大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在肥胖癥及其相關(guān)慢性病干預(yù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

沈友青宋濤龐秋徐國棟

1湖北第二師范學(xué)院體育系（湖北武漢430205）

2武漢體育學(xué)院研究生部 3江漢大學(xué)體育學(xué)院

肥胖癥及其相關(guān)代謝性疾病如代謝綜合征（Mets）、II型糖尿?。═2DM）、非酒精性脂肪 肝（NAFLD）、冠心?。–HD）與高血壓（HPT）等發(fā)病率，無論是在歐美發(fā)達(dá)國家，還是在中國、巴西、印度等發(fā)展中國家均正以驚人的速度增長，目前已迅速成為亟待解決的全球公共健康危機(jī)[1-3]。1968年Dan’ko IuI首次提出將體育鍛煉作為疾病干預(yù)手段，認(rèn)為它有助于恢復(fù)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[4]。大量研究證明，體育鍛煉是一種經(jīng)濟(jì)、有效、非藥物干預(yù)手段，在肥胖癥、Mets、T2DM等慢性病防治中發(fā)揮重要作用[5-7]。但目前對(duì)于慢性病干預(yù)時(shí)運(yùn)動(dòng)方式的選擇和運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)仍存在較多爭(zhēng)議?，F(xiàn)有鍛煉指南中推薦的較為常見、傳統(tǒng)的干預(yù)方式為中低強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)，然而在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)該鍛煉方式存在時(shí)間長、較為枯燥的特點(diǎn)，鍛煉者沒有時(shí)間參與或根本無法長時(shí)間堅(jiān)持。近期研究指出，大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng) （highintensity interval/intermittent training，HIT） 以其特定的運(yùn)動(dòng)方式誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的神經(jīng)內(nèi)分泌和外周組織代謝適應(yīng)性變化，可降低慢性病罹患風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)健康人群和患者均具有積極效應(yīng)；同時(shí)，HIT在主觀感受和時(shí)間消耗上較傳統(tǒng)持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式更具優(yōu)勢(shì)[8，9]。然而，HIT受到多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的影響，其干預(yù)效果存在爭(zhēng)議；同時(shí)，對(duì)于HIT作用的生物學(xué)機(jī)制仍不清楚。本文將綜述HIT在肥胖癥等慢性病干預(yù)研究中的最新進(jìn)展，歸納和分析引起代謝適應(yīng)性變化的機(jī)制；同時(shí)，分析HIT在實(shí)踐應(yīng)用中的醫(yī)務(wù)監(jiān)督問題，進(jìn)一步提出研究展望。

1 大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的概念

大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)（HIT）是一種由快速、重復(fù)性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)和間歇采用安靜或低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)恢復(fù)方式組成的運(yùn)動(dòng)形式，由運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、重復(fù)次數(shù)、間歇時(shí)間及恢復(fù)方式等要素構(gòu)成[8]。從現(xiàn)有針對(duì)人類和嚙齒動(dòng)物干預(yù)的文獻(xiàn)報(bào)道來看，各要素的最佳組合形式并未形成定論且干預(yù)效果存在差異。部分研究設(shè)計(jì)如表1所示，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的設(shè)定依據(jù)和各要素的設(shè)定均存在較大差異。與此同時(shí)，研究對(duì)象和研究條件不一致，也影響到各研究中HIT的干預(yù)效果。

2 大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在肥胖癥及其相關(guān)代謝性疾病防治中的應(yīng)用

近來研究發(fā)現(xiàn)，HIT在控制體重和體脂、改善心血管機(jī)能、增加胰島素敏感性和促進(jìn)脂質(zhì)代謝等方面效果較傳統(tǒng)中低強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式更理想，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間較傳統(tǒng)鍛煉方式明顯縮短。因此，HIT在肥胖癥等慢性代謝性疾病防治中具有重要意義。

2.1 肥胖癥

肥胖癥既是一個(gè)獨(dú)立的疾病，又可以繼發(fā)多種復(fù)雜癥候群，主要由長期高熱能物質(zhì)攝取、靜止少動(dòng)及其它降低機(jī)體代謝率的不良生活方式引起[7]。研究者分別以不同性別和年齡階段的肥胖癥人群為研

