导致人们发生肥胖的根源，处于该模式下的人们普遍缺乏体育锻炼的时间[2]。高强度间歇训练（High-Intensity Interval Training，HIIT）可能是解决这个问题的关键，研究发现，HIIT能够改善胰岛素敏感性和降低血脂[3]，这对肥胖人群的减脂提供了有利条件。相比于肥胖人群，普通健康人群对HIIT的适应性刺激往往要优于传统中等强度持续训练（Moderate-Intensity Continuous Training，MICT）。健康人群在HIIT中可以提供与MICT相同甚至更高的适应性反应，并可以缩短时间的投入[14]。当然，对HIIT最显著的适应性反应是提高心肺耐力，特别是一些长期处于久坐不动的人群，效果更加明显。

1 高强度间歇训练

HIIT是一种以大于等于无氧阈或最大乳酸稳态的负荷强度进行多次持续时间为几秒到几分钟，并且每两次练习之间安排使练习者不足以完全恢复的静息或低强度练习的训练方法[1]。起初，HIIT主要应用于专业的竞技体育领域，面向的人群主要是一些高水平运动员，不过由于HIIT具有高效省时的特点，使得其受到大众健身领域的关注。虽然，就目前来说，在大众健身领域中，传统MICT更易被人们接受。但随着HIIT相关研究的不断深入，越来越多的人开始使用这种方法进行训练，比如减脂训练。常见的HIIT主要分为器械和徒手两种，器械可采用脚踏车，徒手可使用开合跳、波比跳、登山等动作进行训练，日本学者tabata在一次训练中，使受训者以170%最大摄氧量（VO2max）的负荷强度持续训练20s休息10s为一组，完成4组即为一次完整的HIIT。因此，相比于MICT，HIIT可以节约更多的时间，但对于HIIT的减脂效果是否比MICT更好还有待更深入的研究。

2 HIIT对肥胖人群的影响

2.1 HIIT可有效改善胰岛素敏感性

2型糖尿病（T2DM）是糖尿病中最为常见的类型，患者症状主要为胰岛素敏感性降低，自身血糖调节出现障碍，从而导致T2DM的发生，有研究显示肥胖可能是引发T2DM的重要诱因[4]。运动是治疗肥胖的有效途径，同时也是预防与治疗T2DM改善血糖浓度的重要手段。目前来说，能够最有效改善血糖浓度，降低T2DM风险的运动方式还尚未确定。但是，有研究表明，定期进行身体活动训练可以改善血糖浓度和有效预防T2DM[6]，并且训练强度的大小可能与胰岛素敏感性有直接的关系[7]。因此，对于T2DM病人来说，HIIT可能是治疗的较好选择。不过，目前来说身体活动与预防T2DM确切的机制还需要进一步研究。

关于HIIT改善胰岛素敏感性的机制，有研究表明[8]，骨骼肌是用餐后摄取葡萄糖的主要组织，而胰岛素敏感性的改善可能意味着骨骼肌摄取葡萄糖的能力改善。而HIIT可激活大量肌肉做工，提高糖原的分解与合成机制，这使得肌肉纤维需要补充大量碳水化合物储存，并在代谢应激作用下的肌肉收缩使糖原快速降解[9]，从而改变多种糖原相关蛋白的结合，进而调节骨骼肌胰岛素的敏感性。Terada[10]等人发现，在12周的训练中，与MICT相比，HIIT能够使血糖更加急剧的降低。这可能是训练中，肌纤维受到较大刺激并迅速消耗肌糖原，从而促使更大强度运动后机体增强了对胰岛素敏感性。一般在一次运动后，机体增强对胰岛素的敏感性时间一般约为24h至48h。还有研究表明，重复3次持续时间为1min的剧烈运动，连续两次运动之间休息20s为1组，重复练习3组，每周1次。结果表明，持续练习6周，即可显著改善超重男性的血糖浓度，提高胰岛素敏感性[11]。因此，HIIT可能是一种改善胰岛素敏感性[5]的有效训练方法。

