高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練對(duì)健康成人心肺適能影響的Meta分析

曹 甍，莊 潔，全明輝，許 慶，王俊宇

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高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練對(duì)健康成人心肺適能影響的Meta分析

曹 甍，莊 潔，全明輝，許 慶，王俊宇

1.上海體育學(xué)院, 上海 200438。

增強(qiáng)心肺適能可以有效改善人們的生活質(zhì)量。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（high-intensity interval training, HIIT）是改善心肺適能的有效途徑，但與中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)（moderate-intensity continuous training, MICT）進(jìn)行比較，何種方法對(duì)心肺適能的改善效果更佳，目前尚無定論。目的：采用Meta分析的方法，比較HIIT和MICT兩種手段對(duì)健康成年人心肺適能的改善作用。方法：選擇PubMed、Web of Science和中國(guó)知網(wǎng)3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練、中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)等關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)偏倚等質(zhì)量評(píng)估，采用STATA14.1軟件進(jìn)行合并效應(yīng)量和亞組分析。結(jié)果：根據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，共有11篇文獻(xiàn)納入本研究，其中低、中、高風(fēng)險(xiǎn)文獻(xiàn)分別為1篇、10篇和0篇。納入文獻(xiàn)中HIIT與MICT組總樣本量分別為146個(gè)與147個(gè)。Meta分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HIIT對(duì)于心肺適能的提高效果優(yōu)于MICT（WMD=1.82, 95%CI: 0.81~2.84,＜0.001）。在“男性”（WMD=2.19，95%CI：0.67~3.71，=0.004）、“＜25歲” （WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、“訓(xùn)練周期＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000）和“負(fù)荷/休息比值≥1.0” （WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）等亞組分析中同樣發(fā)現(xiàn)HIIT優(yōu)于MICT。結(jié)論：在健康的成年人中，HIIT 對(duì)心肺適能的改善作用優(yōu)于MICT，年齡、性別、干預(yù)時(shí)間和負(fù)荷休息比值可能是其影響因素。結(jié)論：HIIT相比MICT，在提高健康成人心肺適能方面效果更好。

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練；中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練；心肺適能；成人

1 前言

心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF），也被稱為心血管機(jī)能或有氧能力，是指人體的心臟、肺臟、血管、血液等組織的功能[1]。過去30年來，大量的研究證據(jù)表明，低水平的CRF和較高風(fēng)險(xiǎn)的心血管疾病發(fā)生率、全因死亡率和多種癌癥的發(fā)生率密切相關(guān)[6,19,30,32]。流行病學(xué)和臨床證據(jù)亦顯示，低水平CRF不僅是比既定的風(fēng)險(xiǎn)因素，如吸煙、高血壓、高膽固醇和Ⅱ型糖尿病等更強(qiáng)的死亡預(yù)測(cè)因素，還能顯著提高對(duì)不良結(jié)局風(fēng)險(xiǎn)的重新分類[27]。由于CRF對(duì)健康的重要作用，2016年美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)已經(jīng)發(fā)布科學(xué)聲明，將CRF作為人體的第5大生命體征[27]。

鑒于HIIT與MICT兩種不同方法對(duì)CRF的改善作用，研究人員將兩種運(yùn)動(dòng)形式對(duì)CRF的改善作用進(jìn)行了比較研究，但研究結(jié)果存在爭(zhēng)議。一些研究認(rèn)為，HIIT對(duì)CRF的改善效果優(yōu)于MICT[2,22,34]，另一些則顯示，兩種方法無顯著差異[10,14,17,21,23,25,29]，還有研究結(jié)果顯示，MICT的改善效果優(yōu)于HIIT[11]。雖然Batacan等[20]于2017年系統(tǒng)綜述了長(zhǎng)期和短期HIIT對(duì)成年人心臟代謝健康的影響，但關(guān)于比較HIIT與MICT兩種不同方法在健康成年人中對(duì)CRF的改善效果，目前尚缺乏定量的系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究報(bào)道。因此，本研究運(yùn)用Meta分析的方法定量總結(jié)最新文獻(xiàn)，比較高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練對(duì)健康年輕成人（19～45歲）CRF改善的效果，為今后運(yùn)動(dòng)實(shí)踐和健康干預(yù)提供參考。

2 研究方法

本研究結(jié)果根據(jù)系統(tǒng)綜述和薈萃分析有限報(bào)告的條目（preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis，PRISMA）的規(guī)定流程進(jìn)行[24]。

2.1 檢索策略

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

Figure1 Flow Chart of the Study Selection Procedure

2.2 納入排除標(biāo)準(zhǔn)

