低量高强度间歇训练对身体成分和心肺健康的影响:一项系统综述和荟萃分析
Rachelle N. Sultana;Angelo Sabag;Shelley E. Keating;Nathan A. Johnson
摘要
研究背景:低训练量高强度间歇训练(HIIT)对调节身体成分的功效证据尚不清楚。
研究目标:我们研究了低训练量HIIT与非运动对照组和中等强度连续训练(MICT)对正常体重、超重和肥胖成年人的身体成分和心肺功能的影响。我们评估了低训练量HIIT(HIIT干预,即训练期间的总运动量≤500代谢当量分钟/周[MET-min/week])与非运动对照和MICT相比的影响。
研究方法:在PubMed(MEDLINE)、EMBASE、CINAHL、Web of Science、SPORTDiscus和Scopus中进行了数据库检索,从最早的记录到2019年6月,检索有运动训练干预的研究(随机对照试验和非随机对照试验),时间至少为4周。对组间(低量HIIT与非运动对照组和低量HIIT与MICT组)进行Meta分析,以比较总体脂质量(kg)、体脂百分比(%)、瘦体质量(kg)和心肺功能的变化。
研究结果:在11,485条相关记录中,有47项研究被纳入。在低训练量HIIT和不运动的对照组之间没有发现对总体脂质量(公斤)的差异(效应大小[ES]。- 0.129,95%置信区间[CI] – 0.468至0.210;P = 0.455),身体脂肪(%)(ES:- 0.063,95% CI – 0.383至0.257;P = 0.700)和瘦体重(公斤)(ES:0.050,95% CI – 0.250至0.351;P = 0. 744),或在低训练量HIIT和MICT之间对总的身体脂肪质量(公斤)(ES:- 0.021,95% CI – 0.272至0.231;P = 0.872),身体脂肪(%)(ES:0.005,95% CI – 0.294至0.304;P = 0.974)和瘦体重(公斤)(ES:0.030,95% CI – 0.167至0.266;P = 0.768)。然而,与不运动的对照组(p < 0.001)和MICT(p = 0.017)相比,低训练量HIIT明显改善了心肺功能。
研究结论:这些数据表明,与非运动对照组和MICT相比,低训练量HIIT对身体总脂肪量或身体总脂肪百分比的调节是低效的。我们荟萃分析的一个新发现是,与非运动对照组相比,低训练量HIIT对瘦体重似乎没有明显的影响,虽然大多数研究倾向于低训练量HIIT与MICT相比,瘦体重的改善,但这并不显著。然而,尽管训练量较低,但在正常体重、超重和肥胖的成年人中,低训练量HIIT在心肺功能方面的改善比非运动对照组和MICT更大。因此,低训练量HIIT似乎是一种提高体能的时间效率的治疗方法,但对改善身体成分并不适用。
关键点
ü 我们独特地将低训练量高强度间歇训练(HIIT)方案确定为每周≤500代谢当量分钟(MET-min/week),以反映通常声称的使用HIIT的理由,即它是 “时间效率”。
ü 我们的荟萃分析扩展了低训练量HIIT干预对提高心肺功能有效的证据,尽管需要较低的能量消耗和训练量,但改善的程度与中等强度的连续训练相似或更优。
ü 然而,低训练量HIIT并不影响身体脂肪总量、身体脂肪百分比或瘦体重的身体成分测量。
1引言
有证据表明,与体重相比,脂肪与全因死亡率和发病率有更大的关联。胰岛素抵抗、心血管疾病和动脉粥样硬化性血脂异常都与脂肪组织的升高有关,因此,脂肪的变化可以改变心脏代谢的风险状况。另外,瘦体重在影响代谢率、核心体温、保持骨骼完整性、肌肉力量和功能能力方面具有根本作用,对保持健康和预防肌肉疏松性肥胖很重要。虽然通过改变生活方式来减轻体重是旨在减少脂肪的肥胖管理的基石,但一些减肥策略会导致瘦体质量的损失。瘦体重的减少可能导致长期的健康并发症,增加心血管和死亡的风险。
