高强度间歇训练和中等强度持续训练对健康成人心肺适能影响的Meta分析

曹 甍，庄 洁，全明辉，许 庆，王俊宇



高强度间歇训练和中等强度持续训练对健康成人心肺适能影响的Meta分析

曹 甍，庄 洁，全明辉，许 庆，王俊宇

1.上海体育学院, 上海 200438。

增强心肺适能可以有效改善人们的生活质量。高强度间歇训练（high-intensity interval training, HIIT）是改善心肺适能的有效途径，但与中等强度持续运动（moderate-intensity continuous training, MICT）进行比较，何种方法对心肺适能的改善效果更佳，目前尚无定论。目的：采用Meta分析的方法，比较HIIT和MICT两种手段对健康成年人心肺适能的改善作用。方法：选择PubMed、Web of Science和中国知网3个数据库，通过高强度间歇训练、中等强度持续运动等关键词进行检索。对纳入文献进行风险偏倚等质量评估，采用STATA14.1软件进行合并效应量和亚组分析。结果：根据纳入、排除标准，共有11篇文献纳入本研究，其中低、中、高风险文献分别为1篇、10篇和0篇。纳入文献中HIIT与MICT组总样本量分别为146个与147个。Meta分析结果发现，HIIT对于心肺适能的提高效果优于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岁” （WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、“训练周期＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000）和“负荷/休息比值≥1.0” （WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）等亚组分析中同样发现HIIT优于MICT。结论：在健康的成年人中，HIIT 对心肺适能的改善作用优于MICT，年龄、性别、干预时间和负荷休息比值可能是其影响因素。结论：HIIT相比MICT，在提高健康成人心肺适能方面效果更好。

高强度间歇训练；中等强度持续训练；心肺适能；成人

1 前言

心肺适能（cardiorespiratory fitness，CRF），也被称为心血管机能或有氧能力，是指人体的心脏、肺脏、血管、血液等组织的功能[1]。过去30年来，大量的研究证据表明，低水平的CRF和较高风险的心血管疾病发生率、全因死亡率和多种癌症的发生率密切相关[6,19,30,32]。流行病学和临床证据亦显示，低水平CRF不仅是比既定的风险因素，如吸烟、高血压、高胆固醇和Ⅱ型糖尿病等更强的死亡预测因素，还能显著提高对不良结局风险的重新分类[27]。由于CRF对健康的重要作用，2016年美国心脏病协会已经发布科学声明，将CRF作为人体的第5大生命体征[27]。

鉴于HIIT与MICT两种不同方法对CRF的改善作用，研究人员将两种运动形式对CRF的改善作用进行了比较研究，但研究结果存在争议。一些研究认为，HIIT对CRF的改善效果优于MICT[2,22,34]，另一些则显示，两种方法无显著差异[10,14,17,21,23,25,29]，还有研究结果显示，MICT的改善效果优于HIIT[11]。虽然Batacan等[20]于2017年系统综述了长期和短期HIIT对成年人心脏代谢健康的影响，但关于比较HIIT与MICT两种不同方法在健康成年人中对CRF的改善效果，目前尚缺乏定量的系统评价研究报道。因此，本研究运用Meta分析的方法定量总结最新文献，比较高强度间歇训练和中等强度持续训练对健康年轻成人（19～45岁）CRF改善的效果，为今后运动实践和健康干预提供参考。

2 研究方法

本研究结果根据系统综述和荟萃分析有限报告的条目（preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis，PRISMA）的规定流程进行[24]。

2.1 检索策略

图1 文献筛选流程图

Figure1 Flow Chart of the Study Selection Procedure

2.2 纳入排除标准

两名研究人员对所有的相关研究进行独立审查。产生不同意见时与第3名研究者以小组讨论的方式解决。所有纳入的原始文献遵循以下标准：

排除标准：1）干预手段不包含HIIT和MICT；2）结局指标不包含CRF相关指标；3）超重/肥胖人群；4）其他急性或慢性疾病人群。

我们一共从Pub Med，Web of Science和CNKI数据库检索了586篇相关文献，其中575篇由于以下原因被排除（图1）：1）发表语言非英语/中文；2）非原创研究；3）不包含HIIT和MICT的训练方法或关注的结局指标与CRF无关；4）未报到与本研究有关的结果。

2.3 质量评估

参照Buchheit等[7]采用的质量评价方法对纳入文献进行评估。2名研究者用“√”（有明确描述）；“×”（无）；“？”（未知或未充分描述）对每篇纳入文献偏倚的风险进行评估。该方法根据PRISMA声明[12]修订设计的8个评价项目进行评分：1）明确的纳入标准；2）随机分组；3）组间基础值无显著差异；4）对主要指标的评定者实施盲法；5）所有受试者均按方案接受干预，或对主要结果进行“意向性分析”；6）描述退出或缺失情况，退出比例＜20%；7）受试者人数满足计算的样本量；8）报告每组结果、效应量及精确度。最后通过累计得分将文献分为低风险（7~8个）、中度风险（4~6个）和高风险（0~3个）3个等级。

