劉洪富劉忠民王常敏
摘要:目的:通過(guò)比較高強(qiáng)度間歇和中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練兩組運(yùn)動(dòng)干預(yù),初步探討高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的減肥效果。方法:選取40名青年肥胖女性隨機(jī)分成兩組,分別進(jìn)行12周的干預(yù)。試驗(yàn)前后分別對(duì)身體形態(tài)、成分、肺活量以及血液等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果:相同耗能量,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可以降低青年肥胖女性腹部?jī)?nèi)臟脂肪含量(P < 0.01),而中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(P > 0.05)卻無(wú)此效果;高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練均可減少腹部皮下脂肪,降低腰臀比,但前者效果更明顯;其他身體指標(biāo)例如體重、fat%和BMI等兩組運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果無(wú)顯著性差異。結(jié)論:高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)肥胖青年女性有較好的減肥效果。
關(guān)鍵詞:高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練;中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練;肥胖;減肥
中圖分類號(hào):G804.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-2076(2016)06-0095-04
肥胖已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問(wèn)題,近幾年來(lái)我國(guó)肥胖率增長(zhǎng)迅速,大量研究表明肥胖與多種慢性疾病的發(fā)生,如高血壓和糖尿病等密切相關(guān)[1]。因此越來(lái)越多的肥胖人群開(kāi)始減肥,而肥胖癥的發(fā)生與遺傳因素、飲食習(xí)慣、體力活動(dòng)等有關(guān),運(yùn)動(dòng)是一種很好的減肥方式,并不是任何運(yùn)動(dòng)都可以減肥,所以要選擇一個(gè)合適的運(yùn)動(dòng)方式。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的確定是運(yùn)動(dòng)減肥安全和有效的根本保證[2]。
目前對(duì)高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練(High intensity interval training,HIIT)并沒(méi)有嚴(yán)格的定義,一般指幾組運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為力竭或高于90%最大攝氧量,在兩組之間有適當(dāng)?shù)拈g歇,并且在間歇期間可以進(jìn)行中低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)或者是完全休息,總運(yùn)動(dòng)時(shí)間短[3]。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為中低強(qiáng)度的長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)(Moderate intensity continuous training,MCT),可以有效的地促進(jìn)減脂減重,高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)主要消耗的能源物質(zhì)是糖類而不是脂肪,所以不被人們認(rèn)為可以作為一種有效的減肥方法。但是中低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間久,動(dòng)作單一,對(duì)于大多數(shù)肥胖人群很難堅(jiān)持。因此,近些年來(lái),越來(lái)越多的研究者圍繞高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)展開(kāi)系統(tǒng)研究。
對(duì)于肥胖人群間歇訓(xùn)練是一種有效的易于堅(jiān)持的減肥方法,本研究設(shè)計(jì)人體實(shí)驗(yàn),對(duì)受試者進(jìn)行12周高強(qiáng)度間歇自行車測(cè)力計(jì)踏車運(yùn)動(dòng),并與中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練的減肥效果進(jìn)行比較。
1研究方法
1.1研究對(duì)象
在長(zhǎng)春市吉林大學(xué)本科生中招募志愿者,根據(jù)《中國(guó)成人超重和肥胖癥預(yù)防控制指南》提出的BMI 值“24”為中國(guó)成人超重的界限及BMI“28”為肥胖界限標(biāo)準(zhǔn)[4],經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷測(cè)試,身體機(jī)能檢測(cè),排除心血管機(jī)能障礙后。確定40名青年肥胖女性(年齡20~23歲,BMI ≥ 28)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,近3個(gè)月體重穩(wěn)定,無(wú)專業(yè)運(yùn)動(dòng)史,無(wú)運(yùn)動(dòng)禁忌癥。實(shí)驗(yàn)前被告知本實(shí)驗(yàn)的目的,并自愿簽署同意書。
1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)前對(duì)受試者的身體形態(tài)、成分、肺活量、血液等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試后,進(jìn)行1周的適應(yīng)性訓(xùn)練及最大攝氧量(VO2max)的測(cè)試。隨機(jī)分成兩組,HIIT組20人和MCT組20人,進(jìn)行12周相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。12周后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的重新測(cè)定。