2.2 HIIT可有效改善血脂异常

血脂含量可以反映机体的脂代谢情况，是衡量人体是否健康的重要指标，血脂四项主要包括总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）。众所周知，肥胖患者大都具有缺乏运动和运动耐受性下降的特点，而这可能是导致其脂代谢发生紊乱，影响健康的重要原因。HIIT的省时高效性或许可以帮助肥胖患者解决这一难题。运动可有效降低肥胖患者的TC、TG、LDL-C水平，提高患者的HDL-C水平。同时Ferguson也表示12]，HDL-C水平可能与运动的时间与强度具有相关性。不过，在王京京[13]的实验中，HIIT与MICT组HDL-C水平并没有显著性差异，但TC浓度显著降低。更有趣的是，HIIT组LDL-C水平在训练前后无显著性差异，而MICT组却可以达到显著性降低的效果。因此，以上研究结果表明，HIIT能够降低TC浓度是可以确定的，但在改善TG、LDL-C、HDL-C方面还需要进行更多的研究。

3 HIIT对普通健康人群的影响

3.1 HIIT可有效降低腰臀比

腰臀比是腰围与臀围的比值，其中腰围是反映皮下或内脏脂肪含量的重要指标。腰臀比非正常增大，会增加慢性代谢病的发病率，影响人体健康。当然随着全民健身的开展，人们在注重健康的同时也越来越注重塑造健美的身材，而相比于传统MICT，HIIT展现出有效降低皮下脂肪和内脏脂肪含量的特性[13]的同时，节省了大量的时间，因此受到更多人的关注。Trapp[15]等人，将随机分为两组的8对年轻女性分别进行为期15周的MICT和HIIT计划。HIIT组进行每周3次20min的训练，MICT组进行40min的训练。结果表明，总能量消耗相似的情况下，相比于MICT组，HIIT组女性皮下脂肪减少更多，并且HIIT组所用时间更少。这为普遍缺乏锻炼时间的大众群体提供了良好的解决方案。另外，内脏脂肪也是影响腰臀比的一项重要因素。甚至有研究表明，与整体肥胖相比，内脏与心血管疾病风险相关性更高[16]，内脏脂肪的减少有利于降低动脉粥样硬化等心血管病的风险。Ohkawara等人[17]的实验计算出减少内脏脂肪所需要有氧运动的最佳剂量为每周3780千卡。他表示，如果使用传统MICT（例如蹬脚踏车），在适度的强度下需要进行维持1周的每天1h的运动，而HIIT的则只需要每周仅锻炼1h就可达到此效果，这大大节省了人们的时间。与此同时，Donnelly等人[18]也进行了相关的研究，他发现在为期16个月的训练中，与MICT相比，HIIT减少内脏脂肪的效果相对更好，而且所需的时间也更少，不过HIIT减少内脏脂肪主要发生在前6周内，6周后腰围不再减少。因此，我们可以看出，HIIT的效果可能与MICT相似，都能够一定程度的促进人机的健康，但HIIT可以为人们节约更多的时间，更高效的达到塑形健美的效果。

3.2 HIIT可有效改善心肺耐力

心肺耐力是衡量一个人是否健康的重要指标。最大摄氧量（VO2max）是衡量心肺耐力的重要指标，虽然VO2max主要由基因决定，但心脏中O2的运输和外周骨骼肌中O2氧化能力同样是提高机体VO2max的重要因素[19]。相关研究表明，高低强度交替的HIIT能够使机体对氧气需求的改变产生适应性，从而提高O2运输和外周骨骼肌O2氧化的能力，提高VO2max[20]。Talanian等[21]在实验中发现，HIIT可以显著提高机体有氧能力，他们使用氧化酶β作为线粒体体积的标记物来显示HIIT所改变的线粒体量，结果表明线粒体量明显增多，显著改善机体有氧能力[22、23]，而有氧健康是证明机体健康的重要预测因子[24]，因此，这也间接证明HIIT有利于促进机体的健康发展。

也有学者认为，HIIT是预防和治疗心血管疾病、改善心脏功能的重要方法，例如：提高心输出量[25]、降低血压[26]、提高心肌灌注能力[27]、改善心脏细胞代谢等。特别是老年人群，机体组织的功能逐渐下降，其中包括最大心率的降低，导致心输出量的减少和心脏细胞代谢降低等问题[25]。不过，在最近的数据研究中表明，HIIT确实可以在改善心脏功能方面为人们提供多项益处[28]，其主要原因是HIIT能够促使心肌细胞线粒体脂肪酸进行更好的氧化和代谢[29-33]。Maxim[34]在实验中发现，HIIT显著增强心脏毛细血管的密度，而这是提高心肌代谢的重要特征，因为足够大的毛细血管密度能够允许更多的氧气输送到心脏，从而改善心脏代谢[35]。

