婁婧婧　高雪峰　楊帆　胡穎　陳曉

摘 要：在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，心血管疾病、糖尿病等慢性病的發(fā)病率也迅速上升，并呈現(xiàn)年輕化的趨勢(shì)。雖然人們都知道運(yùn)動(dòng)對(duì)體質(zhì)健康有許多益處，但傳統(tǒng)的中低強(qiáng)度的持續(xù)性運(yùn)動(dòng)鍛煉比較枯燥、耗時(shí)長(zhǎng)，大多數(shù)人都無(wú)法堅(jiān)持。近年來(lái)，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練成為大眾健身和慢性病防治領(lǐng)域的一種新興手段。大量的研究表明，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能提高有氧和無(wú)氧能力，降脂、降血糖，提高胰島素敏感性，對(duì)骨骼肌的代謝能力、心血管和血糖、血脂的調(diào)節(jié)均有積極作用。而且由于高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練大大減少了運(yùn)動(dòng)時(shí)間，使人更容易接受和堅(jiān)持。本文對(duì)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在健康人群和慢性病患者中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的總結(jié)，并和傳統(tǒng)的中等強(qiáng)度持續(xù)性鍛煉作了比較。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練 中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練 慢性病

中圖分類號(hào)：G804.49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）09（c）-0020-03

隨著人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的變化，久坐、體力活動(dòng)不足和高熱量飲食導(dǎo)致心血管疾病、糖尿病、脂代謝異常等慢性病的發(fā)病率居高不下。眾所周知，運(yùn)動(dòng)鍛煉是防治此類慢性疾病的基礎(chǔ)手段，但能付諸行動(dòng)并長(zhǎng)期堅(jiān)持的人少之又少。美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)（ACSM）明確建議每個(gè)成年人為增強(qiáng)和保持心肺機(jī)能，應(yīng)進(jìn)行每天30min以上、每周5d以上（每周共150min以上）的中等強(qiáng)度鍛煉，或每天20min以上、每周3d以上（每周共75min以上）的高強(qiáng)度鍛煉[1]。然而，要長(zhǎng)期堅(jiān)持這樣做對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)都是有困難的。因此，探索高效、容易堅(jiān)持的運(yùn)動(dòng)方式成為了學(xué)者們關(guān)注的問(wèn)題。

在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中兩種最常見(jiàn)的模式是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（high-intensity interval training，HIIT）和中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練（moderate-intensity continuous training，MCT）。HIIT是指進(jìn)行多次短時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，在每?jī)纱胃邚?qiáng)度訓(xùn)練之間以較低的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或完全休息形成間歇期。常采用全力沖刺或90%左右最大攝氧量（VO2max或VO2peak）強(qiáng)度，單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間和間歇期可持續(xù)幾秒到幾分鐘不等[2]。高強(qiáng)度階段（也稱為工作期）和中低強(qiáng)度（也稱為恢復(fù)期）的強(qiáng)度可以用以下方法測(cè)量：最高心率百分比（%HRmax），心率儲(chǔ)備百分比（%HRR），VO2max百分比，VO2儲(chǔ)備百分比（%VO2R），主觀感覺(jué)疲勞程度（RPE），代謝當(dāng)量。這些測(cè)量方法都是用來(lái)描述工作期和恢復(fù)期的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度比例。越來(lái)越多的研究表明，與MCT相比，HIIT提高了運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，顯著減少了鍛煉持續(xù)時(shí)間，使人更容易接受和堅(jiān)持。許多針對(duì)慢性病患者的相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，HIIT對(duì)促進(jìn)健康有很大益處，效果甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的MCT。本文對(duì)HIIT在健康人和慢性病患者中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述，比較了HIIT和MCT的效果。

