HIIT和持續性有氧運動對肥胖女大學生減肥效果的比較研究

齊玉剛，黃津虹，譚思潔

1 研究目的

肥胖癥高發且干預效果不理想是影響人類健康的重要難題。運動干預已被認為是防治肥胖的首選方法。傳統觀點認為，長時間中、低強度的持續性有氧運動可獲得理想的減肥效果［2］。而在實際中，許多年輕肥胖者常因運動時間長難以堅持，導致運動干預肥胖的失敗。于是有人提出：在身體條件允許的情況下，較短時間的大強度運動可能會更有利于脂肪消耗［5，10］。Tremblay A 等提出，Highintensity Intermittent－training（HIIT），即 較 高 強 度 （85%max）、有適當間歇的運動方式可能是更有效的減肥方法［7，12，15］。Saris WH 等隨后證實，HIIT 運 動 只 需 較 少 的 運動時間可以達到與低強度長時間運動消耗同等的能量［14］。但較高強度的運動會使運動風險加大［3］。目前，國內尚無HIIT的人體實驗，本研究針對女大學生肥胖發生率較高的實際問題，探討HIIT減肥的效果和可靠性。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

60名無運動訓練史、無其他疾病的肥胖女大學生（BMI≥26，且體脂%≥30%），隨機分為 HIIT組（H 組）、持續性有氧運動組（M組）和無訓練對照組（C組）。實驗前，受試者自愿簽署了知情同意書（注：試驗中，先后有8名受試者由于各種原因中途退出，實際研究對象為52人）。

2.2 實驗方法

2.2.1 常規測量

采用常規體質測量方法測量受試者身高、體重、WHR（腰臀圍比）等形態指標；采用GE雙能X線骨密度測量儀測定身體成分；使用Aloka SSC－290型超聲心動儀測定心臟搏出量（SV）和左室射血分數（LVEF）。

受試者在Pusar cosmos 4.0跑臺上使用AEGER Oxygen Analyzer進行逐級遞增負荷運動試驗測定max，并分別提取85%max、40%～60%max的 HR及監測RPE。

2.2.3 制定運動處方及效果觀察

根據測試結果為受試者制定運動處方。H組和B組受試者執行12周不同運動強度處方，對照組（C組）實驗期間按照原有習慣參加體育活動。

運動處方的實施中用Polar HR表和RPE監控強度；實驗后對受試者進行身體形態和機能指標的測量與對比。

2.3 數據統計

采用方差分析觀察3組受試者實驗前、后和組間的干預效果的差異，差異顯著性水平取P＜0.05。

3 研究結果

3.1 運動處方前、后各組受試者身體形態、身體成分等指標情況

表1顯示，運動處方實施之前，各組受試者身高、體重、BMI、WHR無顯著性差異。

表1 本研究實驗前受試者形態指標及全身體脂百分比測定結果一覽表Table 1 Effect of Morphological Index and Body Fat%before the Experiment（SD）

表1 本研究實驗前受試者形態指標及全身體脂百分比測定結果一覽表Table 1 Effect of Morphological Index and Body Fat%before the Experiment（SD）

H組 M組 C組73.70±7.5 74.20±9.0 74.00±7.0 BMI 27.72±1.88 28.32±1.96 28.77±1.79全身Fat% 40.57±4.03 41.13±4.17 40.97±3.99體重（kg）WHR 0.83±0.04 0.83±0.05 0.83±0.03

表2顯示，12周運動處方干預后，H組與M組受試者全身體脂百分比顯著下降。其中，H組全身體脂%百分比下降程度明顯高于同時段的 M組（P＜0.05）；H組BMI和WHR指數有非常顯著下降（P＜0.01），M組受試者BMI指數有非常顯著下降（P＜0.01），WHR指數有顯著下降（P＜0.05）；對照組（C組）在實驗前、后各指標無明顯變化。

3.2 處方干預后各組受試者心肺功能指標的變化

表3顯示，H組的安靜HR與實驗前相比均有非常顯著降低（P＜0.01），與 M組的安靜HR與實驗前相比顯著降低（P＜0.05）；H組SV與實驗前相比明顯升高（P＜0.05），LVEF呈非常顯著升高（P＜0.01），M 組的 LVEF明顯升高（P＜0.05），SV無明顯改變（P＞0.05）；C組各項指標均沒有明顯變化；H組max、VT以及肺活量均有非常明顯上升（P＜0.01），M 組max、VT以及肺活量均有明顯上升，且H組的變化明顯高于同時段的M組（P＜0.05）。

