陳 進(jìn)，王 斌

規(guī)律的體育活動是經(jīng)過臨床驗(yàn)證的、能有效的預(yù)防和延緩某些慢性疾病的發(fā)生或發(fā)展[1]。但是由于社會的發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生了很大的變化，朝著解放人力的方向發(fā)展，人們的體力活動量顯著減少，以至于造成很多成年人對于最低的運(yùn)動要求無法付諸實(shí)踐[2]。導(dǎo)致機(jī)體的心肺功能顯著下降。最大攝氧量(VO2max)是心肺功能的權(quán)威評價指標(biāo)，有研究證明VO2max被認(rèn)為是全因死亡率的最高預(yù)測，維持或改善心肺功能處于較高水平能夠減少患心血管疾病和死亡的風(fēng)險。高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(HIIT)通常是重復(fù)幾組短時間(幾秒鐘到幾分鐘不等)高強(qiáng)度(90%VO2max左右)的運(yùn)動，以安靜休息或者以低強(qiáng)度的運(yùn)動作為間歇的一種運(yùn)動形式[1、2]。有研究表明HIIT相比較中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(CMT)對心肺功能的改善是種經(jīng)濟(jì)有效的方式，如有學(xué)者對16位男性進(jìn)行12天的運(yùn)動干預(yù)，結(jié)果顯示HIIT和CMT組VO2max分別提高4.5±8.98mL·Kg-1·min-1、1.8±7.93mL·Kg-1·min-1，p<0.001。不過有學(xué)者進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn)卻產(chǎn)生不同的結(jié)果，結(jié)果顯示HIIT、CMT組VO2max分別提高2.83%、11.1%。存在差異的結(jié)果可能會影響人們在運(yùn)動實(shí)踐中的選擇，同時考慮到造成試驗(yàn)結(jié)果差異性的原因是多方面的，大部分的研究是基于小樣本量而進(jìn)行的，運(yùn)動方案設(shè)計(jì)差別很大，這勢必會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。鑒于此，本研究通過搜集前人相關(guān)研究，建立研究納入和剔除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行meta分析，通過meta分析能夠從宏觀上把握HIIT與CMT的差異，相對的減少誤差。整合前人研究成果利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法從宏觀上比較一定條件下的HIIT對成年人心肺功能的影響，希望能對人們的運(yùn)動實(shí)踐提供參考。

1 研究方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

通過搜集相關(guān)數(shù)據(jù)庫，知網(wǎng)、萬方、百鏈、PubMed、Ebsco、Springer Link、Science Direct進(jìn)行檢索(截止到2018.9月)。通過主題詞(關(guān)鍵詞)檢索，中文用“HIIT”和“高強(qiáng)度間歇運(yùn)動/訓(xùn)練”等進(jìn)行檢索。

1.2 研究納入和剔除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 研究納入標(biāo)準(zhǔn)

(1)研究的文獻(xiàn)均來自期刊，實(shí)驗(yàn)前后的數(shù)據(jù)VO2max用x±s表示；(2)受試對象年齡≥18歲；(3)受試對象未受過系統(tǒng)訓(xùn)練或未曾規(guī)律參與運(yùn)動的普通人(包括健康、久坐、超重和肥胖人群)，但是不具有其他慢性疾病(如：冠心病、2型糖尿病、代謝綜合癥等)；(4)文獻(xiàn)有多組數(shù)據(jù)按照多項(xiàng)研究進(jìn)行分析。

1.2.2 研究剔除標(biāo)準(zhǔn)

(1)沒有必要可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、缺CMT控制組、CMT運(yùn)動的強(qiáng)度>80%VO2max；(2)所篩選的文獻(xiàn)不完整或?yàn)闀h記錄；(3)文獻(xiàn)中重復(fù)的數(shù)據(jù)；(4)一組受試對象除運(yùn)動干預(yù)外還有其它干預(yù)，如：飲食等干預(yù)措施。

1.3 所選文獻(xiàn)質(zhì)量評估

運(yùn)用Jadad評分量表對所有研究文獻(xiàn)的質(zhì)量進(jìn)行評價，總分5分，規(guī)定：得分1-2分為低質(zhì)量，3-5分為高質(zhì)量。

1.4 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的有效提取

對所選文件進(jìn)行研究，提取有效數(shù)據(jù)，包括受試對象的特征、干預(yù)的具體參數(shù)等。

1.5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理

研究使用Rev Man 5.3進(jìn)行meta分析，并設(shè)置計(jì)算的置信區(qū)間為95% (CL)。文獻(xiàn)的異質(zhì)性檢驗(yàn)，用卡方檢驗(yàn)(p值)和一致性系數(shù)I2進(jìn)行比較分析，其中以卡方檢驗(yàn)(p值)為主要方法。

