不同运动方式对中国超重或肥胖人群代谢指标影响的元分析

高思垚 ，吕万刚 ，聂应军

近年来，肥胖发展为全球性的公共卫生问题。到2010年，全球每年因肥胖死亡的人数达34万人（Ng et al.，2014）。1991—2011年，我国成人超重、肥胖的患病率增长超过50%，恶性肥胖的患病率从20世纪70年代的世界第50位上升到第2位（Mi et al.，2015）。因此，控制人群的正常体重和鼓励已经肥胖的人群减重是当务之急。

运动已经成为肥胖人群广为接受的一种减肥方式，相比于其他减肥方式更健康有效（Bartlett et al.，2011；Borsheim et al.，2003；Kodama et al.，2009；Little et al.，2011）。中等强度持续训练（moderate-intensity continuous training，MICT）可以有效提高脂肪消耗能力，改善体内糖脂水平和提高有氧适能（Little et al.，2011）。近年来兴起的高强度间歇训练（high-intensity interval training，HIIT）具有运动时间较短、提高有氧能力和胰岛素的敏感性、降低血糖、改善血管内皮等功能，且运动中的能量来源主要为脂肪，因而受到减肥人群的广泛欢迎（黎涌明，2015；Batacan et al.，2017；Batis et al.，2014）。

减肥效果受饮食习惯和人种影响很大。亚洲人群的饮食习惯和体型均与欧洲、北美洲人群不同，日常饮食多以含碳水化合物较多的谷类为主，而欧洲、北美洲人群的日常饮食以含油脂和蛋白质较多的肉蛋禽类为主（Batis et al.，2014；Zhang et al.，2015b）。欧美人群中肥胖和恶性肥胖（BMI≥40 kg/m2）人群较多，一般性肥胖（即全身性肥胖）居多；中国人中恶性肥胖人群较少，腹型肥胖人数居多（Mi et al.，2015）。脂肪的分布位置会直接影响肥胖人群的减肥效果（Beauchamp et al.，2010）。血脂代谢不仅反映人体脂肪的代谢，而且在一定程度上反映相关疾病的患病风险。本文旨在利用中、外文数据库中已有文献综合评价HIIT和MICT两种运动方式对中国超重或肥胖人群代谢指标的干预效果。因很多肥胖患者多是在青少年期间就存在体重超标的现象，因此，本文的研究对象包括中国成年及青少年超重或者肥胖人群，拟为中国人群选择最佳的运动减肥方案提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 纳入和排除标准

纳入标准：1）研究类型：必须是临床随机对照试验（RCT）；2）研究对象：成年超重或肥胖患者（年龄在18岁以上，BMI≥24.0 kg/m2或≥28.0 kg/m2）和青少年肥胖患者（根据青少年分年龄分性别体型标准定义），试验组和对照组的基线情况保证一致，各项基线特征指标间差别无统计学意义（患者年龄、性别比例、体测指标等）；3）干预措施：实验组患者进行干预的最小时间长度（＞4周）和最低频率（每周＞2次）的HIIT或MICT治疗，对照组患者不进行任何运动处方干预，仅保持日常的活动量；4）结局指标：提供直接评价减肥效果的指标（体重、BMI、体脂含量）和血脂代谢指标（甘油三酯、胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白）。

排除标准：1）不满足任何1条纳入标准的文献；2）重复报道的文献；3）会议论文。

1.2 检索策略

在中国生物医学文献（CBM）、中国知网（CNKI）、万方、维普等中文电子数据库和PubMed、EMBASE、Med‐line、Cochrane library等外文电子数据库中检索2019年10月26日之前的所有相关文献。检索策略依据循证医学检索的“患者干预比较结果”（participants interventions comparisons outcomes，PICOS）原则（刘鸣，2011），按照研究对象、干预措施、对照措施、结局指标、研究设计类型确立主题词。中文检索词为：高强度间歇训练、中强度持续训练、超重、肥胖等；英文检索词为：high-intensity interval training、moderate-intensity continuous training、overweight、obesity等，并对参考文献进行补充检索。