运动是肥胖症管理的一个组成部分,并经常被称为 “多效药”,因为它有大量的健康益处,包括它对降低高血压和糖尿病风险、心血管疾病和各种形式的癌症的功效。然而,尽管对一些健康益处是积极的,但目前健康和健身指南所推荐的体育活动水平(≥150分钟的中等强度),相当于每周500个代谢当量分钟(MET-min/week)的总能量消耗,对于体重管理似乎是不够的。大多数针对肥胖症管理的运动建议都提倡通过中等强度连续训练(MICT)来积累更多的运动量(相当于每周≥1000 MET-min),以达到显著的减肥效果。在达到或超过这一水平的运动干预中,脂肪含量有意义的减少,通常显示出一种剂量-反应关系。
尽管高强度间歇训练(HIIT)没有被列入目前的非肥胖和肥胖运动建议中,但最近在实践中,以及在科学和非专业媒体中,高强度间歇训练作为一种有效的时间效率的运动形式被推广,以减少脂肪。大多数成年人未能达到运动建议,而缺乏时间被认为是最常提到的障碍。因此,HIIT被认为是实现运动相关健康益处的一个有吸引力的时间效率选择。在过去的十年中,有相当多的证据表明,HIIT可以通过低于目前的运动建议量获得积极的健康和健身效果。尽管训练产生的能量消耗和时间承诺较低,但这些 “低训练量 “HIIT(≤500 MET-min/week)和/或短跑间歇训练(SIT)方法似乎可以引起心肺功能、胰岛素敏感性和内皮功能的改善,并且在某些情况下可能引起与传统MICT或高训练量HIIT相似甚至更好的改善。一些研究还表明,健康和超重的男性和女性,以及2型糖尿病患者的身体成分得到了改善。此外,一些研究表明,在低训练量HIIT和SIT之后,瘦体质量得到改善。然而,其中一些 “低训练量 “HIIT或SIT干预的训练量超过了500 MET-min/week,使其声称的 “时间效率 “受到质疑。此外,其中一些研究没有将结果与不运动的对照或MICT干预进行比较。
很少有研究直接比较涉及低量HIIT和SIT的干预措施与非运动对照和MICT对成人总体脂质量和瘦体重的影响,也没有通过系统回顾和元分析对共识证据进行这样的客观评价。因此,本系统综述和荟萃分析的目的是利用现有人类研究试验获得的数据,全面研究低训练量HIIT与非运动对照或MICT对总体脂质量(公斤)、体脂(%)、瘦体质量(公斤)和心肺功能的功效比较。
2方法
2.1文献检索策略
在PubMed(MEDLINE)、EMBASE、CINAHL、Web of Science、SPORTDiscus和Scopus中进行了全面的电子数据库搜索,时间从最早的记录到2019年6月。进行了医学主题标题(MeSH)搜索,以确定所有关于HIIT、心血管健康和身体成分的相关文献。使用的MeSH术语是 “高强度间歇训练 “和 “脂肪组织 “或 “身体成分 “或 “身体素质 “或 “氧气成分 “及其相关术语。具体来说,数据库的搜索是使用关键词和截断词与MeSH术语一起进行的。HIIT(高强度间歇*训练*,高强度间歇*训练*,有氧间歇*训练*,HIT,HIIT);和身体成分(脂肪组织,脂肪率,脂肪*质量*,内脏脂肪*脂肪*身体*成分*,瘦身体*质量*,肌肉*质量*,无脂肪*质量*);或心肺健身(健身,耗氧量,̇VO2max,̇VO2max,身体耐力,耐力)。研究仅限于人类受试者,但不因实验设计或语言而被排除。对所有检索到的论文的参考文献列表进行了人工搜索,以寻找可能符合条件的研究。论文根据文件类型被排除:书籍章节、论文、电影广播、观点文章、观察性研究和没有足够数据的摘要,或评论(图1)。
2.2 纳入和排除标准
2.2.1 研究的类型
如果研究实施了定期的运动训练干预(≥4周),涉及至少2天/周的训练,则被纳入。为了纳入研究,训练需要涉及一个低训练量的HIIT或SIT方案和一个非运动的对照,或MICT干预。为了符合本综述的要求,所有的运动干预都必须使用有氧运动方式(如步行、跑步、骑自行车),涉及重复的、有节奏的运动。在采用两种间歇训练方案的研究中,在训练量相同的情况下,采用MET-min/week最低的间歇训练方案或更 “剧烈 “的训练形式。
2.2.2 参与者的类型
使用正常体重、超重和肥胖的成年参与者(18岁或以上)完成的研究,无论他们是否从事体育活动,也无论他们的健康状况如何,都被纳入审查范围。
