高強度間歇訓練對肥胖成人身體成分影響的meta分析

彭 旭，諶曉安

高強度間歇訓練對肥胖成人身體成分影響的meta分析

彭 旭，諶曉安

吉首大學體育科學學院，湖南 吉首，416000。

：本文旨在系統客觀地評價高強度間歇訓練（HIIT）對肥胖成人身體成分的影響，并找出對訓練效果的影響因素。：計算機檢索數據庫（中國知網、萬方、Web of science 、PubMed、Springer link等），檢索年限從2008年1月-2018年4月30日所有公開發表的文獻，檢索關于HIIT對肥胖成人身體成分影響的隨機對照試驗（RCT）。兩名研究員按照納入排除標準分別獨立的對文章進行篩選，對滿足納入排除標準的文獻運用PEDro量表進行方法學質量評價及數據提取，CMA2.0軟件進行分析。：共納入6個RCT（隨機對照試驗），114名研究對象，PEDro 量表評分為4-9分（平均得分為5.8分），meta結果顯示，HIIT能降低肥胖成人的體脂率（MD= -0.91，95%CI=（-1.76，-0.06），P=0.035）；HIIT對降低肥胖成人的體重、體重指數、腰圍沒有統計學意義。：HIIT能有效降低肥胖成人的體脂率，建議想要減脂的肥胖人群可以采用時效性較高的高強度間歇訓練。

高強度間歇訓練（HIIT）；肥胖成人；身體成分；減脂；meta分析

諸多研究證明肥胖是導致心血管、骨關節病、糖尿病等代謝性疾病的重要危險因素。身體缺乏運動是導致肥胖的主要因素，低體適能也是導致死亡的獨立危險因素。運動訓練是減重并促進健康的有效策略[1]。世界衛生組織（WHO）建議健康的成年人每周要達到至少150min的中等強度訓練或者至少75min的高強度訓練[2]。但是大多數的肥胖者都因為缺乏動機、時間及身體的局限等原因未能達到足夠的運動量[3-6]。HIIT是一項相較于低中等強度的傳統運動訓練而言極具時效性的運動訓練。HIIT是運動強度達到最大強度的80%以上，持續時間為30s的短時間高強度訓練與休息時間或1-5min的低強度運動交替的重復訓練的方式。HIIT能有效地提高心肺適能以及胰島素敏感性[7-8]。有研究表明傳統的中等強度持續訓練能提高脂肪氧化，而HIIT能在短時間內提高脂肪氧化達到同樣或者更好的減重作用，并而且HIIT能更好地激發肥胖者的運動參與過程的愉悅性。目前有大量HIIT對不同人群的生理生化指標影響的研究，而meta分析很少。本文旨在系統性客觀地評價HIIT對肥胖成人體重（body mass/weight）、體脂率（fat%）、體重指數（BMI）、腰圍（WC）等指標的影響。

1 方 法

1.1 檢索方法

由本文第一作者對外文數據庫（Springer link、PubMed、web of science）和中文數據庫（中國知網、萬方數據庫等）進行檢索。檢索年限從2008年1月-2018年4月30日所有公開發表的文獻。3組英文關鍵詞交叉檢索（1）HIIT、HIT或高強度間歇性訓練；（2）body mass、BMI、fat%、WC或體重、體重指數、體脂率、腰圍等；（3）adults或成人、成年男性、成年女性。文獻追溯根據檢索到的文獻或綜述中所列出的相關參考文獻，并對其進行追溯查找。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）研究設計為RCT（隨機對照試驗）；（2）實驗干預至少有1項干預措施為HIIT；（3）研究對象大于18歲、小于60歲；（4）結局指標含有一個及以上指標（body mass、BMI、fat%、WC或體重、體重指數、體脂率等）；（5）無性別限制；（6）無心血管、糖尿病、呼吸系統性等慢性疾病的肥胖者。