综上所述，HIIT不仅能够提高机体VO2max，增加有氧能力和无氧能力，也能够改善心脏功能，提高心脏代谢能力，从而达到促进心肺耐力的目的。

4 HIIT的安全性

HIIT属于剧烈运动，剧烈运动与风险的增加具有一定的相关性。因此HIIT的安全性方面的问题主要集中在心血管病和慢性代谢病等人群，特别是一些患有急性心血管病的患者，高强度的身体活动会急剧和短暂的增加急性心肌梗死和心源性猝死的风险，这在HIIT的实施过程中是一个主要障碍[36]。Rognmo等人对MICT和HIIT期间发生的心血管不良事件（AEs）进行了总结分析，486名心血管（CAD）患者中出现了3例AE[37]。结果表明，HIIT仅出现2次非致命性心脏骤停，MICT则出现1次致命性心脏骤停，虽然HIIT的AE风险相对高于MICT，但绝对数量极低。Rognmo等[38]研究了5000名患有CAD超过7年并对HIIT感兴趣的患者，其中仅有1例出现了非致命性心脏病。Hannan[39]及其同事对共计953名CAD患者（465名进行HIIT干预，488名进行MICT干预）进行了所有AE的系统研究，其中包括与运动无关的事件，结果显示没有死亡或重大心脏问题出现，并且相比于HIIT，MICT干预出现的AE更多。

当然，也有一些学者猜测，老年患者使用HIIT是否会增加其AE的风险。作者[40]在实验中采用1117名平均年龄61±5岁的患者随机分组进行HIIT和MICT（547名患者接受HIIT，570名患者接受MICT，），HIIT组BMI为27.7±2.0kg/m2，MICT组BMI为28.1±2.2kg/m2。结果显示，两组患者BMI均显著降低，HIIT组仅出现3例AE而MICT组也有1例出现。当然，运动期间发生AE的风险与以下几个因素有关：病理特征、相关症状的稳定性、患者的年龄和运动史等。因此，这增加了HIIT是否是引发患者发生AE原因的辨别难度。不过，目前还没有证据表明HIIT对一些特定的患者特征（比如年龄偏大）是不安全的，因此，确切的机制还需要进一步的研究。

5 总结与展望

综上所述，HIIT因其省时高效的特点故在大众领域受到广泛关注，HIIT在减脂方向的影响更是研究的热点。随着研究的深入，HIIT在改善胰岛素敏感性、血脂、心肺耐力等方面发挥作用，成为肥胖人群的新选择，不过在与传统MICT减脂效果的优劣性方面仍需要进一步考量。另外，在安全性方面，HIIT也得到了初步的确认，这也为人们进一步利用提供了有力保障。目前，关于HIIT的各项研究还处于发展阶段，无论是与传统MICT之间的关系，还是对人体成分的改善情况，甚至是其安全性和疗效都需要进行更多的研究评估。但是对于那些想要进行减脂的人群，HIIT可能是一项值得尝试的训练方法。

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Research Progress on the Effect of High-intensity Interval Training on Group Fitness of obese People

WANG Qi，ZHU Lei

College of Physical Education and Sports Science, Qufu Normal University, Qufu Shandong, 273165, China.

As a time-saving and efficient training method, high-intensity interval training can not only improve insulin sensitivity, improve blood lipids, but also provide a feasible method for preventing and treating some chronic metabolic diseases, and can enhance the body's cardiopulmonary function and reduce body fat. Thereby better promoting health. And as its security is further confirmed, HIIT is beginning to receive increasing attention from different groups of people. This article reviews the impact of high-intensity interval training (HIIT) on general healthy people and obese overweight people, in order to understand the mechanism of HIIT, and to look forward to the research prospects of high-intensity interval training exercise, which provides more important benefits for HIIT to benefit different groups of people. in accordance with.

High intensity interval training; Obesity; Health; Safety

G804.3

A

1007―6891（2019）06―0042―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.06.11

2019-06-19

2019-07-10

1.中国博士后科学基金面上项目（2017M622161）；2.山东省研究生教育创新计划（SDYY16089）。