高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)超重/肥胖女大學(xué)生身體成分影響的實(shí)驗(yàn)研究*

龔騰云 汪君民

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高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)超重/肥胖女大學(xué)生身體成分影響的實(shí)驗(yàn)研究*

龔騰云 汪君民

（南通大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院， 江蘇 南通 226019）

選擇36名成年女性大學(xué)生，其中24名超重，12名肥胖，年齡在19—24歲，參加為期10周的高強(qiáng)度訓(xùn)練計(jì)劃(每周3次)。評(píng)估實(shí)驗(yàn)前后體重、身高、體重指數(shù)、肌肉百分比、身體脂肪和內(nèi)臟脂肪百分比的變化。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)組包括24個(gè)參與者,對(duì)照組包括12個(gè)參與者。兩組人群干預(yù)前無(wú)顯著差異(p≥ 0.05)。干預(yù)后，對(duì)照組無(wú)顯著性變化，而試驗(yàn)組得到改善(p<0.05)，體現(xiàn)在各個(gè)方面：體重(p<0.001)、BMI (p<0.001)、肌肉質(zhì)量百分比(p<0.001)、身體脂肪質(zhì)量百分比(p<0.001)、內(nèi)臟脂肪百分比(p=0.020)。結(jié)論：10周高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能夠有效地改善參與者的身體形態(tài)，因此，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可以用來(lái)預(yù)防和降低超重/肥胖人群的體脂率，提高健康水平。

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練；超重；肥胖；身體形態(tài)

2015年11月，國(guó)家體育總局、教育部公布的《2014年國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)公報(bào)》和《中國(guó)學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測(cè)發(fā)展歷程》表明，青少年肥胖問(wèn)題依然突出。肥胖率持續(xù)上升，每5年提高2%到3%。如果不加干預(yù)，到2030年，28%的中國(guó)孩子將超重或肥胖。報(bào)告顯示，營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩和久坐不動(dòng)是導(dǎo)致我國(guó)學(xué)生體重指數(shù)迅速增加的主因。肥胖者體內(nèi)堆積了過(guò)多脂肪，心、肺機(jī)能、有氧運(yùn)動(dòng)能力、免疫力、個(gè)性心理發(fā)育水平以及社會(huì)適應(yīng)能力全面下降，具有較高的健康風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的藥理學(xué)并沒(méi)有為對(duì)抗肥胖提供有效的處方，手術(shù)療法也被證明并非具有普適性，相反，體育活動(dòng)已經(jīng)被證明是對(duì)抗這種情況的最有效、最安全的解決方法之一[1]。

如果進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間有規(guī)律地體育活動(dòng)并達(dá)到一定的強(qiáng)度，健康效益會(huì)更加明顯。體育鍛煉已被證實(shí)是進(jìn)行現(xiàn)代慢性病預(yù)防和治療的最安全、有效的方法之一[2]。進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，雖然對(duì)健康有益，但需要長(zhǎng)期的大量的運(yùn)動(dòng)積累才能產(chǎn)生顯著的身體變化。考慮到上述人群缺乏體育活動(dòng)的主要原因是缺少時(shí)間[3]，而采取高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的方法可以解決相應(yīng)的問(wèn)題，也是很有必要的。

少量高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)被認(rèn)為是一種對(duì)抗與生活方式相關(guān)的慢性疾病負(fù)面影響的有效方法[4,5],已有證據(jù)表明，多種方式的HIIT積累對(duì)改善心肺機(jī)能、提升VO2max[6]、加快代謝能力、提升基礎(chǔ)代謝率和加強(qiáng)胰島素敏感性[7,8]都是行之有效的。本研究目的是驗(yàn)證和探索實(shí)施10周高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練計(jì)劃對(duì)超重/肥胖女大學(xué)生身體成分的影響，以期為超重/肥胖人群預(yù)防和控制體重提供有益參考。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

36名年齡在19歲至24歲的成年大學(xué)生女性自愿參加這項(xiàng)研究，完成了為期10周的HIIT項(xiàng)目；其中24人超重，12人肥胖。志愿者是通過(guò)校園媒體公開招募，完全基于自愿的方式邀請(qǐng)到的，每周進(jìn)行3次運(yùn)動(dòng)(共30次)。

