发展HIIT改善大学生心肺功能的可行性分析

张潮

发展HIIT改善大学生心肺功能的可行性分析

张潮

通过文献资料法分析近年来学生心肺功能下降的原因及严重性和HIIT的特点；运用Rev Man 5.3进行meta分析验证HIIT对改善心肺功能的有效性。近年来国内外学者通过对HIIT的研究发现，HIIT对于改善心肺功能有其独特的优势，并结合现状分析发现可以通过发展HIIT来改善大学生心肺功能，具有可行性及现实意义。

HIIT；心肺功能；可行性

心肺功能是体质的一方面，反映了机体摄取、运输和利用氧的能力，提高心肺功能是增强学生体质的根本［1］。

1　大学生心肺功能下降的原因

引起大学生心肺功能下降的原因有很多，大致包括主观和客观两大类原因。主观方面：学业和就业的压力。作为学生，有很多课程需要学习和实习。为了将来能找个满意的工作，提升自我竞争力，在学校学习备考各种证等，需要花费大量时间从而减少了参与运动的时间。再者有些学生怕苦、怕累。客观方面：科技的快速发展，使得一部分大学生沉迷于网络而不能自拔；网购的快速发展，各种快递、外卖充斥着校园，很多学生以网上订餐叫外卖的方式取代了去餐厅就餐；各种代步工具的普及，更多的学生选择乘坐校园大巴去；去教室用乘电梯取代了爬楼梯。这只是冰山一角。科技的发展从某种层面上解放了人力。但是随着时间的推移，作为高级动物的人类，到了仅需要操纵遥控器就行的时代，人类作为动物的基因就会退化。

体力活动严重不足，是心肺功能下降的直接因素。相对缺乏有效的运动指导和思想教育引导是间接因素。同时近20年来我国学生中出现的既不觉得自己体质下降又不因之产生危机感的“灯下黑”现象日益严重［2］，学生对自己的体质状况缺乏认识，对体质下降也没有危机感。不过很多人更关注自己的体重，注重外界对自己身材的看法。所以，在某种方面可以借助“减肥塑型”的噱头想方设法让学生动起来。通常健康指南推荐的运动方案是每周不低于150min的中等强度运动，这可能对于大部分学生很难付诸实践，而且这种运动相对乏味，很难引起学生的兴趣和发挥运动的效果。目前，重要的问题是找到和应用一种有效改善心肺功能，且能够迎合学生特点和现状要求的运动方式。

2　HIIT改善心肺功能的可行性分析

结合HIIT的特点及大学生心肺功能的现状和迫切性进行综合分析。HIIT对于改善心肺功能具有时效性、普适性、相对安全性和趣味性，而目前大学生的心肺功能下降涉及到很多问题，要求需迫切改善心肺功能。

2.1H IIT对心肺功能的改善作用——有效性

近年来很多学者关注HIIT对大众心肺功能的改善作用。HIIT没有固定的模式，通常是重复几组短时间（几秒到几分钟）的高强度（90%VO2max左右）运动，同时配合一定时间的间歇［3-4］。HIIT花费较少的时间就能取得与中等强度持续运动（CMT）相似或更好的效果［3］。在此，通过搜集前人的实证性研究（文献纳入和剔除标准如表1），共27篇文献（文献特征等见表2）进行meta分析，比较HIIT与不运动组（CON）和CMT对大学生人群心肺功能的影响，证明HIIT对改善心肺功能的有效性。心肺功能的评价通常用最大摄氧量（VO2max）来表示，VO2max是反映机体心肺功能的综合性指标，具有很好的代表性。

表1　文献纳入和剔除标准

表2　研究特征、运动干预特征、Jadad评分值

（续表2）

2.1.1HIIT与CON对VO2max的影响

表3　HIIT对VO2max的影响

结果如表3所示，HIIT对VO2max的提高具有显著性效果（p＜0.01），相对于CON提高5.63mL·Kg-1·min-1，且各研究不具有异质性（p=0.06，I2=39%）。

2.1.2HIIT与CMT对VO2max的影响

HIIT与CMT对VO2max的对比影响研究有28项，其结果如表4，结果表明HIIT对VO2max的改善效果较CMT高出0.81ml·kg-1·min-1，结果具有统计学意义（p＜0.05），同样各研究异质性为0。

表4　HIIT与CMT对VO2max的影响

结合以上结果可知，HIIT对VO2max的改善具有可观的效果，同时对比CMT结果仍表明HIIT略胜一筹。所以，HIIT 对VO2max即心肺功能的改善效果毋庸置疑。从效果上来说可以作为CMT的一种有效替换方式。

