林 堅，趙紅勤，黃雄昂，劉曉林，章 睿

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·論著·

高強度間歇訓練對肥胖女大學生體成分和血脂及空腹胰島素水平的影響

林 堅，趙紅勤，黃雄昂，劉曉林，章 睿

310013 浙江省杭州市，浙江醫(yī)院康復醫(yī)學科(林堅，黃雄昂，劉曉林，章睿)；浙江旅游職業(yè)學院基礎部(趙紅勤)

【摘要】目的觀察高強度間歇訓練(HIIT)對肥胖女大學生體成分、血脂和空腹胰島素(FIN)水平的影響。方法2015年1—6月選取浙江旅游職業(yè)學院符合納入與排除標準的在校肥胖女大學生36例為研究對象。按研究對象體質指數(shù)(BMI)從小到大進行排序，先以4例為1層(共分為9層)，采用隨機數(shù)字表法將每層研究對象分為運動組和對照組，最終每組納入18例。兩組均給予自我運動鍛煉宣教，運動組在此基礎上給予集中的HIIT。于試驗開始前1周及試驗結束后1周檢測研究對象體成分指標〔體質量、體質指數(shù)(BMI)、體脂肪、體脂百分比、內臟脂肪、去脂體質量、靜息代謝率、腹圍、臀圍〕、血脂〔三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)〕水平、FIN水平。結果運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于對照組，去脂體質量、靜息代謝率大于對照組(P<0.05)。運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于試驗前，去脂體質量、靜息代謝率大于試驗前(P<0.05)。運動組試驗后HDL-C水平高于對照組，LDL-C、FIN水平低于對照組(P<0.05)。運動組試驗后HDL-C水平高于試驗前，LDL-C、FIN水平低于試驗前(P<0.05)。結論HIIT可以降低肥胖女大學生體脂含量，增加靜息代謝率，同時改善血脂和FIN水平，對改善肥胖女大學生的健康水平有積極影響。

【關鍵詞】運動(Exercise)；高強度間歇訓練；肥胖；身體成分；血脂；胰島素；女大學生

林堅，趙紅勤，黃雄昂，等.高強度間歇訓練對肥胖女大學生體成分和血脂及空腹胰島素水平的影響[J].中國全科醫(yī)學，2016，19(18)：2139-2144.[www.chinagp.net]

Lin J,Zhao HQ,Huang XA,et al.Effect of high intensity interval training on the body composition,blood lipid and fasting insulin level of obese female college students[J].Chinese General Practice，2016，19(18)：2139-2144.

近年來，我國人口的肥胖發(fā)生率不斷上升，2012年的數(shù)據(jù)顯示，全國18歲及以上成人超重率為30.1%，肥胖率為11.9%，6～17歲兒童青少年超重率為9.6%，肥胖率為6.4%[1]。肥胖不僅給生活帶來不便，還影響青少年生長發(fā)育、智力、生理、身心健康，可引起成年高血壓、冠心病、糖尿病、脂肪肝、膽囊疾病等多種并發(fā)癥[2-3]。大量研究證實，規(guī)律的、持續(xù)的有氧運動有利于改善青少年的肥胖狀況，減少體脂比例，調節(jié)血脂、血糖代謝[4-5]。但肥胖的青少年運動耐量較低，難以進行高頻的、持續(xù)的、長時間的運動鍛煉，因此高強度間歇訓練(high intensity interval training，HIIT)因其運動頻率低、運動時間短、運動效率高等特性成為容易被學生接受的有效運動方式[6]。為此，本研究通過對肥胖女大學生進行12周的HIIT，來觀察其對肥胖女大學生體成分、血脂、空腹胰島素(FIN)水平的影響。

1對象與方法

1.1納入與排除標準納入標準：(1)符合2003年中國衛(wèi)生部疾病控制司公布的《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》中肥胖的標準，即體質指數(shù)(BMI)≥28.0 kg/m2[7]；(2)經運動安全評估確認可在監(jiān)護下進行HIIT[8]。排除標準：(1)嚴重心、肺、腦及肝腎功能損傷等疾??；(2)糖尿病。

1.2研究對象2015年1—6月選取浙江旅游職業(yè)學院符合納入與排除標準的在校肥胖女大學生36例為研究對象。年齡18～23歲，平均年齡(20.2±2.1)歲。按研究對象BMI從小到大進行排序，先以4例為1層(共分為9層)后，采用隨機數(shù)字表法將每層研究對象分為運動組和對照組，最終每組納入18例。本研究經浙江醫(yī)院倫理委員會審查通過。所有研究對象簽署知情同意書。