表1 運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

內(nèi)容第一周第二周第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周 半蹲深蹲深蹲側(cè)踢深蹲側(cè)踢跳深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí)深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí) 盤腿仰臥起坐深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí) 盤腿仰臥起坐 波比運(yùn)動(dòng)深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí) 盤腿仰臥起坐 波比運(yùn)動(dòng)深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí) 盤腿仰臥起坐 波比運(yùn)動(dòng)深蹲側(cè)踢跳 俯臥撐練習(xí) 盤腿仰臥起坐 波比運(yùn)動(dòng) 時(shí)間9 分鐘9 分鐘9 分鐘18 分鐘18 分鐘30 分鐘40 分鐘40 分鐘45分鐘45分鐘

注：運(yùn)動(dòng)一分鐘后肌肉衰竭；每組一分鐘練習(xí)，組間兩分鐘被動(dòng)休息，每次三組，每周重復(fù)三次。

研究設(shè)計(jì)根據(jù)參與者意愿，結(jié)合身體條件，建立了兩個(gè)研究小組——實(shí)驗(yàn)組（嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)執(zhí)行）、對(duì)照組（不做干預(yù)）。對(duì)所有參與人員進(jìn)行相關(guān)運(yùn)動(dòng)健康知識(shí)、實(shí)驗(yàn)安排方面的宣傳，每位參與者都簽署了一份參與這項(xiàng)研究的知情同意書。所有成員對(duì)干預(yù)前和干預(yù)后的狀態(tài)進(jìn)行自我監(jiān)控。篩選包含標(biāo)準(zhǔn)包括：女性大學(xué)生、年齡在19歲到24歲之間、至少存在下列3種情況：1)體脂>21%；2)BMI >25；3)久坐不動(dòng)的生活方式（并未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)格定義，本研究參與者均大于6小時(shí)/天），每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間少于50分鐘；4)肌肉百分比低于標(biāo)準(zhǔn)40%。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：存在任何心腦血管疾病、骨關(guān)節(jié)或缺血性疾病、或慢性阻塞性肺疾病等不適合高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的的病史。

1.2 過(guò)程

使用生物阻抗計(jì)OMROM HBF-510LA對(duì)體重、肌肉百分比(% MM)、體脂含量(% BFP)和內(nèi)臟脂肪進(jìn)行雙生物電阻抗評(píng)估——赤足、著輕便的服裝、不攜帶金屬物品。使用精密高度桿——Health o Meter?, USA——精確到0.1毫米，來(lái)測(cè)量身高。使用Quetelet公式計(jì)算體重指數(shù) (BMI)。25.0-29.9kg/m2標(biāo)準(zhǔn)的定為超重，30 kg/m2定為肥胖。干預(yù)方案設(shè)計(jì)采用1x2x3法[9]的間歇運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目；每次鍛煉分為3組，每次運(yùn)動(dòng)60秒，強(qiáng)度為在本次運(yùn)動(dòng)時(shí)間結(jié)束時(shí)肌肉衰竭為標(biāo)準(zhǔn)，兩組運(yùn)動(dòng)之間休息2分鐘。這種方法與其他類似研究相近[10]。運(yùn)動(dòng)主要集中在腹部肌肉、膝關(guān)節(jié)和髖部伸肌上，并采用多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)鏈的訓(xùn)練動(dòng)作(表1)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差。實(shí)驗(yàn)前所有變量均顯示正常行為(p≥0.05)，并通過(guò)Shapiro Wilk檢驗(yàn)。采用學(xué)生t檢驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)干預(yù)實(shí)驗(yàn)前后的差異。所有分析均采用SPSS 20.0，置信水平為95% (p<0.05)。

2 結(jié)果

對(duì)照組變化不顯著,而實(shí)驗(yàn)組發(fā)生了重大的改變：體重(p < 0.001),體重指數(shù)(p < 0.001),體脂含量(p < 0.001),體脂含量(p < 0.001)和內(nèi)臟脂肪含量(p = 0.020)(表2)。

表2 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練前后數(shù)據(jù)變化

指標(biāo)實(shí)驗(yàn)前后對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組組間比較 (n=12)(n=24)p 體重前66.35±11.6972.46±13.250.262 后66.04±11.1170.12±12.580.428 變化%-0.47-3.23 P值0.376<0.001 BMI指數(shù)前27.27±4.6628.74±4.570.453 后27.13±4.4327.80±4.330.715 變化%-0.51-2.99 P值0.337<0.001 體脂%前41.09±5.6942.54±5.760.551 后40.80±5.6740.41±5.830.869 變化%-0.71-2.61 P值0.14<0.001 肌肉%前23.39±1.7123.53±2.370.871 后23.47±1.8624.50±2.460.301 變化%0.344.12 P值0.63<0.001 內(nèi)臟脂肪%前8.00±2.357.52±2.320.623 后8.00±2.377.22±2.190.412 變化%0.00-3.99 P值0.9990.020

