高強度間歇訓練與中等強度持續運動對超重／肥胖青年女性人群干預效果比較的Meta分析

牛銀濤，朱美英，汪宇峰，沈夢英

肥胖一直以來都是影響個體健康的重要因素。個體的肥胖程度與代謝綜合征、2型糖尿病、心血管疾病、癌癥和關節炎等多種慢性疾病有著十分密切的關系［1］。近年來肥胖的人數不斷增加，與男性的肥胖人數相比，越來越多的女性出現肥胖或極端肥胖的現象［2］。青年女性正是青春期和向成年期的過渡的關鍵時期，有效的體重管理策略對于建立終生良好的生活習慣和技能至關重要［3］。

在眾多解決肥胖問題的策略中，最常見的是有規律的身體活動。研究顯示中等強度持續有氧運動（MICT）是一種有效的訓練策略，可以減輕體重，改善心肺功能，調節血糖和胰島素水平，從而潛在地改變2型糖尿病和代謝類疾病的危險因素［4］。但在實踐過程中，減肥者尤其是女性往往因有氧運動的時間較長、運動缺乏動機和自身肥胖的程度等原因很難堅持［5，6］。研究顯示高強度間歇訓練（HIIT）對時間的要求更少，且具有間歇性、重復性、短暫性、高強度性并以主動恢復為主要特點。與MICT相比，更有利于制定時間效率高的生活方式干預策略用以控制肥胖相關的并發癥［7］。對非肥胖成年人群的研究顯示，HIIT能顯著提高最大攝氧量、脂肪氧化、血糖控制和運動能力和健康狀況［2，8］。但有一些研究顯示，HIIT和MICT對超重和肥胖青年女性的體重、BMI、脂肪量以及體脂率四項指標的降低程度無顯著差異［9］，且對于低密度脂蛋白和高密度脂蛋白等指標干預效果也存在不一致的結論［10，11］。

綜上，現有的Meta分析采用HIIT和MICT的對比研究大多針對整個肥胖／超重人群，極少對人群進行細分，本研究聚焦于肥胖／超重青年女性人群。目前研究者對于HIIT和MICT對肥胖／超重人群干預效果的研究結果仍存在爭議，MICT能否被取代值得研究者進一步探討。因此，本研究將采用Meta分析綜合評定兩種運動方式對肥胖／超重青年女性體成分、心肺功能、心血管機能和體脂（以腹部內臟脂肪量為主）等指標的影響。研究結果將為肥胖／超重青年女性運動減肥干預提供理論依據。

1 研究方法

1.1 檢索策略

文獻檢索策略嚴格按照PICOS原則進行。檢索的中文數據庫有中國生物醫學文獻（CBM）、中國知網（CNKI）、萬方和維普數據庫，英文電子數據庫是PubMed、Embase和Cochrane library，檢索詞為“高強度間歇訓練”、“High－intensity interval training”、“肥胖”、“超重”、“Obesity”和“Body Fat Distribution”等，檢索時間為建庫至2020年2月，并通過相關文獻的參考文獻補充檢索。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）研究類型：臨床隨機對照試驗（RCT）；（2）研究對象：健康青年女性，且滿足BF%＞30%或BMI＞25kg／m2；受試者基線水平無統計學差異；（3）干預措施為HIIT，對照措施為MICT；（4）結局指標：體成分（體重、體脂百分比、腰臀比和BMI）、心肺功能（最大攝氧量）、心血管機能（甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、血糖）、體脂（全身脂肪量、腹部內臟脂肪面積、腹部皮下脂肪面積）。

排除標準：（1）不符合納入標準中任何一條的；（2）無法獲取全文；（3）文獻中結局指標過少；（4）結合抗阻訓練、飲食等等其他手段聯合干預；（5）研究數據重復報到。

1.3 文獻篩選與質量評估

文獻篩選和質量評估由兩名研究者分別獨立完成，將所得結果進行校對并討論，意見不同時由第三研究者裁定。本文質量評估采用Cochrance風險偏倚評價工具，評價內容包括：隨機分配方法、分配方案隱蔽、盲法（單盲和雙盲）、結果數據的完整性、選擇性報告研究結果和其他偏倚來源。對納入的文獻進行低風險、不清楚和高風險的評估［12］。

