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        高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練降低2型糖尿病和糖尿病前期人群心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的有效性和安全性

        2016-12-09 08:05:40王娟王正珍羅曦娟李新
        關(guān)鍵詞:體脂間歇高強(qiáng)度

        王娟王正珍羅曦娟李新

        1北京體育大學(xué)(北京 100084)2中山大學(xué)(廣州 510275)

        高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練降低2型糖尿病和糖尿病前期人群心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的有效性和安全性

        王娟1王正珍1羅曦娟2李新1

        1北京體育大學(xué)(北京 100084)2中山大學(xué)(廣州 510275)

        目的:降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于2型糖尿病(T2DM)和糖尿病前期(IGR)人群來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,本文探討高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)對(duì)此人群心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的作用和HIIT的安全性。方法:查閱數(shù)據(jù)庫(kù)PubMed、EBSCO、Web of Science查找文獻(xiàn),根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)選擇文獻(xiàn)進(jìn)行分析。結(jié)果:1)共有12項(xiàng)研究報(bào)道了HIIT對(duì)T2DM和/或IGR人群的作用。2)HIIT使T2DM和IGR人群1項(xiàng)或多項(xiàng)糖調(diào)節(jié)指標(biāo)出現(xiàn)下降;對(duì)血脂的影響不明確;降低了收縮壓和安靜心率,但對(duì)舒張壓影響不明顯;較長(zhǎng)期的HIIT干預(yù)對(duì)BMI、體脂和心肺耐力(VO2max或VO2peak)均有明顯改善作用。3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,HIIT組與MICT(中等強(qiáng)度持續(xù)性運(yùn)動(dòng))組受試者依從性相似,但HIIT的安全性還缺少足夠的證據(jù)。結(jié)論:較長(zhǎng)時(shí)間的HIIT可以改善多項(xiàng)T2DM和IGR人群心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素,有助于降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn),HIIT的安全性還需要更多的研究來(lái)證實(shí),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)采取積極的預(yù)防措施。

        HIIT;T2DM;IGR;心血管疾病風(fēng)險(xiǎn);運(yùn)動(dòng)有效性;運(yùn)動(dòng)安全性

        大量研究證明,規(guī)律運(yùn)動(dòng)可以幫助預(yù)防和改善2型糖尿病人的糖調(diào)節(jié),降低發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[1],這對(duì)于全球T2DM和糖尿病前期(又稱(chēng)為糖調(diào)節(jié)受損(Impaired Glucose Regulation,IGR))人群急速增長(zhǎng)[2]來(lái)說(shuō)具有重要意義,因?yàn)樘悄虿”旧硎切难芗膊∥kU(xiǎn)因素之一,而且很多糖尿病患者死于心血管并發(fā)癥,降低糖尿病患者的血糖和其他心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)成為防治糖尿病的主要目標(biāo)。但這些運(yùn)動(dòng)主要是指低-中強(qiáng)度的有氧、抗阻或伸展運(yùn)動(dòng),較少涉及到較大或高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)[1]。2008年美國(guó)體力活動(dòng)指南指出,獲得同樣的健康益處時(shí),較大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間(每周75 min)只是中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)(每周150 min)的一半[3]。而對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),時(shí)間是影響運(yùn)動(dòng)參與及持續(xù)時(shí)間的重要因素。因此,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High intensity interval training,HIIT)因其運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短、存在間歇、更容易被接受而得到研究人員的重視。

