手机健身类软件健身效果的实验研究——以keep健身软件HIIT燃脂初级操为例

胡长鑫，赵平花

1 前言

1.1 肥胖标准的界定

检测是否为肥胖的方法有好几种，国际通用的指标是BMI(Body Mass Index)值，计算公式为BMI=体重(Kg)/身高2(m2)。对于不同地区、年龄、性别的人群来说BMI的评价指数略有不同，见表1。

表1 采用BMI评价肥胖标准 (单位：Kg/cm2)

1.2 体脂的测量方法

本次研究实验所采用的体脂测量方法为人体体成分分析仪，人体用体成分分析仪是采用多频生物电阻抗分析方法，受试者手脚同时接触仪器金属电极，在操作界面简单输入受试者身体信息后开始测量即可。

1.3 运动对体脂肪的影响

人类身体的脂肪类型分为皮下脂肪和内脏脂肪，这些脂肪皆由脂肪酸和甘油三脂组成。体脂的聚集是因为每日摄入的热量(卡路里)高于人体所需的热量，人体所需的热量即为每日基础代谢热量，此数值因人而异。而过多的热量在体内就会转化成脂肪，我们人体储存脂肪的能力很大，几乎没有限度。因此想要成功减少体脂肪就需要加大每日能量消耗，造成每日摄入的热量小于每日代谢的热量，基础代谢量为一定数值，增加每日代谢量可以通过运动的方式来实现。运动减肥通过增加人体肌肉的能量消耗，促进脂肪的氧化分解，降低运动后脂肪酸(脂肪分解生成的主要成分)进入脂肪组织的速度，抑制脂肪的合成而达到减肥的目的。综上可知，减肥的方法一是参加体育运动，二是控制饮入食物热量。运动具体措施为：每周可进行运动3-5次，每次持续30-60min，运动强度为刺激体脂消耗的“阈值”，即60%-80%最大摄氧量或60%-70%最大心率，使每周运动带来的热能消耗量最少达到3767.4KJ(900kcal)。[1]

1.4 HIIT训练对体脂肪的影响

高强度间歇训练法(High-intensity Interval Training，HIIT)是一种打破常规进行长时间低强度的有氧运动减脂方法。要想通过运动减少体脂肪含量，则必须需要动用体脂肪供能来维持运动。众所周知，人体运动的直接能量来源是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)，在运动开始阶段，由磷酸肌酸原系统和糖无氧酵解系统按不同比例供能，提供人体运动所需能量。磷酸肌酸原系统供能时间极短，在后续运动中供能系统为糖无氧酵解和有氧氧化能系统按不同比例供能。再不间断持续运动，才会由脂肪分解功能，脂肪氧化供能，分解为脂肪酸和甘油。而此时运动持续时间需达到一定时长，一般为30min以上。而HIIT训练法能够提高训练者新陈代谢，能够在训练结束后的24h内，比传统的训练方法提高训练者的耗氧量，可以造成运动后过量氧耗(运动后恢复时期内为了偿还运动过程中造成的氧亏及在运动后使处于高水平代谢的机体恢复到运动前安静水平时消耗的氧量)，从而达到减脂效果。

2 实验对象与方法

2.1 实验对象

招募安阳师范学院在校大学生，为肥胖或超重的青年男、女性，要求：近2个月体重稳定；无参加规律体力活动习惯，即除了学校规定每周两节体育课外，没有再参加任何有组织、有目的、定期的规律性运动或活动，例如健身、体育运动项目社团等；无运动禁忌症，无器质性疾病，例如低血糖、心绞痛、高血压、肿瘤等、关节不适。排除其他因素，最后筛选出有效实验对象为14名青年肥胖男、女(Fat%27.8±4.7)。将其按照随机等量分组，即Keep健身软件HIIT燃脂初级操组(HIIT组)与有氧持续训练组(ACT组)各7人。本次实验对象在训练干预前基本指标无统计学显著性差异[2]。实验对象基本情况见表2。

表2 受试者基础情况的比较

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上无统计学显著性差异。

2.2 实验方法

实验方法为现场实验法，旨在研究在同一运动强度下不同运动干预方式所带来的身体生理生化指标的变化情况。本实验提取的生理生化指标为体重(Weight)及体脂百分比(Fat%)。

3 实验设计

3.1 运动方案

HIIT组的运动方案参考Keep健身软件HIIIT燃脂初级操训练说明。以60%-90%最大心率为拟定运动强度，进行4周，每周4次的做操训练。正式实验开始前有一周预试验；ACT的运动方案根据HIIT组的平均运动强度一致原则制定：根据心率监控设备观察HIIT组实验者实时心率，同时观察ACT组运动者实时心率，使两组试验参加者实时心率保持在同一水平。根据Keep健身软件HIIT燃脂初级操训练说明，定为每次训练时间为21min。两组训练同时开始，同时结束。HIIT组和ACT组受试者均能坚持完成训练，并且训练前后无任何不良反应。