表1 HIT相關(guān)研究中各結(jié)構(gòu)要素列表

究對(duì)象，采用HIT干預(yù)，認(rèn)為該方式可以通過增加能量物質(zhì)代謝，減少脂肪異常堆積，達(dá)到減體重和體脂的目的。Corte de Araujo等[18]研究持續(xù)運(yùn)動(dòng)和HIT對(duì)肥胖兒童形態(tài)和機(jī)能指標(biāo)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HIT和持續(xù)運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)VO2max、胰島素敏感性的作用效果類似，但HIT明顯降低體重和體重指數(shù)（BMI）。Tj nna等[21]對(duì)比研究HIT和多種生活方式干預(yù)（飲食、運(yùn)動(dòng)和心理干預(yù)）對(duì)14歲超重和肥胖青少年的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)方式對(duì)降低BMI、體脂%和平均動(dòng)脈壓（MAP），增加氧脈搏（VO2/HR）的效果較多種生活方式干預(yù)效果更明顯。Whyte等[22]以超重和肥胖中青年男性為對(duì)象，進(jìn)行2周HIT干預(yù)后，其胰島素敏感性和安靜時(shí)脂肪氧化率增加，收縮壓和安靜時(shí)糖氧化代謝率降低；同時(shí)，腰圍（WC）和臀圍（HC）明顯減小。Gremeaux等[23]以中老年肥胖人群為研究對(duì)象，其結(jié)果與之類似。Coquart等[24]以肥胖女性人群為研究對(duì)象，結(jié)果顯示間歇運(yùn)動(dòng)方式明顯降低體重和BMI；同時(shí)，采用Borg主觀體力感等級(jí)（RPE）量表評(píng)價(jià)參與者的主觀疲勞感程度，發(fā)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)方式疲勞程度明顯較低。目前，HIT在肥胖癥嚙齒動(dòng)物模型干預(yù)中的研究還較少。Ribeiro等[25]以肥胖Wistar大鼠為研究對(duì)象，觀察大強(qiáng)度間歇游泳訓(xùn)練和中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)體重、血乳酸的影響，結(jié)果顯示HIT可增強(qiáng)有氧能力，減少大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后乳酸堆積，但兩種運(yùn)動(dòng)方式在體重控制方面的效果類似。因此，雖然各研究中研究對(duì)象、HIT運(yùn)動(dòng)方案不同，但普遍認(rèn)為該運(yùn)動(dòng)方式可以改善超重或肥胖癥人群及動(dòng)物模型的形態(tài)學(xué)指標(biāo)和機(jī)能狀態(tài)，為疾病的治療和預(yù)防提供較好的選擇；同時(shí)，該運(yùn)動(dòng)方式帶來的主觀疲勞感較傳統(tǒng)的長時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式要低，為堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)鍛煉提供了可行性。

2.2 心血管疾病

HPT、CHD、CHF等是肥胖癥誘導(dǎo)的常見心血管疾病，研究認(rèn)為HIT可改善機(jī)體的代謝功能；同時(shí)，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中對(duì)心肺功能有重要的促進(jìn)作用，引起研究者在心血管疾病干預(yù)中的研究興趣。Ciolac等[26]指出HIT可以有效地預(yù)防和控制HPT，主要與心肺功能、內(nèi)皮細(xì)胞功能、胰島素敏感性、交感神經(jīng)活動(dòng)及動(dòng)脈血管彈性增加有關(guān)。Currie等[27]對(duì)比HIT和中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)CHD患者肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的內(nèi)皮舒張功能（FMD）、血管內(nèi)徑和血流速度等指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示HIT和持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式均增加患者血流調(diào)節(jié)能力，且作用效果相似；但HIT較持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式的總能耗明顯要低。Guiraud等[28]以穩(wěn)定型CHD患者為干預(yù)對(duì)象，采用RPE量表評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，HIT引起的主觀疲勞感程度較持續(xù)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)明顯降低，且無心肌進(jìn)一步損害。Hesse等[29]對(duì)社區(qū)居民中腦卒中患者進(jìn)行HIT和持續(xù)運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果顯示HIT對(duì)于中風(fēng)后機(jī)能改善和減少跌倒次數(shù)效果更為明顯。Nilsson、Freyssin等[30，31]以老年CHF患者為研究對(duì)象，觀察HIT對(duì)機(jī)能狀態(tài)（6 min運(yùn)動(dòng)距離）和生活質(zhì)量的影響，結(jié)果顯示HIT可明顯增加患者亞極限運(yùn)動(dòng)能力，改善生活質(zhì)量，且與機(jī)能狀態(tài)呈正相關(guān)。針對(duì)冠狀動(dòng)脈重建術(shù)（CABG）患者的康復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，HIT與持續(xù)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)短期增加VO2max的效果類似，但長期效果HIT較好[32]。 通過上述研究可以看出，HIT可以改善HPT、CHD等心血管疾病患者或高危人群的機(jī)能狀態(tài)和生活質(zhì)量。

