高强度间歇训练对慢性病作用效果研究进展

韩梦杰

(河南大学体育学院, 河南 开封 475000)

慢性非传染疾病(NCD)简称“慢病”或“慢性病”是危害人们健康的重要公共卫生问题。常见的慢性病为心血管疾病、糖尿病、癌症和慢性呼吸道疾病。据统计,每年造成3500人死亡,80%死亡率发生在发展中国家。第五次国家卫生服务数据表明,我国居民慢性病患病率逐年上升,患病人群主要集中于中年并逐渐呈现年轻化趋势,高血压,糖尿病居于慢性病患病率首位 。鉴于此,慢性疾病患病率和死亡率的上升,其防治手段成为相关领域学者关注的重要问题。

运动疗法作为慢性疾病防治的重要手段,备受相关领域学者的关注。大量研究表明,体育运动作为一种非药物性的治疗手段可以改善患者的身体健康和功能,在糖尿病、心血管疾病、肥胖症等慢性疾病中发挥着重要的作用。美国运动医学会提倡慢性病患者,每天30min,每周5次,每周大于150min的中等强度有氧运动,但运动方式耗时长,大多数人都难以坚持,导致康复效果不明显。高强度间歇训练很好地解决了这种问题。现阶段研究表明,HIIT高低强度相互交替的运动方式能为慢性患者提供的较好治疗效果 。与传统运动方式(MCT)相比,HIIT在坚持性和主观感觉上具有优势。

近年来,越来越多的学者围绕高强度间歇训练HIIT对慢性疾病的防治和康复进行研究。本文系统地总结了 HIIT对肥胖症、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病的干预效果,探讨HIIT的防治效果。

1 高强度间歇训练（HIIT）

高强度间歇训练HIIT是指在一次训练中进行多次短时间的高强度间歇运动,2次运动之间有适当的间歇,间歇时间进行中低强度或完全休息的运动形式,由运动强度、运动时间、重复次数、间歇时间、恢复方式等要素构成。 根据现有的文献资料来看,运动强度、间歇时间以及研究对象不同,高强度间歇训练对慢性病患者的干预效果也有差异。(表1)

2 高强度间歇训练对慢性病的作用效果

2.1 高强度间歇训练对肥胖症的作用效果

肥胖症是一种慢性代谢疾病,患病率的逐年上升引起相关领域学者的关注。越来越多研究表明高强度间歇训练HIIT能够增加能量物质代谢,减少脂肪堆积,降低体脂和体重的效果。例如,Wewege M和Maillard F等表明HIIT作为一种高效节时的运动方式,对改善肥胖人群身体成分、降低腹部脂肪和内脏脂肪方面有显著效果。

王京京、张海峰等采用实验法以青年女性为研究对象,观察高强度间歇训练与中强度持续训练对腹部脂肪含量的效果对比,结果表明,HIIT可降低腹部内脏脂肪含量,而中等强度持续训练无此效果。随后该学者通过实验法研究高强度间歇训练与中低强度持续训练对肥胖年轻女性腹部内脏脂肪面积效果对比,发现HIIT在减少青年女性腹部脂肪面积中比后者更具有优势,但目前研究HIIT对肥胖人群腹部脂肪含量减少的运动强度及其方案尚不明确。

另一项研究表明高强度间歇训练与中低强度持续训练使胰岛素敏感性(SI)提高,血脂降低,体脂%下降,心血管疾病改善,但MIT对心血管改善效果更佳。

表1 高强度间歇训练慢性病的相关研究

Dias KA等用实验法以肥胖儿童为研究对象,进行12周的HIIT干预,采用4min HRmax85%～95%,间歇时间以3min HRmax60%～70%,结果表明,HIIT增加了肥胖儿童的心肺健康,减少了心脏代谢疾病的风险。

众多学者研究来看HIIT对肥胖症安全性得到证实,以后的研究应进一步针对不同年龄肥胖人群,制定个人化的HIIT运动方案和运动强度。

2.2 高强度间歇训练对心血管疾病的作用效果

心血管疾病的心脏康复通常会采用传统上的低强度或中低强度有氧运动,近年来发现高强度间歇训练HIIT的运动方案在多种心血管疾病治疗中有着潜在的优势。如Hussain SR 等综述高强度间歇训练与中低强度持续训练对心血管疾病防治的效果对比,发现 HIIT在改善有氧能力、血管内皮功能、左心室功能和血压方面优于MICT。此外众多研究报道了HIIT在冠心病、心力衰竭和心肌梗死患者进行干预,取得了较好预防和治疗效果。

Jaureguizar KV等用实验法对冠心病患者进行8周HIIT运动干预,HIIT组以(陡坡道测试)达到峰值最大负荷50%为强度重复20s,间歇为10%强度重复40s,HIIT组的VO2peak平均增加24%, 结果表明HIIT可以提高心血管疾病患者VO2peak和有氧能力。