3 分析與結(jié)論

本研究目的是探索10周的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練計(jì)劃對(duì)12名超重女性和24名肥胖女性的身體成分的影響。結(jié)果 表明，該方案或訓(xùn)練方法的實(shí)施，不需要任何使用專業(yè)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)身體成分的變化，特別是減少了身體脂肪含量。

過(guò)度營(yíng)養(yǎng)與胰島素抵抗以及心血管疾病危險(xiǎn)因素的發(fā)展有關(guān)[11]。在本研究中，所報(bào)告的體重和BMI指數(shù)在實(shí)行HIIT 10周后發(fā)生了變化(p<0.001)，結(jié)果與其他研究有所不同，在其他研究中采用了類似的方法，但未能實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)狀況的顯著變化[12]；在肥胖和病理性肥胖的對(duì)象中，只有接受了建議和營(yíng)養(yǎng)教育的患者，體重才有更顯著的下降。除此之外，實(shí)驗(yàn)組的體脂含量顯著下降2.61% (p<0.001)。

Zhang等人[13]開展了一項(xiàng)為期12周的亞洲女性培訓(xùn)項(xiàng)目，其中包括高強(qiáng)度短跑，結(jié)果顯示體脂比例有所下降，從而使HIIT成為控制內(nèi)臟和皮下脂肪的最有效方法之一。Kordi等人[14]對(duì)久坐的女性進(jìn)行的研究證明，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練是減少體脂和改善人體測(cè)量指標(biāo)的非常有效的方法;同樣地，Mancilla等人[15]也曾將將這一方法應(yīng)用于血糖和體重超標(biāo)的受試者，使身體脂肪減少4.2kg。在這項(xiàng)研究中，肌肉含量增加了4.12%，與其他對(duì)糖尿病前期癥狀傾向的受試者[16]的研究相類似，在這些實(shí)驗(yàn)中，采用了運(yùn)動(dòng)到肌肉衰竭程度的抵抗性運(yùn)動(dòng)形式，并持續(xù)三個(gè)月。Zapata-Lamana等人[17]對(duì)成年女性進(jìn)行了3個(gè)月的研究，實(shí)施了一項(xiàng)類似于本研究的體育鍛煉計(jì)劃，最終血脂和膽固醇發(fā)生顯著變化，同時(shí)心血管健康狀況得到改善。

這項(xiàng)研究允許在不需要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的情況下，所研究的變量發(fā)生顯著的變化，這證實(shí)了這種類型的HIIT方法是有效的，能夠改善肌肉功能和產(chǎn)生骨骼肌的適應(yīng)性，從而導(dǎo)致脂肪和葡萄糖氧化的增加[18、19、20、21]；所研究的超重或肥胖女大學(xué)生肌肉含量顯著增加，體脂含量顯著減少。

重要的一點(diǎn)是，從整體的角度來(lái)看，在今后的研究中，體育鍛煉的影響作為本研究的主要限制，不能僅考慮到人體成分以及測(cè)量變量的影響，也要將社會(huì)心理變量與評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)。本研究中進(jìn)行的干預(yù)改善了女大學(xué)生的身體形態(tài)，體重和體脂也顯著降低(p<0.001)。值得注意的是，這個(gè)項(xiàng)目在不需要任何額外設(shè)備和場(chǎng)地條件下達(dá)到了目標(biāo)。為了進(jìn)一步深入研究，下一步可能要對(duì)胰島素抵抗指數(shù)、血漿水平、有氧能力和血壓等進(jìn)行測(cè)量，從而從生化角度解釋和評(píng)估高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練引起的人體生理變化以及對(duì)健康的影響。

[1]Sharman J. Cardiac Benefits of Exercise[J]. Cardiology in General Practice, 2010,14：32-33.

[2]Calvo G, Sánchez G H, Rosado S P, et al. Asociación entre tejido graso abdominal y riesgo de morbilidad: efectos positivos del ejercicio físico en la reducción de esta tendencia[J]. Nutrición Hospitalaria, 2011, 26(4):685-691.

[3]Reichert F F, Barros A J, Domingues M R, et al. The role of perceived personal barriers to engagement in leisure-time physical activity[J].American Journal of Public Health, 2007,97(3):515-519.

[4]Tschentscher M, Eichinger J, Egger A, et al. High-intensity interval training is not superior to other forms of endurance training during cardiac rehabilitation.[J].European Journal of Preventive Cardiology, 2014,23(1):14-20.

