HIIT與MICT訓練對女大學生的減脂效果研究

陳建明，吳大政，蘇美華*

(1.集美大學 體育學院，福建 廈門 361021；2.閩南師范大學 體育學院，福建 漳州 363000)

肥胖是人體內部脂肪蓄積超過正常水平的一種不良體態的代謝紊亂綜合癥，按病因可分為原發性肥胖和繼發性肥胖兩種類型，1985年被世界衛生組織列為慢性病[1]。1985—2014年，中國7～18歲學生肥胖率持續上升，兒童、青少年肥胖大大增加了個體的患病風險，也給社會帶來嚴重的經濟負擔[2]。缺乏鍛煉和不健康的生活飲食方式是肥胖流行的主要原因，運動干預已被確認為防治肥胖的首選方法[3]。降低肥胖率不僅可以提高大學生的身心健康、學習動力與社會適應性，更能降低肥胖相關疾病風險。

通過采用高強度間歇訓練(High Intensity Interval Training，HIIT)與中等強度持續性訓練(Moderate Intensity Continuous Training，MICT)兩種訓練模式對超重女大學生進行鍛煉干預，以期改善肥胖大學生的體質健康狀況，并為健身人群科學有效減脂提供參考依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

實驗通過發布問卷星來公開招募大學生受試者，按照自愿原則，從報名的102人中篩選出BMI值大于25、且符合其他納入標準的女大學生28名，簽署知情同意書來參與本實驗。該受試群體的平均年齡為20.57±1.08歲，平均身高為161.45±3.96 cm，受試對象的納入標準為無運動訓練史、無服用減肥藥史、體脂率≥30%，無哮喘、低血糖、心臟病等心腦血管疾病，且近幾個月體重較為穩定，無運動障礙可以順利完成一次極量運動，所有的研究對象在干預前制定運動心率范圍。通過抽簽將志愿者隨機分成高強度間歇訓練組(HIIT組)和中等強度持續訓練組(MICT組)，每組14人。對在實驗干預中簽到低于3次，體成分測試數據不完整者給予剔除，受試者通過微信群每日打卡飲食情況，踢除運動干預后過度節食以及膳食攝入量較干預前顯著減少者的數據。剩余實驗數據即為本實驗有效數據，其中HIIT組有效數據12人，MICT有效數據12人。如表1所示。受試者隨機分組后，兩組在年齡、身高、體重、體脂率、體脂含量、腰圍及BMI等方面并無顯著差異(P>0.05)。

表1 受試者干預前的一般情況(n=24)(ˉx±s)

1.2 研究方法

1.2.1 運動干預方案

(1)高強度間歇訓練減脂方案

采用Tabata訓練方法，在明確單位時間內燃脂效率最高的訓練編排形式[4]。訓練原則是每個動作盡全力做20秒，休息10秒，重復8輪，共4分鐘。為了保證訓練強度，采用多組循環，重復5組。這里的20秒需要快速和力量完成動作，通過心率手環和RPE測試表監測運動強度，受試者心率在訓練過程中需要達到70%～94% HRmax。對研究對象進行為期4周的HIIT方案，每周3次，分別在周四、周六、周日18:00點開始進行。

表2 HIIT組實驗干預方案

(2)中等強度持續訓練減脂方案

采用標準400 m跑道，受試者佩戴小米心率手環進行中等強度持續勻速有氧跑，每次訓練時間40 min，訓練前均進行3 min慢跑和2 min動態拉伸的準備活動，受試者在訓練過程中需要達到50%～69%HRmax[4]，訓練后同樣進行5 min的靜態拉伸整理活動。受試者進行4周的MICT方案，每周3次，分別在周四、周六、周日18:00開始進行。

1.2.2 實驗指標的測定(1)身體體成分測定

采用體成分測試儀(InBody3.0，韓國) 在運動干預開始前和運動干預結束后分別對受試者進行體成分測定，利用電流通過身體的脂肪和非脂肪組織時阻抗值的差別，進而測量人體電阻來測算人體的組織成分，具有安全、無創的優點，其分析的指標主要包括體重、體脂率、身體脂肪含量、腰圍、肌肉重量等。

(2)最大攝氧量測試

采用美國學者庫伯提出的目前國際上盛行的心血管耐力測驗12 min跑。在400 m標準田徑場，把一圈分為八等分，每段距離為50 m，受試者站在起跑線后，計時員和記圈員發令起跑后受試者盡自己最大能力跑12 min，12 min內的成績即為測驗成績在對照表格距離推算受試者最大攝氧量[5]。