1.3訓(xùn)練方案
參照Gordon Fisher[5]、劉昕[6]、趙春琪[7]等人訓(xùn)練方案,根據(jù)卡氏公式計(jì)算出靶心率,保持兩組運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輸出的總的機(jī)械功相等[8]。
HIIT組:采用功率自行車訓(xùn)練,以90%最大攝氧量(VO2max)運(yùn)動(dòng) 1 min,以20%最大攝氧量(VO2max)運(yùn)動(dòng) 1 min,重復(fù)15次;
MCT組:以50%最大攝氧量(VO2max)做 30 min持續(xù)踏車運(yùn)動(dòng)。
兩組運(yùn)動(dòng)每周進(jìn)行4次,持續(xù)12周。干預(yù)期間,兩組受試者保持慣有的飲食習(xí)攝入和日常體力活動(dòng)。
為保證兩組的平均耗能量一致, 通過(guò)VO2max測(cè)試得出每位受試者靶心率下的實(shí)際攝氧量水平, 計(jì)算出高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組每次運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)的平均耗能量(約310 kcal),然后計(jì)算中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練組靶心率強(qiáng)度下運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間(平均約30 min)。
1.4測(cè)試指標(biāo)及方法
干預(yù)前后分別對(duì)受試者的體重、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、VO2max、血壓、Fat%、肺活量。BMI的評(píng)估依據(jù)克拖萊指數(shù)計(jì)算公式[9]。身體成分指標(biāo)采用韓國(guó)產(chǎn)INBody3.0 人體成分分析儀進(jìn)行,指標(biāo)包括標(biāo)包括體重、Fat%、身體脂肪量,F(xiàn)at%值取兩次測(cè)量的平均值。腹部?jī)?nèi)臟脂肪面積和腹部皮下脂肪面積的測(cè)量,采用德國(guó)西門子炫速雙源CT機(jī)(Siemens Somatom Definition Flash,Germany)測(cè)量,讓受試者仰臥位,雙手放置腦后,屏氣狀態(tài)平臍作單層橫斷CT掃描,層厚5 mm,窗寬350HU,窗位40HU,用儀器自帶軟件分別計(jì)算出腹部?jī)?nèi)臟脂肪面積和腹部皮下脂肪面積,該測(cè)試由同一放射科醫(yī)生完成。
血液指標(biāo)測(cè)定,受試者訓(xùn)練前、訓(xùn)練后(距最后一次訓(xùn)練48小時(shí)以上),清晨空腹靜脈采血,在在全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定血總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和空腹血糖(FBG)。采用酶聯(lián)免疫方法測(cè)內(nèi)臟脂肪特異性絲氨酸蛋白酶抑制劑(vaspin) 和內(nèi)臟脂肪素(visfatin)。
1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,選取符合正態(tài)分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行組內(nèi)比較、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較,以P < 0.05為差異顯著,P < 0.01為差異非常顯著。數(shù)據(jù)處理采用SPSS For Windows19.0 軟件。
2研究結(jié)果
2.1身體形態(tài)和成分指標(biāo)
從表1可以看出,訓(xùn)練前兩組受試者年齡、身高、體重、BMI、體脂量、瘦體重、腰圍、臀圍、腰臀比和VO2max差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。試驗(yàn)后肥胖青年女性體重、體脂肪、瘦體重、腰圍、臀圍、BMI指標(biāo)均值明顯下降,VO2max升高,這幾項(xiàng)指標(biāo)均具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩種訓(xùn)練方案變化值比較沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)后腰臀比(P < 0.05)與中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練腰臀比(P > 0.05)有顯著性變化。
兩組運(yùn)動(dòng)干預(yù)后比較,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練降低腹部皮下脂肪面積的效果(17.6%)顯著大于中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(10.0%)。高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練使腹部?jī)?nèi)臟脂肪面積出現(xiàn)顯著性下降(18.6%,P < 0.01),而中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練前后并無(wú)顯著性變化(P > 0.05)。
從本研究結(jié)果可以看到,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)肺活量均值(P < 0.01)明顯高于干預(yù)前,由于肺通氣量的增加則主要靠呼吸頻率的增加來(lái)實(shí)現(xiàn)的,高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使受試者呼吸頻率加快,機(jī)體為適應(yīng)代謝的需求,通氣機(jī)能也會(huì)發(fā)生適應(yīng)性增強(qiáng),這些都有利于青年肥胖呼吸機(jī)能的增強(qiáng)。
2.2血液指標(biāo)