2 研究結(jié)果

2.1 研究方法及數(shù)據(jù)提取

在搜索的1045篇文獻(xiàn)中篩選(圖1)，最終28篇文獻(xiàn)(1979-2015年)符合本次研究標(biāo)準(zhǔn)。研究數(shù)據(jù)提取見表1，共984位受試對象，其中HIIT 335人、CMT 324人。HIIT與CMT的對照試驗(yàn)共計(jì)35項(xiàng)。以跑步和騎功率自行車為主要運(yùn)動形式，各研究的運(yùn)動干預(yù)特征、文獻(xiàn)質(zhì)量評估Jadad得分。

研究的發(fā)表偏歧分析如圖1，可以看出各研究主要集中在漏斗圖的上部，各研究大體上沿著對稱軸分布，主要是沿著中間對稱軸分布。同時發(fā)現(xiàn)略微偏向于右側(cè)分布，存在一定的發(fā)表偏倚。造成發(fā)表偏歧的原因可能是文獻(xiàn)搜索不全或者是能在各期刊發(fā)表的文獻(xiàn)大多是有陽性結(jié)果的研究。

圖1 評價各研究發(fā)表偏倚的漏斗圖

2.2 HIIT與CMT對VO2max的影響分析

HIIT與CMT對VO2max的影響的meta分析結(jié)果(表1)，共35項(xiàng)研究，結(jié)果顯示HIIT相較于CMT對VO2max的提高具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(+1.45mL·Kg-1·min-1，95%CL：0.86-2.05，p<0.01)，各研究不具有異質(zhì)性(I2=18%，p=0.18)。

表1 HIIT與CMT對VO2max整體合并效應(yīng)檢驗(yàn)

注：MD：表示均數(shù)差；I2：表示一致性系數(shù)；CL：表示置信區(qū)間；*：表示HIIT對VO2max的改善效果有顯著性差異(p<0.05)；**：表示p<0.01；MD及95%CL的單位是mL·Kg-1·min-1。(下同)

考慮到影響HIIT效果的因素，以下對HIIT的work/rest比值、單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間、運(yùn)動干預(yù)時間進(jìn)行亞組分析，比較不同條件下的HIIT與CMT對VO2max的影響，分析結(jié)果。不同work/rest比值下的HIIT與CMT對VO2max的影響，結(jié)果顯示當(dāng)work/rest比值大于1時，HIIT與CMT的比較具有顯著性差異(p<0.01)。對HIIT的單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間進(jìn)行亞組分析，結(jié)果表明單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間小于30s、等于2min和等于3min時結(jié)果具有顯著性差異。對HIIT的干預(yù)時間進(jìn)行亞組分析，結(jié)果顯示運(yùn)動干預(yù)時間大于6w且小于等于8w和等于12w兩個范圍，HIIT與CMT的比較具有顯著性差異。

3 討論

本研究通過meta分析結(jié)果顯示，與CMT相比較，HIIT對VO2max的改善具有一定的優(yōu)勢，高出1.45mL·Kg-1·min-1(95%CL：0.86-2.05，p<0.01)，且各研究不具有異質(zhì)性(I2=18%)。進(jìn)行不同類別的亞組分析，結(jié)果表明HIIT不是任何情況下較CMT對VO2max的改善效果好，如在本研究中當(dāng)HIIT的work/rest比值大于1時，HIIT與CMT相比具有顯著性差異，p<0.01，而work/rest小于等于1時，結(jié)果不具有顯著性差異。

不同于對CMT提高VO2max機(jī)制的清楚認(rèn)識，人們對HIIT促進(jìn)VO2max提高的機(jī)制尚不清楚，不過VO2max增加通常伴隨著搏出量(SV)的增大，VO2max和SV之間有高度相關(guān)的關(guān)系。Trilk等通過4周HIIT明顯提高久坐超重/肥胖受試對象的VO2max和亞極量運(yùn)動時的SV(+11.4%，p<0.05)。VO2max不僅反映心肺功能的健康狀態(tài)，同時也反映出血管結(jié)構(gòu)和功能的健康程度，有研究表明VO2max與血管內(nèi)皮功能有正相關(guān)的關(guān)系(r=0.54，P<0.001)[3]。前人很多研究表明血管功能與心肺功能關(guān)系十分密切，Ramos及其同事作了項(xiàng)HIIT和CMT對血管功能影響的meta分析，結(jié)果表明HIIT對于血管功能的改善效果比CMT更好，同時認(rèn)為或許是因?yàn)檫@種原因HIIT對改善心肺功能、傳統(tǒng)的冠心病危險因素、胰島素敏感性、氧化應(yīng)激等效果較CMT更明顯。血管內(nèi)皮功能的好壞，表明血管的自我修復(fù)的功能強(qiáng)弱，說明血管能夠維持循環(huán)系統(tǒng)的正常功能。