2.3 II型糖尿病

胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能異常是T2DM發(fā)病的重要環(huán)節(jié)，HIT可使機(jī)體胰島素敏感性和胰島β細(xì)胞功能明顯增強(qiáng)。 Little等[16]研究發(fā)現(xiàn)，T2DM患者進(jìn)行HIT干預(yù)2周后，血糖調(diào)節(jié)能力明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)為降低高血糖和餐后血糖濃度。同時(shí)，進(jìn)行肌肉活檢分析發(fā)現(xiàn)HIT明顯增加骨骼肌代謝能力，有利于T2DM患者調(diào)控血糖水平。Gillen等[33]采用持續(xù)血糖監(jiān)測(cè)法（CGM）監(jiān)測(cè)24 h血糖變化，其研究結(jié)果與Little的一致。 Sriwijitkamol等[34]認(rèn)為T2DM患者需通過較大的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度刺激達(dá)到干預(yù)效果，分析其與機(jī)體能量物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和線粒體生物合成的分子生物學(xué)適應(yīng)機(jī)制有關(guān)。有研究指出，當(dāng)傳統(tǒng)的耐力訓(xùn)練不具備減重效果時(shí)，無法糾正糖尿病前期患者葡萄糖和胰島素代謝障礙[35]。 Terada等[9]對(duì)比研究HIT和中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)在T2DM患者干預(yù)中的可行性和有效性，通過參與和堅(jiān)持人數(shù)、主觀感覺評(píng)價(jià)，以及采用糖化血紅蛋白（HbA1c）和體脂百分比的變化進(jìn)行分析，認(rèn)為兩種運(yùn)動(dòng)方式干預(yù)效果類似，均可有效降低患者體脂，但對(duì)HbA1c的作用較小。因此，HIT是預(yù)防和治療T2DM的重要手段。

2.4 代謝綜合征

Mets是指存在中心性肥胖、高血壓、胰島素抵抗、高脂血癥與血糖調(diào)節(jié)障礙等一系列代謝調(diào)節(jié)紊亂的綜合征象[14]。研究認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)與飲食等生活方式調(diào)節(jié)是Mets治療的首要措施[13，36]。 Haram等[13]以大鼠Mets模型為研究對(duì)象，對(duì)比研究HIT和中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)對(duì)各項(xiàng)代謝參數(shù)的影響，結(jié)果顯示兩種運(yùn)動(dòng)方式減體重和體脂的效果類似，但HIT明顯增加VO2max和內(nèi)皮功能，改善血壓和組織代謝參數(shù)。大量研究證實(shí)，HIT可降低體重、減少內(nèi)臟脂肪堆積與全身體脂含量、改善血管功能、調(diào)節(jié)糖脂代謝，因此對(duì)于預(yù)防Mets的發(fā)生和發(fā)展具有重要作用。

2.5 脂肪肝

脂肪肝尤其是非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一種典型的營養(yǎng)代謝障礙性疾病，目前已發(fā)展成為最常見的肝病之一。運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以增加全身組織能量代謝，從而促進(jìn)肝臟中脂質(zhì)的動(dòng)員和利用，減少脂質(zhì)在肝細(xì)胞中沉積。目前，長時(shí)間中低強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)在脂肪肝的治療研究中較為常見，而HIT在脂肪肝干預(yù)中的研究十分有限。Tsekouras等[37]研究指出HIT可以減少肝臟中極低密度脂蛋白甘油三酯（VLDL-TG）的分泌，改善血液和肝臟中脂質(zhì)輪廓（脂質(zhì)組成與含量）。Sene-Fiorese等[38]在高脂喂養(yǎng)期間進(jìn)行相同運(yùn)動(dòng)時(shí)間的間歇運(yùn)動(dòng)和持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式干預(yù)，結(jié)果顯示間歇運(yùn)動(dòng)方式有助于改善脂質(zhì)輪廓，降低體重和體脂，預(yù)防高脂喂養(yǎng)誘導(dǎo)的脂肪肝的形成。脂肪肝與肥胖癥密切相關(guān)，脂肪肝往往伴隨肥胖癥治療而得到改善和預(yù)防。