2.4 数据提取

数据提取由2名研究者实施，若2人意见出现分歧则由第3人汇总，并通过小组讨论确定。通过以下标准对数据进行提取：1）文献的外部特征（题目、作者、发表年限等）；2）受试对象特征（年龄、性别、样本量等）；3）训练干预特征（训练方式、训练强度与时间、间歇次数与休息时间、训练频率与周期等）；4）结局指标的测试方法与结果。

2.5 统计学处理

数据处理软件为stata14.1和excel 2013，通过excel整理归纳数据，通过Stata软件进行发表偏倚的评估、异质性检验、数据合并和绘制漏斗图和森林图；本研究采用随机效应模型（Random-effects Model）对纳入研究进行Meta分析。处理数据为连续型数据，单位一致时使用加权均数差（Weighted mean difference，WMD），单位不一致时采用标准化均数差（Standardized mean difference，SMD）进行处理。效应量中采用0.05为临界点。采用2和Cochran’s Q检验验证纳入研究的异质性，2分别为＜25%、25%~50%、50%~75%和≥75%时，分别判定为异质性程度不存在、低、中和高。采用漏斗图和Egger检验来检测纳入研究的发表偏倚。若存在发表偏倚，采“trim and fill”方法进一步检验合并结果的稳定性。此外，还采用两种方法进行敏感性分析：1）固定效应模型（Fixed-effects Model）代替随机效应模型，对所有结果再次进行统计；2）每次去除1篇文章，检验某一单篇研究是否显著影响合并效应，≤0.05为具有显著性统计学差异。

3 研究结果

3.1 文献检索与筛选

初步检索数据库，共有文献586篇，根据纳入排除标准，通过文题、摘要和全文阅读，共排除文献575篇，最终纳入文献11篇（图1）。

表1 符合纳入标准的研究汇总

3.2 纳入文献特征

3.3 风险偏倚评价

11篇纳入文献中1篇为低风险（7~8），10篇为中度风险（4~6），平均得分为5.33分。11篇文献中，仅有1篇明确对主要指标的评价者实施盲法；3篇明确描述对样本量进行估计，且受试者人数满足要求。纳入研究的风险评价详见表2。

3.4 Meta分析结果

3.4.1 合并效应结果分析

表2 纳入文献的风险偏倚评价

注：1：明确的纳入标准；2：随机分组；3：组间基础值无显著差异；4：对主要指标的评定者实施盲法；5：所有受试者均按方案接受干预，或对主要结果进行“意向性分析”；6：描述退出或缺失情况，退出比例＜20%；7：受试者人数满足计算的样本量；8：报告每组结果、效应量及精确度。√：有明确描述；×：无；？：未知或未充分描述。

图2 HIIT与MICT对健康成人心肺适能比较的Meta分析示意图

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

3.4.2 亚组分析

亚组分析结果显示，相对于MICT，HIIT对男性（WMD =2.19，95%CI：0.67 ~3.71，=0.004）、较低年龄“＜25岁”（WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、较长的训练周期“＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000），以及较高的负荷/休息比值“≥1.0”（WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）亚组指标水平的提高程度较为显著（表3）。

3.4.3 敏感性分析

p有统计学意义。

图3 O2max漏斗图

图4 经剪补法后的漏斗图

Figure4. Result of Trim and Fill Method

表3 HIIT与MICT对健康成人心肺适能影响比较的亚组分析

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

4 分析与讨论

本研究主要比较了HIIT和MICT对健康成人CRF改善作用的大小，并且在亚组分析中比较了年龄、干预时间和负荷/休息时间比值等对CRF改善效果的影响。尽管严格按照PRISMA指南进行评估，但仍可能存在一定的局限性：1）纳入研究的训练方案不同（如负荷时间和强度等），可能导致结果偏倚；但在敏感性分析中并未发现任何一篇研究结果对合并效应的结果产生显著性影响；2）低风险度的文献只有一篇，而其他文献虽为中等风险度，但由于其对于“评定者设盲”、“样本量计算”、“退出和缺失情况的描述”等问题未提及或描述不充分，会降低方法学质量。

5 总结与展望

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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,在读博士研究生,主要研究方向为体育教育训练理论与方法, E-mail:244604781@qq.com。

庄洁,女,教授,博士,博士研究生导师,主要研究方向为体质与健康, E-mail:zhuangjiesh@163.com。