HIIT与MICT训练对女大学生的减脂效果研究

2021-10-08陈建明吴大政苏美华

长春大学学报 2021年8期

陈建明，吴大政，苏美华*

(1.集美大学体育学院，福建厦门 361021；2.闽南师范大学体育学院，福建漳州 363000)

肥胖是人体内部脂肪蓄积超过正常水平的一种不良体态的代谢紊乱综合症，按病因可分为原发性肥胖和继发性肥胖两种类型，1985年被世界卫生组织列为慢性病[1]。1985—2014年，中国7～18岁学生肥胖率持续上升，儿童、青少年肥胖大大增加了个体的患病风险，也给社会带来严重的经济负担[2]。缺乏锻炼和不健康的生活饮食方式是肥胖流行的主要原因，运动干预已被确认为防治肥胖的首选方法[3]。降低肥胖率不仅可以提高大学生的身心健康、学习动力与社会适应性，更能降低肥胖相关疾病风险。

通过采用高强度间歇训练(High Intensity Interval Training，HIIT)与中等强度持续性训练(Moderate Intensity Continuous Training，MICT)两种训练模式对超重女大学生进行锻炼干预，以期改善肥胖大学生的体质健康状况，并为健身人群科学有效减脂提供参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

实验通过发布问卷星来公开招募大学生受试者，按照自愿原则，从报名的102人中筛选出BMI值大于25、且符合其他纳入标准的女大学生28名，签署知情同意书来参与本实验。该受试群体的平均年龄为20.57±1.08岁，平均身高为161.45±3.96 cm，受试对象的纳入标准为无运动训练史、无服用减肥药史、体脂率≥30%，无哮喘、低血糖、心脏病等心脑血管疾病，且近几个月体重较为稳定，无运动障碍可以顺利完成一次极量运动，所有的研究对象在干预前制定运动心率范围。通过抽签将志愿者随机分成高强度间歇训练组(HIIT组)和中等强度持续训练组(MICT组)，每组14人。对在实验干预中签到低于3次，体成分测试数据不完整者给予剔除，受试者通过微信群每日打卡饮食情况，踢除运动干预后过度节食以及膳食摄入量较干预前显著减少者的数据。剩余实验数据即为本实验有效数据，其中HIIT组有效数据12人，MICT有效数据12人。如表1所示。受试者随机分组后，两组在年龄、身高、体重、体脂率、体脂含量、腰围及BMI等方面并无显著差异(P>0.05)。

表1 受试者干预前的一般情况(n=24)(¯x±s)

1.2 研究方法

1.2.1 运动干预方案

(1)高强度间歇训练减脂方案

采用Tabata训练方法，在明确单位时间内燃脂效率最高的训练编排形式[4]。训练原则是每个动作尽全力做20秒，休息10秒，重复8轮，共4分钟。为了保证训练强度，采用多组循环，重复5组。这里的20秒需要快速和力量完成动作，通过心率手环和RPE测试表监测运动强度，受试者心率在训练过程中需要达到70%～94% HRmax。对研究对象进行为期4周的HIIT方案，每周3次，分别在周四、周六、周日18:00点开始进行。

表2 HIIT组实验干预方案

(2)中等强度持续训练减脂方案

采用标准400 m跑道，受试者佩戴小米心率手环进行中等强度持续匀速有氧跑，每次训练时间40 min，训练前均进行3 min慢跑和2 min动态拉伸的准备活动，受试者在训练过程中需要达到50%～69%HRmax[4]，训练后同样进行5 min的静态拉伸整理活动。受试者进行4周的MICT方案，每周3次，分别在周四、周六、周日18:00开始进行。

1.2.2 实验指标的测定(1)身体体成分测定

采用体成分测试仪(InBody3.0，韩国) 在运动干预开始前和运动干预结束后分别对受试者进行体成分测定，利用电流通过身体的脂肪和非脂肪组织时阻抗值的差别，进而测量人体电阻来测算人体的组织成分，具有安全、无创的优点，其分析的指标主要包括体重、体脂率、身体脂肪含量、腰围、肌肉重量等。

(2)最大摄氧量测试

采用美国学者库伯提出的目前国际上盛行的心血管耐力测验12 min跑。在400 m标准田径场，把一圈分为八等分，每段距离为50 m，受试者站在起跑线后，计时员和记圈员发令起跑后受试者尽自己最大能力跑12 min，12 min内的成绩即为测验成绩在对照表格距离推算受试者最大摄氧量[5]。

