高强度间歇训练对老年人体适能和代谢疾病危险因素影响的meta分析

王东海，杨士宝，解长福

近年来，老年人口迅速增多，我国尤为严重。随着年龄的增长，体适能、力量和肌肉质量逐渐下降。这些下降与2型糖尿病、心血管疾病和跌倒风险的增加有关，而且还与死亡率密切相关。另外，体适能和肌肉力量的损失会极大地损害自主性、行动能力，增加老年人的依赖性。因此，干预措施的目标应该是延迟体适能和肌肉力量下降的发生或减少其不良后果。体力活动可以保持肌肉质量和力量，对老年人有保护作用。世界卫生组织也建议运动干预是扭转这种衰退，促进健康老龄化的最近策略。然而，仍有近60%的老年人是久坐型，这主要是由于缺乏身体锻炼的时间。考虑到这一障碍，高强度间歇训练(high-intensity interval training, HIIT)是一种高强度、短时间的有氧训练，被认为可改善成年人、代谢疾病危险因素、有氧能力、体适能和身体成分的高强度训练方式。代谢疾病危险因素包括血压升高、血脂异常、血糖控制受损和肥胖导致代谢综合症。Tjonna等人的研究表明有氧间歇训练是中老年人代谢综合症有效治疗方案，能减少代谢疾病危险因素，如减少胰岛素和脂肪的生成、血压降低。一些研究显示HIIT可以改善有疾病的老年人最大摄氧量、力量、心肺适能、步态和身体成分。但缺乏HIIT对老年人代谢疾病危险因素影响的研究，以及HIIT对老年人体适能的影响结果也尚存争议，如2019年Buckinx等人认为HIIT能明显降低计时-起立-行走的时间，Santos等的研究指出HIIT对其没有影响。因此，综合定量分析HIIT对老年人体适能、身体成分和代谢疾病危险因素的影响是非常有意义的。鉴于此，本研究拟选择CNKI和SCI期刊上所有关于HIIT对老年人体适能、身体成分和代谢疾病危险因素影响的对照实验文献，并对符合标准的研究进行meta分析。综合定量评定HIIT对老年人体适能、身体成分和代谢疾病危险因素的影响，为以后运动实践和健康干预提供参考。

1 研究方法

本研究遵循系统评价、meta分析的Cochrane报告手册和PRISMA指导方针，PRISMA不是质量清单，为了增加报告的透明性，提供了一个27项建议指南，按照PRISMA指南进行综述。

1.1 检索策略

于 CNKI、PubMed(Medline)、Science Direct、Web of Science、Sports Discus数据库检索文献，以(“高强度间歇训练”或“高强度间歇干预”或“高强度间歇有氧训练”)(“体适能”或“肌肉力量”或“身体成分”或“6min步行距离”或“血脂”或“血糖”)和(“老年人”、对照实验)为中文主题词进行布尔逻辑检索；以(“high-intensity interval training”“HIIT”)(“physical fitness”“muscle power”“body composition”“6 min walking distance”“Blood fat”“blood pressure”、“Blood lipids”“Blood glucose”)和(“older adult”“elderly”)为英文主题词进行布尔逻辑检索。并对相关分析文献进行追溯查找。检索文献时间为2022年1月3日。检索策略如图1所示。

图1 PubMed检索策略图

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准 遵循Cochrane meta分析PICOS原则。研究纳入标准为：(1)研究对象：年龄大于60岁的健康老年人，性别、种族不限，且没有认知损伤、痴呆和严重的并发症。(2)干预措施：在对照组的基础上施加高强度间歇训练，干预方式不限。(3)结局指标：为6min步行距离 (6MWD[m-RRB-])、肌肉功率(W/N)、计时-起立-行走测试 (TUG[s-RRB-])、椅子实验(s)、下肢肌肉力量 (LLM[kg-RRB-])、上肢肌肉力量(ULM[kg-RRB-)]、BMI、体脂率(BF%)、瘦体重(LM(kg))、肌肉面积(cm)、收缩压(SBP[mmHg-RRB-])、舒张压(DBP[mmHg])、总胆固醇、高密度脂蛋白(HDL[mmol/l-RRB-])、低密度脂蛋白(LDL[mmol/l-RRB-)、血糖(mmol/l)、胰岛素抵抗(HOMA-IR)、甘油三酯、射血分数(EF%)。(4)研究设计：随机对照实验或对照实验。