        HIIT是指短時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和短時(shí)間的間歇期(低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或安靜休息)交替進(jìn)行,不斷重復(fù)多組的運(yùn)動(dòng)[4]。HIIT中所指的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度一般>90%VO2max[5],也有研究認(rèn)為較高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(≥70% VO2max)也滿足HIIT要求[6,7],因此,HIIT可以分為沖刺間歇訓(xùn)練和有氧間歇訓(xùn)練。已有研究證明,HIIT與中等強(qiáng)度持續(xù)性運(yùn)動(dòng)(Moderate intensity continuous training,MICT)一樣,可以增強(qiáng)人體骨骼肌氧化能力,提高胰島素敏感性,減低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)[8],并且在提高心肺能力和糖耐量方面優(yōu)于MICT[9-11]。而且,由于在兩組運(yùn)動(dòng)之間存在間歇期,可以緩和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的不適,因此,更容易被接受。目前,它在世界范圍內(nèi)的健身行業(yè)受到了越來(lái)越多的關(guān)注[12]。但HIIT對(duì)T2DM和IGR人群的健康影響的研究還剛剛起步[13],其作用是否與MICT效果相似,其高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)是否會(huì)產(chǎn)生安全性方面的問(wèn)題還未得到明確解答。因此,本文從HIIT對(duì)T2DM和IGR人群的心血管疾病危險(xiǎn)因素影響入手,探討HIIT的有效性,同時(shí)從受試者退出率、整個(gè)訓(xùn)練計(jì)劃完成情況、運(yùn)動(dòng)中意外事件的發(fā)生情況等方面,探討HIIT應(yīng)用于T2DM和IGR人群的依從性和安全性。

        1 資料來(lái)源和分析指標(biāo)

        本文查閱了數(shù)據(jù)庫(kù)Medline、EBSCO、Web of Science,搜索所有與HIIT和T2DM和IGR人群相關(guān)的研究,時(shí)間截止為2015年8月29日,涉及的檢索主題詞:T2DM,diabetes,type2diabetes,pre-diabetes,

        Impairedglucosetolerance,IGR和high-intensity interval training,high-intensity interval exercise,HIIT,HIT,并根據(jù)檢索到的文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步的手

        工檢索,檢索的文獻(xiàn)限于人體研究,語(yǔ)言為英語(yǔ),T2DM和IGR人群有明確的說(shuō)明和/或診斷標(biāo)準(zhǔn),并排除會(huì)議摘要。檢索結(jié)果顯示,共有12項(xiàng)研究(共14篇文獻(xiàn),排除2項(xiàng)重復(fù)數(shù)據(jù)的研究)報(bào)道了HIIT對(duì)T2DM和IGR人群的作用,其中,有1項(xiàng)研究進(jìn)行了為期1年的跟蹤數(shù)據(jù),另1項(xiàng)研究觀察了運(yùn)動(dòng)后1個(gè)月后的各指標(biāo)變化情況。這些研究中,只包含2TDM人群的研究9項(xiàng),只包含IGR人群的1項(xiàng),兩種人群均包含的為2項(xiàng)。這些研究共涉及樣本量234人次,有144人進(jìn)行了HIIT訓(xùn)練,其中,有128人按實(shí)驗(yàn)要求完成了HIIT訓(xùn)練。HIIT干預(yù)時(shí)間從一次性訓(xùn)練到16周訓(xùn)練不等,每次高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間為30~60 s,間歇時(shí)間1~4 min,間歇方式有靜止休息和小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)兩種。根據(jù)BMI結(jié)果,這些受試者均屬于超重肥胖人群。

        本文涉及的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素包括糖代謝、血脂、血壓、體重指數(shù)(BMI)、腰圍、體脂。心肺耐力(VO2max或VO2peak)雖然不是典型的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素,但它對(duì)全因死亡率和心血管疾病死亡率具有較高的預(yù)測(cè)性[14,15],因此,本文也對(duì)這一因素也進(jìn)行了探討。

        2 HIIT對(duì)T2DM和IGR人群心血管風(fēng)險(xiǎn)因素的影響

        表1 0~8周HIIT對(duì)T2DM和IGR人群糖調(diào)節(jié)的影響

        2.1 糖調(diào)節(jié)

