手機健身類軟件健身效果的實驗研究
——以keep健身軟件HIIT燃脂初級操為例

胡長鑫，趙平花

1 前言

1.1 肥胖標準的界定

檢測是否為肥胖的方法有好幾種，國際通用的指標是BMI(Body Mass Index)值，計算公式為BMI=體重(Kg)/身高2(m2)。對于不同地區、年齡、性別的人群來說BMI的評價指數略有不同，見表1。

表1 采用BMI評價肥胖標準 (單位：Kg/cm2)

1.2 體脂的測量方法

本次研究實驗所采用的體脂測量方法為人體體成分分析儀，人體用體成分分析儀是采用多頻生物電阻抗分析方法，受試者手腳同時接觸儀器金屬電極，在操作界面簡單輸入受試者身體信息后開始測量即可。

1.3 運動對體脂肪的影響

人類身體的脂肪類型分為皮下脂肪和內臟脂肪，這些脂肪皆由脂肪酸和甘油三脂組成。體脂的聚集是因為每日攝入的熱量(卡路里)高于人體所需的熱量，人體所需的熱量即為每日基礎代謝熱量，此數值因人而異。而過多的熱量在體內就會轉化成脂肪，我們人體儲存脂肪的能力很大，幾乎沒有限度。因此想要成功減少體脂肪就需要加大每日能量消耗，造成每日攝入的熱量小于每日代謝的熱量，基礎代謝量為一定數值，增加每日代謝量可以通過運動的方式來實現。運動減肥通過增加人體肌肉的能量消耗，促進脂肪的氧化分解，降低運動后脂肪酸(脂肪分解生成的主要成分)進入脂肪組織的速度，抑制脂肪的合成而達到減肥的目的。綜上可知，減肥的方法一是參加體育運動，二是控制飲入食物熱量。運動具體措施為：每周可進行運動3-5次，每次持續30-60min，運動強度為刺激體脂消耗的“閾值”，即60%-80%最大攝氧量或60%-70%最大心率，使每周運動帶來的熱能消耗量最少達到3767.4KJ(900kcal)。[1]

1.4 HIIT訓練對體脂肪的影響

高強度間歇訓練法(High-intensity Interval Training，HIIT)是一種打破常規進行長時間低強度的有氧運動減脂方法。要想通過運動減少體脂肪含量，則必須需要動用體脂肪供能來維持運動。眾所周知，人體運動的直接能量來源是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)，在運動開始階段，由磷酸肌酸原系統和糖無氧酵解系統按不同比例供能，提供人體運動所需能量。磷酸肌酸原系統供能時間極短，在后續運動中供能系統為糖無氧酵解和有氧氧化能系統按不同比例供能。再不間斷持續運動，才會由脂肪分解功能，脂肪氧化供能，分解為脂肪酸和甘油。而此時運動持續時間需達到一定時長，一般為30min以上。而HIIT訓練法能夠提高訓練者新陳代謝，能夠在訓練結束后的24h內，比傳統的訓練方法提高訓練者的耗氧量，可以造成運動后過量氧耗(運動后恢復時期內為了償還運動過程中造成的氧虧及在運動后使處于高水平代謝的機體恢復到運動前安靜水平時消耗的氧量)，從而達到減脂效果。

2 實驗對象與方法

2.1 實驗對象

招募安陽師范學院在校大學生，為肥胖或超重的青年男、女性，要求：近2個月體重穩定；無參加規律體力活動習慣，即除了學校規定每周兩節體育課外，沒有再參加任何有組織、有目的、定期的規律性運動或活動，例如健身、體育運動項目社團等；無運動禁忌癥，無器質性疾病，例如低血糖、心絞痛、高血壓、腫瘤等、關節不適。排除其他因素，最后篩選出有效實驗對象為14名青年肥胖男、女(Fat%27.8±4.7)。將其按照隨機等量分組，即Keep健身軟件HIIT燃脂初級操組(HIIT組)與有氧持續訓練組(ACT組)各7人。本次實驗對象在訓練干預前基本指標無統計學顯著性差異[2]。實驗對象基本情況見表2。

表2 受試者基礎情況的比較

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上無統計學顯著性差異。

2.2 實驗方法

實驗方法為現場實驗法，旨在研究在同一運動強度下不同運動干預方式所帶來的身體生理生化指標的變化情況。本實驗提取的生理生化指標為體重(Weight)及體脂百分比(Fat%)。

3 實驗設計

3.1 運動方案

HIIT組的運動方案參考Keep健身軟件HIIIT燃脂初級操訓練說明。以60%-90%最大心率為擬定運動強度，進行4周，每周4次的做操訓練。正式實驗開始前有一周預試驗；ACT的運動方案根據HIIT組的平均運動強度一致原則制定：根據心率監控設備觀察HIIT組實驗者實時心率，同時觀察ACT組運動者實時心率，使兩組試驗參加者實時心率保持在同一水平。根據Keep健身軟件HIIT燃脂初級操訓練說明，定為每次訓練時間為21min。兩組訓練同時開始，同時結束。HIIT組和ACT組受試者均能堅持完成訓練，并且訓練前后無任何不良反應。

