牛銀濤,朱美英,汪宇峰,沈夢英
肥胖一直以來都是影響個體健康的重要因素。個體的肥胖程度與代謝綜合征、2型糖尿病、心血管疾病、癌癥和關(guān)節(jié)炎等多種慢性疾病有著十分密切的關(guān)系[1]。近年來肥胖的人數(shù)不斷增加,與男性的肥胖人數(shù)相比,越來越多的女性出現(xiàn)肥胖或極端肥胖的現(xiàn)象[2]。青年女性正是青春期和向成年期的過渡的關(guān)鍵時期,有效的體重管理策略對于建立終生良好的生活習(xí)慣和技能至關(guān)重要[3]。
在眾多解決肥胖問題的策略中,最常見的是有規(guī)律的身體活動。研究顯示中等強度持續(xù)有氧運動(MICT)是一種有效的訓(xùn)練策略,可以減輕體重,改善心肺功能,調(diào)節(jié)血糖和胰島素水平,從而潛在地改變2型糖尿病和代謝類疾病的危險因素[4]。但在實踐過程中,減肥者尤其是女性往往因有氧運動的時間較長、運動缺乏動機和自身肥胖的程度等原因很難堅持[5,6]。研究顯示高強度間歇訓(xùn)練(HIIT)對時間的要求更少,且具有間歇性、重復(fù)性、短暫性、高強度性并以主動恢復(fù)為主要特點。與MICT相比,更有利于制定時間效率高的生活方式干預(yù)策略用以控制肥胖相關(guān)的并發(fā)癥[7]。對非肥胖成年人群的研究顯示,HIIT能顯著提高最大攝氧量、脂肪氧化、血糖控制和運動能力和健康狀況[2,8]。但有一些研究顯示,HIIT和MICT對超重和肥胖青年女性的體重、BMI、脂肪量以及體脂率四項指標(biāo)的降低程度無顯著差異[9],且對于低密度脂蛋白和高密度脂蛋白等指標(biāo)干預(yù)效果也存在不一致的結(jié)論[10,11]。
綜上,現(xiàn)有的Meta分析采用HIIT和MICT的對比研究大多針對整個肥胖/超重人群,極少對人群進行細(xì)分,本研究聚焦于肥胖/超重青年女性人群。目前研究者對于HIIT和MICT對肥胖/超重人群干預(yù)效果的研究結(jié)果仍存在爭議,MICT能否被取代值得研究者進一步探討。因此,本研究將采用Meta分析綜合評定兩種運動方式對肥胖/超重青年女性體成分、心肺功能、心血管機能和體脂(以腹部內(nèi)臟脂肪量為主)等指標(biāo)的影響。研究結(jié)果將為肥胖/超重青年女性運動減肥干預(yù)提供理論依據(jù)。
文獻檢索策略嚴(yán)格按照PICOS原則進行。檢索的中文數(shù)據(jù)庫有中國生物醫(yī)學(xué)文獻(CBM)、中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方和維普數(shù)據(jù)庫,英文電子數(shù)據(jù)庫是PubMed、Embase和Cochrane library,檢索詞為“高強度間歇訓(xùn)練”、“High-intensity interval training”、“肥胖”、“超重”、“Obesity”和“Body Fat Distribution”等,檢索時間為建庫至2020年2月,并通過相關(guān)文獻的參考文獻補充檢索。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究類型:臨床隨機對照試驗(RCT);(2)研究對象:健康青年女性,且滿足BF%>30%或BMI>25kg/m2;受試者基線水平無統(tǒng)計學(xué)差異;(3)干預(yù)措施為HIIT,對照措施為MICT;(4)結(jié)局指標(biāo):體成分(體重、體脂百分比、腰臀比和BMI)、心肺功能(最大攝氧量)、心血管機能(甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、血糖)、體脂(全身脂肪量、腹部內(nèi)臟脂肪面積、腹部皮下脂肪面積)。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)不符合納入標(biāo)準(zhǔn)中任何一條的;(2)無法獲取全文;(3)文獻中結(jié)局指標(biāo)過少;(4)結(jié)合抗阻訓(xùn)練、飲食等等其他手段聯(lián)合干預(yù);(5)研究數(shù)據(jù)重復(fù)報到。