1.3方法1.3.1試驗方法所有研究對象在校內統(tǒng)一住宿，在食堂就餐，進行常規(guī)日常學習和課外活動，并給予自我運動鍛煉宣教。運動組在此基礎上給予集中的HIIT。HIIT之前，采用改良Bruce運動平板試驗方案對所有研究對象進行心肺聯(lián)合運動試驗，具體為：0級1.6 km/h、5%坡度，Ⅰ級2.7 km/h、10%坡度，Ⅱ級4.0 km/h、12%坡度，Ⅲ級5.4 km/h、14%坡度，Ⅳ級6.7 km/h、16%坡度，Ⅴ級8.1 km/h、18%坡度，Ⅵ級9.4 km/h、20%坡度，Ⅶ級l0.8 km/h、22%坡度，Ⅷ級12.1 km/h、24%坡度；

本研究創(chuàng)新點：

肥胖已經成為一項重大健康問題，在青少年中的發(fā)病率也逐年升高，運動被認為是有效解決肥胖問題的手段之一，但對肥胖人群而言，特別是女性肥胖人群，由于其體質量大，能量貯備相對不足，因此對傳統(tǒng)的以減脂為目的的持續(xù)性運動常難以耐受而拒絕運動，而且由于較低的運動量對機體的刺激不足，難以達到減脂作用。本研究采用高強度間歇訓練(HIIT)對肥胖女大學生進行運動干預，可以減少單次運動時間和運動頻率，提高了運動效率，同時因為給予較高的運動強度，不僅提高了有氧運動能力，同時給予肌肉充分的刺激在一定程度上糾正了肥胖女大學生的體成分、血脂、胰島素水平的異常，改善了代謝狀況。因此，本研究認為，HIIT可以作為一項有效的訓練手段應用于肥胖女大學生。

各級均運動3 min[9]。獲取研究對象最大心率(HRmax)。HIIT方法參考Tj?nna等[10]對肥胖青少年設計的方案：研究對象進行熱身活動5 min(主要為低強度的動態(tài)牽伸運動)，然后在運動平板上以90% HRmax強度運動4 min，70% HRmax強度運動3 min，重復4組，結束后進行5 min整理運動。每周訓練2次為1個階段，共12個階段即12周。

1.3.2檢測體成分指標于試驗開始前1周及試驗結束后1周檢測研究對象體成分指標〔體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、內臟脂肪、去脂體質量、靜息代謝率、腹圍、臀圍〕，檢測前1 d的飲食攝入及體力活動參照美國運動醫(yī)學協(xié)會(American College of Sports Medicine，ACSM)要求執(zhí)行[11]。采用韓國InBody720人體成分分析儀檢測體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、內臟脂肪、去脂體質量、靜息代謝率；采用帶有橡皮線的布帶尺測量腹圍、臀圍。

1.3.3檢測血脂、FIN水平試驗開始前1周及試驗結束后1周于清晨采集研究對象空腹肘靜脈血5 ml，室溫靜置30 min，以3 000 r/min離心10 min(離心半徑12 cm)，提取血清，采用全自動生化分析儀氧化酶法檢測血脂〔三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)〕水平，采用放射免疫法檢測FIN水平。

2結果

2.1兩組一般資料比較運動組平均年齡為(20.1±2.0)歲，身高為(159.3±6.5)cm；對照組平均年齡為(20.3±2.2)歲，身高為(157.7±6.9)cm。兩組年齡、身高比較，差異無統(tǒng)計學意義(t=0.285、0.895，P=0.779、0.383)。

2.2兩組試驗前后體成分指標比較兩組試驗前體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、內臟脂肪、去脂體質量、靜息代謝率、腹圍、臀圍及試驗后內臟脂肪、臀圍比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于對照組，去脂體質量、靜息代謝率大于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于試驗前，去脂體質量、靜息代謝率大于試驗前，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表1)。

2.3兩組試驗前后、血脂、FIN水平比較兩組試驗前TG、TC、HDL-C、LDL-C、FIN水平及試驗后TG、TC水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；運動組試驗后HDL-C水平高于對照組，LDL-C、FIN水平低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。運動組試驗后HDL-C水平高于試驗前，LDL-C、FIN水平低于試驗前，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表2)。

