高強度間歇訓練和中等強度持續(xù)訓練對健康成人心肺適能影響的Meta分析

曹 甍，莊 潔，全明輝，許 慶，王俊宇

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高強度間歇訓練和中等強度持續(xù)訓練對健康成人心肺適能影響的Meta分析

曹 甍，莊 潔，全明輝，許 慶，王俊宇

1.上海體育學院, 上海 200438。

增強心肺適能可以有效改善人們的生活質量。高強度間歇訓練（high-intensity interval training, HIIT）是改善心肺適能的有效途徑，但與中等強度持續(xù)運動（moderate-intensity continuous training, MICT）進行比較，何種方法對心肺適能的改善效果更佳，目前尚無定論。目的：采用Meta分析的方法，比較HIIT和MICT兩種手段對健康成年人心肺適能的改善作用。方法：選擇PubMed、Web of Science和中國知網(wǎng)3個數(shù)據(jù)庫，通過高強度間歇訓練、中等強度持續(xù)運動等關鍵詞進行檢索。對納入文獻進行風險偏倚等質量評估，采用STATA14.1軟件進行合并效應量和亞組分析。結果：根據(jù)納入、排除標準，共有11篇文獻納入本研究，其中低、中、高風險文獻分別為1篇、10篇和0篇。納入文獻中HIIT與MICT組總樣本量分別為146個與147個。Meta分析結果發(fā)現(xiàn)，HIIT對于心肺適能的提高效果優(yōu)于MICT（WMD=1.82, 95%CI: 0.81~2.84,＜0.001）。在“男性”（WMD=2.19，95%CI：0.67~3.71，=0.004）、“＜25歲” （WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、“訓練周期＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000）和“負荷/休息比值≥1.0” （WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）等亞組分析中同樣發(fā)現(xiàn)HIIT優(yōu)于MICT。結論：在健康的成年人中，HIIT 對心肺適能的改善作用優(yōu)于MICT，年齡、性別、干預時間和負荷休息比值可能是其影響因素。結論：HIIT相比MICT，在提高健康成人心肺適能方面效果更好。

高強度間歇訓練；中等強度持續(xù)訓練；心肺適能；成人

1 前言

心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF），也被稱為心血管機能或有氧能力，是指人體的心臟、肺臟、血管、血液等組織的功能[1]。過去30年來，大量的研究證據(jù)表明，低水平的CRF和較高風險的心血管疾病發(fā)生率、全因死亡率和多種癌癥的發(fā)生率密切相關[6,19,30,32]。流行病學和臨床證據(jù)亦顯示，低水平CRF不僅是比既定的風險因素，如吸煙、高血壓、高膽固醇和Ⅱ型糖尿病等更強的死亡預測因素，還能顯著提高對不良結局風險的重新分類[27]。由于CRF對健康的重要作用，2016年美國心臟病協(xié)會已經(jīng)發(fā)布科學聲明，將CRF作為人體的第5大生命體征[27]。

鑒于HIIT與MICT兩種不同方法對CRF的改善作用，研究人員將兩種運動形式對CRF的改善作用進行了比較研究，但研究結果存在爭議。一些研究認為，HIIT對CRF的改善效果優(yōu)于MICT[2,22,34]，另一些則顯示，兩種方法無顯著差異[10,14,17,21,23,25,29]，還有研究結果顯示，MICT的改善效果優(yōu)于HIIT[11]。雖然Batacan等[20]于2017年系統(tǒng)綜述了長期和短期HIIT對成年人心臟代謝健康的影響，但關于比較HIIT與MICT兩種不同方法在健康成年人中對CRF的改善效果，目前尚缺乏定量的系統(tǒng)評價研究報道。因此，本研究運用Meta分析的方法定量總結最新文獻，比較高強度間歇訓練和中等強度持續(xù)訓練對健康年輕成人（19～45歲）CRF改善的效果，為今后運動實踐和健康干預提供參考。

2 研究方法

本研究結果根據(jù)系統(tǒng)綜述和薈萃分析有限報告的條目（preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis，PRISMA）的規(guī)定流程進行[24]。

2.1 檢索策略

圖1 文獻篩選流程圖

Figure1 Flow Chart of the Study Selection Procedure

2.2 納入排除標準

兩名研究人員對所有的相關研究進行獨立審查。產生不同意見時與第3名研究者以小組討論的方式解決。所有納入的原始文獻遵循以下標準：

排除標準：1）干預手段不包含HIIT和MICT；2）結局指標不包含CRF相關指標；3）超重/肥胖人群；4）其他急性或慢性疾病人群。

我們一共從Pub Med，Web of Science和CNKI數(shù)據(jù)庫檢索了586篇相關文獻，其中575篇由于以下原因被排除（圖1）：1）發(fā)表語言非英語/中文；2）非原創(chuàng)研究；3）不包含HIIT和MICT的訓練方法或關注的結局指標與CRF無關；4）未報到與本研究有關的結果。

2.3 質量評估

參照Buchheit等[7]采用的質量評價方法對納入文獻進行評估。2名研究者用“√”（有明確描述）；“×”（無）；“？”（未知或未充分描述）對每篇納入文獻偏倚的風險進行評估。該方法根據(jù)PRISMA聲明[12]修訂設計的8個評價項目進行評分：1）明確的納入標準；2）隨機分組；3）組間基礎值無顯著差異；4）對主要指標的評定者實施盲法；5）所有受試者均按方案接受干預，或對主要結果進行“意向性分析”；6）描述退出或缺失情況，退出比例＜20%；7）受試者人數(shù)滿足計算的樣本量；8）報告每組結果、效應量及精確度。最后通過累計得分將文獻分為低風險（7~8個）、中度風險（4~6個）和高風險（0~3個）3個等級。