3.2 实施阶段

两组受试者分别进行4周的Keep健身软件HIIT燃脂初级操训练(使用手机运行Keep软件，选择课程后根据屏幕中模特示范和语音提示来完成训练)和同等运动强度的有氧持续训练(田径场跑道有氧跑步)干预，训练结束后进行指标的重新测试。

HIIT组以Keep健身软件HIIT燃脂初级操训练方法进行训练，运动强度控制在60%-90%最大心率。每天训练一个训时，每日平均训练时间为21min；ACT组则以60%-90%最大心率运动强度围绕安阳师范学院操场跑步，每日平均训练时间为21min。运动频率为每周4天，运动干预持续时间：4周。HIIT组训练地点安阳师范学院体育学院功能性体能训练实验室，ACT组训练地点为安阳师范学院北田径场。

在运动过程中，根据心率带实时反馈心率调整运动强度，要保证两组运动强度的前后一致，误差不超过10%。运动期间密切观察、记录实时心率(heart rate，HR)和主观体力感觉(Rating of perceived exertion，RPE)，监控运动强度以及保障受试者安全[3]。实时心率观察设备设立在功能性体能实验室操作台面上。

3.3 饮食及日常活动的控制

走访调查受试者在参加训练干预前2两个月的日常饮食(日常热量摄入)和体力活动、规律运动情况以及生活方式。日常饮食以每天摄入的热量(KJ)为衡量单位。要求在实验期间接受实验干预者需保持训练前的日常饮食摄入量、体力活动量、规律运动量以及生活方式。要求实验参加者自觉遵守实验饮食控制要求，实验过程中无日志及文本记录实验参加者日常饮食及体力活动情况，包括每天摄入饮食的名称、数量以及卡路里(kcal)，每天运动时、后的心情等[4]。

3.4 测试指标以及检测方法

测试指标：身高、年龄、体重、Fat%。

其检测方法：

(1)身高：使用身高体重秤来测量(cm)。

(2)年龄：由2017减去受试者出生年份为年龄取值。

(3)体重：使用生物电阻抗身体成分分析仪(X-scan Body Composition Analysis)测试，取连续两次测量的平均值。

(4)Fat%：使用生物电阻抗身体成分分析仪(X-scan Body Composition Analysis)测试，取连续两次测量的平均值。

3.5 主要检测仪器与使用物品

(1)身高体重秤

(2)身体成分分析仪

(3)First Beat 心率监控设备

(4)A4复印纸150张

(5)打印机一台

(6)纸质标签若干

(7)First Beat心率带14条(First Beat Technology，American)，装有First Beat Sports

(8)客户端的便携式计算机一台

(9)篮球裁判哨一只

(10)有计时功能的手表一只

3.6 统计学处理

所有数据用平均数±标准差表示，以Shapiro-wilk法进行正态分布检验，取95%CI观察Z值以剔除无效数据。对符合正态分布的数据采用假设检验中的配对样本均数T检验(同源配对：同一受试对象分别接受两种不同处理)进行组内比较、独立样本T检验进行组间比较(Ⅰ类错误α取0.05)，以p≤0.05为具有显著性统计学差异，p<0.01为差异及其显著，p>0.05为无统计学显著性差异。数据处理在spss 24.0软件上进行[5]。

4 实验结果分析与讨论

4.1 受试者基础情况比较

受试者基础情况统计表明，两组的年龄、身高、体重、Fat%等各项指标在训练前均无统计学差异，详见表2。经过4周训练干预，最后按时按量完成训练的受试者共为14名青年肥胖男、女性(HIIT组7名女性，ACT组6名女性和1名男性)。

4.2 身体形态指标的变化情况

如表3、表4所示，两种训练方案均使体重、Fat%无显著性减少，且HIIT组、ACT组的各身体指标变化值之间(体重，p=0.493)、(Fat%，p=0.425)无统计学显著性差异。如表5所示，HIIT组、ACT组训练后体重及体脂百分比组间比较均无显著性统计学差异。体脂是反映减脂效果最直接的指标，两个运动组的体脂百分比均下降了0.7%左右，提示Keep健身软件HIIT燃脂初级操与有氧持续训练没有很好的减脂效果，仅为一般减脂效果。