3討論

肥胖常與高血壓、高脂血癥、2型糖尿病、冠心病等相關內分泌疾病同時存在、相互影響，1999年WHO統(tǒng)一將這些與代謝異常有關的疾病定義為代謝綜合征(metabolicsyndrome，MS)[11]。大量研究證實，MS共同的發(fā)病基礎是胰島素抵抗(IR)，而運動對預防和逆轉IR、控制MS的發(fā)生發(fā)展有重要作用[12]。本研究對肥胖女大學生這一特定人群的運動減肥方法進行研究，不僅是為了尋找更適合減輕體質量的運動方式，更是為了通過運動干預，預防和逆轉MS的發(fā)生和發(fā)展，提高女大學生健康水平。

目前，大量文獻報道，運動對不同年齡段肥胖人群均有很好的減肥效果，對代謝異常有明顯的改善作用[13-14]。在肥胖人群的運動方案選擇上，現(xiàn)有研究更傾向于采用中低強度有氧運動進行干預，可以使肥胖患者體脂肪、體脂百分比、BMI下降[15-16]，但是，中低強度有氧運動持續(xù)時間較長、運動節(jié)奏單調，大多數(shù)肥胖人群難以堅持。近年來，對HIIT的減肥作用有一些報道，運動形式均為跑步或蹬騎功率車，最低的干預強度達到85%攝氧量峰值(VO2peak)，有些采用了全力沖刺的無氧運動強度，每次鍛煉時間最長不超過25 min(包括間歇時間，但不包括熱身和整理活動時間)，每周訓練2～5 d，干預周期2～13周，最后均有不同程度的減肥效果[17-22]。

表1　兩組試驗前后體成分指標比較±s)

注：BMI=體質指數(shù)；與試驗前比較，aP<0.05

表2　兩組試驗前后血脂、FIN水平比較±s)

注：TG=三酰甘油，TC=總膽固醇，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇，F(xiàn)IN=空腹胰島素；與試驗前比較，aP<0.05

本研究以90% HRmax、70% HRmax強度間歇運動的方式進行干預，結果顯示，運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于對照組，運動組試驗后體質量、BMI、體脂肪、體脂百分比、腹圍小于試驗前。從一定程度上證明了HIIT可以促進體內脂肪代謝，同體脂肪相比，內臟脂肪的減少不明顯，和同類研究相比[23]，結果有所不同，可能和內臟脂肪本身占體質量比例較小、較易受測量誤差影響有關。在不同的運動試驗中，不同的運動方式對去脂體質量的影響不同[23-24]。本研究結果顯示，運動組試驗后去脂體質量大于對照組及本組試驗前，而其中主要改變因素是肌肉質量，因此同有氧訓練相比[24]，本研究結果在一定程度上表明HIIT對肌肉的刺激作用能達到一定抗阻訓練的效果。有研究證明，肌肉質量的增加有助于提高靜息代謝率，從而有助于減肥[25]。本研究中運動組試驗后靜息代謝率大于對照組及本組試驗前，也進一步證實了HIIT增加肌肉質量，提高靜息代謝率是產生減肥效果的機制之一。

肥胖患者常會出現(xiàn)脂類代謝紊亂，持久的體育運動可降低TG、LDL-C水平，同時提高HDL-C水平，這有助于改善患者體內血脂代謝[26]127-135。目前認為，運動對肥胖患者TC水平的影響取決于運動前TC水平和運動時間[26]305-307。本研究結果顯示，兩組試驗前、試驗后TG、TC水平均無差異，且同組試驗前后也無差異，與Ben等[27]研究結果基本一致，可能與運動時間相對較短有關。有研究顯示，HDL-C水平受運動量及運動強度影響[28]。此前也有報道，運動后HDL-C水平下降[29-30]。但本研究結果顯示，運動組試驗后HDL-C水平高于對照組及本組試驗前，運動組試驗后LDL-C水平低于對照組及本組試驗前，與常規(guī)有氧訓練的研究結果一致[31]。

