国外高强度间歇训练（HIIT）应用研究综述

苏小莹

（华中师范大学 体育学院，湖北 武汉430079）

缺乏运动会增加许多患病的风险，包括主要的非传染性疾病，例如心血管疾病（CVD），代谢综合症以及乳腺癌和结肠癌，甚至缩短预期寿命。国际体育锻炼准则建议每周进行150～300min 中等强度的体育运动并结合2 天的阻抗训练便可以保持个体的身心健康。但在当今社会，高强度的工作学习节奏使得此锻炼标准束之高阁，据研究报道只有不到5%的人口坚持每天进行30min 体育锻炼。因此，较为经济省时的运动训练方式——HIIT 备受关注，大强度间歇训练和中等强度持续训练均可提高心肺耐力评定参数，且无显著区别，但大强度间歇训练在提高氧耗应答速率及减少耗氧量慢成分方面有着更明显的优势［1］。与中等强度的训练相比，小剂量高强度间歇训练在提高最大摄氧量和改善身体成分方面是较好的刺激［2］。

1 高强度间歇训练

高强度间歇训练（High-intensity Interval Training，HIIT）是指在多次较短时间内进行高强度刺激的训练，并在每两次高强度训练之间以较低强度的运动形式或休息作为间歇，间歇时间通常在几秒到几分钟之间。HIIT 的特点主要是运动强度大，运动时间相对较短，并可通过低强度的运动作为间歇调整方式避免运动不适症状的出现。具有省时、高效等特点，进而备受关注。

高强度间歇训练法是基于后燃效应而实现锻炼效果的强化，所谓后燃效应就是指人体高强度训练后卡路里和脂肪的进一步燃烧，这种从锻炼中延伸到锻炼后的能量耗需会对人体供能系统产生强烈的刺激，使其得以不断强化。其中又以运动后过量氧耗为基础，实现运动后的缺氧补充，使氧气的摄入量及消耗速率都得到显著提升，以此来促进人体机能的恢复，经过长时间的运动后，人体可更快适应高强度间歇训练。该效应的持续时间一般长达24～48h，以此更能实现锻炼效果的提升。

2 HIIT 应用研究领域

2.1 竞技体育

2.1.1 个人项目

搏击运动由高强度动作（例如，进攻、防守和反击）组成，并散布着低强度动作（例如，无接触的移位，踩踏）或停顿（例如，裁判停摆），是一项极具代表性的间歇性运动项目。高强度间歇训练（HIIT）与格斗运动训练的本质相契合，因此经常被用做补充训练［3］。一项研究高强度间歇训练对格斗运动（武术、柔道、相扑）影响的系统综述，纳入12 项研究255 名被试，其结论表明HIIT 对格斗运动员的最大摄氧量和无氧能力会产生积极影响，而对身体成分的影响较小［4］。另外一项关于高强度间歇训练对搏击运动员的运动表现和生理适应影响的系统评价得出类似的结论，即HIIT 在体脂百分比或体重方面没有产生显著变化，但是通常会改善最大耗氧量（从4.4%变化至23.0%）［5］。

2.1.2 团体项目

高强度间歇训练（HIIT）和小场地训练（SSG）已应用于足球运动以提高运动员的竞赛表现。Philipp 等人在比较高强度间歇训练与小场地训练的干预程序对青少年足球运动员的生理和运动表现相关参数影响差异的元分析研究中，共纳入9项研究，232 名被试，结果发现HIIT 与SSG 在提高最大摄氧量和跑步能力（包括递增跑、往返跑、计时跑）方面有着相似的效果。此外，HIIT 对足球运动表现的干预存在中等效果量［6］。Selmi 等人的实验研究纳入16 名青少年足球运动员，旨在比较SSG 和HIIT 对力量、生理反应和心理愉悦的影响。研究结果表明HIIT 和SSG 训练在心率、生理疲劳度和乳酸浓度方面可引起相似的反应。但是，SSG 的趣味性高于HIIT［7-8］。Ersan等人在比较基于跑步的高强度间歇训练（HIIT）和小场地比赛训练（SSG）对年轻足球运动员的身体表现、心理生理反应和技术技能影响时证实，SSG 训练可能是一种更有效的训练方式，在提高技术能力和动作敏捷性的同时提高了心理愉悦度，而HIIT 则可能更适合年轻足球运动员速度方面的改善［9］。Bulent等人在探究高强度间歇训练对年轻网球运动员运动表现影响时也得出类似的结论，认为网球专项训练在动作敏捷性和技战术能力方面更有优势，但HIIT 在提高速度方面更胜一筹［10］。