1.3 文献筛选与偏倚评估

文献检索和纳入由2名研究人员独立完成后，再进行结果比对和讨论，出现分歧时由第3位研究人员介入，通过讨论决定是否纳入该文献。纳入研究的方法学质量采用Cochrane手册Systematic Reviews of Interventions 5.3中关于临床试验研究的质量评价标准进行评估：1）研究样本是否采用随机分组方式；2）研究对象、干预措施及研究结局的测量是否采用盲法；3）是否做到分配隐藏或分配方案隐藏是否完善；4）有无失访或退出，有失访或退出时是否采用意向治疗分析；5）研究对象基线状态是否一致；6）结局数据是否完整；7）有无其他偏倚来源。偏倚风险评价依据Cochrane手册标准：low risk，即偏倚的可能性较小，完全满足上述标准；high risk，即发生偏倚的可能性较高，不满足上述标准；unclear，偏倚情况不确定或缺乏相关信息，即部分满足上述标准则发生偏倚的可能性处于居中水平。

1.4 数据提取

2名研究人员分别对纳入的文章进行全文阅读，提取系统评价所需指标，并进行结果的比较和讨论，出现分歧时由第3名研究人员介入讨论并做出最终决定。提取的文章信息包括：作者姓名、研究时间、分组、研究样本量（HIIT组/MICT组或对照组；男/女）、干预方案、干预频率、干预周期和结局指标。若某些数据无法从文章中获取，通过邮件与通讯作者联系尽可能获得。

1.5 统计学分析

利用Review Manager 5.3软件对提取数据的效应指标进行合并分析，连续性变量的结局指标效应量使用加权均数差（weight mean difference，WMD）或标准均数差（standardized mean differences，SMD）表示，计算相应95%可信区间（confidence interval，CI）。依据Cochrane手册，WMD与SMD的选用取决于结局指标评价标准的异同。当研究运动组干预前后各结局变量净变化时，根据公式：计算干预前后的均数和标准差，之后将结果输入软件，合并后得出效应量。WMD与SMD的选择取决于结局指标评价标准的异同。WMD或SMD＞0.8认为效应明显，0.5～0.8为中等，＜0.2认为意义不大。在异质性分析中，I2＜25%认为多个同类研究无明显异质性；25%＜I2＜50%认为多个同类研究有中等异质性；I2＞75%认为多个研究合并结果有较大异质性，需进行亚组分析和敏感性分析，必要时进行Meta回归分析。本文的发表偏倚通过漏斗图法、Egger法和Begg法检验，使用Review Man‐ager 5.3软件处理数据，所有统计学分析结果均使用双侧检验，以P＜0.05为有统计学差异标准。

2 结果

2.1 文献检索和筛检结果

共检索出504篇文献，其中中文文献279篇，英文文献225篇。经过纳入排除，对27篇文献进行质量评价，排除11篇质量低的文献，最终纳入研究的文献为16篇（图1）。共纳入560名健康的成年和青少年超重或肥胖患者（HIIT组252名，MICT组245名，空白对照组63名）。

图1 文献筛检流程Figure 1.Literature Screening Flow Chart

2.2 数据提取结果

检索出的文献中，有9篇研究时长＞12周，7篇研究时长＜12周，平均研究时长为9.6周（表1）。

表1 纳入研究基本特征Table 1 Basic Characteristics of Included Studies

2.3 质量评价及发表偏倚的评价

依据Cochrane 5.3评价手册推荐的质量评价标准，显示纳入的16篇文章存在不同程度的偏倚（图2、图3）。本文就发表偏倚进行Egger法和Begg法检验均显示P＞0.05（未在文中展示），表示纳入的16篇文献无发表偏倚存在。

图2 纳入研究偏倚风险Figure 2.Risk of Bias Chart of Included Studies

图3 纳入研究偏倚风险总结Figure 3.Risk of Bias Summary of Included Studies

续表1

2.4 元分析结果

2.4.1 HIIT与MICT对体重的干预效果

元分析结果显示，HIIT和MICT对体重干预效果的WMD 分别为 5.38（95%CI=4.90，5.86）和 4.00（95%CI=-2.60，5.40），I2分别为 21%（P=0.22）和 25%（P=0.18），差异均具有统计学意义，HIIT和MICT可以有效降低超重或肥胖患者体重。HIIT与MICT干预效果的SMD为0.07（95%CI=-0.11，0.25），I2=0（P=0.92），说明在体重干预效果方面，两种运动方式间无显著性差异，且在成人和青少年的亚组分析中结果相同（图4）。