        在12項(xiàng)HIIT與T2DM和IGR人群研究中(見(jiàn)表1和表2),對(duì)糖調(diào)節(jié)使用的測(cè)試指標(biāo)不一,包括空腹血糖、餐后血糖曲線下面積(AUC)、24 h平均血糖、峰值血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c)、胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR)、空腹胰島素等。研究結(jié)果表明,一次性的HIIT對(duì)T2DM和IGR人群的餐后血糖和24 h平均血糖等糖調(diào)節(jié)指標(biāo)具有明顯改善作用(P<0.05),稍長(zhǎng)時(shí)

        間(2周和8周)HIIT同樣對(duì)血糖有改善作用(P<0.05),Little[16]和Madsen[17]的研究結(jié)果證明了這一點(diǎn)。而相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的HIIT運(yùn)動(dòng)(≥12周)對(duì)糖調(diào)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)的作用與MICT相似,可以降低如HbA1c(%)、空腹胰島素、胰島素抵抗(HOMA)和毛細(xì)血管血糖(CapBG)等指標(biāo)的一項(xiàng)或幾項(xiàng)(P<0.05)。這些糖調(diào)節(jié)指標(biāo)出現(xiàn)變化差異的原因除了因?yàn)椴煌芯窟x擇的指標(biāo)有差異外,還與研究設(shè)計(jì)(包括運(yùn)動(dòng)方案、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等)的差異有關(guān),或許還可能與不同研究中的血糖測(cè)定時(shí)間不完全相同有關(guān)系,因?yàn)檠窃谝惶斓牟煌瑫r(shí)刻會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),各研究之間很難保證測(cè)定時(shí)間完全相同。但盡管如此,所有這些研究中,均有部分糖調(diào)節(jié)指標(biāo)在HIIT運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)了改變,證明了HIIT對(duì)T2DM和IGR人群的糖調(diào)節(jié)有改善效果。而這些研究中,干預(yù)時(shí)間最長(zhǎng)的為16周,因此,還需要更長(zhǎng)時(shí)間的干預(yù)性研究來(lái)證明HIIT對(duì)糖調(diào)節(jié)的長(zhǎng)期效果。

        表2 ≥12周HIIT對(duì)T2DM和IGR人群糖調(diào)節(jié)的影響

        2.2 血脂

        有4項(xiàng)研究探討了HIIT對(duì)T2DM和IGR人群甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的影響[6,7,17,23,24,27],1項(xiàng)為8周HIIT[17],2項(xiàng)為12周HIIT[23,24,27],1項(xiàng)為16周HIIT[6,7],結(jié)果顯示,HIIT后,4項(xiàng)研究的TG均無(wú)明顯變化,TC只在Mitranun的研究中出現(xiàn)了下降(13.7%),HDL-C只在Mitranun的研究出現(xiàn)了升高(29.2%),LDL-C在Mitranun和Karstoft的研究中出現(xiàn)下降(P<0.05)(見(jiàn)表3)。這4項(xiàng)研究結(jié)果的差異可能與

        HIIT的具體實(shí)施方案不同有關(guān),4項(xiàng)研究中的運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間(8周、12周、16周)、運(yùn)動(dòng)方式(跑臺(tái)、步行、跑臺(tái)與功率車(chē)交替)、單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間(30 min或60 min)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(持續(xù)一個(gè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或遞增運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度)、間歇時(shí)間(3 min或4 min)都存在差異。從這些結(jié)果表明還不能確定HIIT對(duì)血脂的影響,或許具有一定程度的改善作用,但需要進(jìn)行更多的相關(guān)研究。