在肥胖青少年中，過少的運動和過多的熱量攝入導致機體對血糖的利用率下降，機體胰島B細胞必須不斷增加胰島素的分泌來增加對血糖的轉運和利用，進而保持血糖水平的穩(wěn)定，但是由此帶來的高水平FIN會刺激靶器官，損傷血管內皮細胞及各個靶細胞，導致青少年出現(xiàn)早期動脈硬化癥狀、青少年高血壓、肥胖加重(尤其為中心型肥胖)等各種疾病[32]，因此及時降低肥胖青少年FIN水平對保護其健康有重要意義。目前，降低FIN水平最有效的途徑是運動，比較明確的機制有兩個：一是運動直接利用血糖，減少FIN分泌，但是其作用時間短，沒有持續(xù)降糖、降FIN水平的作用；另一途徑是運動刺激機體骨骼肌細胞膜表面葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)表達及轉位活性，提高FIN攜糖轉運進入肌細胞貯藏的效率，提高FIN敏感性，從而降低血糖，抑制FIN的過度分泌。一項運動對超重韓國青少年FIN敏感性影響的隨機對照試驗顯示，與單純飲食控制相比，無論有氧運動還是抗阻運動對FIN敏感性的改善均較好[33]。本研究結果顯示，運動組試驗后FIN水平低于對照組及本組試驗前，提示HIIT能有效降低肥胖女生FIN水平。無論有氧運動還是抗阻運動均能降低FIN水平，但均要求有較高的運動強度[34]。對肥胖女生而言，由于其體質量大，能量貯備相對不足，因此對傳統(tǒng)的以減脂為目的的持續(xù)性運動常難以耐受而拒絕運動，而且由于較低的運動量對機體的刺激不足，難以達到減脂降糖的作用[35]，常使肥胖學生因為看不到運動的成效而喪失信心。Metcalf等[36]一項持續(xù)6～19年的觀察研究指出，如果沒有足夠的運動強度，其調節(jié)FIN水平、改善IR的作用會明顯減弱甚至消失，因此建議要間歇性地進行足夠強度的運動，以保持運動帶來的有益作用。HIIT既保證了高強度運動對機體作用的有效性，又因其間歇性保證了學生對大運動量的耐受程度，是非常適合肥胖學生的運動訓練模式[37]。

目前，有不少關于HIIT對不同人群健身效果的研究[38]，其中HIIT方案的設定不盡相同，不同方案之間訓練效果的評價研究還不充分，本研究以青年肥胖女性為研究對象，研究結果無法代表男性及不同年齡段的其他人群，同時，本研究HIIT方案是否為最佳，還需要進一步試驗篩選及證實；另外，HIIT對減肥的遠期效果及停止訓練后減肥效果的維持亦有待進一步研究。

綜上所述，HIIT可以降低肥胖女大學生體脂含量，增加靜息代謝率，同時改善血脂和FIN水平，不僅是有效的減肥方法，而且可以很好地糾正代謝異常狀況，對改善肥胖女大學生的健康水平有積極影響。

作者貢獻：林堅進行試驗設計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；趙紅勤、黃雄昂、劉曉林、章睿進行試驗實施、評估、資料收集；林堅進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯:崔麗紅)

Effect of High Intensity Interval Training on the Body Composition,Blood Lipid and Fasting Insulin Level of Obese Female College Students

LINJian,ZHAOHong-qin,HUANGXiong-ang,etal.

DepartmentofPhysicalMedicineandRehabilitation,ZhejiangHospital,Hangzhou310013,China

【Abstract】ObjectiveTo observe the effect of high intensity interval training(HIIT) on the body composition,blood lipid and fasting insulin(FIN) level of obese female college students.MethodsFrom January to June 2015,we recruited 36 obese female college students who accorded with inclusion and exclusion criteria from Tourism College of Zhejiang.The subjects were ranked according to BMI from low to high,and were divided into nine levels with 4 subjects in each level.Using random number table method,we divided the subjects into exercise group(n=18) and control group(n=18).The two groups both did exercise and education by themselves,and exercise group was also given centralized HIIT.One week before trial and one week after trial,we detected the body composition indexes(body mass,BMI,body fat,percentage of body fat,visceral fat,free fat body weight,resting metabolic rate,abdominal girth and hipline),blood lipid(TG,TC,HDL-C and LDL-C) and FIN level of the subjects.ResultsExercise group had lower body mass,BMI,body fat,percentage of body fat and abdominal girth,and higher free fat body weight and resting metabolic rate than control group(P<0.05).Exercise group had lower body mass,BMI,body fat,percentage of body fat and abdominal girth,and higher free fat body weight and resting metabolic rate after trial than those before trial(P<0.05).After trial,exercise group was higher in HDL-C level and lower in LDL-C and FIN levels than control group(P<0.05).Exercise group had higher HDL-C level and lower LDL-C and FIN levels after trial than those before trial(P<0.05).ConclusionHIIT can reduce the body fat of obese female college students,increase their resting metabolic rate,better blood lipid and FIN level,which has a positive effect on the health level of obese female college students.

【Key words】Exercise;High intensity interval training;Obesity;Body composition;Blood lipid;Insulin;Female college student

基金項目：2015浙江省省級公益技術應用研究社會發(fā)展項目(2015C33184)

通信作者：林堅，310013 浙江省杭州市，浙江醫(yī)院康復醫(yī)學科；E-mail：drlinjian@126.com

【中圖分類號】R 589.25

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.18.006

(收稿日期:2016-03-06；修回日期:2016-05-06)