图4 HIIT与MICT对体重干预效果比较的森林图Figure 4.Forest Map of Comparison of the Intervention Effects of HIIT and MICT on Weight

2.4.2 HIIT与MICT对体脂含量的干预效果

元分析结果显示，HIIT和MICT对体脂含量干预效果的 WMD 分别为 0.80（95%CI=0.55，1.05）和 0.69（95%CI=0.48，0.90），I2分别为 35%（P=0.10）和18%（P=0.26），差异均具有统计学意义，HIIT和MICT可以有效降低超重或肥胖患者体脂含量。HIIT与MICT干预效果的SMD为0.12（95%CI=-0.08，0.32），I2=0%（P=0.97），说明在体脂含量干预效果方面，两种运动方式间无显著性差异，且在成人和青少年的亚组分析中结果相同（图5）。

图5 HIIT与MICT对体脂含量干预效果比较的森林图Figure 5.Forest Map of Comparison of the Intervention Effects of HIT and MICT on Body Fat Content

2.4.3 HIIT与MICT对体脂肪的干预效果

元分析结果显示：1）HIIT与MICT两种运动方式均可显著减少腹部皮下脂肪面积［HIIT（SMD=0.62，95%CI：0.25～1.00），MICT（SMD=0.60，95%CI：0.22～0.97）］、腹部内脏脂肪面积［HIIT（SMD=0.67，95%CI：0.29～1.05），MICT（SMD=0.63，95%CI：0.25～1.01）］和全身脂肪质量［HIIT（SMD=0.77，95%CI：0.21～1.32），MICT（SMD=0.46，95%CI：0.11～0.82）］；2）这些结果仅在成人中有临床意义，而在青少年中结果并不显著；3）在减少体脂的效果方面，HIIT与MICT两种运动方式间没有显著性差异（表2）。

表2 HIIT和MICT对超重或肥胖人群体脂测量指标的合并效应量Table 2 Combined Effects of HIIT and MICT on Fat Measurement Indexes in Overweight or Obese People before andAfter Intervention

2.4.4 HIIT与MICT对血脂指标的干预效果

合并效应值结果显示：1）HIIT与MICT两种运动方式，在降低血液胆固醇的效果方面均具有统计学意义［HIIT（SMD=0.52，95%CI：0.24～0.80），MICT（SMD=0.59，95%CI：0.16～1.01）］，均可有效降低低密度脂蛋白［HIIT（SMD=0.84，95%CI：0.55～1.12），MICT（SMD=0.72，95%CI：0.44～1.00）］，但对血液甘油三酯的浓度［HIIT（SMD=0.24，95%CI：0.03～0.51），MICT（SMD=0.16，95%CI：-0.14～1.01）］和 高 密 度 脂 蛋 白 的 浓 度［HIIT（SMD=-0.01，95%CI：-0.28～0.26），MICT（SMD=-0.01，95%CI：-0.28～0.26）］均没有显著性影响；2）在降低血脂浓度的效果方面，HIIT与MICT两者间没有显著性差别（表3）。

表3 HIIT和MICT对超重或肥胖人群血脂测量指标的合并效应量Table 3 Combined Effects of HIIT and MICT on Lipid Indexes in Overweight or Obese People before andAfter Intervention

3 讨论

中国经济在过去几十年取得了显著增长，中国人的身体活动方式和饮食习惯也在快速变化，直接导致中国肥胖的人群数量快速增长（Popkin，2014；Zhang et al.，2012）。肥胖患者患高血压、II型糖尿病、冠心病、睡眠呼吸暂停和癌症的风险更高（Hu et al.，2012；Lee et al.，2000；Stoll，2000）。因此，控制人群的正常体重增加和鼓励肥胖人群减肥是预防疾病和提高人们生活质量的关键。HIIT因其短时间、高效率的减肥特点已经慢慢取代传统的MICT，成为肥胖人群首选的运动减肥方式。

