高強度間歇訓練對超重/肥胖女大學生身體成分影響的實驗研究*

龔騰云 汪君民

?

高強度間歇訓練對超重/肥胖女大學生身體成分影響的實驗研究*

龔騰云 汪君民

（南通大學體育科學學院， 江蘇 南通 226019）

選擇36名成年女性大學生，其中24名超重，12名肥胖，年齡在19—24歲，參加為期10周的高強度訓練計劃(每周3次)。評估實驗前后體重、身高、體重指數、肌肉百分比、身體脂肪和內臟脂肪百分比的變化。結果:實驗組包括24個參與者,對照組包括12個參與者。兩組人群干預前無顯著差異(p≥ 0.05)。干預后，對照組無顯著性變化，而試驗組得到改善(p<0.05)，體現在各個方面：體重(p<0.001)、BMI (p<0.001)、肌肉質量百分比(p<0.001)、身體脂肪質量百分比(p<0.001)、內臟脂肪百分比(p=0.020)。結論：10周高強度間歇訓練能夠有效地改善參與者的身體形態(tài)，因此，高強度間歇訓練可以用來預防和降低超重/肥胖人群的體脂率，提高健康水平。

高強度間歇訓練；超重；肥胖；身體形態(tài)

2015年11月，國家體育總局、教育部公布的《2014年國民體質監(jiān)測公報》和《中國學生體質監(jiān)測發(fā)展歷程》表明，青少年肥胖問題依然突出。肥胖率持續(xù)上升，每5年提高2%到3%。如果不加干預，到2030年，28%的中國孩子將超重或肥胖。報告顯示，營養(yǎng)過剩和久坐不動是導致我國學生體重指數迅速增加的主因。肥胖者體內堆積了過多脂肪，心、肺機能、有氧運動能力、免疫力、個性心理發(fā)育水平以及社會適應能力全面下降，具有較高的健康風險。傳統的藥理學并沒有為對抗肥胖提供有效的處方，手術療法也被證明并非具有普適性，相反，體育活動已經被證明是對抗這種情況的最有效、最安全的解決方法之一[1]。

如果進行長時間有規(guī)律地體育活動并達到一定的強度，健康效益會更加明顯。體育鍛煉已被證實是進行現代慢性病預防和治療的最安全、有效的方法之一[2]。進行有氧運動訓練時，雖然對健康有益，但需要長期的大量的運動積累才能產生顯著的身體變化?？紤]到上述人群缺乏體育活動的主要原因是缺少時間[3]，而采取高強度間歇訓練的方法可以解決相應的問題，也是很有必要的。

少量高強度間歇訓練(HIIT)被認為是一種對抗與生活方式相關的慢性疾病負面影響的有效方法[4,5],已有證據表明，多種方式的HIIT積累對改善心肺機能、提升VO2max[6]、加快代謝能力、提升基礎代謝率和加強胰島素敏感性[7,8]都是行之有效的。本研究目的是驗證和探索實施10周高強度間歇訓練計劃對超重/肥胖女大學生身體成分的影響，以期為超重/肥胖人群預防和控制體重提供有益參考。

1 材料和方法

1.1 研究對象

36名年齡在19歲至24歲的成年大學生女性自愿參加這項研究，完成了為期10周的HIIT項目；其中24人超重，12人肥胖。志愿者是通過校園媒體公開招募，完全基于自愿的方式邀請到的，每周進行3次運動(共30次)。

表1 運動干預方案

內容第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周 半蹲深蹲深蹲側踢深蹲側踢跳深蹲側踢跳 俯臥撐練習深蹲側踢跳 俯臥撐練習 盤腿仰臥起坐深蹲側踢跳 俯臥撐練習 盤腿仰臥起坐 波比運動深蹲側踢跳 俯臥撐練習 盤腿仰臥起坐 波比運動深蹲側踢跳 俯臥撐練習 盤腿仰臥起坐 波比運動深蹲側踢跳 俯臥撐練習 盤腿仰臥起坐 波比運動 時間9 分鐘9 分鐘9 分鐘18 分鐘18 分鐘30 分鐘40 分鐘40 分鐘45分鐘45分鐘