2.2H IIT能应对改善大学生心肺功能紧迫性的困境

心肺功能担负着机体后勤的任务，决定着神经系统、运动系统、内分泌系统等的正常运转，得以应对内外界刺激。现在学生心肺功能低下，以至于跑两步就大喘气，如此差的心肺功能只能勉强维持基本的生活需要。最近一项库珀研究中心的纵向研究显示，低心肺耐力的男性中，心肺耐力越低全因死亡率越高，同时建议该人群心肺耐力水平每提高1MET，其死亡风险可大约下降20%［32］。大学生是国家发展的宝贵资源，纵使价值黄金，如果其有效寿命不能保证，也是意义不大的。改善心肺功能是预防心血管疾病发生的重要举措，国家和民族需要发展，但是发展的担子应该交给具有钢铁般身体和精神的接班人，而不是“病秧子”和“药罐子”。当前国家的发展取得了丰硕的成果，但是表面上的和平发展局面掩饰着国家的内忧外患，中国现在所面临的问题与困境不是人们看到的那样简单，中华儿女应时刻准备着。大学生体质问题必须解决，解决体质问题需从改善心肺功能入手［1］。

最近，美国一项研究显示，低体力活动的年轻人到中年后认知功能容易变差［33］。通过规律的运动能改善血液循环，HIIT同样有改善血液循环的功效，进而可以改善大脑的认知功能。对青少年心肺功能的前瞻性研究表明，保持或改善心肺功能处于较高水平，有利于提高学业水平［34］。

通常推荐的运动内容都是持续的、长时间（30min以上）的中等强度运动，这可能会影响人们的运动参与，不过，越来越多的研究发现HIIT同样能产生或优于CMT对健康人群［14-18，20-22，27，29，31］和疾病人群［35-36］产生的结果。 HIIT具有改善心肺功能的时效性，在两种运动产生相同的结果的前提下，HIIT最大的特点就是花费较少的时间。有研究表明12天的HIIT就能显著改善未经训练男青年的VO2max，结果显示HIIT和CMT组VO2max分别提高4.5±8.98ml·kg-1·min-1、1.8±7.93ml·kg-1·min-1，且二者具有显著性差异（p＜0.001）［27］。在另一项研究中发现HIIT和CMT两种运动形式引起相似的骨骼肌和心血管功能的改善时，1周运动负荷和时间HIIT比CMT分别少了90%和67%［3］。在14天的运动周期中进行6天HIIT运动，其总共的运动时间只有2.5h，高强度运动仅15min，结果显示HIIT明显提高未经过训练个体的运动能力［37］。每周3天，仅仅2周，HIIT能提高骨骼肌有氧能力和线粒体酶含量，标志着VO2max的改善［38-39］。血管功能通常随着年龄增长出现功能下降、结构变化而引起局部损伤。传统的CMT对血管有一定的改善效果，同样有研究表明HIIT对外周血管结构重塑和功能改善也有良好的效果［40］。

最近Logan G R等学者通过8周试验，检验HIIT对低体力活动男性青少年是否存在量效关系，每周进行2次HIIT和1次抗阻运动，结果显示心肺功能和体成分得到明显改善，而未观察到运动总量与各项指标之间的量效关系，说明HIIT配合少量的抗阻训练需要较少的次数就能获得良好效果［41］。来自挪威HUNT研究机构的流行病学的证据显示，仅仅进行1 周1次HIIT就能明显降低患心血管疾病的风险［42］。

总的来说，HIIT对心肺功能及心血管功能有明显改善作用，如VO2max、内皮功能、外周血管的结构重塑和功能改善、骨骼肌的有氧代谢能力作用显著，同时对个体的运动表现（运动持续时间、耐受运动强度等）提高也明显。所需运动时间和运动量却显著少于CMT，是一种高效的运动方式，能够为改善大学生心肺功能做出成绩。

2.3H IIT更广泛的适应不同场所和环境——普适性

HIIT通常以跑步和骑功率自行车为主要运动方式，Gill等［18］学者通过试验对比HIIT和CMT对有氧能力和骨骼肌耐力的影响时，HIIT采用burpees（立卧撑跳）、跳跃、登山（俯卧提膝）、深蹲的动作组合。结果显示HIIT和CMT对VO2max分别提高了8%和7%；同时只观察到HIIT组上下肢和躯干力量得到不同程度的提高。HIIT受场地设施限制较小，可以根据自己的条件自行或者由专业人士设计方案，使之符合个人的条件、兴趣爱好、同时能保证其高效性和安全性。运动场所可以选择室内或者室外，可以利用操场、楼梯、自行车、瑜伽垫等。很多HIIT组合简单易行，可以在一些条件差的地区发挥不错的健身价值，部分弥补体育条件落后、设施跟不上造成的损失。面对日益严峻的空气环境，雾霾的蔓延，使得在室外健身效果较差。大气污染给人体心肺功能和有氧代谢能力均带来不良影响，且大气污染对运动人群呼吸系统的危害明显大于不运动的普通人群［43］。同时，在我国某些地区，由于天气原因（如：降雨、降雪、雾霾等）并不能保证人们在室外进行充足的运动。