近年有研究表明即便在未達(dá)到體力活動推薦量的受試人群中，高水平的心肺功能或許能夠減輕靜坐少動相關(guān)的心血管疾病的風(fēng)險[4]。通過研究， HIIT是能夠有效改善其心肺功能，相較于CMT，HIIT通常需要花費(fèi)較少的時間就能較好的改善效果。來自挪威HUNT研究機(jī)構(gòu)的流行病學(xué)的證據(jù)表明，僅僅進(jìn)行一周一次的HIIT就能減少患心血管疾病的風(fēng)險(男、女相關(guān)系數(shù)分別是0.61和0.49)[5]。有學(xué)者對健康男性進(jìn)行8周的干預(yù)，HIIT1重復(fù)7組30s 120% VO2max騎車，間歇15s；HIIT2重復(fù)3組3min 85%-90% VO2max騎車，間歇2min；CMT進(jìn)行40min60%-65%VO2max運(yùn)動，每周都是進(jìn)行5天。結(jié)果顯示HIIT1組VO2max提高6.8±4.4mL·Kg-1·min-1，HIIT2提高了9.2±5mL·Kg-1·min-1，CMT提高了3.8±2.9mL·Kg-1·min-1。HIIT1每周需要花費(fèi)26.25min，HIIT2每周花費(fèi)75min，而CMT每周花費(fèi)200min，且HIIT的改善效果更好。HIIT1和HIIT2的work/rest比值都大于1，符合本研究work/rest比值亞組分析結(jié)果。HIIT是替代CMT的一種省時有效的運(yùn)動方式，尤其是對于缺乏時間運(yùn)動的人們。

本研究work/rest亞組分析結(jié)果顯示當(dāng)work/rest>1時，HIIT對VO2max的改善效果優(yōu)于CMT，結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)。HIIT的單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間的亞組分析結(jié)果未發(fā)現(xiàn)比較清晰的規(guī)律。不過結(jié)果顯示即使是HIIT的單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間小于30s，也能取得優(yōu)于CMT的顯著性效果(+2.08mL·Kg-1·min-1，p=0.01)。提示，為了在HIIT運(yùn)動時取得較好的效果，建議對單次高強(qiáng)度運(yùn)動時間和間歇時間進(jìn)行有效控制。對運(yùn)動時間進(jìn)行亞組分析，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)HIIT較CMT提高VO2max的程度具有顯著性差異，運(yùn)動時間小于等于2w亞組分析結(jié)果為95%CL：-2.17-2.56，p=0.87。對于影響HIIT改善心肺功能的因素還是不清楚的，需要在以后的研究繼續(xù)探索。

有學(xué)者進(jìn)行HIIT和CMT對冠心病人生理指標(biāo)影響的meta分析，結(jié)果顯示HIIT對于VO2max的改善效果要優(yōu)于CMT，且具有顯著性差異(+1.78 mL·Kg-1·min-1，p<0.01)，研究說明HIIT能夠用于心血管病人且有不錯的治療效果。在這過程中必須有很好的安全監(jiān)督措施，這樣能夠在實(shí)際運(yùn)用時提供更多的保障，還可使得HIIT能夠更廣泛的應(yīng)用。

進(jìn)行HIIT研究試驗(yàn)，一般采用跑步、騎車的傳統(tǒng)方式，在實(shí)際研究中需要更多的運(yùn)動方式，使得運(yùn)動形式的多樣化，使得不同的研究對象都能接受。通過試驗(yàn)對比HIIT和CMT對有氧能力和骨骼肌耐力的影響時，HIIT采用burpees、跳躍、登山、深蹲的動作組合。結(jié)果顯示HIIT和CMT對VO2max分別提高了8%和7%；同時HIIT組上下肢和軀干力量都得到不同程度的提高。有研究表明在運(yùn)動的過程中HIIT相對于CMT能產(chǎn)生更多的愉悅感，使得人們在運(yùn)動的過程中不會感到太枯燥，同時花費(fèi)較少的時間就能取得良好的效果，從而有利于人們堅(jiān)持下去，逐漸養(yǎng)成積極的生活方式。

研究的局限性：1)文獻(xiàn)資料收集得不完整，一些最新的數(shù)字刊物沒有及時上傳；2)還有一些沒能夠解決的問題，需要繼續(xù)研究；3)采用的評分量表可能不能夠反映出體育類文獻(xiàn)的質(zhì)量。

4 結(jié)論

meta分析宏觀上表明了HIIT對于成年人心肺功能的改善是種有效的方式，整體來說其對心肺功能的改善效果比CMT更好。在文獻(xiàn)資料的研究中還發(fā)現(xiàn)HIIT的運(yùn)動/休息的比值和每次大強(qiáng)度運(yùn)動時間的長短可能是影響高強(qiáng)度間歇運(yùn)動效果的主要因素。如果運(yùn)動想取得較好的效果，可以把高強(qiáng)度間歇運(yùn)動的運(yùn)動/休息的比值控制在1或者大于1，也就是說休息時間更短。研究表明，HIIT是種省時有效的運(yùn)動方式，從改善心肺功能的方面講可以作為CMT有效的替換方式。