2.2.3 间歇训练的类型
高强度间歇训练没有统一的定义,因为方案在进行的间歇次数和强度上可能有所不同。此外,恢复计划的时间和性质(主动或被动)也会有所不同。本综述中提出的定义,以及接下来的描述,都是基于一个拟议的间歇训练的分类纲要,大致认为HIIT训练包括 “高强度间歇训练 “或 “短跑间歇训练”。
2.2.3.1 高强度间歇训练(HIIT) 根据Keating等人和Gibala等人的定义,在本综述中,如果干预措施包括在80-100%峰值心率(HRpeak)或最大摄氧量(̇VO2max)之间重复进行60-240秒的高强度运动,属于个人的有氧能力范围(亚最大),则被认为是HIIT。HIIT有时也被称为有氧间歇训练;因此,只包括有氧式训练干预。如果SIT干预的特点是 “全力以赴 “或 “超极限 “的努力(>100%的最大工作速率/̇VO2max),并穿插有恢复期,也被视为HIIT。这些方案通常需要相对较大的无氧贡献,因为采用了短时间(8-30秒)的超极限努力。因此,最大的全力SIT被认为是强度谱系中最高端的一种高强度训练形式。
尽管对 “低训练量 “HIIT没有公认的定义,但在本综述中,如果训练期间的运动总量≤500 MET-min/week,我们就认为HIIT方案是低训练量。这个分界线相当于推荐的对健康有益的最低运动量。HIIT方案的训练量是通过将每周的相对强度(̇VO2max、耗氧量峰值[̇VO2peak]、心率储备[HRR]、最大心率[HRmax]和HIIT干预的HRpeak的百分比转换为绝对强度(MET)来计算。在没有提供相对强度的情况下(工作输出[W]、最大工作输出的百分比[Wmax]或峰值功率输出[PPO]),数值被转换为̇VO2 L/min,然后转换为相对̇VO2max。
2.2.3.2 中等强度连续训练(MICT) 在本综述中,MICT被描述为 “传统 “的有氧运动训练方案,即在设定的时间内(通常为20-60分钟)以稳定状态连续进行运动。报告以 “中等 “强度(40%至<60%摄氧量储备[̇VO2R]或HRR)进行连续运动的研究被定义为 “MICT”,并且要求≥500 MET-min/week才能纳入本综述。
2.3 结果措施
如果研究报告的测量结果评估了脂肪质量(公斤)或体脂(%)的变化,瘦体重(公斤)的变化或以最大或峰值摄氧量(L/min或mL/kg/min)衡量的心肺功能,则符合审查条件。只有使用双能X射线吸收仪(DXA)、生物电阻抗分析(BIA)或空气位移测压仪(ADP)来测量脂肪和/或瘦体质量结果的研究被纳入。采用皮褶测量的研究被排除在外,因为它们在评估身体成分方面有局限性,特别是它们在重复测量研究中的效用。与纳入审查的客观技术相比,皮褶技术结果的总体重现性和可靠性局限性更多地取决于检查者的经验。研究需要报告干预前和干预后的平均数±标准差(SD),如果结果以平均数的标准误差(SEM)表示,则用SD=SEM×人口的平方根(Sqrt^n)将SEM转换为SD,或者将这些结果测量的变化分数纳入。如有需要,我们会联系被纳入的研究的作者以寻找缺失的数值。
2.4 数据综述
剔除重复内容后,由两名研究人员(RS和AS)根据资格标准对搜索结果进行筛选,对那些无法通过标题或摘要剔除的参考文献进行检索,并由三名审稿人(RS、NJ和SK)以非盲目的方式进行独立审查。研究人员(RS、NJ和SK)之间通过讨论解决分歧。如果期刊文章包含的信息不充分,我们试图联系作者以获得缺失的细节(RS)。与参与者特征(年龄、性别、体重指数[BMI])、运动干预(运动方式、运动频率、强度、持续时间、干预时间和MET-min/week)以及总体脂(kg)、体脂(%)、瘦体重(kg)和最大或峰值心肺功能(L/min或mL/kg/min)有关的数据由两名研究人员(RS和AS)提取,分歧通过讨论或由另两名研究人员(NJ和SK)解决。试验内标准化平均差异或效应大小(ES)和95%置信区间(CIs)以Hedges’g报告,它使用样本量加权的集合SD,对小样本量很有用。