1.4 數據提取

由兩名研究者通過全文閱讀分別進行數據提取，并進行校對和分析討論，意見不同時由第三研究者裁定。所提取的數據有：作者、年份、樣本量、樣本年齡、干預方案、試驗周期，干預頻率、結局指標等。

1.5 統計學分析

使用Review Manager 5.3和Stata 15.1對提取的數據進行Meta分析，數據為連續型變量故采用均值差（Mean Different，MD）和標準化均值差（Standardized Mean Difference，SMD）進行統計分析。異質性檢驗采用Q檢驗和I2統計量：滿足P≥0.1且I2＜50%則無明顯異質性，選用固定效應模型；滿足≥50%且P＜0.1則有異質性，選用隨機效應模型并進行敏感性分析，異質性較低時重新選用固定效應模型。發表偏倚檢驗采用Egger法。

2 結果

2.1 文獻篩選與納入

經檢索獲得相關文獻986篇，而后通過篩選最終納入文獻15篇。詳細篩選過程見圖一。共納入446名超重／肥胖青年女性，其中HIIT為228名，MICT為218名。納入文獻基本特征見表1。

表1 納入文獻基本特征

圖一 文獻納入流程

2.2 質量評估結果

15篇文獻均采用隨機分配法，其中3篇采用了盲法，所有數據都具有完整性，沒有選擇性報告研究結果，且無其他偏倚來源（見圖二）。

圖二 納入文獻風險偏倚

2.3 Meta分析結果

2.3.1 HIIT與MICT對超重／肥胖青年女性體成分的干預效果

本研究采用的體成分結局指標有BM（15篇）、BF%（14篇）、BMI（7篇）與WHR（4篇）。異質性分析顯示，BM（I2＝0%，P＝1.00）、BF%（I2＝0%，P＝0.66）、BMI（I2＝0%，P＝1.00）、WHR（I2＝44%，P＝0.15）納入的文獻均具有較低異質性。為了保證研究的準確性和穩定性，進一步敏感性分析顯示本研究具有較好穩定性，選用固定效應進行Meta分析。

固定效應分析結果顯示，與MICT相比，HIIT顯著降低了BF%［MD＝－0.84，95%CI：（－1.29，－0.39），P＝0.0003］；一定程度降低了BM［MD＝－0.98，95%CI（－2.34，0.38），P＝0.16］和BMI［MD＝－0.30，95%CI（－0.88，0.27），P＝0.30］，但差異不具有統計學意義。兩種干預措施在WHR［MD＝0，95%CI（－0.01，0.01），P＝0.73］上干預效果無顯著意義（見圖三）。發表偏倚檢驗：BM（P＝0.053）、BF%（P＝0.657）、BMI（P＝0.272）和WHR（P＝0.319）納入研究均無明顯的發表偏倚。

圖三 HIIT和MICT對超重／肥胖青年女性BM／BF／BMI／WHR的影響

2.3.2 HIIT與MICT對超重／肥胖青年女性體脂的干預效果

肥胖根據脂肪分布部位的不同分為向心型和離心型肥胖，而向心型肥胖俗稱腹部肥胖，主要是由于內臟脂肪堆積過多造成，容易導致2型糖尿病、高血壓、冠心病等慢性疾病的產生［19］，故本研究采用TFM（7篇）、ASFA（6篇）和AVFA（6篇）作為評價改善體脂情況的指標。異質性分析，TFM（I2＝0%，P＝0.98），ASFA中（I2＝0%，P＝0.50），AVFA中（I2＝0%，P＝1.00），表明納入文獻有較低異質性，且敏感性分析結果有較好穩定性，故采用固定效應進行Meta分析。結果顯示，HIIT在降低TFM［MD＝－0.48，95%CI（－1.63，0.66），P＝0.41］和AVFA［MD＝－2.25，95%CI（－6.70，2.21），P＝0.32］一定程度上優于MICT，但不具有統計學差異。MICT在降低ASFA［MD＝3.25，95%CI（－9.69，16.18），P＝0.62］的干預效果一定程度上優于HIIT，也不具有統計學差異（見圖四）。發表偏倚檢驗：TFM（P＝0.496）、ASFA（P＝0.851）和AVFA（P＝0.855）納入研究均無明顯的發表偏倚。

