范保柱,韩梦杰
肥胖是一种慢性代谢性疾病。据统计我国18-64岁的成年人肥胖率为12%,超重率为30.6%,肥胖人数以4.3%甚至9%的速度逐年上升并且增长速度高于世界平均水平,肥胖成为我国最严重的社会公共卫生问题之一。肥胖会导致脂代谢絮乱并与糖尿病、高血压和心血管疾病等慢性病有密切关系,研究发现肥胖人群患糖尿病和高血压的机率分别是正常人群体重的3.51倍和2.15倍。据统计,与肥胖相关的支出占全美医疗支出的7%,每年直接或间接支出超过了11.7亿美元[6],可见超重肥胖是威胁居民健康的重要因素。鉴与此,对超重或肥胖的干预和控制成为相关领域学者研究的重要领域。
作为控制超重和肥胖的“三驾马车”之一,运动手段在超重和肥胖的干预中起着重要作用。ACSM向公共健康推荐起始运动强度应保持在中等强度(40%-60%VO2R/HRR),运动中后阶段强度应保持 (50%-75%VO2R/HRR),或者75%VO2R/HRR以上减肥效果会更佳。基于上述考虑,本文以近几年大强度间歇训练对肥胖人群控制和干预进行总结,以期为肥胖人群减脂提供更好的运动方法,同时也对运动处方库建设提供有益的参考。
ACSM[7]运动强度分类
注:VO2max代表最大摄氧量;HRmax代表最大心率;HRR代表心率储备;RPE代表主观用力感觉。
通过ACSM对运动强度分类,本文研究的大强度间歇训练运动强度的范围控制在VO2max 65%-90%甚至90%以上。大强度间歇训练现在还没有严格定义,一般是指练习者在极量运动强度下进行多次短时间(30s-4min)训练,然后两次训练中有适当间歇运动或短暂休息,间歇运动采用中低强度运动,总运动时间较短。肥胖人群因体重过高进行运动时很难长时间坚持,大强度间歇训练以强度大、时间短特点能够很好的解决传统中低强度有氧训练的弊端。除此之外,veall CA[1]等对超重和肥胖成年人进行8周的HIIT和MICT结果发现与传统的中低强度有氧运动MICT相比,大强度间歇训练对超重和肥胖人群的运动愉悦感和主观感觉上效果更佳。
3.1 大强度间歇训练对体重、BMI和体脂百分比的干预效果
通常传统的中低强度有氧运动被视为最佳的减脂手段,然而当大强度间歇训练被认为是一种对肥胖人群体重管理有效的时间选择,并与传统运动手段有着相似效果时引起众多学者的关注。研究表明[11-12]运动强度和时间可以影响食欲激素,抑制食欲,控制体重。同时Taylor J[12]表明大强度间歇训练以高强度高负荷的运动方式,减少能量的摄入,达到有效减脂效果。这与Alkahtani[13]的研究结论一致。
研究发现[14],通过HIIT与MICT对肥胖青年女性每周4次,12周干预,结果发现在两种运动方式在降低体重、BMI和fat%且效果无差异。运动方案为:HIIT组VO2max90%,间歇为1min 20%VO2max,循环15次;MICT组50%VO2max持续运动30min。然而,高思垚[15]等学者对HIIT和MICT干预中国超重或肥胖人效果进行综述认为,3周以上的HIIT训练以85%-95%VO2max降低体脂方面优于MICT。但Keating[16]等却认为短期的HIIT或MICT对肥胖人群BMI和体脂减少无临床意义,这可能与运动强度或时间设计差异有关。
学者采用实验法[17]对肥胖青年进行大强度和有氧运动跑台运动,结论:HIIT组和有氧运动组体重各降低了7.3%和6.5%,体脂率各降低3.8%和3.6%,BMI各降低6.3%和8.3%。