文獻篩選和質(zhì)量評估由兩名研究者分別獨立完成,將所得結(jié)果進行校對并討論,意見不同時由第三研究者裁定。本文質(zhì)量評估采用Cochrance風(fēng)險偏倚評價工具,評價內(nèi)容包括:隨機分配方法、分配方案隱蔽、盲法(單盲和雙盲)、結(jié)果數(shù)據(jù)的完整性、選擇性報告研究結(jié)果和其他偏倚來源。對納入的文獻進行低風(fēng)險、不清楚和高風(fēng)險的評估[12]。
由兩名研究者通過全文閱讀分別進行數(shù)據(jù)提取,并進行校對和分析討論,意見不同時由第三研究者裁定。所提取的數(shù)據(jù)有:作者、年份、樣本量、樣本年齡、干預(yù)方案、試驗周期,干預(yù)頻率、結(jié)局指標(biāo)等。
使用Review Manager 5.3和Stata 15.1對提取的數(shù)據(jù)進行Meta分析,數(shù)據(jù)為連續(xù)型變量故采用均值差(Mean Different,MD)和標(biāo)準(zhǔn)化均值差(Standardized Mean Difference,SMD)進行統(tǒng)計分析。異質(zhì)性檢驗采用Q檢驗和I2統(tǒng)計量:滿足P≥0.1且I2<50%則無明顯異質(zhì)性,選用固定效應(yīng)模型;滿足≥50%且P<0.1則有異質(zhì)性,選用隨機效應(yīng)模型并進行敏感性分析,異質(zhì)性較低時重新選用固定效應(yīng)模型。發(fā)表偏倚檢驗采用Egger法。
經(jīng)檢索獲得相關(guān)文獻986篇,而后通過篩選最終納入文獻15篇。詳細(xì)篩選過程見圖一。共納入446名超重/肥胖青年女性,其中HIIT為228名,MICT為218名。納入文獻基本特征見表1。
表1 納入文獻基本特征
圖一 文獻納入流程
15篇文獻均采用隨機分配法,其中3篇采用了盲法,所有數(shù)據(jù)都具有完整性,沒有選擇性報告研究結(jié)果,且無其他偏倚來源(見圖二)。
圖二 納入文獻風(fēng)險偏倚
2.3.1 HIIT與MICT對超重/肥胖青年女性體成分的干預(yù)效果
本研究采用的體成分結(jié)局指標(biāo)有BM(15篇)、BF%(14篇)、BMI(7篇)與WHR(4篇)。異質(zhì)性分析顯示,BM(I2=0%,P=1.00)、BF%(I2=0%,P=0.66)、BMI(I2=0%,P=1.00)、WHR(I2=44%,P=0.15)納入的文獻均具有較低異質(zhì)性。為了保證研究的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,進一步敏感性分析顯示本研究具有較好穩(wěn)定性,選用固定效應(yīng)進行Meta分析。
固定效應(yīng)分析結(jié)果顯示,與MICT相比,HIIT顯著降低了BF%[MD=-0.84,95%CI:(-1.29,-0.39),P=0.0003];一定程度降低了BM[MD=-0.98,95%CI(-2.34,0.38),P=0.16]和BMI[MD=-0.30,95%CI(-0.88,0.27),P=0.30],但差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。兩種干預(yù)措施在WHR[MD=0,95%CI(-0.01,0.01),P=0.73]上干預(yù)效果無顯著意義(見圖三)。發(fā)表偏倚檢驗:BM(P=0.053)、BF%(P=0.657)、BMI(P=0.272)和WHR(P=0.319)納入研究均無明顯的發(fā)表偏倚。
圖三 HIIT和MICT對超重/肥胖青年女性BM/BF/BMI/WHR的影響
2.3.2 HIIT與MICT對超重/肥胖青年女性體脂的干預(yù)效果