1 HIIT在健康人群中的應(yīng)用

1.1 提高有氧和無(wú)氧能力

Tabata等比較了HIIT和MCT在健康人中有氧和無(wú)氧能力方面的鍛煉效果。研究對(duì)象分成兩組，分別進(jìn)行了6周的HIIT和MCT自行車鍛煉。MCT組采用70%VO2max強(qiáng)度、每天60min、每周5d的方案；HIIT組為170%VO2max強(qiáng)度、持續(xù)20s為一組、組間休息10s、共進(jìn)行8組、每周5d的方案。訓(xùn)練結(jié)束后，MCT組的VO2max出現(xiàn)非常顯著增加，而無(wú)氧能力沒(méi)有顯著變化；HIIT組VO2max 增加幅度更大，無(wú)氧能力則增加28%[3]。王正將30名健康青年男性隨機(jī)分為HIIT組和MCT組。HIIT組取峰值功率的95%，以1min運(yùn)動(dòng)、1min休息的形式進(jìn)行，MCT組取峰值功率的75%以持續(xù)運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行，所有受試者每次訓(xùn)練30min，隔日1次，共進(jìn)行6周。訓(xùn)練后，受試者的VO2max較訓(xùn)練前顯著增加（P<0.05），HIIT組更明顯；而無(wú)氧能力只有HIIT組有明顯提高[4]。顯然，HIIT方案運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間顯著減少，有氧能力和無(wú)氧能力都得到了更大的提升，顯示出明顯的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性優(yōu)勢(shì)。HIIT比MCT能更好地提高最大攝氧能力可能是因?yàn)镠IIT提高了有氧工作能力，減慢了儲(chǔ)存的有氧燃料的消耗速度，延遲了能量的耗盡。

1.2 減肥降脂

在大眾健身領(lǐng)域，關(guān)于HIIT的研究主要集中在減肥降脂等方面。邵威等比較了HIIT和MCT兩種運(yùn)動(dòng)方式對(duì)肥胖青少年的減肥效果。將受試者分成 HIIT組和MCT組，進(jìn)行9周運(yùn)動(dòng)干預(yù)。試驗(yàn)前后分別對(duì)兩組受試者身體形態(tài)指標(biāo)、血液指標(biāo)測(cè)試并進(jìn)行比較。結(jié)果表明，試驗(yàn)后兩組受試者身體形態(tài)指標(biāo)明顯下降，HIIT組在運(yùn)動(dòng)后腹部?jī)?nèi)臟脂肪面積、腹部皮下脂肪面積明顯低于MCT組[5]。由此推測(cè)HIIT對(duì)內(nèi)臟的減脂效果更好。洪敏等觀察了大強(qiáng)度間歇游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)青年肥胖女性減肥的效果。結(jié)果表明，比起不進(jìn)行干預(yù)的對(duì)照組，HIIT組的身體形態(tài)和身體成分指標(biāo)都發(fā)生了明顯的改善[6]。Sijie等發(fā)現(xiàn)HIIT對(duì)青年肥胖女性的減肥效果比MCT更好（前者體脂百分比下降9.9%，后者下降5.2%）[7]。Trapp等人將普通女性分成HIIT組、MCT組和對(duì)照組（無(wú)訓(xùn)練）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)只有HIIT組體重和脂肪含量發(fā)生顯著下降[8]。國(guó)內(nèi)外類似的研究還有很多，總的來(lái)說(shuō)，盡管HIIT在減肥降脂方面有明顯的效果，但沒(méi)有明確的證據(jù)表明HIIT的效果優(yōu)于MCT。

2 HIIT在慢性病患者中的應(yīng)用

2.1 心血管疾病

在運(yùn)用HIIT進(jìn)行慢性病康復(fù)的研究中，關(guān)于心血管疾病的是最多的。大量文獻(xiàn)表明HIIT可以提高心臟病患者的VO2peak。這些文獻(xiàn)都強(qiáng)調(diào)了在心血管疾病康復(fù)中HIIT比MCT的效果更好。由于VO2peak是發(fā)病率和死亡率的強(qiáng)預(yù)測(cè)因子，臨床醫(yī)生對(duì)HIIT提高VO2peak的生理機(jī)制非常感興趣，有的科學(xué)家認(rèn)為HIIT中的恢復(fù)期使心臟病人有可能高強(qiáng)度地完成短時(shí)間的運(yùn)動(dòng)，而短時(shí)間的高強(qiáng)度比起MCT來(lái)說(shuō)給了心臟更大的刺激。Rognmo 等使用隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將心臟病人分成HIIT組和MCT組，進(jìn)行10周的鍛煉并評(píng)估VO2peak。HIIT組執(zhí)行4組4min高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)伴隨低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的方案，總時(shí)間為33min。MCT組以同一強(qiáng)度持續(xù)鍛煉41min。兩組的總訓(xùn)練量相同。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組的VO2peak在訓(xùn)練后都有了顯著提高，HIIT組比訓(xùn)練前提高了17.9%，MCT組比訓(xùn)練前提高了7.9%。兩組受試者在訓(xùn)練過(guò)程中都沒(méi)有發(fā)生心血管危險(xiǎn)事件[9]。Wisl?ff等選取了心力衰竭患者進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，分成HIIT組、MCT組和對(duì)照組，完成12周的訓(xùn)練計(jì)劃并評(píng)估其VO2peak的變化。HIIT組以90%～95%最大心率運(yùn)動(dòng)4min，然后以50%～70%最大心率運(yùn)動(dòng)3min，如此循環(huán)，總時(shí)間為38min。MCT組以70%～75%最大心率持續(xù)運(yùn)動(dòng)47min。兩組消耗的熱量相當(dāng)。結(jié)果HIIT組的VO2peak提高了46%，MCT組提高了14%。由于左心室的重塑，HIIT組的射血分?jǐn)?shù)、每搏輸出量和心室舒張功能都得到了改善，心肌收縮功能得到了全面提升[10]。這些研究證明了在提高心力衰竭患者的有氧能力方面，HIIT比MCT更安全、有效。