如表2所示,試驗(yàn)前兩組血液各項(xiàng)指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩種訓(xùn)練方案都可以使肥胖青年女性的總膽固醇濃度降低,干預(yù)效果并沒(méi)有顯著差異。其中受試者中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)受試者(P < 0.05)低密度脂蛋白比高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)組(P > 0.05)出現(xiàn)顯著下降,其他血液指標(biāo)干預(yù)前后均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
3討論
目前關(guān)于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的具體減肥機(jī)制還不明確,有研究表明,高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后攝氧量顯著高于中、低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),攝氧量與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正相關(guān),因此,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)雖然總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,但是運(yùn)動(dòng)后攝氧量并不低,攝氧量又與游離脂肪酸的消耗密切相關(guān),從而有利于肥胖人群減脂[10]。內(nèi)臟的脂肪含量與心血管疾病密切相關(guān),通過(guò)我們的研究結(jié)果以及他學(xué)者[11]的研究可以初步提示,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在減少腹部?jī)?nèi)臟脂肪和皮下脂肪含量方面具有更好的效果。本研究中,兩組運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中,攝氧量是一樣的,雖然高強(qiáng)度訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,但是兩者的減肥效果通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出是相似的,可見(jiàn)對(duì)于脂肪含量的影響,與運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度密切相關(guān),這與很多研究結(jié)果是相一致的[12-13]。
VO2max是評(píng)價(jià)心血管機(jī)能的重要指標(biāo),與健康密切相關(guān)。我們的研究結(jié)果顯示高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)VO2max增加了14%,中強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)增加了14.5%,兩組干預(yù)效果并無(wú)顯著差異。在我們所測(cè)得所有指標(biāo)中,只有低密度脂蛋白高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)受試者作用沒(méi)有變化,其他指標(biāo)兩組干預(yù)效果相似,甚至是高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)改善作用更明顯。
vaspin和visfatin是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的兩種脂肪組織分泌的細(xì)胞因子,具有類胰島素作用,肥胖和II型糖尿病人群血液中這兩種脂源性細(xì)胞因子濃度會(huì)升高[14]。本研究中,兩種訓(xùn)練干預(yù)后,血清中的vaspin和visfatin均無(wú)顯著性差異。至于其他運(yùn)動(dòng)方案是否可以影響這兩種因子,以及適應(yīng)的人群還值得進(jìn)一步研究。
[JP2]隨著研究的深入,很多的研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練,在心臟病和糖尿病患者的康復(fù)過(guò)程中[15-16],可以有效改善患者的心肺功能,血管內(nèi)皮功能,可以降低II型糖尿病的血糖,高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以在肌肉、脂肪組織、肝臟中,通過(guò)AMP-活化蛋白激酶(AMPK)加強(qiáng)磷酸化作用和抑制乙?;o酶A羧化酶(ACC)。AMPK和ACC是脂肪代謝過(guò)程中關(guān)鍵性的酶,因此高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可以提高肝臟和脂肪組織胰島素的敏感性[17]。一項(xiàng)研究表明,在心力衰竭患者康復(fù)項(xiàng)目中進(jìn)行12周的高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練,短暫的爆發(fā)性訓(xùn)練可以有效改善心臟供血,對(duì)其周圍的血管和細(xì)胞產(chǎn)生較大的刺激,運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,可以有效的避免患者心臟壓力過(guò)大[18]。[JP]
本研究通過(guò)比較兩組運(yùn)動(dòng)干預(yù),初步證實(shí)了高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的減肥效果,但由于本研究只是針對(duì)青年肥胖女性,對(duì)于其他性別、年齡、不同肥胖程度的人群是否具有同樣的減肥效果還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。
4結(jié)論
高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能有效降低肥胖青年女性腹部?jī)?nèi)臟脂肪的含量,有效降低受試者的體重、腰臀比、Fat%、全身脂肪含量等。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練相似,對(duì)肥胖青年女性有一定的減肥效果。
參考文獻(xiàn):[HT5"SS]
[1]嚴(yán)志玲. 兒童青少年肥胖影響因素探討 [J]. 中國(guó)學(xué)校衛(wèi)生, 2011, 32(10): 1278-1280.