圖四 HIIT和MICT對超重／肥胖青年女性TFM／ASFA／AVFA的影響

2.3.3 HIIT與MICT對超重／肥胖青年女性心肺功能的干預效果

VO2max是評價心肺功能的經典指標，也是HIIT干預中最常用于評價心肺功能的指標［25］，故本研究采用VO2max作為檢驗心肺功能變化的指標。共納入文獻11篇，納入文獻有較低異質性（I2＝0%，P＝0.88），且敏感性分析結果有較好穩定性，故采用固定效應進行Meta分析。結果顯示，HIIT在提升VO2max［MD＝1.29，95%CI（0.52，2.05）P＝0.001］上顯著優于MICT（見圖五）。發表偏倚檢驗：VO2max（P＝0.104）納入研究均無明顯的發表偏倚。

圖五 HIIT和MICT對超重／肥胖青年女性VO2max的影響

2.3.4 HIIT與MICT對超重／肥胖青年女性心血管機能的干預效果

肥胖／超重人群會因脂肪含量過高而引起糖脂代謝異常，致使血液循環受阻，回心血量減少，長時間的供血不足極易導致高血脂、心肌梗死等心血管疾病的發生，故GLU、TC、TG、HDL、LDL等被作為評估健康風險血液指標的補充［26］。本研究采用GLU（8篇）、TC（7篇）、TG（6篇）、HDL（6篇）和LDL（6篇）來評價心血管機能的改善效果。異質性分析，GLU（I2＝69%，P＜0.002）、TC（I2＝68%，P＝0.004）、TG（I2＝52%，P＝0.06）、LDL（I2＝72%，P＝0.003）和HDL（I2＝57%，P＝0.04）均存在較大異質性。分別進行敏感性分析，結果顯示，GLU（I2＝40%，P＝0.12）、TC（I2＝0%，P＝0.49）、TG（I2＝13%，P＝0.33）、LDL（I2＝0%，P＝0.64）與HDL（I2＝31%，P＝0.21）均存在較小異質性，故采用固定效應進行Meta分析。結果顯示，與MICT相比，HIIT可以顯著降低TC［MD＝－0.22，95%CI（－0.40，－0.05），P＝0.01］；一定程度上可以降低TG［MD＝－0.03，95%CI（－0.09，0.02），P＝0.23］、GLU［MD＝0.02，95%CI（－0.07，0.12），P＝0.62］和LDL［MD＝－0.11，95%CI（－0.26，0.04），P＝0.16］，不具有統計學差異。MICT在提升HDL［MD＝－0.15，95%CI（－0.88，－0.08），P＝0.001］上顯著優于HIIT，具有統計學差異（見圖六）。發表偏倚檢驗：GLU（P＝0.107）、TG（P＝0.712）、TC（P＝0.903）、HDL（P＝0.380）與LDL（P＝0.068）納入研究均無明顯的發表偏倚。