1.2.2 排除标准

(1)对照实验、自身对照实验、系统综述类、调查类研究、队列研究、案例研究、元分析；(2)重复、质量差的文献，如非核心期刊；(3)研究对象为糖尿病、高血脂、老年痴呆的患者、精神类疾病、心血管疾病及相关慢性病的老年人。

1.3 文献筛选

通过对各数据库查找，将中文文献导入到CNKI E-Study，英文文献导入到Endnote中进行排重，并安排2位研究员独立地按照纳入标准来筛选文献。2位研究员将纳入的文献进行对比，若结果不一，再通过第三者决定是否纳入。

1.4 资料提取

对合格文献进行信息提取，自制提取表格，2位研究员独立提取文献信息，包括：(1)基本资料：作者信息、出版年限；(2)实验对象年龄和性别比、实验周期、实验组与对照组的样本比；(3)结局指标：6MWD、W、TUG、椅子实验、LLM、ULM、BMI、BF%、LM、肌肉面积、SBP、DBP、总胆固醇、HDL、LDL、血糖、HOMA-IR、甘油三酯、EF%。结局指标的提取，若干预前两组之间无差异，则提取干预后的结局指标；如干预前两组之间存在差异，则提取干预后结局指标的差值。

1.5 质量评价

运用Revman5.3软件中Cochrane风险偏倚评估工具(the Cochrane collaboration`s tool for assessing risk of bias)主要从6个领域评价纳入文献方法学质量，如选择性偏倚、测量性偏倚、随访性偏倚、报告性偏倚、实施性偏倚以及其他偏倚。对每条指标采用“低度偏倚风险(low risk of bias)”“偏倚不确定性(unclear risk of bias)”“高度偏倚风险(high risk of bias)”进行判定。将纳入的文献质量分为三个等级：A级(满足4个或以上条目低风险)、B级(满足2～3个条目低风险)、C级(满足1个或没有条目低风险)。

1.6 统计学处理

采用Stata12.0(meta模板)软件进行统计学分析，标准化均数差(SMD)和95%置信区间(95%CI)、加权均数差(WMD)和95%CI为效应尺度进行合并效应量。效应量为正值且置信区间下限大于0，则说明高强度间歇训练有提高作用；效应量为负值且置信区间上限小于0，则说明高强度间歇训练后有降低作用；若置信区间包含0则说明无影响。元分析前，首先，对文献进行异质性检验，采用Homogeneity检验(检验标准为a=0.1)，即χ检验，若P

2 研究结果

2.1 文献检索结果

从外文各数据库中共检索到768篇文献，从中文数据库中检索0篇文献，利用文献管理器剔除重复文献89篇，通过阅读题目、摘要，剔除不相关文献512篇，并通过阅读相关meta分析文献、系统综述文献追溯相关论文11篇，最终还剩下可能合格的文献156篇，再通过阅读全文，排除不合格文献，最终纳入24篇对照实验，筛选流程见图2。

图2 文献检索流程图

2.2 纳入研究的基本特征、方法质量学评价

研究纳入24篇文献，其中有4篇含有两个实验，共806名老年人，研究中干预周期6周～6个月，干预频率2～5次/周，干预时间20～40min/次。表1为纳入研究的基本特征，对照组均处于常规生活状态。图2为纳入研究文献方法学质量评价图。根据文献质量评价标准，满足4个及以上条目低风险的文献10，满足2～3个条目低风险的文献14篇，评估结果为文献质量A级的11篇、B级13篇。