排除標準：（1）未公開發表的文獻、書籍章節、綜述性文獻；（2）自身對照試驗；（3）重復、質量差的文獻（4）實驗數據描述不清楚，不能算出結局指標的平均數和標準差。

由第一作者根據納入排除標準進行初篩，先閱讀標題和摘要刪除明顯不相關、重復的文章。再由兩名研究員（彭旭等）分別獨立地對初步納入的文章進行全文閱讀及評估，篩選出合格的文獻。對有爭議的文獻通過與第三名研究員共同討論決定是否納入。

1.3 方法學質量評估

對納入meta分析的研究文獻進行方法學質量評估，運用修正過的PEDro 10項量表[9-11]主要從受試者納入條件、隨機化、分配隱蔽性、相似基線、評估者致盲、大于85%的保留率、意向治療分析原則、組間比較、點測量與變異測量值和孤立HIIT干預這10個方面進行評估。Maher等[12]認為第1項受試者納入條件不作為得分項，故本量表滿分是9分。

1.4 數據提取與合并

對納入的研究文獻進行資料提取，2名研究員自制提取表格，分別獨立提取文獻資料，并交叉核對。表1包含了所有納入文獻（RCT）的資料提取信息。提取內容包括4個方面；（1）一般資料：第一作者、發表年限、實驗地區、發表語種；（2）研究對象特征：樣本量、損耗率、健康水平、性別比、平均年齡、平均BMI（體重指數）：（3）干預方案：實驗組與對照組的訓練項目、時間、強度、頻率、持續周期、總訓練時間、干預完成率：（4）結局指標：體重、體重指數（BMI）、體脂率、腰圍。

通過軟件CMA2.0（comprehensive meta-analysis version 2.0 Biostat, Englewood, NJ, USA）合并納入研究的結局指標，結局指標選取均值、標準差和樣本量進行定量分析。結局指標均選取加權均數差（MD）以及95%CI反映HIIT干預肥胖成人身體成分的效果以及置信區間。通過I2（<25%低異質性，<50%中度異質性，<75%高度異質性），Q值，值檢驗異質性（Q值越大其對應的值越小，當<0.10時研究間存在異質性），根據異質性選取效應模型。通過亞組分析（實驗周期、實驗對象年齡、研究地點、對照組類型）對其異質性進行探討。通過 Egger法檢驗發表性偏倚，Egger法對發表偏倚的檢測統計量為截距a對應的t值以及值，并通過其95%CI是否包含0判斷其是否有發表偏倚。若截距a對應< 0.05或95%CI不包含0，則表示有發表偏倚；反之，提示無發表偏倚。

2 結 果

2.1 文獻檢索與篩選

從各數據庫以及其他途徑共檢索到875篇文獻，剔除重復文章后有741篇。再次通過篩選作者、發表年限、文章標題、摘要剔除不相關文章后為148篇。通過閱讀14篇文獻全文，剔除不符合納入排除標準的8篇文章，最終只有6篇隨機對照實驗被納入meta分析，且這6篇文章均是來自于國外。

2.2 納入RCT研究的基本特征

研究的發表年限從2012-2018年，研究的樣本總量為114名研究對象，平均年齡從20.8-39.0。發展中國家的研究有4篇，發達國家較少。實驗組干預方式分別為功率自行車、拳擊或跑臺等，對照組類型為中等強度持續訓練或不做處理對照組。研究的干預周期分別為8周[14,17-18]、12周[15-16,19]，頻率分別為3次/周[14,17,18,19]和4次/周[15,16]，運動強度從50%-95%HRmax[14,16,17,19]，重復次數分別為3、4、10、15次[14-17]，間歇時間為1分鐘[14-15]，單次運動時間為1、2、3/4分鐘[14-17]。僅有一篇文章報導了79%的HIIT干預遵從率，有兩名受試者在實驗干預過程中受傷[15]。6個研究中的身體成分指標（體重、BMI、體脂率、腰圍）的測量均采用了標準科學的方法測量。