3 大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的干預(yù)機(jī)制分析

HIT對(duì)肥胖癥及其相關(guān)慢性代謝性疾病具有積極干預(yù)作用，目前其作用機(jī)制尚不明確，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要圍繞神經(jīng)內(nèi)分泌和外周組織代謝調(diào)節(jié)機(jī)制展開討論。

3.1 神經(jīng)內(nèi)分泌代謝調(diào)節(jié)機(jī)制

神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)在慢性病發(fā)生和運(yùn)動(dòng)干預(yù)中發(fā)揮重要作用，從進(jìn)化論的觀點(diǎn)來看，能量平衡的調(diào)節(jié)與神經(jīng)生物應(yīng)激理論有關(guān)；同時(shí)，機(jī)體的合成代謝和分解代謝必須在激素和酶的參與下完成。研究認(rèn)為，肥胖癥、Mets等病理生理變化與下丘腦－垂體－腎上腺軸（HPA軸）、交感腎上腺-髓質(zhì)-免疫軸（SA軸）和自主神經(jīng)系統(tǒng)（ANS）的活動(dòng)密切相關(guān)[39，40]。運(yùn)動(dòng)干預(yù)作為一種應(yīng)激源，作用于機(jī)體引起應(yīng)答反應(yīng)，表現(xiàn)為神經(jīng)內(nèi)分泌活動(dòng)的變化。分析認(rèn)為，HIT由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較高，引起機(jī)體較強(qiáng)的應(yīng)激反應(yīng)，如HPA軸激素、甲狀腺素分泌增加，從而刺激脂肪分解代謝，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)體靜息代謝率增加。同時(shí)，由于HIT存在節(jié)奏變化的特點(diǎn)，可降低神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)對(duì)持續(xù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的耐受，有利于增加神經(jīng)內(nèi)分泌活動(dòng)。有研究指出，HIT可以顯著增加交感神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性[26]；Ormsbee等[40]研究認(rèn)為10天HIT不足以引起自主神經(jīng)系統(tǒng)功能、HPA軸活動(dòng)、心理狀態(tài)、體成分的變化。目前對(duì)于HIT與神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)的量效關(guān)系并不清楚。在慢性病發(fā)生和運(yùn)動(dòng)干預(yù)過程中，神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)和溝通，共同調(diào)節(jié)能量代謝和機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

此外，脂肪組織被認(rèn)為是機(jī)體重要的內(nèi)分泌器官，脂聯(lián)素是脂肪細(xì)胞分泌的特定的細(xì)胞因子和負(fù)性調(diào)節(jié)激素。研究發(fā)現(xiàn)Mets患者在進(jìn)行HIT干預(yù)后，血液中脂聯(lián)素含量增加，說明HIT促進(jìn)脂肪細(xì)胞分泌水平增加[41]。脂聯(lián)素可通過減少脂肪酸合成酶的基因轉(zhuǎn)錄，抑制肝內(nèi)脂肪酸與膽固醇合成；同時(shí)，其可刺激肌肉攝取脂肪酸（FFA），并轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體參與氧化代謝，減少脂質(zhì)異常沉積。因此，脂聯(lián)素對(duì)于肥胖癥及其相關(guān)代謝性疾病的代謝調(diào)節(jié)極為重要。

3.2 外周組織代謝調(diào)節(jié)機(jī)制

目前，針對(duì)HIT對(duì)慢性代謝性疾病的干預(yù)機(jī)制已開展了大量研究，普遍認(rèn)為外周組織如脂肪組織、肝臟、骨骼肌等部位在能量代謝和穩(wěn)態(tài)維持過程中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在運(yùn)動(dòng)干預(yù)下各組織充分動(dòng)員和利用儲(chǔ)存的能量物質(zhì)，改善組織局部和全身物質(zhì)代謝。外周組織代謝紊亂與慢性代謝疾病的發(fā)生密切相關(guān)，為了維持正常生理功能，細(xì)胞內(nèi)存在嚴(yán)格的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制。