        2.3 血壓和安靜心率

        有6項(xiàng)研究(1項(xiàng)2周HIIT運(yùn)動(dòng)、1項(xiàng)8周HIIT運(yùn)動(dòng)和4項(xiàng)12周HIIT運(yùn)動(dòng))報(bào)道了HIIT對(duì)T2DM和IGR人群血壓的影響[17,21,22,25-27],5項(xiàng)研究結(jié)果表明HIIT后受試者收縮壓SBP下降,2項(xiàng)研究表明舒張壓DBP下降(見(jiàn)表3)。而對(duì)于安靜心率共有4項(xiàng)研究報(bào)道[22,25-27],有3項(xiàng)研究中HIIT干預(yù)后出現(xiàn)下降(P<0.05),另一項(xiàng)未出現(xiàn)安靜心率變化的Hollekim-Strand的研究中,12周的HIIT卻使左心室舒張和收縮功能分別上升了25.7%和14.7%(P<0.05),而在跟蹤一年后,左心室的舒張功能仍能高于最初水平[26],說(shuō)明HIIT對(duì)心臟功能具有明顯改善作用。另有1項(xiàng)研究指出,HIIT干預(yù)后進(jìn)行同樣的步行測(cè)試,受試者心率下降(P<0.05)[16],也表明了心臟功能的提高。因此,基本可以確定,HIIT可以降低收縮壓和安靜心率,改善血管和心臟功能。

        表3 HIIT對(duì)T2DM和IGR人群血脂、血壓和安靜心率的影響

        2.4 人體測(cè)量學(xué)和心肺耐力指標(biāo)

        除了2項(xiàng)一次性HIIT研究外,其余10項(xiàng)對(duì)HIIT對(duì)人體測(cè)量學(xué)指標(biāo)的影響進(jìn)行了探討,涉及的指標(biāo)有體重、BMI、體脂、腰圍(見(jiàn)表4)。其中,3項(xiàng)2周HIIT研究中這些指標(biāo)沒(méi)有任何改變[16,20,21]。1項(xiàng)8周HIIT研究中,體重和BMI下降(P<0.05),雖然體脂百分比無(wú)明顯變化,但瘦體重明顯增加(P<0.01)[17]。在≥12周HIIT的5研究中,4項(xiàng)出現(xiàn)了體重、BMI、體脂、腰圍的下降(P<0.05),只有1項(xiàng)研究的體重、BMI和腰圍在12周HIIT后無(wú)明顯變化,但是體脂出現(xiàn)了下降(P<0.01)[23,24]。其中的一項(xiàng)研究在12周HIIT后跟蹤1年,腰圍和體脂仍然低于最初數(shù)值[26]。這些研究結(jié)果說(shuō)明降低體重、BMI、體脂、腰圍需要一個(gè)過(guò)程,要達(dá)到明顯的效果,HIIT的時(shí)間應(yīng)不少于12周,同時(shí),≥12周的HIIT運(yùn)動(dòng)不僅可以在當(dāng)時(shí)改善這些指標(biāo),還具有更長(zhǎng)期的效果。

        共有8項(xiàng)研究對(duì)心肺耐力指標(biāo)(VO2max或VO2peak)進(jìn)行了研究,其中,除了1項(xiàng)2周HIIT的研究外[16,20],另外1項(xiàng)2周HIIT的研究[21]、1項(xiàng)8周HIIT的研究[17]和5項(xiàng)≥12周HIIT的研究中VO2max相對(duì)值/絕對(duì)值或VO2peak均上升(P<0.05)[6,7,23-27],而且,這種提高比MICT的作用更為明顯P<0.05)[6,7,26,27]。另有1項(xiàng)2周HIIT研究沒(méi)有對(duì)心肺耐力指標(biāo)進(jìn)行研究,但是其最大輸出功率上升P<0.05)[16]。說(shuō)明,2周的HIIT運(yùn)動(dòng)可能已經(jīng)引起了心肺功能的改變,但要達(dá)到明顯的心肺耐力水平的提高,應(yīng)進(jìn)行至少8周的HIIT運(yùn)動(dòng)。