4 討論

4.1 HIIT和持續性有氧運動對女大學生身體形態的影響

有氧運動對女大學生身體形態的影響主要體現在身體成分的變化。一般情況下，機體的去脂體重是相對恒定的，而脂肪重量是身體成分變化的主要因素。對于減脂肪來說，運動中和運動后總能量消耗比單純性運動中的能量消耗更重要。有研究表明，大強度運動可刺激機體運動后消耗能量，低強度有氧運動則不能產生這種效果［3］。荷蘭學者Saris等通過研究發現，HIIT運動需要較少的運動時間就可以達到與低強度長時間運動消耗的一致的能量，且兩種運動強度在24h之內消耗的能量底物幾乎一致［14］。

加拿大學者Tremblay等的研究結果發現，HIIT組皮下脂肪厚度比中、低強度組下降明顯，若將運動中能量消耗考慮在內，HIIT組皮下脂肪下降度是中低強度組的9倍［5.11］。Knechtle等人也發現，75%max強度 時脂肪氧化率明顯高于55%max強度時的脂肪氧化率［8］。因此，相對于中、低強度有氧運動來說，HIIT可能會消耗更多的脂肪，本研究結果也充分地證實了這一觀點。

表2 本研究實驗前、后受試者身體成分等指標測定結果一覽表Table 2 Effect of Body Composition before－after the Experiment（SD）

表2 本研究實驗前、后受試者身體成分等指標測定結果一覽表Table 2 Effect of Body Composition before－after the Experiment（SD）

注：＊P＜0.05，＊＊P＜0.01，同組間實驗前、后比較；★P＜0.05，HIIT（H組）與 MICT（M）組間實驗后比較；＃P＜0.05，＃＃P＜0.01，各組間同一時段比較，下同。

H組M組C組0.83±0.03 0.83±0.05 74.00±7.0 74.90±8.0 BMI 27.72±1.88 26.25±1.86＊＊＃＃ 28.32±1.96 26.64±2.23＊＊＃＃ 28.77±1.79 29.00±2.01 Fat% 40.57±4.03 36.55±4.32＊＊★＃＃ 41.13±4.17 38.98±4.04＊＊＃＃ 40.97±3.99 41.14±4.07 WHR 0.83±0.04 0.79±0.03＊＊＃＃ 0.83±0.05 0.80±0.04＊＃實驗前 實驗后 實驗前 實驗后 實驗前 實驗后體重（kg）73.70±7.5 67.50±7.0＊＊＃＃ 74.20±9.0 69.80±9.1＊＊＃＃

表3 本研究實驗前、后受試者心肺功能指標測定結果一覽表Table 3 Effect of Cardiopulmonary Function Indexes before－after the Experiment（SD）

表3 本研究實驗前、后受試者心肺功能指標測定結果一覽表Table 3 Effect of Cardiopulmonary Function Indexes before－after the Experiment（SD）

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運動對機體的又一影響是通過調節內分泌系統來實現的。相對于低強度運動來說，大強度運動中，控制肌肉運動的交感神經分泌更多的腎上腺素和去甲腎上腺素，靜息代謝率增加，刺激機體運動后的能量消耗，運動后較長一段時間維持高代謝水平，促進減肥效果。在大強度運動后，也觀察到生長激素、甲狀腺素分泌增加，也會增加靜息代 謝率 ，刺 激 脂 肪 消 耗［2，5，10］，這 些 研 究 闡 述 了 HIIT 能 有效減肥的分子機制。

在本研究中，接受不同強度運動處方的H組與M組受試者體重、BMI、WHR及身體脂肪含量均有不同程度的下降趨勢，然而，進一步對比兩組的實驗結果發現，H組對大部分測試指標產生了更大的效果。

4.2 HIIT和持續性有氧運動對女大學生心功能的影響

已有研究表明，在安靜狀態下，每搏輸出量增加的同時出現心率降低，提示心率儲備增加，是心臟功能提高的重要標志［1］。長時間有規律的運動可以提高線粒體氧化呼吸鏈中復合酶的活性，從而提高線粒體的整體功能，為心肌泵血提供足夠的能量，使心肌收縮能力提高，供血能力加強。

本研究結果顯示，12周運動處方干預后，H組和 M組安靜HR較實驗前都有所下降，其中，H組的安靜心HR降低幅度較M組大；H組的SV與運動前相比明顯升高（P＜0.05），M組的SV也有升高趨勢，但無顯著性差異（P＞0.05）；H組LVEF呈非常顯著升高（P＜0.01），M 組的LVEF明顯升高（P＜0.05），但是組間無顯著性差異。這表明：與持續性有氧運動相比，HIIT對肥胖女大學生心臟功能的改善更為明顯，這可能與HIIT運動方式有關。

在HIIT間歇期，運動器官能得到休息，而心血管系統的活動仍處于較高水平，加上HIIT運動時間短，高強度運動引起的內臟機能的變化，無論是運動期還是在間歇休息期，均可使循環系統承受較大的負荷，從而使LVEF增加，有效地提高心肌供血能力。