(3)问卷调查法

体育活动愉悦感量表，即《Physical Activity Enjoyment Scale(PACES)》量表是由 Kendzierski & De Carlo于1991年编制的，经过多次修订和大量实验验证，并译成多种语言版本，是专门测定身体活动中愉悦感状况的有效量表。该量表共16个条目，其中包含了9项积极条目和7项消极条目，由受试者在运动后根据自身感受进行填写，量表总分越高其愉悦度越高[6]。量表选项从“非常肯定”至“非常否定”分别记“5”“4”“3”“2”“1”分，其中，第 2、3、5、7、12、13、16 题进行反向计分，量表总分最高分为 80 分，最低 16 分。有漏填项，测谎题第 5 题、第 13 题回答不一致的问卷将作为无效问卷。本实验通过采用体育活动愉悦感量表分别测试受试者在干预开始前、干预一周后和干预四周后的愉悦感，了解不同运动训练模式下学生的运动愉悦感。

(4)访谈法

4周干预结束后，同时通过对两组受试者进行访谈，了解受试者对不同训练模式的感受和建议。

(5)数理统计法

2 研究结果

2.1 各组体成分的比较

体成分的测量在临床和基础研究均具有重要的意义，它能够监测身体的生长发育情况，为肥胖的诊断、营养状况的评估以及疾病的预防提供依据[1]。对于减脂人群来说，在体成分的监测下进行科学合理的运动，能够达到事半功倍的效果。

从表3得出，HIIT组通过4周的运动处方干预后受试者体脂率、体脂肪含量、体重以及BMI值，均非常显著低于干预前(P<0.01)，但骨骼肌重量在运动干预后显著高于运动前及腰围显著低于运动前(P<0.05)。但MICT组在运动干预后体脂率、体脂肪含量、体重以及BMI值均较运动前有显著下降(P<0.05)，但腰围和骨骼肌含量无显著变化(P>0.05)。总体来看，HIIT组体成分变化优于MICT组。

表3 运动处方干预前后受试者体成分变化指标情况(n=24)(¯x±s)

2.2 各组最大摄氧量与安静心率比较

增强心肺耐力是提高大学生体质健康的基础，最大摄氧量(VO2max)是评价人体有氧工作能力的重要指标，而骨骼肌质量与最大摄氧量呈正相关[7]。研究发现HIIT训练较传统持续训练能够抑制肌肉分解，降低胰岛素抵抗，增强肌肉质量，从而更有效地提高心肺耐力水平[8]。

从表4可看出，在运动干预后，MICT组的最大摄氧量较干预前有显著提高(P<0.05)，平均提高了约3.8 ml/kg/min，而HIIT组的最大摄氧量较干预前有非常显著地提高(P<0.01)，平均提高约8.1 ml/kg/min；在安静心率方面，HIIT组在运动干预后有显著降低(P<0.05)，而MICT组的安静心率较运动干预前并无显著变化。

表4 运动干预前后受试者VO2max与安静心率变化指标情况(n=24)(¯x±s)

2.3 各组体育活动愉悦感的比较

体育活动愉悦感是个体继续参加体育活动及长期坚持运动的一个重要动力因素，体育活动愉悦感的状况能够较好地反映学生对该身体活动的适应情况及喜爱情况，也是反映学生体验活动乐趣的程度[5]。

从表5得出，通过运动前后PACES量表得分的比较发现，训练1周后，HIIT组的运动后愉悦感有显著性增加(P<0.05)，而MICT组没有明显地改变(P>0.05)，4周后虽然两组的愉悦感都有提高，但HIIT组得分提高更多(P<0.01)，说明HIIT组相比MICT组在运动过程中或结束后获得了更加良好的运动体验和好心情，这对受试者接受长期的减脂训练有帮助，且更加容易体会到运动的乐趣。

表5 体育活动愉悦感量表统计对比(n=24)(¯x±s)

3 分析与讨论

据统计，近九成大学生减肥半途而废，72.73%的受访大学生对自己的体型不满意，77.78%的受访者有减肥的经历或正在减肥，而减肥计划执行到一半终止的受访大学生占89.61%，有85.71%的尝试过节食减肥，而过度的节食减肥会引起心脏功能损害[9]。HIIT在2018年美国运动医学会全球健身趋势调查中排名第一，这种训练模式在世界各地都很流行，对于减脂来说是一种很不错的方法[10]。