肥胖根據(jù)脂肪分布部位的不同分為向心型和離心型肥胖,而向心型肥胖俗稱腹部肥胖,主要是由于內(nèi)臟脂肪堆積過多造成,容易導(dǎo)致2型糖尿病、高血壓、冠心病等慢性疾病的產(chǎn)生[19],故本研究采用TFM(7篇)、ASFA(6篇)和AVFA(6篇)作為評價改善體脂情況的指標(biāo)。異質(zhì)性分析,TFM(I2=0%,P=0.98),ASFA中(I2=0%,P=0.50),AVFA中(I2=0%,P=1.00),表明納入文獻有較低異質(zhì)性,且敏感性分析結(jié)果有較好穩(wěn)定性,故采用固定效應(yīng)進行Meta分析。結(jié)果顯示,HIIT在降低TFM[MD=-0.48,95%CI(-1.63,0.66),P=0.41]和AVFA[MD=-2.25,95%CI(-6.70,2.21),P=0.32]一定程度上優(yōu)于MICT,但不具有統(tǒng)計學(xué)差異。MICT在降低ASFA[MD=3.25,95%CI(-9.69,16.18),P=0.62]的干預(yù)效果一定程度上優(yōu)于HIIT,也不具有統(tǒng)計學(xué)差異(見圖四)。發(fā)表偏倚檢驗:TFM(P=0.496)、ASFA(P=0.851)和AVFA(P=0.855)納入研究均無明顯的發(fā)表偏倚。
圖四 HIIT和MICT對超重/肥胖青年女性TFM/ASFA/AVFA的影響
2.3.3 HIIT與MICT對超重/肥胖青年女性心肺功能的干預(yù)效果
VO2max是評價心肺功能的經(jīng)典指標(biāo),也是HIIT干預(yù)中最常用于評價心肺功能的指標(biāo)[25],故本研究采用VO2max作為檢驗心肺功能變化的指標(biāo)。共納入文獻11篇,納入文獻有較低異質(zhì)性(I2=0%,P=0.88),且敏感性分析結(jié)果有較好穩(wěn)定性,故采用固定效應(yīng)進行Meta分析。結(jié)果顯示,HIIT在提升VO2max[MD=1.29,95%CI(0.52,2.05)P=0.001]上顯著優(yōu)于MICT(見圖五)。發(fā)表偏倚檢驗:VO2max(P=0.104)納入研究均無明顯的發(fā)表偏倚。
圖五 HIIT和MICT對超重/肥胖青年女性VO2max的影響
2.3.4 HIIT與MICT對超重/肥胖青年女性心血管機能的干預(yù)效果
肥胖/超重人群會因脂肪含量過高而引起糖脂代謝異常,致使血液循環(huán)受阻,回心血量減少,長時間的供血不足極易導(dǎo)致高血脂、心肌梗死等心血管疾病的發(fā)生,故GLU、TC、TG、HDL、LDL等被作為評估健康風(fēng)險血液指標(biāo)的補充[26]。本研究采用GLU(8篇)、TC(7篇)、TG(6篇)、HDL(6篇)和LDL(6篇)來評價心血管機能的改善效果。異質(zhì)性分析,GLU(I2=69%,P<0.002)、TC(I2=68%,P=0.004)、TG(I2=52%,P=0.06)、LDL(I2=72%,P=0.003)和HDL(I2=57%,P=0.04)均存在較大異質(zhì)性。分別進行敏感性分析,結(jié)果顯示,GLU(I2=40%,P=0.12)、TC(I2=0%,P=0.49)、TG(I2=13%,P=0.33)、LDL(I2=0%,P=0.64)與HDL(I2=31%,P=0.21)均存在較小異質(zhì)性,故采用固定效應(yīng)進行Meta分析。結(jié)果顯示,與MICT相比,HIIT可以顯著降低TC[MD=-0.22,95%CI(-0.40,-0.05),P=0.01];一定程度上可以降低TG[MD=-0.03,95%CI(-0.09,0.02),P=0.23]、GLU[MD=0.02,95%CI(-0.07,0.12),P=0.62]和LDL[MD=-0.11,95%CI(-0.26,0.04),P=0.16],不具有統(tǒng)計學(xué)差異。MICT在提升HDL[MD=-0.15,95%CI(-0.88,-0.08),P=0.001]上顯著優(yōu)于HIIT,具有統(tǒng)計學(xué)差異(見圖六)。發(fā)表偏倚檢驗:GLU(P=0.107)、TG(P=0.712)、TC(P=0.903)、HDL(P=0.380)與LDL(P=0.068)納入研究均無明顯的發(fā)表偏倚。
圖六 HIIT和MICT對超重/肥胖青年女性GLU/TC/TG/HDL/LDL的影響