4.3 HIIT和持續性有氧運動對女大學生肺功能的影響

肺活量既可以反映肺部最大通氣量，又可以反映出肺功能狀態。有研究顯示：運動能促進呼吸和動作的協調配合，在運動中，通過不斷改變胸腹壓使呼吸肌力量增加，肺組織彈性增加，使呼吸系統功能得到有效改善；此外，運動有助于增加胸廓的順應性，減少呼吸阻力，提高肺活量。本研究結果顯示，肥胖女大學生在完成兩種運動處方后肺活量均有所增加，且具有顯著性差異，不同的是，H組的升高幅度更大，這可能是由于M組相對于H組練習強度低，單位時間氧需要量不大，對肺部肺泡的刺激較小，使得肺功能提高不明顯。H組中間有一段間歇，但并不是完全停止運動，而是以較低強度的運動一邊促進肌肉的恢復，一邊繼續維持肺功能在較高水平的活動，肺部始終得到較大的刺激，所以，H組訓練方法在提高肺活量方面明顯優于M組。

5 結論

1.HIIT運動使用較少的時間即可以達到更好的減肥效果，其機制可能是大強度運動后過量氧耗顯著高于中、低強度運動，過量氧耗與游離脂肪酸代謝密切相關，更有利于運動中的脂肪動員。

2.與中等強度相比，HIIT強度負荷是對肥胖和超重女大學生進行干預的有效途徑。而且較短時間的運動方式更利于減肥的堅持性；因此，HIIT運動更適合于青年人的減肥處方，本實驗也表明，肥胖女大學生實施HIIT減肥運動處方是安全可行的。

［1］丁秀詩，彭光輝，袁鐸峰，等.定向越野運動對女大學生心肺功能及有氧耐力的影響［J］.北京體育大學學報，2008，30（4）：79－81.

［2］汪軍，王瑞元，田吉明.對大強度間歇運動減肥新觀點的探討［J］.廣州體育學院學報，2007，27（1）：100－101.

［3］BAHR R.Excess post－exercise oxygen consumption：magnitude，mechanisms and practical implications［J］.Acta Physiology Scand，1992，144（605）：1－70.

［4］BROOKS G A.Anaerobic threshold：review of the concept and direction for future research［J］.Med Sci Sports，1985，（17）：22－31.

［5］BRYNER R W，TOFIE R C，ULLFICH I H，et al.Effects of exercise intensity on body composition，weight loss，and dietary composition in women［J］.J Am CoU（Clin）Nutr，1997，2（1）：68－73.

［6］GUTIN B，BARBEAUARBEAU P.Effects of exercise intensity on cardiovascular fitness，total body composition，and visceral adiposity of obese adolescents［J］.Am J Clin Nutr，2002，75：818－826.

［7］JASON L，TALANIAN，STUART D R，et al.Two weeks of high－intensity aerobic interval training increases the capacity for fat oxidation during exercise in women［J］.J Appl Physio，2007，102：1439－1447.

［8］KNECHTLE B，MULLER G，WILLMANN F，et al.Fat oxidation in men and women endurance athletes in running and cycling［J］.Int J Sports Med，2004，（25）：38－44.

［9］KRIP B N，et al.Effect of alterations in blood volume on cardiac function during maximal exercise［J］.Med Sci Sports，2001，（33）：446－451.

［10］MAJOR G C，PIEHE M E，BERGERON J，et al.Energy expenditure from physical activity and the metabolic risk profile at menopause［J］.Med Sci Sports Exe，2005，37（2）：204－212.

［11］PACHECO－SANCHEZ M，GRUNEWALD K K.Body fat deposition：effects of dietary fat and two exercise protocols［J］.J Am Coll Nutr，1994，13（6）：601－607.

［12］POMERLEAU M，IMBEAUH P，PARKER T.Effects of exercise intensity on food intake and appetite in women［J］.Am J Clin Nutr，2004.80（5）：1230－1236.

［13］SALVADORI A，FANARI P，FONTANA M，et al.Oxygen uptake and cardiac performance in obese and normal subjects during exercise［J］.Respirat，1999，66（1）：25－33.

［14］SARIS WH，SCHRAUWEN P.Substrate oxidation differences between High－and low－intensity exercise are compensated over 24hours in obese men［J］.Int J Obes Relat Metab Disord，2004，28（6）：759－765.

［15］YOSHIOKA M，DOUCETTE E，ST－PIERRE S，et al.Impact of high－intensity exercise on energy expenditure，lipid oxidation and body fatness［J］.Int J Obesity，2001，（25）：332－339.