同时有研究[18]发现:大强度间歇训练对青年男性产生EPOC的总量大于MCT。这与Tucker WJ的研究结果一致。说明大强度间歇训练在提高运动后的基础代谢,增强能量的消耗,减脂效果上更具有优势。
通过上述研究可知大强度间歇训练与中等强度有氧运动对肥胖人群体重、BMI和体脂百分比干预有着相似效果[14-16-17],与中低强度持续训练相比,大强度间歇运动在提高时间效率;增强运动后过量氧耗EPOC[18-19];影响食欲激素,抑制食欲,控制体重[11-12-13]方面更具有优势。
3.2 大强度间歇训练对腰臀比的干预效果
腰围、臀围以及腰臀比是评定机体身体形态基本指标,也是间接反映腹部内脏脂肪的含量。研究[20-21]表明腰臀比与高血糖、高血脂以及高血压具有相关性,腰臀比对预测自身各项指标异常性具有重要意义。鉴于此,大强度间歇训练对肥胖或超重人群腰臀比进行干预,有利于降低机体的异常指标。
王典[22]通过10周HIIT跑台运动发现能降低腰、臀部的围度,效果显著。运动方案:HIIT组90% VO2max,每组持续4min,两组之间间歇采用主动恢复方式,当恢复 RPE13,进行下组。同时学者采用HIIT不同运动强度[23]对肥胖女大学生进行为期12周,每周3-4次的干预,采用85%-100%HRmax运动4min,间歇运动50%-60%HRmax运动3min,重复四组。结论:腰围由81.25±3.51下降到78.96±3.34,臀围93.61±2.51下降到91.58±2.5,干预前后相差较大。上述研究与戴伟宇[24]和高艳敏[17]研究结果相似,认为大强度间歇训练连能有效降低腰臀比。
综上腰臀比是身体形态的基本指标也是较容易获取的机体指标,同时腰臀比与高血糖、高血脂以及高血压有较大相关性[20-21],大强度间歇训练在降低肥胖人群的腰臀比具有显著效果[17-22-23-24]。
3.3 大强度间歇训练对腹部内脏脂肪含量的干预效果
向心性肥胖是体内以腹部脂肪积累为中心而形成的一种肥胖类型。腹部脂肪中腹部内脏脂肪的危害系数最高且与高血压[25]、心血管疾病[26]和糖尿病[27]密切相关,腹部内脏脂肪在一定程度上可作为衡量慢性疾病发病率的重要指标。
郑子威[28]采用实验法发现12周的HIIT训练和冲刺性间歇运动两者都能够减少青年肥胖女性的腹部内脏脂肪含量,但MICT却无此效果。HIIT运动方案:采用90%VO2max,踏车4min,间歇休息使PRE到13,开始下一组,完成200KJ机械功停止。SIT组全力冲刺踏车6s间歇9s,重复40组,运动4min。学者[29]采用同等强度对青年肥胖女性进行12周的HIIT和MICT干预,结果发现腹部内脏脂肪含量HIIT组降低18%,而MICT组降低8%。上述学者[28-29]采用同等HIIT强度干预,结果表明高强度间歇能降低腹部脂肪含量,而中强度持续训练无此效果。
Zhang H[30]等学者也采用90%VO2max强度对肥胖女性进行干预,与上诉学者结果一样。该团队[31]随后将HIIT与短跑对肥胖女性进行干预,发现两者都可以减少腹部脂肪含量,高强度高负荷的SIT方案可以提高时间效率。这与郑子威[28]和张旭[32]研究结果相似。
研究发现腹部内脏脂肪含量与慢性疾病密切相关[25-26-27],上述学者[31-32-30-31-32]研究对象都以肥胖青年女性为主,强度大部分选用90%VO2max[28-29-30],也有采用大强度极短时间训练方式[28-31-32]。通过高强度间歇运动或改良SIT运动在提高运动效率的同时能有效减少腹部内脏脂肪含量,而中低强度持续训练无此效果[28-29-30-31-32]。