近年來,超重/肥胖的女性比男性逐年增多,除了增加常見的心血管和代謝性疾病風(fēng)險外,也會導(dǎo)致女性患癌癥(乳腺癌和結(jié)腸癌)、抑郁癥和睡眠障礙等[27]。HIIT和MICT對青年女性超重/肥胖均有良好的干預(yù)效果,MICT通常只會減少絕經(jīng)后婦女最小的脂肪含量,而不會增加瘦體重,而HIIT干預(yù)可有效地解決此問題[28]。對于這兩種干預(yù)方式喜好的調(diào)查結(jié)果顯示,HIIT比MICT更容易使人愉快并易被接受[29]。這可能與MICT運動時間較長,運動節(jié)奏單調(diào)有關(guān)[25]。為深入了解超重/肥胖青年女性在HIIT和MICT兩種干預(yù)措施的效果,本研究對比分析了體成分、心肺功能、體脂和心血管機能指標(biāo)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),HIIT在改善BF%、VO2max和TC的效果上顯著優(yōu)于MICT,MICT在改善HDL的效果上顯著優(yōu)于HIIT,而體成分、體脂和心血管機能等指標(biāo)在兩種干預(yù)措施的效果相似。高思垚[29]研究顯示HIIT在改善BF%和VO2max方面顯著優(yōu)于MICT;朱顯貴[30]也發(fā)現(xiàn)兩種干預(yù)措施均能降低腹部內(nèi)臟脂肪;曹甍[11]在對肥胖兒童體成分和心血管機能進行比較時發(fā)現(xiàn),HIIT在改善GLU、TC、HDL與LDL指標(biāo)上顯著優(yōu)于MICT,這與本研究基本吻合,考慮到干預(yù)對象、訓(xùn)練方式、干預(yù)的頻率和周期等因素,兩種干預(yù)措施的比較仍需進一步探討。
對于體成分指標(biāo),HIIT僅在BF%的干預(yù)效果顯著優(yōu)于MICT,在BM、BMI和WHR上并無差異,HIIT整體上對體成分有較好的干預(yù)效果。多數(shù)研究均顯示HIIT在降低BF%效果更好[16-19]。運動中的脂肪代謝使BF%和腰臀部位脂肪含量發(fā)生減低,二型肌纖維的選擇肥大增加了瘦體重的質(zhì)量,降低BMI,從而改善體成分。潛在的機制可能是HIIT能更好地使體內(nèi)的糖大量消耗,促進脂肪代謝,引起快肌纖維選擇性肥大、肌肉蛋白質(zhì)含量減少、運動后食欲減低或刺激兒茶酚胺類激素分泌等[11,31,32],進而改善了體成分。
研究顯示兩種干預(yù)措施對超重/肥胖青年女性體脂均有一定的改善效果。與MICT相比,HIIT對腹部內(nèi)臟、腹部皮下部分面積與TFM的質(zhì)量的減脂效率更高[33,34]。但也有報告指出個體的運動量與HIIT導(dǎo)致的內(nèi)臟脂肪減少之間缺乏劑量效應(yīng)[35,36],這提示對于超重/肥胖青年女性,更可能是運動強度通過間歇運動來改變相關(guān)的內(nèi)臟脂肪儲存方式。HIIT運動中的相關(guān)能量消耗提高了運動后代謝率,相對MICT,HIIT的可調(diào)節(jié)性較強,使脂肪酸的動員加強,從而加快了身體脂肪的消耗,但潛在機制仍需進一步探討。
心肺功能、心血管機能與心血管健康有著密不可分的聯(lián)系。兩種干預(yù)措施對這些指標(biāo)有一定差異,但是整體上HIIT的改善效果要優(yōu)于MICT,尤其是VO2max。Frimpong[37]也提出HIIT與MICT對于血脂、空腹血糖、胰島素水平和血壓在內(nèi)的各項健康指標(biāo)均有益處。趙廣高[25]指出HIIT在提高VO2max顯著優(yōu)于MICT。Clark[38]也證明HIIT可顯著提高最大攝氧量、增強脂肪氧化、血糖控制和運動能力,促進個體健康。潛在的機制可能是HIIT能維持或增加心肌的氧供應(yīng),減少心肌工作耗氧量,從而改善心肌的血液灌注和分布,通過增加高密度脂蛋白/低密度脂蛋白比值、改善糖代謝、增加胰島素敏感性、減少血小板聚集性、增加纖溶酶活性等變化,提高抗動脈粥樣硬化能力,從而提高人體的機能水平,促進健康[11,31,39]。
高強度間歇訓(xùn)練能顯著降低體成分中體脂百分比、血液中的總膽固醇C和提高心肺功能;中等強度持續(xù)運動能顯著提升血液中的高密度脂蛋白??紤]高強度間歇訓(xùn)練的時效性和青年女性缺乏動機、意志力不足等個性特點,本研究建議對超重/肥胖青年女性采用高強度間歇訓(xùn)練的干預(yù)方式進行減重減肥。