3.2 實施階段

兩組受試者分別進行4周的Keep健身軟件HIIT燃脂初級操訓練(使用手機運行Keep軟件，選擇課程后根據屏幕中模特示范和語音提示來完成訓練)和同等運動強度的有氧持續訓練(田徑場跑道有氧跑步)干預，訓練結束后進行指標的重新測試。

HIIT組以Keep健身軟件HIIT燃脂初級操訓練方法進行訓練，運動強度控制在60%-90%最大心率。每天訓練一個訓時，每日平均訓練時間為21min；ACT組則以60%-90%最大心率運動強度圍繞安陽師范學院操場跑步，每日平均訓練時間為21min。運動頻率為每周4天，運動干預持續時間：4周。HIIT組訓練地點安陽師范學院體育學院功能性體能訓練實驗室，ACT組訓練地點為安陽師范學院北田徑場。

在運動過程中，根據心率帶實時反饋心率調整運動強度，要保證兩組運動強度的前后一致，誤差不超過10%。運動期間密切觀察、記錄實時心率(heart rate，HR)和主觀體力感覺(Rating of perceived exertion，RPE)，監控運動強度以及保障受試者安全[3]。實時心率觀察設備設立在功能性體能實驗室操作臺面上。

3.3 飲食及日常活動的控制

走訪調查受試者在參加訓練干預前2兩個月的日常飲食(日常熱量攝入)和體力活動、規律運動情況以及生活方式。日常飲食以每天攝入的熱量(KJ)為衡量單位。要求在實驗期間接受實驗干預者需保持訓練前的日常飲食攝入量、體力活動量、規律運動量以及生活方式。要求實驗參加者自覺遵守實驗飲食控制要求，實驗過程中無日志及文本記錄實驗參加者日常飲食及體力活動情況，包括每天攝入飲食的名稱、數量以及卡路里(kcal)，每天運動時、后的心情等[4]。

3.4 測試指標以及檢測方法

測試指標：身高、年齡、體重、Fat%。

其檢測方法：

(1)身高：使用身高體重秤來測量(cm)。

(2)年齡：由2017減去受試者出生年份為年齡取值。

(3)體重：使用生物電阻抗身體成分分析儀(X-scan Body Composition Analysis)測試，取連續兩次測量的平均值。

(4)Fat%：使用生物電阻抗身體成分分析儀(X-scan Body Composition Analysis)測試，取連續兩次測量的平均值。

3.5 主要檢測儀器與使用物品

(1)身高體重秤

(2)身體成分分析儀

(3)First Beat 心率監控設備

(4)A4復印紙150張

(5)打印機一臺

(6)紙質標簽若干

(7)First Beat心率帶14條(First Beat Technology，American)，裝有First Beat Sports

(8)客戶端的便攜式計算機一臺

(9)籃球裁判哨一只

(10)有計時功能的手表一只

3.6 統計學處理

所有數據用平均數±標準差表示，以Shapiro-wilk法進行正態分布檢驗，取95%CI觀察Z值以剔除無效數據。對符合正態分布的數據采用假設檢驗中的配對樣本均數T檢驗(同源配對：同一受試對象分別接受兩種不同處理)進行組內比較、獨立樣本T檢驗進行組間比較(Ⅰ類錯誤α取0.05)，以p≤0.05為具有顯著性統計學差異，p<0.01為差異及其顯著，p>0.05為無統計學顯著性差異。數據處理在spss 24.0軟件上進行[5]。

4 實驗結果分析與討論

4.1 受試者基礎情況比較

受試者基礎情況統計表明，兩組的年齡、身高、體重、Fat%等各項指標在訓練前均無統計學差異，詳見表2。經過4周訓練干預，最后按時按量完成訓練的受試者共為14名青年肥胖男、女性(HIIT組7名女性，ACT組6名女性和1名男性)。

4.2 身體形態指標的變化情況

如表3、表4所示，兩種訓練方案均使體重、Fat%無顯著性減少，且HIIT組、ACT組的各身體指標變化值之間(體重，p=0.493)、(Fat%，p=0.425)無統計學顯著性差異。如表5所示，HIIT組、ACT組訓練后體重及體脂百分比組間比較均無顯著性統計學差異。體脂是反映減脂效果最直接的指標，兩個運動組的體脂百分比均下降了0.7%左右，提示Keep健身軟件HIIT燃脂初級操與有氧持續訓練沒有很好的減脂效果，僅為一般減脂效果。