Angadi SS等学者用实验法对15位心力衰竭患者进行4周的HIIT,以4min HRmax85%～90%,3min的 主 动 恢复为运动方案,结果发现,4周HIIT明显改善VO2peak峰值和左室舒张功能障碍。Zaky EH对慢性心理衰竭患者进行12周HIIT和MCT干 预,HIIT组以 HRmax90%～95%,MCT HRmax 50%～70%,每周3次,每次40min,结果HIIT在改善慢性心力衰竭患者的收缩压和内皮功能效果优于MCT。

另一项研究表明,单次急性HIIT治疗能促进心力衰竭患者肱动脉直径的增加,减低收缩压。

Ha-Yoon C 等对心肌梗死患者进行运动康复,10周后HIIT运动干预有效改善了中低度心肌梗死患者心血管功能、活动状态、抑郁和疲劳。另一项研究对心肌梗死患者采用85%～95%HRpeak强度运动4min,间歇以70% HRpeak强度运动3min,重复4次,每周2d,12周的大强度间歇运动,VO2peak提高了12%,血红蛋白和血清高密度脂蛋白。

另外Wewege,MA等学者认为冠心病和心力衰竭患者康复进行HIIT的运动风险较低,安全性能得到保证。从目前研究成果高强度间歇训练可以改善冠心病、HF和心肌梗死等心血管患者的机能状态和生活质量,也是预防和治疗心血管疾病的重要手段。

2.3 高强度间歇训练对糖尿病的作用效果

规律的运动是预防和改善糖尿病患者的重要手段。美国糖尿病协会在《2016年ADA糖尿病诊疗标准》中强调糖尿病患者每周应进行150min中等强度有氧运动,每次不少于30min,但现实中很少有患者能长期坚持下去。近年来大量研究对高强度间歇训练干预糖尿病有了新的认识。

王娟等通过对2型糖尿病国内外相关文献综述指出,长期HIIT干预可以改善2型糖尿病患者的血糖等糖调节指标,如降低糖化血红蛋白Hb A1C(%)、空腹胰岛素、胰岛素抗体(HOMA)和毛细血管血糖(Cap BG)等,同时有益于降低心血管疾病的风险。Madsen SM等对T2DM患者进行8周HIIT功率车干预,每周3～4次,每次30min, 1min 90%HRmax蹬车运动,间歇1min(慢速蹬车或休息),重复10次,热身和整理活动各5min,结果HIIT组T2DM患者空腹血糖和糖化血红蛋白Hb A1C(%)降低,胰岛素抗体显著改善,胰岛素敏感性指数升高。

另一项研究对1型糖尿病人功率车运动干预,运动方案为3次30s的全力冲刺,每次间歇时间为4min的主动休息(50w),短时间HIIT能够抑制患者的运动后的低血糖症。Othmar M等研究有氧高强度间歇训练对1型糖尿病患者血糖和激素干预反应研究,结果表明无低血糖风险和高激素应激反应。

2.4 高强度间歇训练对慢性阻塞性肺疾病的作用效果

高强度间歇训练作为备受关注的康复治疗手段,近年来HIIT不断应用于慢性阻塞性肺部疾病康复治疗中,从干预效果上提高COPD患者峰值功率、峰值摄氧量和通气效率取得了良好效果。

姜文君等研究发现,8周的高强度间歇训练,每周3次,每次40min,采用最大功率负荷70%运动4min,间歇时间4min休息,结果发现高强度间歇训练与低强度持续有氧训练相比,HIIT可明显提高稳定期慢性阻塞性肺疾病通气功能和运动能力。Nasis等通过对慢性阻塞性肺疾病患者进行10周高强度间歇训练,发现患者的峰值功率和6min步行距离明显增加,增加的幅度分别为增加的幅度分别为(52±16)m和(14±2)W。上述研究表明,HIIT能够有效提高患者的运动能力。

此外Sturdy等研究对中、重度慢性阻塞性肺疾病患者进行8周HIIT呼吸肌训练,每周20min训练,8周后COPD患者最大吸气压增加了32%±27%,最大呼气耐力压增加了56%±33%,最大吸气压/最大呼气耐力压增加了20%±20%,对于COPD患者进行可行的HIIT训练可有效改善呼吸肌的耐力和力量。

3 总 结

高强度间歇训练在肥胖症、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病起到预防和治疗的作用,在较短时间可以达与传统方式(中低强度有氧运动)一样甚至更好的干预效果。从效果上看,HIIT在提高患者有氧能力,降低脂肪含量,改善内皮功能,降低血糖和提高胰岛素敏感性有着显著优势。未来研究应根据不同年龄阶段、不同患者的患病状况制订个人化的HIIT运动方案提供指导。