表1 纳入元分析研究的基本特征一览表

2.3 meta分析结果

2.3.1 HIIT对老年人体适能的影响 老年人体适能采用肌肉功率、上肢肌力、下肢肌力、计时-起立-行走测试、椅子实验、6min步行距离表示。共有6个实验描述了高强度间歇训练对老年人肌肉功率的影响，meta分析结果显示Q=1.52，df=5，I=0.0%，P>0.05，说明研究间不存在异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表2所示，SMD=0.57，95%CI：0.30～0.84，P<0.001，说明与对照组相比，高强度间歇训练老年人肌肉功率有提高，其差异具有统计学意义。

有5项研究比较了高强度间歇训练对老年人上肢肌力的影响，meta分析结果显示Q=1.88，df=4，I=0.0%，P>0.05，说明研究间不存在异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表2所示，SMD=0.24，95%CI：-0.01～0.49，P>0.05，说明高强度间歇训练后老年人上肢肌力无明显变化。

有5项研究比较了高强度间歇训练对老年人下肢肌力的影响，meta分析结果显示，Q=18.01，df=4，I=77.8%，P<0.05，说明研究间存在高度异质性，应选择随机效应模型合并效应量。结果如表2所示，SMD=0.68，95%CI：0.08～1.28，P<0.05，说明高强度间歇训练后老年人下肢肌力明显提高。

有6项研究比较了高强度间歇训练对老年人计时-起立-行走用时的影响，meta分析结果显示，Q=9.06，df=5，I=44.8%，P>0.05，说明研究间存在轻度异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表2所示，WMD=-0.88，95%CI：-1.24～-0.51，P<0.001，说明高强度间歇训练后老年人TUG用时明显减少。

有6篇研究描述了高强度间歇训练后老年人椅子实验用时的变化，meta分析结果显示，Q=1.35，df=5，I=0.0%，P>0.05，说明研究间无异质性，选择固定效应模型合并效应量，从表2可知，WMD=-3.75，95%CI：-4.84～-2.66，P<0.001，表明与对照组相比，高强度间歇训练后老年人椅子实验用时明显降低。

有7篇研究描述了高强度间歇训练对老年人6min步行距离的影响，meta分析结果显示，Q=4.15，df=6，I=0.0%，P>0.05，说明研究间无异质性，同质性较好，选择固定效应模型进行合并效应量。从表2可知，WMD=56.99，95%CI：47.79～66.19，P<0.001，这暗示着高强度间歇训练能明显提高老年人6MWD。

表2 高强度间歇训练对老年人体适能影响的meta分析表

2.3.2 HIIT对老年人体成分的影响 体成分用体脂率、BMI指数、瘦体重和肌肉面积表示。共有14个实验描述了高强度间歇训练后老年人体脂率的变化情况，meta分析结果显示，Q=5.9，df=13，I=0.0%，P>0.05，说明研究间不存在异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表3所示，WMD=-1.05，95%CI：-1.59～-0.51，P<0.001，表明高强度间歇训练后老年人体脂率明显降低。

有15个实验比较了高强度间歇对老年人BMI的影响，meta分析结果显示，Q=71.39，df=14，I=71.39%，P<0.05，说明研究间存在高度异质性，应选择随机效应模型合并效应量。结果如表3所示，WMD=-0.16，95%CI：-0.39～0.07，P>0.05，说明高强度间歇训练后老年人BMI无明显变化。

有14个实验描述了高强度间歇对老年人瘦体重的影响，meta分析结果显示，Q=6.19，df=13，I=0.0%，P>0.05，说明研究间不存在异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表3所示，WMD=0.68，95%CI：0.22～1.14，P<0.01，表明高强度间歇训练后老年人瘦体重明显提高。

有4个实验比较了高强度间歇对老年人肌肉面积的影响，meta分析结果显示，Q=0.75，df=3，I=0.0%，P>0.05，说明研究间不存在异质性，应选择固定效应模型合并效应量。结果如表3所示，WMD=0.40，95%CI：0.22～0.58，P<0.001，表明高强度间歇训练后老年人肌肉面积明显升高。