ES值为0.2、0.5和0.8,分别被认为是低、中和大的ES。研究之间的变异性使用不一致的I2衡量标准来检查。这个统计数字以百分比表示,提供了一个衡量研究之间的变异性有多少是由于异质性而不是偶然性造成的。<25%、50%和75%的数值分别表示低、中和高异质性。使用Egger测试和漏斗图的视觉检查来评估出版偏倚。所有的分析都是使用综合元分析第2版(Biostat Inc., Englewood, NJ, USA)进行的。通过随机效应模型,分别汇集数据以比较(1)低训练量HIIT与非运动对照组的效果,以及(2)低训练量HIIT与MICT对身体成分(总脂肪量[kg]、体脂[%]和瘦体重[kg])和心肺功能(̇VO2max mL/kg/min, ̇VO2max L/min, ̇VO2peak mL/kg/min, ̇VO2peak L/min)的作用。
2.5 研究质量
两位研究人员(RS和AS)使用修改后的Downs和Black检查表(电子补充材料表S1)评估了所纳入研究的方法学质量(以盲法方式)。该工具由29个项目组成,评级为无=0,无法确定=0和有=1,包括目标、干预措施、结果测量和参与者的清晰描述、参与者群体的代表性、统计分析的适当性和准确报告等标准。此外,检查表中还增加了两个有可能影响本综述主要结果的标准:运动监督的水平和运动干预的坚持。如果一个项目无法确定,则记为零分。质量的最高分是29分。
3研究结果
最初的搜索产生了11,485项研究。从检索到的稿件的参考文献列表中又发现了6项研究。我们联系了22项研究的相应作者,试图获得结果测量值和运动干预信息;然而,13项研究没有回应。在去除重复的和根据资格标准淘汰的论文后,剩下47项研究(图1)。其中有38项随机对照试验和7项匹配对照设计的研究,即根据不同的参数如BMI、性别或年龄对受试者进行匹配和划分。一项研究采用了准随机设计,一项研究采用了交叉设计。
3.1群组特征
表1总结了纳入研究的参与者特征。合计1422人(634名男性和749名女性;一项研究未报告性别)参与了纳入的研究。年龄范围为19至70岁(平均33.1岁),身体质量指数范围为21.2至35.7千克/平方米(平均27.6千克/平方米)。大多数研究招募了超重/肥胖的个体,九个招募了不活动和久坐的个体,七个招募了活跃的个体,四个研究招募了患有二型糖尿病的个体,三个招募了学生,两个招募了健康体重的成年人,并且一个研究招募了以下各组:患有唐氏综合征、冠状动脉疾病、糖尿病前期、代谢综合征、代谢危险因素的成年人、患有非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的男性、癌症幸存者和高血压前期个体。
表1 参与者特征
3.2干预特征
表2总结了锻炼干预的特点。在47项采用低量HIIT的研究中,有25项包括非运动对照,而27项研究包括用于比较的MICT方案。47项研究中有20项采用了HIIT方案,而其余的研究采用了SIT方案。运动干预持续时间从4到16周不等,最常见的是12周(n = 14),每周进行2到5次运动。对于低量HIIT干预,骑自行车测功是最常见的训练模式(n = 39),其次是组合自行车测功和跑步机(n = 3),三个单独使用跑步机,两个在室外跑道上跑步。对于MICT干预措施,最常见的模式是自行车测功术(n = 20项研究),其次是自行车测功术和跑步机的组合(n = 4),一个单独使用跑步机,一个在室外跑道上跑步,一个使用步行。