HIIT 程序可以根据运动项目的具体的强度参数来设计。具体而言，对生理指标（与最大血乳酸稳态、最大耗氧量和最大冲刺相关的强度）或时间运动变量（高强度动作、低强度动作和比赛与暂停比率）的评估是设计最佳HIIT 运动处方的关键要素，由此能制订个性化的训练负荷计划。

2.2 大众健身

2.2.1 中青年群体

一项评估HIIT 对青少年耐力和无氧运动表现影响的元分析共纳入24 项研究，包含577 名运动员。HIIT 在最大摄氧量（VO2peak）、跑步成绩、重复冲刺能力、跳跃能力和次最大心律方面的效果量较为微弱（M=0.10±0.28），但基于HIIT 干预前后最大摄氧量（VO2peak）平均增加7.2±6.9%，而其他干预措施则为4.3±6.9%，总体上HIIT 干预效果优于其他干预训练［11］。与中等强度连续运动（MICT）相比，高强度间歇训练（HIIT）是改善青少年心肺功能（CRF）持续有效的方法，meta 回归分析表明，大剂量的HIIT 干预程序与小剂量的HIIT 程序同样有效［12］。与常规的中等强度连续训练（MICT）相比，为了检验高强度间歇训练（HIIT）在半马拉松比赛的有效性，20 名业余中年女性跑步者（40±7 岁）按照MICT 或HIIT 计划进行半程马拉松训练。干预后，结果表明，两组被试的完成时间减少了2%～3%，HIIT 组被试的心率基线下降了14%，而MICT 下降了6%。在HIIT 干预程序中的一系列高功率输出和高强度阻力训练促进了运动表现的改善，从而允许在高工作负荷下提高机体工作效率，改善无氧和有氧能力，使得HIIT 组被试在与MICT 组参加同样里程的马拉松时所花费的时间更少［13］。与此同时Schaun 等人比较了在成年男子中高强度间歇训练和中强度连续训练在跑步期间和恢复期间能量消耗的差异（EE），结果表明在跑步期间平均耗氧量和每分钟消耗的卡路里不存在组间差异，中强度连续训练在能量方面优于HIIT。但在恢复期间高强度间歇训练在耗氧量和能量消耗方面的效果更显著［14］。脑源性神经营养因子（Brain-derived neurotrophic factor，BDNF）在促进神经元发育生长，改善脂质代谢，加快骨骼肌修复，提高认知功能方面具有重要的作用。Rentería 等人为探究小剂量的高强度间歇训练（HIIT）对健康年轻女性血清BDNF 浓度的影响，招募17 名年轻女性被试，随机分为空白对照组与HIIT干预组，4 周之后，测量显示HIIT 组的血清BDNF 浓度较对照组有显著提升，但脂肪量和体能测试成绩并没有得到显著改善［15］。

2.2.2 中老年群体

在中老年群体被试中，Coswig 等人比较了高强度间歇训练（HIIT）、中强度间歇训练（MIIT）和中强度连续训练（MICT）对老年女性的身体功能、身体成分、静息血压和心脏的影响。8周干预后，HIIT 显著改善了老年女性的体重、脂肪率、静息心率和站立测试成绩，表明相较于MIIT 和MICT，HIIT 对老年人的体成分和身体功能有更好的干预效果［16］。Amaro-Gahete 等人也得出类似结论，在为期12 周的随机对照试验中，以71 名久坐中年人为研究被试，探究不同锻炼方式对基础代谢和脂肪氧化的影响，相较于常规锻炼组和HIIT 锻炼组，HIIT 加全身电流刺激组能显著提高基础代谢和脂肪氧化［17］。Ramírez-Vélez 探究中强度持续运动（MICT）与高强度间歇训练（HIIT）对久坐成年人血管功能参数的影响。结果显示两组被试的血管功能参数均得到改善，与MICT 组相比，HIIT 在改善肱动脉血流介导的血管扩张功能和降低主动脉脉搏波速度方面更有效［18］。O’brien 也得出HIIT 可能在改善老年人的肱动脉外周血管内皮功能方面最有效的结论［19］。