2.4H IIT的安全性和易接受性

HIIT的安全性可能会引起人们的担心，国内外学者不仅有对健康［14-31］、久坐［9-13］人群进行 HIIT的干预试验，同样对于超重肥胖［5-8］、冠心病［44-45］、代谢综合症［46］、糖尿病［47-49］、心衰［36］人群有临床试验，结果均表明HIIT对心血管系统有改善作用，且未报道受试对象出现严重不良反应。提示，HIIT的安全性和接受性都初步得到证实，而且由于其运动时间较短，相对来说更容易坚持［50］。任何一种运动项目都不能保证绝对的安全，但不能因此而因噎废食。当然，在进行HIIT前，最好做些检查或者逐步提高运动强度，有个过渡的过程，同时做好必要的准备活动。

HIIT通过高强度的运动，能够对机体产生必要的刺激，通过间歇使机体有个恢复的时间，以应对下次的挑战。运动有张有弛，提高运动的变化性，避免单一强度的枯燥。研究者需要不断探索HIIT的不同方案，以期提供HIIT的最优组合。同时要加大不同运动动作组合的研究，或者设计将HIIT植入游戏中增加运动的趣味性。有研究表明在运动的过程中HIIT相对于CMT能产生更多的愉悦感［51］，使得人们在运动的过程中不会感到太枯燥。同时有研究表明HIIT具有较好的减肥功效［7-8］，这可能对于部分学生有较大的吸引力，有利于运动的参与和培养运动的习惯。目前，对于HIIT的趣味性和易接受性需要挖掘，比如如何结合游戏而不失其效果，这也是一个在高校发展HIIT改善心肺功能的挑战。

总的来说，HIIT作为一种新型的大众健身的方式对心肺功能的改善有其独特的效果，同时也需要一个慢慢植入普通大众健身处方的过程。对HIIT改善VO2max的SWOT分析（表5），表明HIIT未来在大学生人群发展必定会有一段来自自身劣势和外界挑战曲折道路，不过凭借着其自身优势和外界机遇，HIIT会披荆斩棘，带给人们希望的结果。HIIT不只是简单的停留在改善心肺功能方面，通过提高学生的运动能力，使学生能跑的更远、参与更多的运动项目，这对于学生是种进步和肯定，能够提升学生参与运动的自信。HIIT更重要的是要充当一种“激活器”的作用，激发和引导学生的运动潜能和习惯。

表5　HIIT提高VO2max的SWOT分析

3　小结

当前大学生心肺功能低下问题很严重，需尽快采取有效措施。综合已有的对HIIT研究进行meta分析，初步得出结论，HIIT能有效地改善大学生的心肺功能，同时相较于中等强度的运动也表现出对心肺功能影响的优势——效果更好、花费较少的时间、对运动场所和环境要求不高、动作简单、易接受等。综合HIIT特点和心肺问题的迫切性进行分析，通过发展HIIT来改善大学生心肺功能具有可行性和现实意义。HIIT不只是为了改善心肺功能，同时更重要的是调动学生运动的积极性，引导学生从久坐或者网络中走出，养成运动的习惯，培养健康的生活方式。国内对HIIT的实证性研究太少，需要进一步研究，不过现阶段可以在大学生人群中逐步开展，HIIT还有很长的发展之路要走。

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Feasibility Analysis of HIIT Development to Improve College Students'Cardiopulmonary Fitness

ZHANG Chao

The causes and severity of the decline in cardiopulmonary fitness in recent years and the characteristics of HIIT were analyzed by means of literature data analysis.Rev Man 5.3 was used to carry out meta analysis to demonstrate the effectiveness of HIIT on improving cardiopulmonary fitness.Scholars around the world，in recent years，through research on HIIT found its unique advantages on improving cardiopulmonary fitness，and combining it with the status quo analysis found that through the development of HIIT to improve college students'cardiopulmonary fitness is feasible and of practical significance.

HIIT；cardiopulmonary fitness；feasibility

G804.7

A

1003-983X（2016）08-0707-06

2016-06-14

张潮（1980-），男，江苏新沂人，硕士，讲师，研究方向：体育教育.

南京理工大学紫金学院，江苏 南京220046 Zijin College，Nanjing University of Science and Technolog，Nanjing Jiangsu，220046