        表4 HIIT對(duì)T2DM和IGR人群人體測(cè)量和心肺耐力的影響

        3 HIIT對(duì)于T2DM和IGR人群的安全性

        出于安全性的考慮,HIIT很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是用于競(jìng)技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,直到近幾年才逐漸應(yīng)用于一般人群和臨床中[28,29]。這里所指的安全性,主要是指在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中和運(yùn)動(dòng)后受試者可能出現(xiàn)各種不適、不良反應(yīng)和誘發(fā)各種心腦血管疾病、肌肉韌帶及骨骼損傷的風(fēng)險(xiǎn)。有一項(xiàng)回顧性研究分析了7年里約4846名冠心病患者進(jìn)行心臟康復(fù)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)HIIT出現(xiàn)非致命性心血管事件的概率為每23182 h出現(xiàn)1例[30],但關(guān)于HIIT對(duì)于T2DM和IGR人群的安全性卻尚未見(jiàn)到明確的報(bào)道。

        綜合所有HIIT與T2DM和IGR人群的研究(表1、表2和表5),發(fā)現(xiàn)有144人次進(jìn)行了HIIT訓(xùn)練,其中的128人次按照要求完成HIIT,但有9人退出實(shí)驗(yàn),另有7人完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程但未完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)方案的80%,有1人次出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后低血糖,2人次出現(xiàn)血壓過(guò)高。所有這些實(shí)驗(yàn)中86人次參與MICT運(yùn)動(dòng),其中的77人次按實(shí)驗(yàn)要求完成MICT運(yùn)動(dòng),9人次退出實(shí)驗(yàn)。隨訪中,HIIT組隨訪35人次,9人次退出實(shí)驗(yàn),而MICT組隨訪的34人次中7人次退出實(shí)驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明,T2DM和IGR人群對(duì)HIIT的依從性與MICT相似,其原因可能有2個(gè),一是研究中均有人對(duì)HIIT運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo),二是相同能量消耗下,HIIT的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于MICT[19,21,26]。在所有研究中,HIIT組1人出現(xiàn)哮喘退出實(shí)驗(yàn),MICT組1人出現(xiàn)膝損傷而退出實(shí)驗(yàn),另外,HIIT組有1人次出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后低血糖,2人次出現(xiàn)血壓過(guò)高,沒(méi)有出現(xiàn)明顯的心血管事件,但HIIT的安全性還不能由此確定,因?yàn)檫@些研究中所涉及的總樣本量小,HIIT持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng),而且T2DM和IGR人群尤

        其是T2DM人群存在患病時(shí)間、并發(fā)癥、鍛煉習(xí)慣等方面的差異,HIIT對(duì)他們而言是否足夠安全還需要更多的研究來(lái)評(píng)價(jià)。因此,在進(jìn)行HIIT運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施,正如研究中所示,HIIT組均包含了運(yùn)動(dòng)前的熱身運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)后的整理活動(dòng),在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中給予心電監(jiān)護(hù),服藥的受試者也按照原來(lái)的習(xí)慣服藥,在運(yùn)動(dòng)方式的選擇上,選擇比較簡(jiǎn)便易行的運(yùn)動(dòng),如功率自行車(chē)、快步走、跑步以及混合模式,這些措施都有助于降低運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

        4 小結(jié)

        已有的研究證實(shí)了一次性HIIT和短期的HIIT可以降低T2DM和IGR人群的餐后血糖,較長(zhǎng)期的HIIT(12周及以上)不僅可以改善T2DM和IGR人群的糖調(diào)節(jié)作用,也能降低舒張壓、安靜心率、BMI、體脂和心肺耐力,這將有益于降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。但這些研究的樣本量小、干預(yù)時(shí)間較短,還需要更多的研究進(jìn)行證明。HIIT的依從性與MICT相似,但安全性還缺乏足夠的證據(jù)來(lái)證實(shí)。對(duì)于那些被證明可以參與較大到大強(qiáng)度的人群來(lái)說(shuō),HIIT或許是一項(xiàng)不錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)方式,但是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)做好相應(yīng)的防范措施。

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        2015.10.12

        中國(guó)健康基金會(huì)項(xiàng)目編號(hào)(CHPF2014-FITEX);高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)基金編號(hào)(20131112110002)

        王正珍,Email:zhengzhenwang1005@126.com

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