对于低训练量HIIT和MICT干预,运动强度被规定为HRmax或HRpeak、HRR、̇VO2max、̇VO2peak、PPO、Wmax、峰值工作输出(Wpeak)、与第二通气阈值相关的速度(v ̇V T2)、与最大耗氧率相关的速度(v ̇VO2max)、第二通气阈值(̇V T2)或感觉用力率(RPE)。低量高强度间歇训练研究使用持续5-240秒的高强度训练,中间穿插9-600秒的休息时间。规定的强度范围为75-100%的HR max/峰值/储备,80-170%的̇VO2max/peak和60-140%的PPO,全力冲刺重复1-60次,恢复为50-75%的HR max/峰值/储备,30-60%的̇VO2max/peak,10-20%的PPO或休息在采用MICT的研究中,强度范围为HRmax/peak/reserve的40-80 %, ̇vo2max/peak的40-85%和PPO/Wmax/peak的50-70%。总的来说,低训练量HIIT/ SIT会议的持续时间从20秒到50分钟不等,包括热身和冷却,如果使用的话。MICT干预的持续时间从20到80分钟不等,包括热身和冷却。
表3总结了用于评估全身脂肪质量(kg)、体脂肪(%)、瘦体重和心肺健康的方法的细节。脂肪质量(kg)和体脂(%)最常用DXA测量(n = 14),其中五项研究采用BIA,三项采用ADP。瘦体重最常见的测量方法是DXA (n = 12),其中三项研究采用了BIA,两项采用了ADP。分级运动测试最常用于在自行车测力计上测量心肺功能(n = 37项研究),其中七项研究使用跑步机,一项使用标准化人群特定运动测试。
表2 锻炼干预细节
表3 身体脂肪、瘦体重和心肺功能变化的干预研究结果
3.3方法质量
研究质量评估总结在S2电子补充材料表中。所有纳入的研究都说明了它们的假设、主要结果、参与者特征、干预措施、主要发现、变异性估计、代表性参与者、统计检验、p值和测量的准确性;未报告数据清理(电子补充材料表S2)。大多数研究为干预组(n = 26)提供监督,并报告坚持训练(n = 22)。有九项研究充分报告了干预期间的不良事件,只有六项研究试图对那些测量干预主要结果的研究进行盲法分析。方法学质量的总分在15到27分之间,满分为29分,表明大多数纳入试验的研究质量一般。
3.4 Meta分析
共涉及1458名参与者的47项研究被纳入荟萃分析。对于低量HIIT与非锻炼对照的身体成分测量的比较,六项研究报告了总身体脂肪质量(kg),七项研究报告了身体脂肪(%),八项研究报告了瘦身体质量(kg)。24项研究报告了心肺健康结果,符合荟萃分析条件,一项研究报告了基于性别的独立结果。对于低训练量HIIT与MICT的身体成分结果,6项研究报告了总体脂质量(kg),7项报告了体脂(%),11项报告了瘦体重(kg)。对于心肺健康结果,27项研究符合荟萃分析。
3.4.1初步分析
图2a–c中分别显示了低训练量HIIT与非锻炼对照的总体脂质量(kg)、体脂(%)和瘦体重(kg)的组间分析。所有检查全身脂肪质量(kg)的研究(n = 6)都显示了不显著的效果,其中五项研究有利于通过低量HIIT减少脂肪质量(kg ),一项研究有利于不运动的对照组。检查身体脂肪(%)的所有七项研究都显示出不显著的效果,其中六项有利于通过低量HIIT减少身体脂肪(%),而一项有利于不锻炼的对照。检查瘦体重(kg)的所有八项研究都显示出不显著的效果,其中五项研究有利于通过低量HIIT改善瘦体重(kg ),三项研究有利于不锻炼的对照。总的来说,汇总分析表明,在减少全身脂肪质量(kg)方面,低量HIIT和非锻炼对照组之间没有显著差异(ES:0.129,95% CI 0.468-0.210;p = 0.455)、体脂(%)(ES:0.063,95% CI 0.383至0.257;p = 0.700)和瘦体重(kg)的改善(ES: 0.050,95% CI 0.250至0.351;p = 0.744)。
图2d–f分别显示了低训练量HIIT与MICT在总体脂质量(kg)、体脂(%)和瘦体重(kg)方面的组间分析。所有检查全身脂肪质量(kg)的研究(n = 6)都显示出不显著的效果,其中三项研究有利于使用低量HIIT减少脂肪质量(kg ),其余的有利于MICT。七项检查身体脂肪(%)的研究显示了不显著的效果,其中四项研究有利于使用低量HIIT减少身体脂肪(%),三项研究有利于MICT。11项检查瘦体重(kg)的研究显示了不显著的效果,其中9项研究有利于通过低量HIIT改善瘦体重(kg ), 3项研究有利于MICT。总体而言,汇总分析表明,低训练量HIIT和MICT之间的总体脂质量(kg)无显著差异(ES:0.021,95% CI 0.272至0.231;p = 0.872),体脂(%) (ES: 0.005,95% CI 0.294至0.304;p = 0.974)和瘦体重(kg) (ES: 0.030,95% CI 0.167至0.266;p = 0.768)。因为所有分析的I2值都是0.000,所以没有进一步研究异质性。对于所有的分析,通过Egger图确定没有发表偏倚的迹象。