[2]郭吟, 陳文鶴. 肥胖癥與運(yùn)動(dòng)減肥效果的影響因素 [J]. 上海體育學(xué)院學(xué)報(bào), 2010, 34(3): 64-66.
[3]尚畫雨, 張丹, 王瑞元,等. 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)糖尿病作用效果研究進(jìn)展 [J]. 中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 29(8): 793-8.
[4]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部疾病控制司. 中國(guó)成人超重和肥胖癥預(yù)防控制指南 [M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2006.
[5]FISHER G, BROWN A W, BOHAN BROWN M M, et al. High Intensity Interval- vs Moderate Intensity- Training for Improving Cardiometabolic Health in Overweight or Obese Males: A Randomized Controlled Trial [J]. PloS one, 2015, 10(10): e0138853.
[6]劉昕, 譚燕泉, 張程悅, 等. 高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)與持續(xù)性有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)低BMI女生肺活量指標(biāo)的影響 [J]. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2015(6): 549-552.
[7]趙春琪. 間歇訓(xùn)練對(duì)超重青少年健康體適能的影響 [J]. 貴州體育科技, 2015(2): 55-57.
[8]PAOLI A, PACELLI Q F, MORO T, et al. Effects of high-intensity circuit training, low-intensity circuit training and endurance training on blood pressure and lipoproteins in middle-aged overweight men [J]. Lipids in Health & Disease, 2013, 12(3): 445-55.
[9]EKNOYAN G. Adolphe Quetelet (1796-1874)—the average man and indices of obesity[J]. Nephrology Dialysis Transplantation, 2008, 23(1): 47-51.
[10]譚思潔, 郭振, 王建雄. 最大脂肪氧化強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)干預(yù)肥胖癥理論與應(yīng)用研究進(jìn)展 [J]. 中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志, 2013, 28(10): 975-97.
[11]王京京, 韓涵, 張海峰. 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)青年肥胖女性腹部脂肪含量的影響 [J]. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 2015(1): 15-20.
[12]IRVING B A, DAVIS C K, BROCK D W, et al. Effect of exercise training intensity on abdominal visceral fat and body composition [J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2008, 40(11): 1863-1872.
[13]SMITH-RYAN A E, TREXLER E T, WINGFIELD H L, et al. Effects of high-intensity interval training on cardiometabolic risk factors in overweight/obese women [J]. Journal of sports sciences, 2016, 1-9.
[14]MENG F, FU J, WANG X, et al. Circulating vaspin and visfatin are not affected by acute or chronic energy deficiency or leptin administration in humans[J]. European Journal of Endocrinology, 2011, 164(6): 911–7.
[15]RUSSELL R D, NELSON A G, KRAEMER R R. Short bouts of high-intensity resistance-style training produce similar reductions in fasting blood glucose of diabetic offspring and controls [J]. Journal of strength and conditioning research/National Strength & Conditioning Association, 2014, 28(10): 2760-7.
[16]HOLLEKIM-STRAND S M, HOYDAHL S F, FOLLESTAD T, et al. Exercise Training Normalizes Timing of Left Ventricular Untwist Rate, but Not Peak Untwist Rate, in Individuals with Type 2 Diabetes and Diastolic Dysfunction: A Pilot Study [J]. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography, 2016,
[17]MARCINKO K, SIKKEMA S R, SAMAAN M C, et al. High intensity interval training improves liver and adipose tissue insulin sensitivity [J]. Molecular Metabolism, 2015, 4(12): 903-15.
[18]H S-H, J T, A I, et al. The Health Benefits of a 12-Week Home-Based Interval Training Cardiac Rehabilitation Program in Patients With Heart Failure [J]. Canadian Journal of Cardiology, 2016, 32(4): 561-7.