4.3 身體成分各指標的變化情況比較

如表2所示，運動干預前兩組的體重和Fat%均無統計學顯著性差異(Ⅰ類錯誤α取0.05)。如表3、表4、表5所示，(1)Keep健身軟件HIIT燃脂初級操使受試者體脂百分比平均下降1.9 %(26.56±4.39 VS 26.14±4.02%，p>0.05)，干預前后無明顯差異；ACT干預使受試者體脂百分比平均下降3.1%(28.96±4.93 VS 28.06±4.65%，p>0.05)，干預前后無明顯差異。(2)與之相對應身體指標體重在Keep健身軟件HIIT燃脂初級操訓練后受試者體重平均下降百分比為0.8%(56.01±5.35 VS 55.53±5.19Kg， p>0.05)，無統計學顯著性差異；同樣ACT組在訓練后體重平均下降百分比為1.6%(62.33±8.18 VS 61.31±8.09Kg，p>0.05)，無統計學顯著性差異。(3)HIIT組體試驗后脂百分比(26.14±4.02)與ACT組試驗后體脂百分比(28.06±4.65)組間比較p值為0.426，無統計學顯著性差異；HIIT組試驗后體重(55.53±5.19)與ACT組試驗后體重(61.31±8.09)組間比較p值為0.142，無統計學顯著性差異。

表3 HIIT組訓練前后身體形態指標變化一覽表 n=7

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上無統計學顯著性差異。

表4 ACT組訓練前后身體形態指標變化一覽表 n=7

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上無統計學顯著性差異。

表5 HIIT組、ACT組訓練后身體形態指標一覽表 n=14

注：P>0.05，即在P=0.05的水平上無統計學顯著性差異。

5 結論

運動頻率為每周4次，每次21min的Keep健身軟件HIIT燃脂初級操訓練與相同運動時間、運動強度的有氧運動訓練可以減少受試者體脂肪量及體重。受試者體重及Fat%變化值在兩組運動干預下不相同，有氧持續訓練運動干預下的受試者體重及Fat%變化值略大于Keep健身軟件HIIT燃脂初級操運動干預下的受試者體重及Fat%。兩種不同運動方案干預下的減脂效果上無統計學顯著差異。兩種運動方案在減脂效果上訓練前后均無統計學顯著差異。

6 本實驗研究局限及建議

6.1 本實驗研究局限

6.1.1 實驗持續時間短及實驗對象樣本類別單一

本研究對比了相同運動強度的Keep健身軟件HIIT燃脂初級操和有氧持續訓練的減肥效果，初步證實了進行4周的運動干預起不到有效的減肥效果，體重及Fat%雖有下降，但其下降幅度太小，難以證明是由本次實驗運動干預帶來的效果。實驗研究持續時間僅為4星期，由于持續時間過短而造成體重、Fat%下降幅度過小，從而不能確定本次運動干預能起到減肥效果。其次本次實驗研究受試者人數較少可能是造成受試者身體各項指標變化不具有統計學差異的原因。由于本實驗研究對象為13名肥胖女性、1名肥胖男性，且他們均為安陽師范學院在校大學生，且肥胖程度均為輕度，對其他職業、年齡和不同程度肥胖的人群是否具有減肥效果有待進一步研究。

6.1.2 實驗研究未設計空白對照組

從現實情況和倫理角度出發，若招募肥胖人員為受試者卻不給予施加運動干預，他們或許將不會很好地接受和配合，因此本次實驗未設計空白對照組。

6.1.3 實驗對象對實驗要求執行能力有待提高

分析原因認為，針對本實驗研究的運動干預，青年肥胖的受試者在ACT執行難度上小于HIIT燃脂初級操，造成ACT組受試者運動規范程度大于HIIT組受試者，因此造成體重變化較做操組大。但是由于本次實驗時間給定有限，受試者在日常生活中熱量攝入情況未得到記錄，是否保持日常飲食作息習慣不能確定。從而僅通過本次實驗給出的運動干預方案進行減肥運動，達不到有效減肥效果。

6.2 對本實驗研究的建議

6.2.1 擴大實驗對象范圍

補充對其他年齡段、肥胖程度、職業的人群進行運動干預的減肥實驗研究。

6.2.2 加強受試者對于運動干預了解

本實驗研究關于受試者對Keep健身軟件HIIT燃脂初級操以及有氧持續運動訓練這兩種訓練方法的接受性、堅持性及主觀能動性只做了淺層的告知和訪談，并未做詳盡地調查研究。建議若以后做類似實驗，則需加入此項。

6.2.3 擴大樣本數量

本實驗研究樣的取樣本量較小，僅為14。可能正是因為此原因導致對于規定的運動干預對體重及Fat%等指標的影響結果不具有統計學差異，所以建議以后探討類似實驗研究應盡量擴大樣本數量，減少個體差異。

6.2.4 延長實驗研究時間

本次實驗進程時間為4周，實驗結果顯示兩組試驗干預都沒有達到顯著減肥效果，可能是本次實驗進行時間過短所致，因此若以后探討運動對減肥的實驗研究，需加長實驗進程時間。

6.2.5 完善實驗對象日常熱量攝入記錄

本次實驗研究未對受試者日常飲食即日常熱量攝入情況做及時記錄，可能會造成受試者日攝入熱量大于日消耗熱量，從而造成日熱量剩余，達不到減肥效果。