3.4.2二次分析
图3a、3b分别显示了低训练量HIIT对非锻炼对照和低训练量HIIT对MICT对心肺健康的组间分析。在25项调查低训练量HIIT与非锻炼控制对心肺健康的影响的研究中,所有研究都支持低训练量HIIT,其中14项报告了显著的影响。在27项调查低训练量HIIT与MICT对心肺健康的影响的研究中,一项研究显示了显著的影响,其中20项有利于低训练量HIIT,其余7项有利于MICT。总体而言,汇总分析显示了低量HIIT和非行使控制之间的显著差异,有利于HIIT(ES:0.788,95% CI 0.957-0.620;p< 0.001),以及低训练量HIIT和MICT之间,有利于HIIT,对心肺健康(ES:0.175,95% CI 0.318至0.031;p = 0.017)。因为所有分析的I2值都是0.000,所以没有进一步研究异质性。
4讨论
据我们所知,这是第一次系统综述和荟萃分析,以调查低量HIIT(如HIIT或SIT)与非锻炼对照或MICT对正常体重、超重和肥胖成人的总体脂质量、体脂百分比、瘦体重和心肺健康的影响。这些分析结合了47项研究,共涉及1422名个体(634名男性和749名女性),他们主要是中年人和超重者(年龄和身体质量指数分别为19至70岁和21.2至35.7 kg/m2)。我们的结果显示,没有证据表明,与不锻炼的对照组或MICT相比,低量HIIT有益于改善全身脂肪量、体脂和瘦体重。然而,与不运动的对照组或MICT相比,低训练量HIIT对心肺健康有显著改善。这些发现对于促进成人肥胖管理和心脏代谢疾病风险治疗的运动干预具有重要意义。
在运动员、健康人群和临床人群中,HIIT被认为是一种省时且安全的锻炼形式,具有与传统MICT相同的健康益处,在某些情况下甚至更好。然而,对身体成分的影响还不太清楚。Keating等人和Wewege等人报道,HIIT和MICT的干预措施产生了相似水平的脂肪减少,尽管一项亚分析表明,与MICT相比,HIIT方案涉及的能量消耗较低,但往往显示出降低全身脂肪百分比的效果较差(p = 0.09)。我们目前的分析没有发现全身脂肪质量和身体脂肪百分比的减少,通过直接比较HIIT和对照组或MICT,使用HIIT方案,特别使用≤ 500米-分钟/周的低能量消耗(和相关的时间减少),扩展了以前的观察。同样重要的是要考虑行使模式用于执行低训练量HIIT和MICT议定书。在目前的分析中,骑自行车是低交通量的HIIT (n = 39)和MICT (n = 20)最常见的交通方式。在一项子分析中,Wewege和他的同事发现,在HIIT和MICT运行调节身体脂肪(公斤)的协议后,有很大的影响,但在HIIT和MICT使用循环协议时没有。有几个生理差异可以潜在地解释骑自行车与基于步态的锻炼之间的差异。例如,基于步态的活动,特别是跑步,可能涉及更大的肌肉量补充,这将导致能量消耗增加,并且在肥胖人群中可能是剧烈的,并导致肌肉和心血管劳损。因此,基于实验室的发现在肥胖人群的真实世界环境中应用于HIIT需要进一步的研究。
许多已发表的研究采用了HIIT协议,涉及与MICT类似的训练量、训练时间和能量消耗。通过采用这种方法,我们的分析旨在反映使用HIIT的普遍理由,即它是“时间有效的”。纳入的低量HIIT干预规定每周锻炼2-5天,持续时间为8-50分钟,包括热身和放松,这与改善心肺健康的公共卫生建议一致。然而,并不是所有的研究都符合推荐的预防和控制体重减轻和增加的运动指南(每周150分钟中等强度的体力活动)。虽然成年人群中预防和控制体重所需的确切体力活动量仍有争议,但普遍认为每天至少需要60分钟的中度至剧烈有氧活动才能实现有临床意义的体重减轻。这与预防成人体重增加的推荐上限相一致。