2.3 临床治疗

运动干预在疾病的预防和辅助治疗方面发挥着核心作用。在近10年中，HIIT 因其在短时间内可以获得与中等强度持续锻炼相同的效果，受到医护工作者的极大青睐。并且随着HIIT 的安全性得到证实，其干预程序从健康个体逐渐转向临床个体中。

2.3.1 精神疾病患者

Martland 等人对精神疾病患者的HIIT 干预研究进行系统综述和元分析。通过检索数据库，最后纳入了12 项干预研究（包括7 项RCT）。结果表明，HIIT 能改善心肺功能、人体测量学变量、心理健康结果、心血管健康、体适能和运动技能。与干预前相比，干预后发现HIIT 降低了抑郁症的程度，改善了最大摄氧量，增加人的高密度脂蛋白并缓解精神分裂患者的一般精神病理学症状［20］。与传统的中等强度连续训练（MICT）相比，高强度间歇训练（HIIT）在其他疾病人群中可明显改善心血管功能，另一项探讨HIIT 对严重精神疾病患者（双相情感障碍，重度抑郁症）干预效果的元分析结果表明，HIIT 干预后心血管功能和抑郁症均得到中等程度的改善。HIIT 和MICT同样有效，甚至HIIT 比MICT 更能改善抑郁症［21］。且在干预过程中并没有出现急性损伤的案例，但相关的医务工作者应该注意被试流失率，如何在保证干预效果的同时，增加HIIT 的趣味性是值得深入思考的问题。

2.3.2 超重肥胖人群

一项临床研究评估了HIIT 对正常体重和超重肥胖青少年的内皮功能、脂肪分布、身体成分和身体健康的影响，12 周的HIIT+体育活动+无饮食控制干预后，体重正常组的体成分没有显著变化，肥胖组的腰围、腹围较干预前显著降低，两组的体质都得到改善（包括心肺耐力、爆发力、腹肌耐力和柔韧性），研究表明即使没有饮食控制的情况下HIIT 干预程序也可以改善青少年的身体健康和内皮功能［22］。Clark 等人采用6周的高强度间歇训练（HIIT）和中强度连续训练（MICT）两种干预程序对超重或肥胖男性的血压和主动脉僵硬程度的影响进行比较研究，预后结果表明高强度间歇训练（HIIT）与中强度连续训练（MICT）相比更能改善血压和主动脉僵硬［23］。Vaccari等人在探究中等强度连续训练 （MICT） 和高强度间歇训练（HIIT）对肥胖成年人的身体成分、身体性能、脂肪氧化率和离体线粒体呼吸的变化差异（3个月）时发现MICT 组和HIIT 组的体重（BM）和脂肪质量（FM）显著降低（分别为-6%和-14%）；两组的最大摄氧量均显著升高 （分别为+ 6%和+ 16%）［24］。仅HIIT 组被试的最大脂肪氧化率得到显著提高。由此得出HIIT在提高最大摄氧量和脂肪氧化率方面有显著优势。

3 研究展望

在竞技体育领域，高强度间歇训练法对运动员心脏功能的强化能够起到良好的促进作用，使其有氧及无氧代谢能力都得到显著提升，并以此使运动员在激烈的竞技比赛中储备体能。但对于HIIT 如何结合运动项目特点、竞赛特点、运动员个性，通过吸收、转化和创新，结合功能性训练中的基本训练思想形成的以动作模式为逻辑起点，以高强度为基本原则，以间歇时间为调整手段［25］，从而有效提高特定项目的技战术水平是值得深入研究的方向之一。在大众健身方面，高强度健身运动以其经济省时高效的特点适应当下快节奏的生活，能够显著改善心血管系统功能，提高心肺耐力，但在体成分改善方面的研究结论不一致，有研究得出预后即可降低脂肪率，另外的一项研究指出在干预追踪期才监测到被试体脂率下降，未来的研究可在HIIT 如何影响体成分方面做深入探讨。在临床干预领域，HIIT 被应用于精神疾病、超重肥胖、心血管疾病和2 型糖尿病等疾病并能有效改善病症，但需要着重注意HIIT运动干预的安全性以及被试的流失率，如何在针对不同的疾病制订安全高效且系统的运动干预是相关学者需要探讨的。