骨骼肌組織是糖代謝、脂肪酸氧化和膽固醇流出的重要部位，其代謝功能異常與慢性代謝性疾病的發(fā)生具有密切聯(lián)系。在運(yùn)動(dòng)干預(yù)下，骨骼肌大量轉(zhuǎn)運(yùn)、動(dòng)員、利用能量物質(zhì)，以滿足運(yùn)動(dòng)時(shí)和恢復(fù)期能量的消耗，從而改善或逆轉(zhuǎn)慢性代謝性疾病的機(jī)能狀態(tài)。 早在1993年，Criswell等[42]對(duì)比分析HIT和中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式干預(yù)下，大鼠腓腸肌和比目魚肌中β-羥基乙酰輔酶A脫氫酶（HADH）和琥珀酸脫氫酶（SDH）活性變化，兩種運(yùn)動(dòng)方式組間無差異。但HIT組比目魚肌中谷胱甘肽過氧化物（GPX）活性明顯高于持續(xù)運(yùn)動(dòng)組。研究者圍繞骨骼肌中各種代謝調(diào)節(jié)酶、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子或相關(guān)功能蛋白的變化展開討論。 Tj nna 等[41]、Gibala等[8，43]分析認(rèn)為HIT使骨骼肌細(xì)胞內(nèi)ATP/ADP/AMP的比例發(fā)生劇烈變化以及活性氧簇 （ROS）反應(yīng)性增加，激活細(xì)胞質(zhì)中p38 MAPK和AMPK，誘導(dǎo)過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子（PGC-1α）表達(dá)上調(diào)，進(jìn)一步激活代謝調(diào)節(jié)基因，增加糖和脂肪酸氧化、線粒體生物合成和Ca2＋重新攝取進(jìn)入肌漿網(wǎng)（SR）。 Little等[44]的研究結(jié)論與之一致，但目前HIT激活PGC-1α和線粒體生物合成的上游信號(hào)通路的分子機(jī)制并不完全清楚。Koshinaka等[45]研究認(rèn)為，雖然HIT較低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)明顯增加AMPK活性，但其胰島素敏感性反而較低強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式低，說明AMPK并不是促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后胰島素敏感性增加的唯一機(jī)制。Little等[46]研究顯示健康男性進(jìn)行HIT干預(yù)后股直肌中檸檬酸合成酶（CS）、細(xì)胞色素C氧化酶（COX）和線粒體轉(zhuǎn)錄因子（Tfam）活性增加，PGC1α及線粒體生物合成激活因子SIRT1表達(dá)上調(diào)；同時(shí)，骨骼肌中糖原和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4（GLUT-4）含量增加。這說明HIT可通過增加骨骼肌線粒體生物合成而促進(jìn)組織中糖脂代謝。Burgomaster等[47]報(bào)道指出訓(xùn)練后骨骼肌糖原和PCr利用率下降，機(jī)體碳水化合物利用整體下降而脂質(zhì)氧化率增加。Carnevali等[48]通過研究發(fā)現(xiàn)HIT明顯增加骨骼肌肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶（CPTI、CPTII）和CS的表達(dá)，同時(shí)脂肪酸結(jié)合蛋白（FABP）、脂蛋白酯酶（LPL）表達(dá)上調(diào)。因此HIT有效降體重和改善脂質(zhì)代謝，與線粒體脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)能力增強(qiáng)有關(guān)，可促進(jìn)骨骼肌中脂質(zhì)氧化代謝。Prieur等[20]采用近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)（NIRS）連續(xù)監(jiān)測(cè)HIT運(yùn)動(dòng)過程中鍛煉人群股直肌還原血紅蛋白（HHb）和血容量的變化（Hbtot），結(jié)果顯示HIT改變了遞增強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過程中HHb的代謝輪廓，組織攝取氧的能力增加。此外，有研究指出HIT能迅速刺激骨骼肌重塑，與骨骼肌纖維的轉(zhuǎn)化有關(guān)，尤其是刺激I型和IIx型纖維向IIa型纖維的轉(zhuǎn)化。肌纖維快速收縮時(shí)，激發(fā)物質(zhì)與能量代謝通路中的多種激酶，包括AMPK、鈣調(diào)蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）[49]；分析其也可能與線粒體增生和ROS釋放增加有關(guān)。這些信號(hào)通路在線粒體生物合成和代謝過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但不同的運(yùn)動(dòng)方式可能存在針對(duì)不同纖維類型的特定信號(hào)分子適應(yīng)機(jī)制。Cocks等[50]采用定量熒光顯微鏡分析HIT干預(yù)后骨骼肌微血管內(nèi)皮中eNOS、eNOS絲氨酸1177（eNOS-Ser1177）的磷酸化水平和毛細(xì)血管數(shù)量，結(jié)果顯示HIT可降低動(dòng)脈硬化程度，增加骨骼肌微血管密度和eNOS含量，同時(shí)提高胰島素敏感性。此外，研究者根據(jù)恢復(fù)能力的變化進(jìn)行了研究，F(xiàn)orbes等[51]利用31P-MRS技術(shù)在體檢測(cè)股四頭肌高能磷酸物質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)PH值，建立單指數(shù)模型計(jì)算PCr恢復(fù)時(shí)，以反映組織的氧化代謝能力，結(jié)果顯示HIT干預(yù)后恢復(fù)時(shí)間明顯縮短，說明其為增加骨骼肌氧化能力的有效手段。雖然目前對(duì)于HIT引起骨骼肌代謝適應(yīng)性變化的機(jī)制并不十分清楚，但從現(xiàn)有分析來看主要與HIT干預(yù)引起的糖脂代謝酶學(xué)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和相關(guān)功能蛋白表達(dá)變化密切相關(guān)；同時(shí)，還可能與組織利用氧的能力、線粒體增生、骨骼肌纖維類型的轉(zhuǎn)化有關(guān)。