表3 高强度间歇训练对老年人体成分影响的meta分析表

2.3.3 高强度间歇训练对老年人代谢疾病危险因素的影响

(1)对血糖和血脂的影响。研究采用总胆固醇、HDL、LDL和甘油三酯含量表示血脂水平，采用HOMA-IR和血糖含量表示机体血糖水平。meta分析发现，与对照组相比，高强度间歇训练后老年人血糖含量明显下降(SMD=-0.63，95%CI：-1.24～-0.03)，而高强度间歇训练后老年人总胆固醇、LDL、甘油三酯、HOMA-IR均有下降的趋势，但无统计学意义。高强度间歇训练对老年人HDL无明显变化。

结果如表4所示。

表4 高强度间歇训练对老年人血糖和血脂的影响统计表

(2)对血压和射血分数的影响。14个实验比较高强度间歇训练后老年人血压变化情况，结果如表5所示，与对照组相比，高强度间歇训练后老年人收缩压和舒张压均有下降的趋势，但尚未达到统计学意义；5个实验比较了高强度间歇训练对射血分数的影响，从表5可知，高强度间歇训练对老年人射血分数有明显的提高(SMD=1.28，95%CI：0.45～2.10)。

表5 高强度间歇训练对老年人血压和射血分数的影响统计表

2.4 发表性偏倚

本研究采用Egger线性回归法检验其发表性偏倚，Egger线性回归法是由1997年Matthias Egger等为了克服漏斗法的不足，而开发的一种定量检验的方法。实际操作中求出线性回归方程的截距a及95%CI，再通过其95%CI是否包含0，从而判断是否有发表偏倚。若截距a对应P<0.05或95%置信区间不包含0，说明有发表性偏倚；反之，暗示无发表偏倚。

如表6所示，ULMS、LLMS、肌肉力量、TUG、椅子实验、6MWD、BF%、BMI、LM、肌肉面积、总胆固醇、HDL、LDL、甘油三酯、血糖、HOMA-IR、血压和射血分数的检验结果均出现P>0.05与95%CI包含0，表示没发表偏倚。

表6 各指标的发表偏倚检验表

3 讨 论

本研究主要综合定量分析高强度间歇训练对老年人体适能、体成分和代谢疾病危险因素的影响，结果显示，与对照组相比，高强度间歇训练能明显改善老年人肌肉功率、下肢肌力、TUG、椅子实验、6min步行距离、体脂率、瘦体重和肌肉面积；高强度间歇训练后老年人血糖含量明显下降，EF%明显增加。

3.1 高强度间歇训练对老年人体适能的影响

肌肉力量被认为是慢性疾病发病和预防的重要组成部分，具体来说，较高的肌肉力量与全因和心血管疾病相关死亡风险的降低有关，而较低的肌肉力量对于有早逝和丧失功能独立性风险的老年人尤为重要。本meta分析结果表明高强度间歇训练能明显提高老年人肌肉功率(SMD=0.57)和下肢肌力(SMD=0.68)，而对上肢肌力无明显影响。Garcia等人的研究指出高强度间歇训练后老年人肌肉力量明显增加(+7.69%上肢肌力、+28.5%下肢肌力)；有研究认为经过12周高强度间歇训练后下肢肌力明显提高。这暗示着高强度间歇训练后对老年人下肢力量的提升效果要好于上肢。跌倒是老年人群中最严重的并发症之一，对其身体健康不利，TUG可预测老年人跌倒风险，提前干预。本meta分析结果表明高强度间歇后老年人TUG用时明显减少，效应量WMD=-0.88，说明与对照组相比，经过高强度间歇训练的老年人TUG用时减少0.88s。TUG预测男性老年人的跌倒临界值为9.94s，女性11.4s，因此，高强度间歇训练降低TUG0.88s，提高老年人预防跌倒能力，对其健康有利。研究发现高强度间歇训练能明显降低椅子实验用时，降低了3.75s。Losa等人的研究认为经过6周高强度间歇训练的老年人椅子用时明显减少，与本研究结果一致。6min步行距离常用于评估老年人活动能力，也能够有效地反映老年人的步行能力和心肺适能。有研究表明6min步行距离与最大摄氧量、运动耐量呈正相关，6min步行距离越长，最大摄氧量越好，心肺适能越健康。本研究表明高强度间歇训练能明显影响老年人6min步行距离，经过高强度间歇训练的老年人6min分析距离明显增加，增加56.99m。一般认为6min步行距离增加54与明显的临床变化有紧密的关系，在心肺疾病患者中6min步行距离增加30～32m就具有临床意义。因此，高强度间歇训练提高老年人56.99m的步行距离，对老年人健康产生明显的影响。总之，高强度间歇训练能明显提高老年人体适能水平，当然，对老年人来说，高强度间歇训练的安全性仍有一定的质疑，有学者研究表明高强度间歇训练和中等持续有氧训练发生心血管疾病事件的风险无差异，该学者证明高强度间歇训练是安全的。在今后的训练监控中仍需监测老年人运动过程体征状态，以确定最佳运动负荷，达到最大锻炼效果。