表1 納入研究的基本特征

注：1=體重（Body Weight,BW（kg）） 2=體脂率（Percent Body Fat，Fat%） 3=體重指數（Body Mass Index，BMI（kg/m2）） 4=腰圍（waist circumstance，WC（cm）） 5=腰臀比（Waist-to-Hip Ratio，WHR）

HIIT=高強度間歇訓練； CG=對照組 HRmax=最大心率 VO2max=最大攝氧量 1RM=一次重復最大值 THR=靶心率 NR=沒有報導

圖1

2.3 隨機對照實驗的方法學質量評價

表2中6篇納入研究的方法學質量評分為4-9分，平均得分5.8分。嚴格的來說，雙盲RCT（隨機對照試驗）是最可靠的研究。但是由于現實問題，在干預期間很難對研究對象和實施治療的治療師全部設盲，所以本文沒有應用這兩項對文獻進行質量評估。值得注意的是僅有一篇文獻采用了分配隱藏[14]，評估者致盲[14]。2篇文獻達到了85%置信區間[13,14]，2篇文獻對未按分配方案接受治療的受試者采用了意向治療分析原則[13,14]。僅有2篇文獻報導了損耗率分別為0%、16.67%[13,14]。無數據缺失的文獻。

表2 PEDro量表評分

說明：條目1=受試者的納入條件有具體說明；條目2=受試者被隨機分配到各組；條目3=分配方式是隱藏的；條目4=就最重要的預后指標而言，各組基線相似；條目5=評估者實施盲法；條目6=85%以上的人進行至少一項主要結果的測量；條目7=意向治療分析原則；條目8=至少一項主要結果的組間統計結果作出報告；條目9=提供至少一項主要結果的點估計值和變異估計值；條目10=孤立HIIT干預；1=詳細描述；0=沒有詳細描述；NA=未報到

2.4 Meta分析結果

2.4.1 HIIT對肥胖成人fat%的影響 對于納入研究間的fat%采用加權均數差（MD）作為效應量，其中有4個研究的結局指標被納入[13,14,16,17]，比較了對照組與實驗組干預后fat%的差異，結果顯示其異質性為中度異質性（Q=5.62，=0.132<0.10，I2= 46.61%）選擇固定效應模型進行分析，（MD = - 0.91，95%CI= -1.76，-0.06，=0.035）提示著其差異有統計學意義，說明相較于對照組，HIIT更能降低肥胖成人fat%。為了探究其異質性的來源，以實驗周期、研究地點、實驗對象年齡、對照組類型進行分組（表3）。實驗周期為12周，實驗對象年齡大于30歲，實驗地點為發達國家、對照組類型為 Control組無異質性差異，差異來源于另幾個文獻，實驗周期為8周的組別結果顯示肥胖成人的fat%降低，存在異質性，但其差異沒有統計學意義。且每個亞組MD的值均＞0.05，提示其差異沒有統計學意義。Egger法檢驗時截距（>0.05，95%CI= - 3.69 ，1.27）表明不存在發表偏倚。

圖2 HIIT對肥胖成人fat%影響的森林圖

表3 影響HIIT對肥胖成人fat%效果的亞組分析

2.4.2 HIIT對肥胖成人腰圍（WC）的影響 有4個研究的結局指標被納入[13，14，15，18]，比較了干預后實驗組和對照組的WC差異，從圖3meta分析結果可知其異質性為高度異質性（Q=29.15，=0.00，I2=89.70%）選擇隨機效應模型進行分析，（MD= - 6.23，95%CI= - 14.21，1.74，=0.13）提示其差異沒有統計學意義。為了探究其異質性來源，從表4可知，實驗周期為12周、實驗對象年齡≤30歲、實驗地點在發展中國家的亞組能使腰圍顯著降低，其存在很大的異質性，但其MD的＞0.05，其差異沒有統計學意義。剩下的幾個研究不存在異質性，＞0.05，其差異沒有統計學意義。對照組類型為 Control組的異質性為0%，MD的值=0.00 說明對照組為不作處理組相較于MICT組顯著降低腰圍，其異質性來源于其他。通過 Egger法檢驗發表性偏倚，而截距（>0.05，95%CI=-1.35，6.50）表明不存在發表偏倚。