圖六 HIIT和MICT對超重／肥胖青年女性GLU／TC／TG／HDL／LDL的影響

3 討論

近年來，超重／肥胖的女性比男性逐年增多，除了增加常見的心血管和代謝性疾病風險外，也會導致女性患癌癥（乳腺癌和結腸癌）、抑郁癥和睡眠障礙等［27］。HIIT和MICT對青年女性超重／肥胖均有良好的干預效果，MICT通常只會減少絕經后婦女最小的脂肪含量，而不會增加瘦體重，而HIIT干預可有效地解決此問題［28］。對于這兩種干預方式喜好的調查結果顯示，HIIT比MICT更容易使人愉快并易被接受［29］。這可能與MICT運動時間較長，運動節奏單調有關［25］。為深入了解超重／肥胖青年女性在HIIT和MICT兩種干預措施的效果，本研究對比分析了體成分、心肺功能、體脂和心血管機能指標的變化。結果發現，HIIT在改善BF%、VO2max和TC的效果上顯著優于MICT，MICT在改善HDL的效果上顯著優于HIIT，而體成分、體脂和心血管機能等指標在兩種干預措施的效果相似。高思垚［29］研究顯示HIIT在改善BF%和VO2max方面顯著優于MICT；朱顯貴［30］也發現兩種干預措施均能降低腹部內臟脂肪；曹甍［11］在對肥胖兒童體成分和心血管機能進行比較時發現，HIIT在改善GLU、TC、HDL與LDL指標上顯著優于MICT，這與本研究基本吻合，考慮到干預對象、訓練方式、干預的頻率和周期等因素，兩種干預措施的比較仍需進一步探討。

對于體成分指標，HIIT僅在BF%的干預效果顯著優于MICT，在BM、BMI和WHR上并無差異，HIIT整體上對體成分有較好的干預效果。多數研究均顯示HIIT在降低BF%效果更好［16－19］。運動中的脂肪代謝使BF%和腰臀部位脂肪含量發生減低，二型肌纖維的選擇肥大增加了瘦體重的質量，降低BMI，從而改善體成分。潛在的機制可能是HIIT能更好地使體內的糖大量消耗，促進脂肪代謝，引起快肌纖維選擇性肥大、肌肉蛋白質含量減少、運動后食欲減低或刺激兒茶酚胺類激素分泌等［11，31，32］，進而改善了體成分。

研究顯示兩種干預措施對超重／肥胖青年女性體脂均有一定的改善效果。與MICT相比，HIIT對腹部內臟、腹部皮下部分面積與TFM的質量的減脂效率更高［33，34］。但也有報告指出個體的運動量與HIIT導致的內臟脂肪減少之間缺乏劑量效應［35，36］，這提示對于超重／肥胖青年女性，更可能是運動強度通過間歇運動來改變相關的內臟脂肪儲存方式。HIIT運動中的相關能量消耗提高了運動后代謝率，相對MICT，HIIT的可調節性較強，使脂肪酸的動員加強，從而加快了身體脂肪的消耗，但潛在機制仍需進一步探討。

心肺功能、心血管機能與心血管健康有著密不可分的聯系。兩種干預措施對這些指標有一定差異，但是整體上HIIT的改善效果要優于MICT，尤其是VO2max。Frimpong［37］也提出HIIT與MICT對于血脂、空腹血糖、胰島素水平和血壓在內的各項健康指標均有益處。趙廣高［25］指出HIIT在提高VO2max顯著優于MICT。Clark［38］也證明HIIT可顯著提高最大攝氧量、增強脂肪氧化、血糖控制和運動能力，促進個體健康。潛在的機制可能是HIIT能維持或增加心肌的氧供應，減少心肌工作耗氧量，從而改善心肌的血液灌注和分布，通過增加高密度脂蛋白／低密度脂蛋白比值、改善糖代謝、增加胰島素敏感性、減少血小板聚集性、增加纖溶酶活性等變化，提高抗動脈粥樣硬化能力，從而提高人體的機能水平，促進健康［11，31，39］。

4 結論與建議

高強度間歇訓練能顯著降低體成分中體脂百分比、血液中的總膽固醇C和提高心肺功能；中等強度持續運動能顯著提升血液中的高密度脂蛋白?？紤]高強度間歇訓練的時效性和青年女性缺乏動機、意志力不足等個性特點，本研究建議對超重／肥胖青年女性采用高強度間歇訓練的干預方式進行減重減肥。