還有許多研究涉及到其他的心血管疾病，研究對(duì)象包括做過(guò)冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)、經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入、支架植入和心肌梗死的病人。這些研究中最重要的發(fā)現(xiàn)都是相比對(duì)照組，HIIT和MCT組病人的心臟功能都有提高。有趣的是，在研究對(duì)象包括不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)的對(duì)照組的研究中，對(duì)照組相比HIIT和MCT組有更高的心臟病發(fā)病率?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)顯示HIIT可以減少C反應(yīng)蛋白血濃度，提高心臟和血管內(nèi)皮功能[11]。Moholdt等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)不同強(qiáng)度的HIIT訓(xùn)練組進(jìn)行比較，工作期的強(qiáng)度越高，有氧能力的提高越大[12]。

2.2 肺部疾病

研究已經(jīng)證實(shí)HIIT對(duì)慢性阻塞性肺病有改善，HIIT對(duì)慢阻肺患者至少跟MCT有同樣的效果。而采用HIIT鍛煉能減少腿部不適和呼吸困難的出現(xiàn)。通常情況下，中度至重度患者不太可能持續(xù)長(zhǎng)期高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生呼吸困難等癥狀。Vogiatzis等選取慢阻肺患者進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將其分成HIIT組和MCT組，完成12周的訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者在改善疾病方面的差異不明顯，只是在HIIT組中，發(fā)生腿部不適和呼吸困難的情況大大少于MCT組[13]。Arnardóttir 等對(duì)60名中至重度慢阻肺患者進(jìn)行16周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)發(fā)現(xiàn)，干預(yù)后HIIT組和MCT組的VO2peak， peak呼出二氧化碳和峰值運(yùn)動(dòng)能力都顯著增加，但組間沒(méi)有差異。而比較兩組同一功率下氧氣的消耗、二氧化碳呼出和通氣速率發(fā)現(xiàn)，只有HIIT組顯著下降[14]。

2.3 糖尿病

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人們的生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的變化，全球糖尿病人數(shù)達(dá)到了前所未有的數(shù)值。與其他許多疾病不同，運(yùn)動(dòng)在糖尿病的管理中占重要地位，尤其對(duì)2型糖尿病。運(yùn)動(dòng)可增加胰島素的敏感性，有助于控制血糖和體重，提高藥物療效。Gillen和他的同事們運(yùn)用連續(xù)血糖監(jiān)控的方法觀察了高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)后24h內(nèi)的血糖濃度變化。他們對(duì)7名2型糖尿病患者作了兩次血糖監(jiān)控，一次記錄的是不進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)的情況下的24h血糖濃度，一次記錄的是高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)（以90%最大心率蹬一分鐘腳踏車然后休息1min，循環(huán)10次）后的。兩次監(jiān)控過(guò)程中的飲食都是統(tǒng)一的[15]。結(jié)果顯示，HIIT顯著降低了血糖濃度，餐后血糖濃度也比不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的值低。Terada等在2016年做了一組隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，比較不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)2型糖尿病患者血糖的影響。研究對(duì)象被隨機(jī)分成HIIT和MCT組，HIIT組以100%最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)1min，接著以40% 最大攝氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)1min，如此循環(huán)，總共60min。MCT組以55%最大攝氧量強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)60min。兩組運(yùn)動(dòng)方式的能量消耗相當(dāng)[16]。結(jié)果表明，HIIT比MCT更有效地降低運(yùn)動(dòng)后一天的夜間和空腹血糖。