圖3 HIIT對肥胖成人WC影響的森林圖

表4 影響HIIT對肥胖成人WC效果的亞組分析

2.4.3 HIIT對肥胖成人體重的影響 比較了被納入的6個研究干預后實驗組對照組結局指標的差異，從圖4meta分析結果可知其異質性為低異質性（Q=2.21，=0.82，I2=0.00%）選擇固定效應模型進行分析，（MD= - 1.73，95%CI= - 4.02 ，0.56，= 0.14）提示其差異沒有統計學意義。通過 Egger法檢驗發表性偏倚，而截距（<0.05，95%CI= - 1.66，- 0.21）表明存在發表偏倚。

圖4 HIIT對肥胖成人體重影響的森林圖

2.4.4 HIIT對肥胖成人體重指數（BMI）的影響 被納入的6個研究，通過對比干預后實驗組對照組結局指標的差異，從圖5meta分析結果可知其異質性為低異質性（Q=2.19，=0.82，I2=0.00%）選擇固定效應模型進行分析，（MD= - 0.43，95%CI= - 1.17，0.30，= 0.25）提示其差異沒有統計學意義。通過Egger法檢驗發表性偏倚，而截距（>0.05，95%CI= - 2.01，0.00）表明不存在發表偏倚。

圖5 HIIT對肥胖成人體重指數影響的森林圖

3 討 論

本文通過meta分析得出HIIT能顯著降低肥胖成人的體脂率（MD= - 0.91，95%CI= -1.76 ，-0.06，=0.035），說明了高強度間歇訓練對脂肪氧化的直接影響，這一發現與Theel[19]等meta分析研究一致認為相較于傳統運動方式，HIIT對降低體脂率更有優勢（MD -1.69，95%CI= -3.10，-0.27，=0.02，I2=30%）。林堅[28]等實驗對在校36名肥胖女大學生進行高強度間歇訓練與對照組的干預措施，實驗后高強度間歇訓練體脂百分比小于對照組（<0.05），說明HIIT更能降低肥胖女大學生體脂含量。Cheema[14]等實驗發現通過對腹部肥胖成人進行高強度間歇訓練與中等強度間歇訓練的比較，發現高強度間歇訓練更能降低體脂率（=0.047）。HIIT能降低肥胖成人體脂率的機制可能是：（1）高強度間歇性訓練（HIIT)，是一種短時間內進行全力、快速、爆發式鍛煉的一種訓練技術。這種技術讓你在短期內心率提高并且加速磷酸原供能系統功能及糖酵解供能系統的消耗；（2）高強度鍛煉有嚴格的不充分間歇時間，導致你的身體在恢復期間需要更多氧氣，導致運動后過量耗氧，然燒更多能量；（3）在這種高強度、間歇不充分的訓練下充分調動氧運輸系統，糖原加速消耗，促進脂肪氧化分解供能。這也就是為什么相對于普通有氧訓練和穩定狀態鍛煉，高強度鍛煉將會幫助你燃燒更多脂肪和卡路里，加速代謝的原因。

研究結果中HIIT對肥胖成人的體重指數（MD= - 0.43，95%CI= - 1.17，0.30，= 0.25）、體重（MD = - 1.73，95%CI= - 4.02，0.56，= 0.14）、腰圍（MD = - 6.23，95%CI= -14.21，1.74，= 0.13）均無顯著性差異。分析原因可能是因為目前的meta分析中，對比高強度間歇訓練和持續訓練對體重、體重指數、腰圍的影響上并沒有顯著性差異，由于高強度間歇訓練增加了肌肉的重量從而對體重指數、體重無顯著性影響。也可能缺乏科學的運動處方導致HIIT的影響效果不明顯，這個可以通過無飲食干預來解釋，Scott等[27]的肥胖哮喘患者的隨機對照試驗中，10周后的飲食干預或運動干預或者飲食運動聯合干預的患者，僅接受飲食干預或飲食運動聯合干預的的患者體重減輕具有統計學意義，這項研究強調在運動定點飲食干預的重要性。然而此次薈萃分析中以飲食作為干預被排除在外，因為本文旨在研究HIIT對結局指標的影響效應。