注：運動一分鐘后肌肉衰竭；每組一分鐘練習，組間兩分鐘被動休息，每次三組，每周重復三次。

研究設計根據參與者意愿，結合身體條件，建立了兩個研究小組——實驗組（嚴格按照實驗設計執(zhí)行）、對照組（不做干預）。對所有參與人員進行相關運動健康知識、實驗安排方面的宣傳，每位參與者都簽署了一份參與這項研究的知情同意書。所有成員對干預前和干預后的狀態(tài)進行自我監(jiān)控。篩選包含標準包括：女性大學生、年齡在19歲到24歲之間、至少存在下列3種情況：1)體脂>21%；2)BMI >25；3)久坐不動的生活方式（并未發(fā)現嚴格定義，本研究參與者均大于6小時/天），每周運動時間少于50分鐘；4)肌肉百分比低于標準40%。排除標準包括：存在任何心腦血管疾病、骨關節(jié)或缺血性疾病、或慢性阻塞性肺疾病等不適合高強度運動的的病史。

1.2 過程

使用生物阻抗計OMROM HBF-510LA對體重、肌肉百分比(% MM)、體脂含量(% BFP)和內臟脂肪進行雙生物電阻抗評估——赤足、著輕便的服裝、不攜帶金屬物品。使用精密高度桿——Health o Meter?, USA——精確到0.1毫米，來測量身高。使用Quetelet公式計算體重指數 (BMI)。25.0-29.9kg/m2標準的定為超重，30 kg/m2定為肥胖。干預方案設計采用1x2x3法[9]的間歇運動項目；每次鍛煉分為3組，每次運動60秒，強度為在本次運動時間結束時肌肉衰竭為標準，兩組運動之間休息2分鐘。這種方法與其他類似研究相近[10]。運動主要集中在腹部肌肉、膝關節(jié)和髖部伸肌上，并采用多關節(jié)運動鏈的訓練動作(表1)。

1.3 數據分析

統計分析數據為平均值 ± 標準差。實驗前所有變量均顯示正常行為(p≥0.05)，并通過Shapiro Wilk檢驗。采用學生t檢驗來評價干預實驗前后的差異。所有分析均采用SPSS 20.0，置信水平為95% (p<0.05)。

2 結果

對照組變化不顯著,而實驗組發(fā)生了重大的改變：體重(p < 0.001),體重指數(p < 0.001),體脂含量(p < 0.001),體脂含量(p < 0.001)和內臟脂肪含量(p = 0.020)(表2)。

表2 高強度間歇訓練前后數據變化

指標實驗前后對照組實驗組組間比較 (n=12)(n=24)p 體重前66.35±11.6972.46±13.250.262 后66.04±11.1170.12±12.580.428 變化%-0.47-3.23 P值0.376<0.001 BMI指數前27.27±4.6628.74±4.570.453 后27.13±4.4327.80±4.330.715 變化%-0.51-2.99 P值0.337<0.001 體脂%前41.09±5.6942.54±5.760.551 后40.80±5.6740.41±5.830.869 變化%-0.71-2.61 P值0.14<0.001 肌肉%前23.39±1.7123.53±2.370.871 后23.47±1.8624.50±2.460.301 變化%0.344.12 P值0.63<0.001 內臟脂肪%前8.00±2.357.52±2.320.623 后8.00±2.377.22±2.190.412 變化%0.00-3.99 P值0.9990.020

3 分析與結論

本研究目的是探索10周的高強度間歇訓練計劃對12名超重女性和24名肥胖女性的身體成分的影響。結果 表明，該方案或訓練方法的實施，不需要任何使用專業(yè)設備，可以實現身體成分的變化，特別是減少了身體脂肪含量。