脂肪組織和肝臟是能量儲(chǔ)存的重要器官，也是能量代謝的重要部位。Haram等[13]研究發(fā)現(xiàn)HIT改善Mets大鼠脂肪組織、肝臟等部位代謝率，增加組織內(nèi)一氧化氮合酶（NOS）、細(xì)胞膜穴樣內(nèi)陷密度，且其表達(dá)存在明顯的強(qiáng)度依賴性。Leggate等[52]采用蛋白組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)HIT后脂肪組織中脂肪酸合成率下降，減少超重和肥胖人群脂肪堆積。Tsekouras等[37]指出HIT可明顯減少肝臟中VLDL-TG的分泌，降低血液中VLDL-TG的含量。 Bexfield等[11]對(duì)SD大鼠進(jìn)行HIT干預(yù)，肝臟白蛋白含量顯著增加，分析認(rèn)為HIT增加機(jī)體代謝適應(yīng)性變化與肝臟白蛋白含量上升有關(guān)，有助于促進(jìn)能量物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)HIT可以通過增強(qiáng)胰島β細(xì)胞功能，增加胰島素敏感性[41]。目前圍繞脂肪組織和肝臟開展的機(jī)制研究較少。通過對(duì)外周組織代謝調(diào)節(jié)機(jī)制分析認(rèn)為，肝臟、脂肪組織、骨骼肌等部位相互協(xié)同，共同調(diào)節(jié)機(jī)體的能量代謝。HIT可以通過增加局部組織毛細(xì)血管密度和細(xì)胞內(nèi)線粒體含量，上調(diào)代謝調(diào)節(jié)酶、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和相關(guān)功能蛋白的表達(dá)，促進(jìn)組織中能量物質(zhì)的動(dòng)員、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，維持機(jī)體能量穩(wěn)態(tài)，可能是HIT干預(yù)慢性病的重要調(diào)節(jié)機(jī)制。

4 大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在實(shí)踐應(yīng)用中的醫(yī)務(wù)監(jiān)督