HIIT對肥胖成人的體重指數、體重呈低異質性，說明HIIT對肥胖成人體重指數、體重影響的結果同質性較高，因而不用進行異質性來源的探討。但結果顯示對體脂率和腰圍的影響分別呈中度和高度異質性，通過異質性來源的探討得出實驗周期、實驗對象年齡、研究地點對研究結果均無統計學意義，值得注意的是對照組類型為 Control組（MD= -12.50，95%CI= -12.69，-12.31，I2=0.00，=0.00），說明不作處理對照組比MICT對照組更能降低腰圍，不經常運動的肥胖成人通過HIIT能顯著降低腰圍，但也有可能僅有一篇文章被納入不作處理的對照組亞組，文獻數量較少從而影響亞組分析結果，還需更多的高質量研究進行驗證。

通過 Egger法檢驗發表性偏倚，HIIT對肥胖成人的體脂率、腰圍、體重指數不存在發表性偏倚，說明納入的文獻質量較高。僅有HIIT對肥胖成人體重影響的截距（<0.05，95%CI= - 1.66，-0.21）表明存在發表偏倚，而發表偏倚并不是漏斗圖不對稱的唯一原因。除發表偏倚外，導致漏斗圖不對稱的原因可能是納入文獻的質量較低，樣本量較少，研究結果存在異質性。

研究的局限性與啟示：（1）進行合并分析的高質量文獻較少，增加了研究的異質性，導致了meta結果的偏倚，影響了訓練效果影響因子的探索；（2）由于HIIT干預方案以及對照組處理措施不盡相同、研究地點不一樣，對指標的測量方式不一樣導致結果的偏倚。

4 結 論

HIIT能顯著降低肥胖成人的體脂率，對肥胖成人的體重、體重指數、腰圍沒有統計學意義。需要更多的高質量研究進行驗證與拓展。建議想要減脂的肥胖成人可以采用這種時效性較高的高強度間歇訓練。

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Effects of High-intensity Interval Training on Body Composition in Obese Adults: A meta-Analysis

PENG Xu, CHEN Xiaoan

Physical Education Institute of Jishou University, Jishou Hunan, 416000, China.

:to evaluate the effect of HIIT on body composition in obese adults,and to identify potential moderators of training effects.:Six database(CNKI,Wanfang,Web of Science,PubMed,Springer Link )were searched.Randomized controlled trails(RCTs) about the effects of HIIT on body composition.Two independent reviewers screened eligible studies based on the inclusion and exclusion criteria,extract data and assessed methodological quality of the RCTs.:Six RCTs with 114 subjects were included for meta-analysis,PEDro scores ranged from 4 to 9 points (means=5.8).The study results (MD=-0.91,95%CI=(-1.76,-0.06),=0.035)showed that HIIT had significantly positive effects on fat% in obese adults but HIIT had no statistically significant on reducing body weight,body mass index and waist circumference.: HIIT has significantly positive effects on fat% in obese adults.High-intensity interval training(HIIT) is a feasible and efficacious strategy for people who want to lose fat.

High-intensity interval training (HIIT); Obese adults; Body composition; Lose fat; Meta-analysis

G804.32

A

1007―6891（2019）04―0040―07

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.04.10

2019-04-10

2019-05-10

《武陵山片區體育運動與健康促進研究生培養創新基地》（JDTY201704）；《吉首大學人文社會科學研究項目》（18SKY62）。