過度營養(yǎng)與胰島素抵抗以及心血管疾病危險因素的發(fā)展有關[11]。在本研究中，所報告的體重和BMI指數在實行HIIT 10周后發(fā)生了變化(p<0.001)，結果與其他研究有所不同，在其他研究中采用了類似的方法，但未能實現營養(yǎng)狀況的顯著變化[12]；在肥胖和病理性肥胖的對象中，只有接受了建議和營養(yǎng)教育的患者，體重才有更顯著的下降。除此之外，實驗組的體脂含量顯著下降2.61% (p<0.001)。

Zhang等人[13]開展了一項為期12周的亞洲女性培訓項目，其中包括高強度短跑，結果顯示體脂比例有所下降，從而使HIIT成為控制內臟和皮下脂肪的最有效方法之一。Kordi等人[14]對久坐的女性進行的研究證明，高強度間歇訓練是減少體脂和改善人體測量指標的非常有效的方法;同樣地，Mancilla等人[15]也曾將將這一方法應用于血糖和體重超標的受試者，使身體脂肪減少4.2kg。在這項研究中，肌肉含量增加了4.12%，與其他對糖尿病前期癥狀傾向的受試者[16]的研究相類似，在這些實驗中，采用了運動到肌肉衰竭程度的抵抗性運動形式，并持續(xù)三個月。Zapata-Lamana等人[17]對成年女性進行了3個月的研究，實施了一項類似于本研究的體育鍛煉計劃，最終血脂和膽固醇發(fā)生顯著變化，同時心血管健康狀況得到改善。

這項研究允許在不需要持續(xù)很長時間的情況下，所研究的變量發(fā)生顯著的變化，這證實了這種類型的HIIT方法是有效的，能夠改善肌肉功能和產生骨骼肌的適應性，從而導致脂肪和葡萄糖氧化的增加[18、19、20、21]；所研究的超重或肥胖女大學生肌肉含量顯著增加，體脂含量顯著減少。

重要的一點是，從整體的角度來看，在今后的研究中，體育鍛煉的影響作為本研究的主要限制，不能僅考慮到人體成分以及測量變量的影響，也要將社會心理變量與評價結合起來。本研究中進行的干預改善了女大學生的身體形態(tài)，體重和體脂也顯著降低(p<0.001)。值得注意的是，這個項目在不需要任何額外設備和場地條件下達到了目標。為了進一步深入研究，下一步可能要對胰島素抵抗指數、血漿水平、有氧能力和血壓等進行測量，從而從生化角度解釋和評估高強度間歇訓練引起的人體生理變化以及對健康的影響。

[1]Sharman J. Cardiac Benefits of Exercise[J]. Cardiology in General Practice, 2010,14：32-33.

[2]Calvo G, Sánchez G H, Rosado S P, et al. Asociación entre tejido graso abdominal y riesgo de morbilidad: efectos positivos del ejercicio físico en la reducción de esta tendencia[J]. Nutrición Hospitalaria, 2011, 26(4):685-691.

[3]Reichert F F, Barros A J, Domingues M R, et al. The role of perceived personal barriers to engagement in leisure-time physical activity[J].American Journal of Public Health, 2007,97(3):515-519.

[4]Tschentscher M, Eichinger J, Egger A, et al. High-intensity interval training is not superior to other forms of endurance training during cardiac rehabilitation.[J].European Journal of Preventive Cardiology, 2014,23(1):14-20.

[5]Gibala M J, Little J P, Macdonald M J, et al. Physiological adaptations to low-volume, high-intensity interval training in health and disease[J]. J Physiol,2012,590(5):1077-1084.

[6]Matsuo T, Saotome K, Seino S, et al. Effects of a Low-Volume Aerobic-Type Interval Exercise on VO2max and Cardiac Mass.[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2014,46(1):42-50.