(3)問卷調查法

體育活動愉悅感量表，即《Physical Activity Enjoyment Scale(PACES)》量表是由 Kendzierski & De Carlo于1991年編制的，經過多次修訂和大量實驗驗證，并譯成多種語言版本，是專門測定身體活動中愉悅感狀況的有效量表。該量表共16個條目，其中包含了9項積極條目和7項消極條目，由受試者在運動后根據自身感受進行填寫，量表總分越高其愉悅度越高[6]。量表選項從“非常肯定”至“非常否定”分別記“5”“4”“3”“2”“1”分，其中，第 2、3、5、7、12、13、16 題進行反向計分，量表總分最高分為 80 分，最低 16 分。有漏填項，測謊題第 5 題、第 13 題回答不一致的問卷將作為無效問卷。本實驗通過采用體育活動愉悅感量表分別測試受試者在干預開始前、干預一周后和干預四周后的愉悅感，了解不同運動訓練模式下學生的運動愉悅感。

(4)訪談法

4周干預結束后，同時通過對兩組受試者進行訪談，了解受試者對不同訓練模式的感受和建議。

(5)數理統計法

2 研究結果

2.1 各組體成分的比較

體成分的測量在臨床和基礎研究均具有重要的意義，它能夠監測身體的生長發育情況，為肥胖的診斷、營養狀況的評估以及疾病的預防提供依據[1]。對于減脂人群來說，在體成分的監測下進行科學合理的運動，能夠達到事半功倍的效果。

從表3得出，HIIT組通過4周的運動處方干預后受試者體脂率、體脂肪含量、體重以及BMI值，均非常顯著低于干預前(P<0.01)，但骨骼肌重量在運動干預后顯著高于運動前及腰圍顯著低于運動前(P<0.05)。但MICT組在運動干預后體脂率、體脂肪含量、體重以及BMI值均較運動前有顯著下降(P<0.05)，但腰圍和骨骼肌含量無顯著變化(P>0.05)。總體來看，HIIT組體成分變化優于MICT組。

表3 運動處方干預前后受試者體成分變化指標情況(n=24)(ˉx±s)

2.2 各組最大攝氧量與安靜心率比較

增強心肺耐力是提高大學生體質健康的基礎，最大攝氧量(VO2max)是評價人體有氧工作能力的重要指標，而骨骼肌質量與最大攝氧量呈正相關[7]。研究發現HIIT訓練較傳統持續訓練能夠抑制肌肉分解，降低胰島素抵抗，增強肌肉質量，從而更有效地提高心肺耐力水平[8]。

從表4可看出，在運動干預后，MICT組的最大攝氧量較干預前有顯著提高(P<0.05)，平均提高了約3.8 ml/kg/min，而HIIT組的最大攝氧量較干預前有非常顯著地提高(P<0.01)，平均提高約8.1 ml/kg/min；在安靜心率方面，HIIT組在運動干預后有顯著降低(P<0.05)，而MICT組的安靜心率較運動干預前并無顯著變化。

表4 運動干預前后受試者VO2max與安靜心率變化指標情況(n=24)(ˉx±s)

2.3 各組體育活動愉悅感的比較

體育活動愉悅感是個體繼續參加體育活動及長期堅持運動的一個重要動力因素，體育活動愉悅感的狀況能夠較好地反映學生對該身體活動的適應情況及喜愛情況，也是反映學生體驗活動樂趣的程度[5]。

從表5得出，通過運動前后PACES量表得分的比較發現，訓練1周后，HIIT組的運動后愉悅感有顯著性增加(P<0.05)，而MICT組沒有明顯地改變(P>0.05)，4周后雖然兩組的愉悅感都有提高，但HIIT組得分提高更多(P<0.01)，說明HIIT組相比MICT組在運動過程中或結束后獲得了更加良好的運動體驗和好心情，這對受試者接受長期的減脂訓練有幫助，且更加容易體會到運動的樂趣。

表5 體育活動愉悅感量表統計對比(n=24)(ˉx±s)

3 分析與討論

據統計，近九成大學生減肥半途而廢，72.73%的受訪大學生對自己的體型不滿意，77.78%的受訪者有減肥的經歷或正在減肥，而減肥計劃執行到一半終止的受訪大學生占89.61%，有85.71%的嘗試過節食減肥，而過度的節食減肥會引起心臟功能損害[9]。HIIT在2018年美國運動醫學會全球健身趨勢調查中排名第一，這種訓練模式在世界各地都很流行，對于減脂來說是一種很不錯的方法[10]。

從表3分析可知，兩組肥胖大學生在為期4周的運動處方干預下，體脂肪率、腰圍、身體脂肪含量都比干預前有所下降，說明兩種運動處方均有效，但HIIT實驗組受試者體成分變化效果優于MICT對照組，且HIIT組體脂率、體脂肪含量下降具有非常顯著差異(P<0.01)，說明HIIT訓練對身體脂肪消耗更加高效。加拿大學者Trembla研究發現，HIIT組皮下脂肪厚度比中低強度組下降更加明顯，若將運動中能量消耗考慮在內，HIIT組皮下脂肪下降是中低強度組的9倍[11]。Bahrr的研究中表明中低強度運動后只能額外消耗12～25 kcal的能量，而HIIT運動后可以消耗能量達到180 kcal[12]。本研究中HIIT組腰圍出現顯著下降(P<0.05)，這與王京京等[13]研究結果相符，研究發現HIIT對降低腰圍相比MICT效果更好。本研究還發現HIIT組訓練對受試者骨骼肌的增長有顯著提高(P<0.05)，而MICT組的肌肉量較干預前無顯著變化(P>0.05)。身體肌肉含量的提高可以提高基礎代謝水平，基礎代謝水平占人體總的一天熱量消耗60%～75%，每增加0.5 kg肌肉，身體每天可多消耗50～100 kcal熱量[12]。