越來(lái)越多的證據(jù)表明HIIT有助于慢性病患者的康復(fù)，對(duì)心血管疾病、慢阻肺和糖尿病患者起到的效果優(yōu)于MCT，而且由于運(yùn)動(dòng)總時(shí)間減少，一定程度上降低了運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。更讓大多數(shù)人感興趣的是，HIIT大大縮短了鍛煉時(shí)間。未來(lái)關(guān)于HIIT的研究將著眼于選擇更大的研究樣本，比較不同強(qiáng)度或方式的HIIT方案，運(yùn)用于不同種類的慢性疾病，以及進(jìn)一步揭示HIIT的生理機(jī)制，如何安全地進(jìn)行HIIT等。當(dāng)然，為了最大化運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的好處，在為慢性病患者制定運(yùn)動(dòng)處方的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)個(gè)人的需要量身定做。

參考文獻(xiàn)

[1] Garber CE，Blissmer B，Deschenes MR，et al. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory musculoskeletal and neuromotor fitness in apparently healthy adults：guidance for prescribing exercise[J]. Mdicine Science in Sports Exercise，2011，43（7）：1334-1359.

[2] 王京京，張海峰.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)處方健身效果研究進(jìn)展[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2013，32（3）：246-254.

[3] Tabata I，Nishimura K，Kouzaki M，et al. Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max [J]. Mdicine Science in Sports Exercise，1996，28（10）：1327-1330.

[4] 王正.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)處方健身效果研究進(jìn)展[J].南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，14（3）：33-36.

[5] 邵威，費(fèi)加明.不同運(yùn)動(dòng)方式對(duì)肥胖青少年減肥效果的比較[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2017，33（3）：211-213.

[6] 洪敏，王功燃，童偉.大強(qiáng)度間歇游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)青年肥胖女性減肥效果的觀察[J].體育大視野，2016，6：（22）：142-144.

[7] Sijie T，Hainai Y，F(xiàn)engying Y，et al.High intensity interval exercise training in overweight young women[J].J Sports Med Phys Fitness，2012，52（3）：255-262.

[8] Trapp EG，Chisholm DJ，F(xiàn)reund J，et al.The effects of high intensity intermittent exercise training on fat loss and fasting insulin levels of young women[J].Internati onal Journal of Obesity，2008，32（4）：684-691.

[9] Rognmo A ， Hetland E， Helgerud J， et al High intensity aerobic interval exercise is superior to moderate intensity exercise for increasing aerobic capacity in patients with coronary artery disease[J]. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil，2004（11）：216-222.

[10]Wisl?ff U， St?ylen A， Loennechen JP， et al. Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients： a randomized study[J].Circulation，2007，115（24）：3086-3094.

[11]Munk PS，Staal EM，Butt N，et al. High-intensity interval training may reduce in-stent restenosis following percutaneous coronary intervention with stent implantation： a randomized controlled trial evaluating the relationship to endothelial function and inflammation[J]. American Heart Journal，2009，158（58）：734-741.

[12]Moholdt T，Madssen E，Rognmo ?，et al. The higher the better Interval training intensity in coronary heart disease[J]. Journal of Science & Medicine in Sport，2014，17（5）：506-510.

[13]Vogiatzis I，Nanas S，Roussos C. Interval training as an alternative modality to continuous exercise in patients with COPD[J]. European Respiratory Journal，2002，20（1）：1219.

[14]Arnardóttir RH，Boman G， Larsson K. Interval training compared with continuous training in patients with COPD[J]. Respiratory Medicine， 2007，101（6）：1196-1204.

[15]Gillen JB， Little JP， Punthakee Z. Acute high-intensity interval exercise reduces the postprandial glucose response and prevalence of hyperglycaemia in patients with type 2 diabetes[J]. Diabetes， Obesity and Metabolism，2012（14）：575-577.

[16]Terada T，Wilson B，Myette-Cote E.Targeting specific interstitial glycemic parameters with high-intensity interval exercise and fasted-state exercise in type 2 diabetes[J].Metabolism-clinieal & Experimental，2016，65（6）：599-608.