[7]Kessler H S, Sisson S B, Short K R. The potential for high-intensity interval training to reduce cardiometabolic disease risk.[J]. Sports Medicine, 2012,42(6):489-509.

[8]Cocks M, Shaw C S, Shepherd S O, et al. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males.[J]. Journal of Physiology, 2013,591(3):641-656.

[9]Luz Marina Chalapud-Narváez, Armando Escobar-Almario. Actividad física para mejorar fuerza y equilibrio en el adulto mayor[J]. Educación Médica Y Salud, 2017,19(1):94-101.

[10]Floody P D, Mayorga D J, Navarrete F C, et al. Doce semanas de ejercicio físico intervalado con sobrecarga mejora las variables antropométricas de obesos mórbidos y obesos con comorbilidades postulantes a cirugía bariátrica[J]. Nutricion Hospitalaria Organo Oficial De La Sociedad Espanola De Nutricion Parenteral Y Enteral, 2015,32(5):56-82.

[11]Reaven G M. Insulin resistance: the link between obesity and cardiovascular disease.[J]. EndocrinolMetab Clin North Am, 2011,95(5):875-892.

[12]Talanian J L, Galloway S D, Heigenhauser G J, et al. Two weeks of high-intensity aerobic interval training increases the capacity for fat oxidation during exercise in women.[J].Journal of Applied Physiology, 2007,102(4):1439-1447.

[13]Zhang H, Tong T K, Qiu W, et al. Effect of high-intensity interval training protocol on abdominal fat reduction in overweight Chinese women: A randomized controlled trial[J].2015,47(1):57-66.

[14]Kordi M R, Choopani S, Hemmatinafar M, et al. The effects of the six week high intensity interval training (HIIT) on resting plasma levels of adiponectin and fat loss in sedentary young women[J]. Journal of Jahrom University of Medical Sciences, 2013,11(1):20-27.

[15]Mancilla R, Torres P, álvarez, Cristian, et al. Ejercicio físico interválico de alta intensidad mejora el control glicémico y la capacidad aeróbica en pacientes con intolerancia a la glucosa[J]. Revista Medica De Chile, 2014,142(1):34-39.

[16]Delgado P, Cresp M, Caama?o F, et al. Efectos de un programa de ejercicio con sobrecarga en variables antropométricas de sujetos con disposición prediabética y ascendencia étnica[J]. Gaceta Médica, 2015,37(2):78-84.

[17]Zapata-Lamana R, Cigarroa I, Díaz E, et al. Reducción del riesgo cardiovascular en mujeres adultas mediante ejercicio físico de sobrecarga[J]. Revista Medica De Chile, 2015,143(3):289-296.

[18]Boutcher S H. High-intensity intermittent exercise and fat loss[J]. Journal of Obesity, 2011:1-10.

[19]Izquierdo M, Iba?ez J, Gonzálezbadillo J J, et al. Differential effects of strength training leading to failure versus not to failure on hormonal responses, strength, and muscle power gains.[J]. Journal of Applied Physiology, 2006,100(5):1647.

[20]Gibala M, Bonen A. Molecular responses to high-intensity interval exercise.[J]. Applied physiology, nutrition, and metabolism = Physiologie applique?e, nutrition et me?tabolisme, 2009, 34(3):428.

[21]Antonio P, Tatiana M, Giuseppe M, et al. High-Intensity Interval Resistance Training (HIRT) influences resting energy expenditure and respiratory ratio in non-dieting individuals[J].Journal of Translational Medicine, 2012,10(1):237.

Effect of High-intensity Interval Training on Body Composition of Overweight/obese Female College Students

GONG Tengyun, etal.

（Nantong University, Nantong 226019, Jiangsu, China）

2015年廣東省社科規(guī)劃項目(GD15XTY10)。

龔騰云（1978—），碩士，助理研究員，研究方向：體育法學與教育管理。

汪君民（1975—），博士，副教授，研究方向：運動生理學。