3.1 HIIT和MICT干预前后对中国人群体重和体脂的影响

针对成年肥胖人群的元分析（未纳入中国人群）表明，大于12周的长期HIIT训练对患者腹围和体脂含量的降低有显著性效果（Maillard et al.，2018），即较长时间的HIIT对肥胖人群的干预效果更好，这与本文结果一致。本文元分析结果显示，HIIT和MICT两种运动方式对降低中国肥胖的成年人和青少年的体重与体脂均有效果，对人体不同部位的减脂也有一定帮助。机制学研究表明，HIIT运动后，体内儿茶酚胺的水平会增加且具有促进脂肪组织氧化的功能，而儿茶酚胺β3受体在脂肪组织上广泛分布并较其他组织敏感（Collins et al.，2001；Crampes et al.，1986）。Krustrup等（2004a）研究发现，内脏脂肪的儿茶酚胺β受体较皮下脂肪要多。所以，HIIT对内脏脂肪的减少效果优于皮下脂肪。本研究表明，HIIT和MICT对腹部脂肪、内脏脂肪和全身脂肪的减少均有效，减脂效果上没有差异，均可有效减脂。

HIIT对青少年的BMI、体脂含量和腹围的减小均有意义（Costigan et al.，2015），但其人群选择限制了文章结论的外推。HIIT和MICT对中国青少年体重、体脂含量和各部位脂肪的减少均有效，但本文纳入的以青少年为研究对象的文章数量有限，需要在以后的研究中补充。

3.2 HIIT和MICT干预前后对中国人群血脂浓度的影响

肥胖患者常伴有血脂异常。HIIT的减重效果有限，但其对于减少体内脂肪含量和增加机体肌肉含量有显著效果（Gist et al.，2014）。它可以降低体内FATP-1和FAS的水平，这两种物质与脂肪酸的吸收有着直接关联（Krus‐trup et al.，2004b）；还可以抑制血液中脂联素合成，而脂联素水平能预示II型糖尿病和冠心病的发展，在临床试验表现出抗糖尿病、抗动脉粥样和炎症的潜力（McPherron et al.，2013；Yang，2014）。这都表明HIIT有助于人体脂肪酸的代谢。HIIT能降低血液中脂联素水平，也预示着该运动方式可以预防内源性肥胖的发生。研究显示，肥胖患者多出现血脂代谢紊乱现象（Gardner et al.，1995；Lu et al.，2008；Meyer et al.，2012）。持续的体育运动有助于降低胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白的水平，提高血液中高密度脂蛋白的水平（Burgomaster et al.，2008；Moholdt et al.，2012）。纠正血脂异常对促进体内脂肪消耗和降低患者心血管风险均有帮助。本文元分析结果显示，HIIT和MICT两种运动方式对降低中国肥胖患者的低密度脂蛋白和胆固醇的血液浓度均有意义，两者之间没有差别。因此，要鼓励肥胖患者进行能耐受的HIIT和MICT运动，以改善其血脂水平。

3.3 HIIT和MICT有效性及安全性评价

肥胖人群进行运动性减肥需进行长期干预，需充分考虑该方式的有效性和安全性。肥胖人群常伴有许多慢性疾病，如慢性阻塞性肺疾病、哮喘、心肺功能不全、骨质疏松等，已有的随机对照研究在实施过程中有受试者由于无法耐受干预措施的强度而退出的情况。HIIT和MICT两种运动方式在已有元分析中显示出良好的安全性，可以有效提高肥胖人群自身心肺功能和慢性代谢性疾病患者的生活质量（De Nardi et al.，2018；Gomes et al.，2018；Hannan et al.，2018）。本文所搜集文献中受试者在中途退出的个体极少，也从侧面反映出HIIT和MICT在中国肥胖人群中的可行性。

3.4 本文的局限性

1）本次分析只限于公开发表的中英文文献，未纳入未发表的文献数据；2）纳入文献中HIIT和MICT的干预方案以及结局指标体脂百分比的测量方法不同，可能导致结果偏倚；3）纳入的研究中仅有少数研究的运动方案由专业人员制定并监督完成，患者的依从性难以得到保障，完成率会产生偏倚；4）有些指标纳入较少，个别指标对异质性的评估标准较为粗略，没有详尽地探讨异质性的来源。尽管存在上述局限性，但本次分析能克服单个研究样本量小以及地区局限的不足，一定程度上客观地反映出HIIT和MICT对肥胖人群的影响。

4 结论