肥胖是引起高血压、糖尿病等慢性病的主要原因之一，为了减少老年人患慢性病的发病风险，预防老年人肥胖和降低体脂是有效措施。本研究表明高强度间歇训练后，老年人体脂率降低了1.05%；瘦体重增加了0.69kg；肌肉横断面积增加了0.4cm。高强度间歇训练后老年人BMI没有明显的变化，这样与Nardi等人对120名研究对象进行的meta分析结果一致，他认为高强度间歇训练对BMI没有影响。虽然高强度间歇训练使老年人体脂率下降，但瘦体重的增加使其总体重无明显变化，造成BMI值锻炼前后无明显差异。总之，高强度间歇训练能降低老年人体脂率、增加瘦体重和肌肉面积，对老年人健康有积极影响。

3.2 高强度间歇训练对老年人代谢疾病危险的影响

本研究表明高强度间歇训练能明显降低老年人血糖含量(SMD=-0.63)，而对总胆固醇、HDL、LDL、甘油三酯和胰岛素抵抗均无明显影响。吴志建等人运动锻炼能明显降低中老年T2DM患者空腹血糖含量(SMD=-0.68，95%CI：-1.20～-0.16)，其研究结果与本研究结果一致。这可能是由于高强度间歇训练组的内源性葡萄糖生产受到了影响，诱导的内源性葡萄糖降低主要来源于肝脏，进而降低老年人血糖含量，对维持正常的生理功能具有重要意义。王娟等人分析高强度间歇训练对糖尿病前期的有效性与安全性，发现高强度间歇训练可以降低空腹胰岛素和胰岛素抵抗(P<0.05)，而本研究结果显示干预后老年人胰岛素抵抗呈现下降的趋势，但未达到统计学意义，这可能是由于干预对象的不同致使研究结果出现差异。研究还发现高强度间歇训练对老年人EF%有明显的提高作用(SMD=1.28)。对老年人的研究表明，HIIT也能有效诱导左心室重塑，但对心脏舒张功能没有改善，收缩功能有更大改善。这与本meta分析一致，高强度间歇训练在老年人的收缩压和舒张压方面没有明显的影响。另外，EF%的提高，是心肌收缩功能改善，这与心肺适能改善有很大关系，这可能是高强度间歇训练改善心肺适能的部分原因。

4 结 论

高强度间歇训练明显改善老年人体适能、体成分和代谢疾病危险因素。体适能方面，高强度间歇训练后老年人肌肉功率、下肢肌力、6MWD明显增加，TUG、椅子实验用时明显减少；体成分方面，高强度间歇训练后老年人BF%明显下降，瘦体重和肌肉面积明显增加。代谢疾病危险因素方面，高强度间歇训练对老年人血糖、EF%有明显改善作用。建议有关部门宣传高强度间歇训练的方法以及益处，体育部门应结合社区管理人员指导正确的高强度间歇训练的方式，使老年人掌握正确的训练方法，进行科学的锻炼，有益于其体适能的提高和体成分的改善。