兩名研究人員對(duì)所有的相關(guān)研究進(jìn)行獨(dú)立審查。產(chǎn)生不同意見時(shí)與第3名研究者以小組討論的方式解決。所有納入的原始文獻(xiàn)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：

排除標(biāo)準(zhǔn)：1）干預(yù)手段不包含HIIT和MICT；2）結(jié)局指標(biāo)不包含CRF相關(guān)指標(biāo)；3）超重/肥胖人群；4）其他急性或慢性疾病人群。

我們一共從Pub Med，Web of Science和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)檢索了586篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中575篇由于以下原因被排除（圖1）：1）發(fā)表語言非英語/中文；2）非原創(chuàng)研究；3）不包含HIIT和MICT的訓(xùn)練方法或關(guān)注的結(jié)局指標(biāo)與CRF無關(guān)；4）未報(bào)到與本研究有關(guān)的結(jié)果。

2.3 質(zhì)量評(píng)估

參照Buchheit等[7]采用的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。2名研究者用“√”（有明確描述）；“×”（無）；“？”（未知或未充分描述）對(duì)每篇納入文獻(xiàn)偏倚的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。該方法根據(jù)PRISMA聲明[12]修訂設(shè)計(jì)的8個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)分：1）明確的納入標(biāo)準(zhǔn)；2）隨機(jī)分組；3）組間基礎(chǔ)值無顯著差異；4）對(duì)主要指標(biāo)的評(píng)定者實(shí)施盲法；5）所有受試者均按方案接受干預(yù)，或?qū)χ饕Y(jié)果進(jìn)行“意向性分析”；6）描述退出或缺失情況，退出比例＜20%；7）受試者人數(shù)滿足計(jì)算的樣本量；8）報(bào)告每組結(jié)果、效應(yīng)量及精確度。最后通過累計(jì)得分將文獻(xiàn)分為低風(fēng)險(xiǎn)（7~8個(gè)）、中度風(fēng)險(xiǎn)（4~6個(gè)）和高風(fēng)險(xiǎn)（0~3個(gè)）3個(gè)等級(jí)。

2.4 數(shù)據(jù)提取

數(shù)據(jù)提取由2名研究者實(shí)施，若2人意見出現(xiàn)分歧則由第3人匯總，并通過小組討論確定。通過以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取：1）文獻(xiàn)的外部特征（題目、作者、發(fā)表年限等）；2）受試對(duì)象特征（年齡、性別、樣本量等）；3）訓(xùn)練干預(yù)特征（訓(xùn)練方式、訓(xùn)練強(qiáng)度與時(shí)間、間歇次數(shù)與休息時(shí)間、訓(xùn)練頻率與周期等）；4）結(jié)局指標(biāo)的測(cè)試方法與結(jié)果。

2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)處理軟件為stata14.1和excel 2013，通過excel整理歸納數(shù)據(jù)，通過Stata軟件進(jìn)行發(fā)表偏倚的評(píng)估、異質(zhì)性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)合并和繪制漏斗圖和森林圖；本研究采用隨機(jī)效應(yīng)模型（Random-effects Model）對(duì)納入研究進(jìn)行Meta分析。處理數(shù)據(jù)為連續(xù)型數(shù)據(jù)，單位一致時(shí)使用加權(quán)均數(shù)差（Weighted mean difference，WMD），單位不一致時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差（Standardized mean difference，SMD）進(jìn)行處理。效應(yīng)量中采用0.05為臨界點(diǎn)。采用2和Cochran’s Q檢驗(yàn)驗(yàn)證納入研究的異質(zhì)性，2分別為＜25%、25%~50%、50%~75%和≥75%時(shí)，分別判定為異質(zhì)性程度不存在、低、中和高。采用漏斗圖和Egger檢驗(yàn)來檢測(cè)納入研究的發(fā)表偏倚。若存在發(fā)表偏倚，采“trim and fill”方法進(jìn)一步檢驗(yàn)合并結(jié)果的穩(wěn)定性。此外，還采用兩種方法進(jìn)行敏感性分析：1）固定效應(yīng)模型（Fixed-effects Model）代替隨機(jī)效應(yīng)模型，對(duì)所有結(jié)果再次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；2）每次去除1篇文章，檢驗(yàn)?zāi)骋粏纹芯渴欠耧@著影響合并效應(yīng)，≤0.05為具有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 研究結(jié)果

3.1 文獻(xiàn)檢索與篩選

初步檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，共有文獻(xiàn)586篇，根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn)，通過文題、摘要和全文閱讀，共排除文獻(xiàn)575篇，最終納入文獻(xiàn)11篇（圖1）。