[5]Gibala M J, Little J P, Macdonald M J, et al. Physiological adaptations to low-volume, high-intensity interval training in health and disease[J]. J Physiol,2012,590(5):1077-1084.

[6]Matsuo T, Saotome K, Seino S, et al. Effects of a Low-Volume Aerobic-Type Interval Exercise on VO2max and Cardiac Mass.[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2014,46(1):42-50.

[7]Kessler H S, Sisson S B, Short K R. The potential for high-intensity interval training to reduce cardiometabolic disease risk.[J]. Sports Medicine, 2012,42(6):489-509.

[8]Cocks M, Shaw C S, Shepherd S O, et al. Sprint interval and endurance training are equally effective in increasing muscle microvascular density and eNOS content in sedentary males.[J]. Journal of Physiology, 2013,591(3):641-656.

[9]Luz Marina Chalapud-Narváez, Armando Escobar-Almario. Actividad física para mejorar fuerza y equilibrio en el adulto mayor[J]. Educación Médica Y Salud, 2017,19(1):94-101.

[10]Floody P D, Mayorga D J, Navarrete F C, et al. Doce semanas de ejercicio físico intervalado con sobrecarga mejora las variables antropométricas de obesos mórbidos y obesos con comorbilidades postulantes a cirugía bariátrica[J]. Nutricion Hospitalaria Organo Oficial De La Sociedad Espanola De Nutricion Parenteral Y Enteral, 2015,32(5):56-82.

[11]Reaven G M. Insulin resistance: the link between obesity and cardiovascular disease.[J]. EndocrinolMetab Clin North Am, 2011,95(5):875-892.

[12]Talanian J L, Galloway S D, Heigenhauser G J, et al. Two weeks of high-intensity aerobic interval training increases the capacity for fat oxidation during exercise in women.[J].Journal of Applied Physiology, 2007,102(4):1439-1447.

[13]Zhang H, Tong T K, Qiu W, et al. Effect of high-intensity interval training protocol on abdominal fat reduction in overweight Chinese women: A randomized controlled trial[J].2015,47(1):57-66.

[14]Kordi M R, Choopani S, Hemmatinafar M, et al. The effects of the six week high intensity interval training (HIIT) on resting plasma levels of adiponectin and fat loss in sedentary young women[J]. Journal of Jahrom University of Medical Sciences, 2013,11(1):20-27.

[15]Mancilla R, Torres P, álvarez, Cristian, et al. Ejercicio físico interválico de alta intensidad mejora el control glicémico y la capacidad aeróbica en pacientes con intolerancia a la glucosa[J]. Revista Medica De Chile, 2014,142(1):34-39.

[16]Delgado P, Cresp M, Caama?o F, et al. Efectos de un programa de ejercicio con sobrecarga en variables antropométricas de sujetos con disposición prediabética y ascendencia étnica[J]. Gaceta Médica, 2015,37(2):78-84.

[17]Zapata-Lamana R, Cigarroa I, Díaz E, et al. Reducción del riesgo cardiovascular en mujeres adultas mediante ejercicio físico de sobrecarga[J]. Revista Medica De Chile, 2015,143(3):289-296.

[18]Boutcher S H. High-intensity intermittent exercise and fat loss[J]. Journal of Obesity, 2011:1-10.

[19]Izquierdo M, Iba?ez J, Gonzálezbadillo J J, et al. Differential effects of strength training leading to failure versus not to failure on hormonal responses, strength, and muscle power gains.[J]. Journal of Applied Physiology, 2006,100(5):1647.

[20]Gibala M, Bonen A. Molecular responses to high-intensity interval exercise.[J]. Applied physiology, nutrition, and metabolism = Physiologie applique?e, nutrition et me?tabolisme, 2009, 34(3):428.

[21]Antonio P, Tatiana M, Giuseppe M, et al. High-Intensity Interval Resistance Training (HIRT) influences resting energy expenditure and respiratory ratio in non-dieting individuals[J].Journal of Translational Medicine, 2012,10(1):237.

Effect of High-intensity Interval Training on Body Composition of Overweight/obese Female College Students

GONG Tengyun, etal.

（Nantong University, Nantong 226019, Jiangsu, China）

2015年廣東省社科規(guī)劃項(xiàng)目(GD15XTY10)。

龔騰云（1978—），碩士，助理研究員，研究方向：體育法學(xué)與教育管理。

汪君民（1975—），博士，副教授，研究方向：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)。