從表4分析得出，經過HIIT訓練的肥胖大學生最大攝氧量有非常顯著提高(P<0.01)，Knechtle等人也發現75%VO2max強度時脂肪氧化率明顯高于55%強度時脂肪氧化率[14]，相關研究也顯示HIIT訓練可提高機體的骨骼肌含量和心肺耐力水平[15]。在運動處方干預后，HIIT組與MICT組的安靜心率均有所降低，但HIIT組安靜心率顯著下降具有統計意義(P<0.05)，這可能是由于在高強度間歇訓練中，控制心臟活動的迷走神經緊張性增強，交感神經緊張性減弱，心肌收縮蛋白和肌紅蛋白含量增加，收縮能力強，心肌纖維變得粗大，心室壁變厚實，對提高運動表現能力有積極意義[16]，而本實驗中HIIT組的肌肉量也表現出比干預前顯著增加(P<0.05)。

從表5得知,HIIT組與MICT組相比更可以提高運動愉悅感(P<0.01)，HIIT訓練由于運動強度大，更可以刺激下丘腦-垂體-腎上腺軸和中樞神經系統，增加各種神經遞質和神經營養物質的分泌，且訓練時間短，可以有效抑制長時間運動所帶來的疲勞抑制機制，訓練結束后不會感覺到特別疲憊，增加受試者自信[17]。4周干預結束后，對兩組受試者進行問卷調查，得出以下結論： HIIT組有90%的受試者推薦HIIT減脂課程為公共選修課，認為HIIT訓練不會占用太多時間，受試者當中，90%的受試者認為可以體驗到運動的樂趣與快樂，80%的受試者認為可以提高自律性和生活熱情；而MICT組僅有50%的受試者認為可以持續這種方式堅持鍛煉，但有36%建議作為鍛煉課程開設，30%的受試者可以體驗運動樂趣，60%的受試者認為可提高自己的自律性和生活熱情。可見，HIIT訓練較MICT訓練更受學生的歡迎，更富有樂趣，可持續性更好。

通過此次實驗發現HIIT有以下特點：(1)趣味性，HIIT訓練過程樂趣與挑戰并存，且動作內容編排及組合呈多樣性，團體運動及動感音樂可以激發鍛煉者的愉悅性，而這種愉悅感更有助于養成運動習慣及提高社會適應性。(2)高效性，HIIT每次訓練時間較短，且用較短的時間可以達到長時間持續有氧運動甚至超過持續有氧運動的收益減肥的效果[17]，這對于學業上比較繁忙的大學生人群無疑是個更理想的減脂方法。(3)相對安全性，大部分文獻顯示HIIT訓練是比較安全的，但體質較差的人容易產生心慌、嘔吐、頭暈等癥狀,而HIIT目前研究缺乏系統性，尤其是對不同年齡、性別、個體差異等研究比較薄弱[18]。(4)普適性，HIIT動作簡單易學，不受場地天氣器材限制，有利于肥胖大學生在課余時間反復練習，并教授給其他需要減脂的人群。

4 結論與建議

4.1 結論

(1)HIIT與傳統的MICT模式對肥胖大學生減脂都具有一定的效果，均可提高大學生的體質健康狀態。而HIIT訓練對降低體脂率、腰圍、身體脂肪含量等方面比MICT訓練更加有效果。

(2)HIIT訓練可以提高大學生體育運動愉悅感，在最大攝氧量、安靜心率和肌肉量方面也有明顯地提高，對減脂具有較好的促進效果。

(3)和MICT訓練相比，HIIT訓練更富有運動樂趣和可持續性，更能鼓勵學生積極主動參加體育鍛煉。

4.2 建議

(1)在全民健身政策的支持下和學校的合理規劃安排下，抓住新機遇，展現新作為，在高校大力推廣體育文化建設，普及HIIT健身訓練方法和運動營養學知識，開設HIIT減脂訓練選修課程，依據不同大學生的需求，幫助更多高校肥胖大學生高效科學健康地減脂。

(2)建議高校在完成定期體測的同時, 要加強對測驗數據的分析, 從而針對學生的不同體質特征采取不同的體育教學路徑, 積極采取行動,普及運動營養學知識，在科學鍛煉和健康飲食方面雙管齊下，一定程度上解決大學生肥胖率增長問題。