表1 符合納入標(biāo)準(zhǔn)的研究匯總

3.2 納入文獻(xiàn)特征

3.3 風(fēng)險(xiǎn)偏倚評(píng)價(jià)

11篇納入文獻(xiàn)中1篇為低風(fēng)險(xiǎn)（7~8），10篇為中度風(fēng)險(xiǎn)（4~6），平均得分為5.33分。11篇文獻(xiàn)中，僅有1篇明確對(duì)主要指標(biāo)的評(píng)價(jià)者實(shí)施盲法；3篇明確描述對(duì)樣本量進(jìn)行估計(jì)，且受試者人數(shù)滿足要求。納入研究的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)詳見表2。

3.4 Meta分析結(jié)果

3.4.1 合并效應(yīng)結(jié)果分析

表2 納入文獻(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)偏倚評(píng)價(jià)

注：1：明確的納入標(biāo)準(zhǔn)；2：隨機(jī)分組；3：組間基礎(chǔ)值無顯著差異；4：對(duì)主要指標(biāo)的評(píng)定者實(shí)施盲法；5：所有受試者均按方案接受干預(yù)，或?qū)χ饕Y(jié)果進(jìn)行“意向性分析”；6：描述退出或缺失情況，退出比例＜20%；7：受試者人數(shù)滿足計(jì)算的樣本量；8：報(bào)告每組結(jié)果、效應(yīng)量及精確度。√：有明確描述；×：無；？：未知或未充分描述。

圖2 HIIT與MICT對(duì)健康成人心肺適能比較的Meta分析示意圖

Figure2. Meta-analysis of Effects of HIIT vs MICT on Cardiorespiratory Fitness in Healthy Adults

3.4.2 亞組分析

亞組分析結(jié)果顯示，相對(duì)于MICT，HIIT對(duì)男性（WMD =2.19，95%CI：0.67 ~3.71，=0.004）、較低年齡“＜25歲”（WMD=1.60，95%CI：-0.34~3.54，=0.006）、較長(zhǎng)的訓(xùn)練周期“＞6周”（WMD=2.14，95%CI：0.99~3.28，=0.000），以及較高的負(fù)荷/休息比值“≥1.0”（WMD=2.36，95%CI：1.04~3.68,=0.000）亞組指標(biāo)水平的提高程度較為顯著（表3）。

3.4.3 敏感性分析

p有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 O2max漏斗圖

圖4 經(jīng)剪補(bǔ)法后的漏斗圖

Figure4. Result of Trim and Fill Method

表3 HIIT與MICT對(duì)健康成人心肺適能影響比較的亞組分析

Table 3 Subgroup Analyses of Effects of HIIT vs. MICT on CRF in Healthy Adults

4 分析與討論

本研究主要比較了HIIT和MICT對(duì)健康成人CRF改善作用的大小，并且在亞組分析中比較了年齡、干預(yù)時(shí)間和負(fù)荷/休息時(shí)間比值等對(duì)CRF改善效果的影響。盡管嚴(yán)格按照PRISMA指南進(jìn)行評(píng)估，但仍可能存在一定的局限性：1）納入研究的訓(xùn)練方案不同（如負(fù)荷時(shí)間和強(qiáng)度等），可能導(dǎo)致結(jié)果偏倚；但在敏感性分析中并未發(fā)現(xiàn)任何一篇研究結(jié)果對(duì)合并效應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生顯著性影響；2）低風(fēng)險(xiǎn)度的文獻(xiàn)只有一篇，而其他文獻(xiàn)雖為中等風(fēng)險(xiǎn)度，但由于其對(duì)于“評(píng)定者設(shè)盲”、“樣本量計(jì)算”、“退出和缺失情況的描述”等問題未提及或描述不充分，會(huì)降低方法學(xué)質(zhì)量。

5 總結(jié)與展望

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Effects of High-intensity Interval Training and Moderate-intensity Continuous Training for Cardiorespiratory Fitness Improvements in Healthy Young Adults

CAO Meng, ZHUANG Jie, QUAN Ming-hui, XU Qing, WANG Jun-yu

1.Shanghai University of Sport, Shanghai 200438,China.

Ｇ804.2

Ａ

1002-9826(2018)04-0062-07

10.16470/j.csst.201804008

2017-11-28；

2018-06-06

曹甍,男,在讀博士研究生,主要研究方向?yàn)轶w育教育訓(xùn)練理論與方法, E-mail:244604781@qq.com。

莊潔,女,教授,博士,博士研究生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)轶w質(zhì)與健康, E-mail:zhuangjiesh@163.com。