观察到的低训练量HIIT对身体脂肪减少的缺乏改善可能反映了与这种锻炼相关的低总能量消耗和随后的低绝对脂肪氧化。虽然诸如运动后过量耗氧量(EPOC)、食欲抑制和激素反应等因素在HIIT和MICT之间可能有所不同,并且可以想象HIIT对脂肪氧化的不同益处,但证据表明,当使用低量方法时,这不一定会对身体脂肪减少产生有意义的影响。相反,正如当前体重管理建议中所反映的,有强有力的证据表明,以中等强度的长时间连续稳态运动为特征的高量MICT可以导致显著的体重减轻,这证实了运动诱导的肥胖症减少需要导致负能量平衡的热量消耗大量增加的论点。
通常观察到,以减肥为目标的干预措施与涉及瘦体重的减肥比例相关。这被认为是一个不理想的结果,部分原因是过早死亡与瘦体重的过度减少有关。我们的荟萃分析的一个新发现是,与不锻炼的对照组相比,低量HIIT对瘦体重似乎没有显著影响,尽管大多数研究倾向于支持HIIT与MICT相比瘦体重的改善,但这并不显著。尽管这些对全身脂肪减少和瘦体重改善的益处并不显著,但应该注意的是,HIIT干预已经被建议导致内脏脂肪减少。在目前的分析中,没有足够的证据来评估内脏脂肪的变化,只有两项研究得出结论,低量HIIT单独使用可以显著减少内脏脂肪组织。
我们的荟萃分析扩展了以下证据:低训练量HIIT干预对增强心肺健康有效,改善的幅度与MICT相似或更好,尽管需要更低的能量消耗和能量。Gist等人证明,在成人中,SIT方案可使̇VO2max改善约8%,优于非锻炼对照组,与MICT同样有效。这一发现与Weston等人的发现一致,他们报道了与MICT相比,低训练量HIIT对心肺健康的轻微影响。此外,在Sloth等人的另一项调查中,2至8周的短期低量HIIT研究表明,对于久坐不动和娱乐活跃的健康成年人来说,改善̇VO2max是有效的。因此,越来越多的证据表明,低量HIIT可以用于各种年龄范围的健康和不健康人群,以改善健康状况。这种益处似乎特别反映了全身和外周适应,这增强了氧化代谢的能力。据认为,HIIT对有氧能力的显著提高是由于其潜在的机制,该机制涉及由增强的心肌收缩性和葡萄糖的运输以及骨骼肌氧化能力引起的心脏每搏输出量的变化,从而通过改善线粒体功能来提高三磷酸腺苷的生成。
我们的分析旨在通过将HIIT方案限制在< 500米-分钟/周,评估低训练量HIIT对身体成分和健康的影响。然而,我们注意到这些研究包括使用不同的锻炼方式、强度、间隔、量和持续时间。这种异质性是HIIT文学的一个特征,使得汇总比较成为问题。通过无止境的组合,每个独立变量的操作可能不同地改变急性或慢性生理反应。此外,许多纳入的研究缺乏关于某些数据的明确信息,本综述中只有四项研究招募了每组20名以上的参与者。因此,这些研究可能缺乏检测每个研究中的组间差异的能力,更重要的是,仍然相对缺乏检查低训练量HIIT对身体成分的影响的整体数据。不同研究之间身体成分测量技术的差异可能会进一步限制这一点。大多数研究包括通过DXA推断的总脂肪量和体脂百分比以及瘦体重(n = 14,n = 12),但一些研究使用BIA (n = 5,n = 3)或ADP(分别为n = 3,n = 2)。缺少多组分方法,如MRI/CT(磁共振成像/计算机断层扫描),由于其在肥胖人群中的准确性,它是测量身体成分的“金标准”方法。
5结论
过多的脂肪量、瘦体重的减少和较差的心肺适应性都与发病率和死亡率的风险增加独立相关,并且该分析的结果表明,没有明确的证据表明低量HIIT在改善全身脂肪量、体脂百分比和瘦体重方面优于非锻炼对照或MICT。然而,重要的是,即使在低量的情况下,HIIT也显示出比不运动更好,并且在改善心肺健康方面优于更耗时的MICT。然而,由于低训练量HIIT在现实世界中的应用很少被探索,这种超出实验室范围的大规模高强度运动的可行性和结果尚不清楚。