在慢性病干預(yù)過程中設(shè)計(jì)合理的HIT運(yùn)動(dòng)方案，在運(yùn)動(dòng)醫(yī)務(wù)監(jiān)督下進(jìn)行科學(xué)鍛煉，是促進(jìn)健康、預(yù)防傷病發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)有研究中運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)存在較大差異，所以較難進(jìn)行干預(yù)效果的橫向比較，甚至在部分要素選擇上存在一定沖突，因此不利于運(yùn)動(dòng)實(shí)踐推廣。 Ben Abderrahman等[53]通過對(duì)比HIT干預(yù)下不同恢復(fù)方式對(duì)各機(jī)能指標(biāo)的影響發(fā)現(xiàn)，積極恢復(fù)方式可以顯著增加VO2max并延長運(yùn)動(dòng)時(shí)間。Meyer等[19]通過對(duì)比四種不同組合形式的HIT對(duì)CHF患者的影響，認(rèn)為消極恢復(fù)方式對(duì)CHF患者更有利。由此可見，在恢復(fù)手段的選擇上研究結(jié)果存在較大爭(zhēng)議。由于HIT結(jié)構(gòu)要素多，較傳統(tǒng)耐力訓(xùn)練方式復(fù)雜，大眾鍛煉人群選擇合適的組合方式較難，必須在專業(yè)人員指導(dǎo)下完成。HIT由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度高，應(yīng)激反應(yīng)較強(qiáng)，實(shí)施不當(dāng)可能產(chǎn)生不良效應(yīng)。與此同時(shí)，慢性病患者承受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和生理負(fù)荷的能力較健康人群低，在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)計(jì)劃前必須進(jìn)行身體機(jī)能評(píng)定，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的安排需遵守個(gè)體化原則，即按照個(gè)體能承受的最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度比例安排。同時(shí)，在計(jì)劃執(zhí)行期間需要進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)和加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)醫(yī)務(wù)監(jiān)督[54]。

5 小結(jié)與展望

HIT是一種具有較高時(shí)效性的鍛煉方式，利用較短的時(shí)間可達(dá)到與傳統(tǒng)長時(shí)間中低強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)方式一樣甚至更好的鍛煉效果。不容忽視的是，HIT存在運(yùn)動(dòng)形式的變化，不會(huì)引起鍛煉者明顯的枯燥感，利于運(yùn)動(dòng)鍛煉的長久堅(jiān)持。大量研究證實(shí)，HIT可以預(yù)防或治療肥胖癥、T2DM、Mets等慢性代謝性疾病，主要通過神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制與外周組織代謝調(diào)控機(jī)制發(fā)揮作用，共同調(diào)節(jié)機(jī)體整體或組織局部物質(zhì)代謝和能量穩(wěn)態(tài)，改善或逆轉(zhuǎn)患者的機(jī)能狀態(tài)，提高其健康水平。同時(shí)，HIT結(jié)構(gòu)因素較多、組合方式復(fù)雜以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較高，在體育鍛煉實(shí)踐中需加強(qiáng)指導(dǎo)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)務(wù)監(jiān)督。

在運(yùn)動(dòng)鍛煉實(shí)踐中，不同的HIT運(yùn)動(dòng)方案由于結(jié)構(gòu)要素的變化，可能產(chǎn)生不同的刺激效應(yīng)，但具體各要素與干預(yù)效果的量效關(guān)系仍不清楚，這給運(yùn)動(dòng)實(shí)踐指導(dǎo)帶來困難；同時(shí)，由于干預(yù)對(duì)象年齡、性別、疾病類型等不同，在各結(jié)構(gòu)要素的安排上是否存在特定的規(guī)律，目前并無系統(tǒng)研究。在臨床康復(fù)和運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中，HIT干預(yù)的應(yīng)用并不十分廣泛。重要的原因是，目前尚缺乏可針對(duì)不同慢性病進(jìn)行大強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)干預(yù)的運(yùn)動(dòng)處方。因此，探索HIT各要素與干預(yù)效果的量效關(guān)系，并針對(duì)不同人群制定合適的尤其是個(gè)體化的運(yùn)動(dòng)處方，是HIT干預(yù)研究的重點(diǎn)，也是該領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。此外，現(xiàn)有機(jī)制研究中主要集中探討骨骼肌代謝調(diào)節(jié)理論，對(duì)中樞調(diào)節(jié)機(jī)制和其它部位代謝調(diào)控研究較少，尤其是不同組織部位的交聯(lián)對(duì)話機(jī)制對(duì)整體代謝調(diào)節(jié)的影響。進(jìn)一步探索HIT干預(yù)的局部與整體作用的分子生物學(xué)機(jī)制，將是該領(lǐng)域研究的理論基點(diǎn)和前沿課題。

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