4.3 身体成分各指标的变化情况比较

如表2所示，运动干预前两组的体重和Fat%均无统计学显著性差异(Ⅰ类错误α取0.05)。如表3、表4、表5所示，(1)Keep健身软件HIIT燃脂初级操使受试者体脂百分比平均下降1.9 %(26.56±4.39 VS 26.14±4.02%，p>0.05)，干预前后无明显差异；ACT干预使受试者体脂百分比平均下降3.1%(28.96±4.93 VS 28.06±4.65%，p>0.05)，干预前后无明显差异。(2)与之相对应身体指标体重在Keep健身软件HIIT燃脂初级操训练后受试者体重平均下降百分比为0.8%(56.01±5.35 VS 55.53±5.19Kg， p>0.05)，无统计学显著性差异；同样ACT组在训练后体重平均下降百分比为1.6%(62.33±8.18 VS 61.31±8.09Kg，p>0.05)，无统计学显著性差异。(3)HIIT组体试验后脂百分比(26.14±4.02)与ACT组试验后体脂百分比(28.06±4.65)组间比较p值为0.426，无统计学显著性差异；HIIT组试验后体重(55.53±5.19)与ACT组试验后体重(61.31±8.09)组间比较p值为0.142，无统计学显著性差异。

表3 HIIT组训练前后身体形态指标变化一览表 n=7

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上无统计学显著性差异。

表4 ACT组训练前后身体形态指标变化一览表 n=7

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上无统计学显著性差异。

表5 HIIT组、ACT组训练后身体形态指标一览表 n=14

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上无统计学显著性差异。

5 结论

运动频率为每周4次，每次21min的Keep健身软件HIIT燃脂初级操训练与相同运动时间、运动强度的有氧运动训练可以减少受试者体脂肪量及体重。受试者体重及Fat%变化值在两组运动干预下不相同，有氧持续训练运动干预下的受试者体重及Fat%变化值略大于Keep健身软件HIIT燃脂初级操运动干预下的受试者体重及Fat%。两种不同运动方案干预下的减脂效果上无统计学显著差异。两种运动方案在减脂效果上训练前后均无统计学显著差异。

6 本实验研究局限及建议

6.1 本实验研究局限

6.1.1 实验持续时间短及实验对象样本类别单一

本研究对比了相同运动强度的Keep健身软件HIIT燃脂初级操和有氧持续训练的减肥效果，初步证实了进行4周的运动干预起不到有效的减肥效果，体重及Fat%虽有下降，但其下降幅度太小，难以证明是由本次实验运动干预带来的效果。实验研究持续时间仅为4星期，由于持续时间过短而造成体重、Fat%下降幅度过小，从而不能确定本次运动干预能起到减肥效果。其次本次实验研究受试者人数较少可能是造成受试者身体各项指标变化不具有统计学差异的原因。由于本实验研究对象为13名肥胖女性、1名肥胖男性，且他们均为安阳师范学院在校大学生，且肥胖程度均为轻度，对其他职业、年龄和不同程度肥胖的人群是否具有减肥效果有待进一步研究。

6.1.2 实验研究未设计空白对照组

从现实情况和伦理角度出发，若招募肥胖人员为受试者却不给予施加运动干预，他们或许将不会很好地接受和配合，因此本次实验未设计空白对照组。

6.1.3 实验对象对实验要求执行能力有待提高

分析原因认为，针对本实验研究的运动干预，青年肥胖的受试者在ACT执行难度上小于HIIT燃脂初级操，造成ACT组受试者运动规范程度大于HIIT组受试者，因此造成体重变化较做操组大。但是由于本次实验时间给定有限，受试者在日常生活中热量摄入情况未得到记录，是否保持日常饮食作息习惯不能确定。从而仅通过本次实验给出的运动干预方案进行减肥运动，达不到有效减肥效果。

6.2 对本实验研究的建议

6.2.1 扩大实验对象范围

补充对其他年龄段、肥胖程度、职业的人群进行运动干预的减肥实验研究。

6.2.2 加强受试者对于运动干预了解

本实验研究关于受试者对Keep健身软件HIIT燃脂初级操以及有氧持续运动训练这两种训练方法的接受性、坚持性及主观能动性只做了浅层的告知和访谈，并未做详尽地调查研究。建议若以后做类似实验，则需加入此项。

6.2.3 扩大样本数量

本实验研究样的取样本量较小，仅为14。可能正是因为此原因导致对于规定的运动干预对体重及Fat%等指标的影响结果不具有统计学差异，所以建议以后探讨类似实验研究应尽量扩大样本数量，减少个体差异。

6.2.4 延长实验研究时间

本次实验进程时间为4周，实验结果显示两组试验干预都没有达到显著减肥效果，可能是本次实验进行时间过短所致，因此若以后探讨运动对减肥的实验研究，需加长实验进程时间。

6.2.5 完善实验对象日常热量摄入记录

本次实验研究未对受试者日常饮食即日常热量摄入情况做及时记录，可能会造成受试者日摄入热量大于日消耗热量，从而造成日热量剩余，达不到减肥效果。