从表3分析可知，两组肥胖大学生在为期4周的运动处方干预下，体脂肪率、腰围、身体脂肪含量都比干预前有所下降，说明两种运动处方均有效，但HIIT实验组受试者体成分变化效果优于MICT对照组，且HIIT组体脂率、体脂肪含量下降具有非常显著差异(P<0.01)，说明HIIT训练对身体脂肪消耗更加高效。加拿大学者Trembla研究发现，HIIT组皮下脂肪厚度比中低强度组下降更加明显，若将运动中能量消耗考虑在内，HIIT组皮下脂肪下降是中低强度组的9倍[11]。Bahrr的研究中表明中低强度运动后只能额外消耗12～25 kcal的能量，而HIIT运动后可以消耗能量达到180 kcal[12]。本研究中HIIT组腰围出现显著下降(P<0.05)，这与王京京等[13]研究结果相符，研究发现HIIT对降低腰围相比MICT效果更好。本研究还发现HIIT组训练对受试者骨骼肌的增长有显著提高(P<0.05)，而MICT组的肌肉量较干预前无显著变化(P>0.05)。身体肌肉含量的提高可以提高基础代谢水平，基础代谢水平占人体总的一天热量消耗60%～75%，每增加0.5 kg肌肉，身体每天可多消耗50～100 kcal热量[12]。

从表4分析得出，经过HIIT训练的肥胖大学生最大摄氧量有非常显著提高(P<0.01)，Knechtle等人也发现75%VO2max强度时脂肪氧化率明显高于55%强度时脂肪氧化率[14]，相关研究也显示HIIT训练可提高机体的骨骼肌含量和心肺耐力水平[15]。在运动处方干预后，HIIT组与MICT组的安静心率均有所降低，但HIIT组安静心率显著下降具有统计意义(P<0.05)，这可能是由于在高强度间歇训练中，控制心脏活动的迷走神经紧张性增强，交感神经紧张性减弱，心肌收缩蛋白和肌红蛋白含量增加，收缩能力强，心肌纤维变得粗大，心室壁变厚实，对提高运动表现能力有积极意义[16]，而本实验中HIIT组的肌肉量也表现出比干预前显著增加(P<0.05)。

从表5得知,HIIT组与MICT组相比更可以提高运动愉悦感(P<0.01)，HIIT训练由于运动强度大，更可以刺激下丘脑-垂体-肾上腺轴和中枢神经系统，增加各种神经递质和神经营养物质的分泌，且训练时间短，可以有效抑制长时间运动所带来的疲劳抑制机制，训练结束后不会感觉到特别疲惫，增加受试者自信[17]。4周干预结束后，对两组受试者进行问卷调查，得出以下结论： HIIT组有90%的受试者推荐HIIT减脂课程为公共选修课，认为HIIT训练不会占用太多时间，受试者当中，90%的受试者认为可以体验到运动的乐趣与快乐，80%的受试者认为可以提高自律性和生活热情；而MICT组仅有50%的受试者认为可以持续这种方式坚持锻炼，但有36%建议作为锻炼课程开设，30%的受试者可以体验运动乐趣，60%的受试者认为可提高自己的自律性和生活热情。可见，HIIT训练较MICT训练更受学生的欢迎，更富有乐趣，可持续性更好。

通过此次实验发现HIIT有以下特点：(1)趣味性，HIIT训练过程乐趣与挑战并存，且动作内容编排及组合呈多样性，团体运动及动感音乐可以激发锻炼者的愉悦性，而这种愉悦感更有助于养成运动习惯及提高社会适应性。(2)高效性，HIIT每次训练时间较短，且用较短的时间可以达到长时间持续有氧运动甚至超过持续有氧运动的收益减肥的效果[17]，这对于学业上比较繁忙的大学生人群无疑是个更理想的减脂方法。(3)相对安全性，大部分文献显示HIIT训练是比较安全的，但体质较差的人容易产生心慌、呕吐、头晕等症状,而HIIT目前研究缺乏系统性，尤其是对不同年龄、性别、个体差异等研究比较薄弱[18]。(4)普适性，HIIT动作简单易学，不受场地天气器材限制，有利于肥胖大学生在课余时间反复练习，并教授给其他需要减脂的人群。