2.4 數(shù)據(jù)提取

數(shù)據(jù)提取由2名研究者實施，若2人意見出現(xiàn)分歧則由第3人匯總，并通過小組討論確定。通過以下標準對數(shù)據(jù)進行提取：1）文獻的外部特征（題目、作者、發(fā)表年限等）；2）受試對象特征（年齡、性別、樣本量等）；3）訓練干預特征（訓練方式、訓練強度與時間、間歇次數(shù)與休息時間、訓練頻率與周期等）；4）結局指標的測試方法與結果。

2.5 統(tǒng)計學處理

數(shù)據(jù)處理軟件為stata14.1和excel 2013，通過excel整理歸納數(shù)據(jù)，通過Stata軟件進行發(fā)表偏倚的評估、異質性檢驗、數(shù)據(jù)合并和繪制漏斗圖和森林圖；本研究采用隨機效應模型（Random-effects Model）對納入研究進行Meta分析。處理數(shù)據(jù)為連續(xù)型數(shù)據(jù)，單位一致時使用加權均數(shù)差（Weighted mean difference，WMD），單位不一致時采用標準化均數(shù)差（Standardized mean difference，SMD）進行處理。效應量中采用0.05為臨界點。采用2和Cochran’s Q檢驗驗證納入研究的異質性，2分別為＜25%、25%~50%、50%~75%和≥75%時，分別判定為異質性程度不存在、低、中和高。采用漏斗圖和Egger檢驗來檢測納入研究的發(fā)表偏倚。若存在發(fā)表偏倚，采“trim and fill”方法進一步檢驗合并結果的穩(wěn)定性。此外，還采用兩種方法進行敏感性分析：1）固定效應模型（Fixed-effects Model）代替隨機效應模型，對所有結果再次進行統(tǒng)計；2）每次去除1篇文章，檢驗某一單篇研究是否顯著影響合并效應，≤0.05為具有顯著性統(tǒng)計學差異。

3 研究結果

3.1 文獻檢索與篩選

初步檢索數(shù)據(jù)庫，共有文獻586篇，根據(jù)納入排除標準，通過文題、摘要和全文閱讀，共排除文獻575篇，最終納入文獻11篇（圖1）。

表1 符合納入標準的研究匯總

3.2 納入文獻特征

3.3 風險偏倚評價

11篇納入文獻中1篇為低風險（7~8），10篇為中度風險（4~6），平均得分為5.33分。11篇文獻中，僅有1篇明確對主要指標的評價者實施盲法；3篇明確描述對樣本量進行估計，且受試者人數(shù)滿足要求。納入研究的風險評價詳見表2。

3.4 Meta分析結果

3.4.1 合并效應結果分析

表2 納入文獻的風險偏倚評價

注：1：明確的納入標準；2：隨機分組；3：組間基礎值無顯著差異；4：對主要指標的評定者實施盲法；5：所有受試者均按方案接受干預，或對主要結果進行“意向性分析”；6：描述退出或缺失情況，退出比例＜20%；7：受試者人數(shù)滿足計算的樣本量；8：報告每組結果、效應量及精確度?！蹋河忻鞔_描述；×：無；？：未知或未充分描述。

圖2 HIIT與MICT對健康成人心肺適能比較的Meta分析示意圖

Figure2. Meta-analysis of Effects of HIIT vs MICT on Cardiorespiratory Fitness in Healthy Adults

3.4.2 亞組分析

亞組分析結果顯示，相對于MICT，HIIT對男性（WMD =2.19，95%CI：0.67 ~3.71，=0.004）、較低年齡“＜25歲”（WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、較長的訓練周期“＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000），以及較高的負荷/休息比值“≥1.0”（WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）亞組指標水平的提高程度較為顯著（表3）。

3.4.3 敏感性分析

p有統(tǒng)計學意義。

圖3 O2max漏斗圖

圖4 經(jīng)剪補法后的漏斗圖

Figure4. Result of Trim and Fill Method

表3 HIIT與MICT對健康成人心肺適能影響比較的亞組分析

Table 3 Subgroup Analyses of Effects of HIIT vs. MICT on CRF in Healthy Adults

4 分析與討論

本研究主要比較了HIIT和MICT對健康成人CRF改善作用的大小，并且在亞組分析中比較了年齡、干預時間和負荷/休息時間比值等對CRF改善效果的影響。盡管嚴格按照PRISMA指南進行評估，但仍可能存在一定的局限性：1）納入研究的訓練方案不同（如負荷時間和強度等），可能導致結果偏倚；但在敏感性分析中并未發(fā)現(xiàn)任何一篇研究結果對合并效應的結果產生顯著性影響；2）低風險度的文獻只有一篇，而其他文獻雖為中等風險度，但由于其對于“評定者設盲”、“樣本量計算”、“退出和缺失情況的描述”等問題未提及或描述不充分，會降低方法學質量。

5 總結與展望

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Effects of High-intensity Interval Training and Moderate-intensity Continuous Training for Cardiorespiratory Fitness Improvements in Healthy Young Adults

CAO Meng, ZHUANG Jie, QUAN Ming-hui, XU Qing, WANG Jun-yu

1.Shanghai University of Sport, Shanghai 200438,China.

Ｇ804.2

Ａ

1002-9826(2018)04-0062-07

10.16470/j.csst.201804008

2017-11-28；

2018-06-06

曹甍,男,在讀博士研究生,主要研究方向為體育教育訓練理論與方法, E-mail:244604781@qq.com。

莊潔,女,教授,博士,博士研究生導師,主要研究方向為體質與健康, E-mail:zhuangjiesh@163.com。