3.4 大强度间歇训练对有氧耐力的干预效果
最大摄氧量(VO2max)是评价机体有氧工作能力和心肺功能的重要指标,现阶段学者[15-33-34-35-36-37]研究中发现大强度间歇训练是提高机体VO2max的重要手段。
学者用实验法[33]HIIT与MCT进行对比,发现两者均可提高VO2max的生理指标,但HIIT能在运动过程中提高耗氧应答速率及减少耗氧慢成分有着显著优势。赵光高[34]认为对超重或肥胖成人进行长时间HIIT干预,其心肺适能改善优于MICT。这与高思垚[15]和Bkkerud[35]的研究结果一样。
但对于HIIT与MCT相比更能提高VO2max方面还存在质疑。曾帅[36]采用实验法对肥胖女性进行12周的HIIT与MICT运动干预,结果发现两组的VO2max分别提高了13.7%和12.8%,在提高VO2max效果上两种训练无太大差异。运动方案:HIIT组90%VO2max,运动4min,间歇4min;MICT组以60%VO2max持续运动。这与王京京[29]研究结果相似。
同时有研究[37]采用实验法对肥胖儿童进行12周HIIT干预,结果表明在提高心肺功能同时减少心脏疾病的患病率。通过上诉学者研究可知HIIT与MICT两种训练手段均可提高机体VO2max,因采用运动强度或测试指标不同,而导致效果有所差异。
4.1 总能量消耗增加
大强度间歇训练减脂从两方面来增加机体总能量消耗:(1)运动中的能量消耗;(2)运动后恢复阶段由于基础代[39]谢和运动后过量氧耗(EPOC)升高缘由;运动中与运动后总能量消耗远远高于传统运动的能量消耗。而传统运动方式[38]只注重于在运动过程中的能量消耗,没有认识到运动中和运动后的总能量的消耗远比单纯运动中能量消耗更为重要。Skelly LE[39]表明短时间的HIIT可以达到长时间MICT消耗的总能量。同时也有研究表明大强度间歇训练后能有效提高机体的基础代谢[40]和运动后过量氧耗,增加能量消耗[41],优于传统减脂手段。
4.2 能量摄入下降
减脂的生理机制主要是能量失衡,能量的摄入与消耗成负平衡状态,在加大运动消耗能量的同时,减少能量摄入,才能达到更好的减肥效果。研究表明[42-43]:餐前对肥胖儿童进行大强度间歇干预,在减少能量摄入的同时,控制体重方面也有很好的效果。这与Taylor J[12]和Alkahtani[13]的研究结果一致。说明通过大强度间歇运动后能降低食欲,控制摄入量,保持摄入量与消耗量之间的负平衡。
4.3 内分泌影响
大强度间歇训练对机体的干预主要是通过内分泌系统变化导致某些激素增加,机体发生适应性改变实现的。运动后机体不能在短时间内恢复到安静状态,体内的甲状腺素和肾上腺皮质激素的水平仍然较高,增加了能量消耗,达到较好的减脂效果[44]。一般运动后会使体内的儿茶酚胺增加,运动后恢复期仍保持在较高水平,致使静息代谢率的增加,刺激脂肪消耗[44],提高总能量消耗。
5.1 大强度间歇训练HIIT与中等强度持续运动MICT均具有显著减脂效果。但与传统减肥手段MICT相比,HIIT在提高运动效率;促进运动后过量氧耗EPOC增加;抑制食欲,控制体重方面更具有优势。
5.2 HIIT与MICT在体重、BMI、Fat%、腰臀比和腹部内脏脂肪的干预效果中,两种运动方式在前四个指标中的都具有相似的减脂效果,但在腹部内脏脂肪方面,大强度间歇训练能有效降低肥胖者内脏脂肪含量,而中低强度持续训练却无此效果。
5.3 大强度间歇训练在提高VO2max方面有着显著优势,同时也是改善心肺耐力重要的运动手段。