高強度間歇訓練對慢性病作用效果研究進展

韓夢杰

(河南大學體育學院, 河南 開封 475000)

慢性非傳染疾病(NCD)簡稱“慢病”或“慢性病”是危害人們健康的重要公共衛生問題。常見的慢性病為心血管疾病、糖尿病、癌癥和慢性呼吸道疾病。據統計,每年造成3500人死亡,80%死亡率發生在發展中國家。第五次國家衛生服務數據表明,我國居民慢性病患病率逐年上升,患病人群主要集中于中年并逐漸呈現年輕化趨勢,高血壓,糖尿病居于慢性病患病率首位 。鑒于此,慢性疾病患病率和死亡率的上升,其防治手段成為相關領域學者關注的重要問題。

運動療法作為慢性疾病防治的重要手段,備受相關領域學者的關注。大量研究表明,體育運動作為一種非藥物性的治療手段可以改善患者的身體健康和功能,在糖尿病、心血管疾病、肥胖癥等慢性疾病中發揮著重要的作用。美國運動醫學會提倡慢性病患者,每天30min,每周5次,每周大于150min的中等強度有氧運動,但運動方式耗時長,大多數人都難以堅持,導致康復效果不明顯。高強度間歇訓練很好地解決了這種問題?，F階段研究表明,HIIT高低強度相互交替的運動方式能為慢性患者提供的較好治療效果 。與傳統運動方式(MCT)相比,HIIT在堅持性和主觀感覺上具有優勢。

近年來,越來越多的學者圍繞高強度間歇訓練HIIT對慢性疾病的防治和康復進行研究。本文系統地總結了 HIIT對肥胖癥、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病的干預效果,探討HIIT的防治效果。

1 高強度間歇訓練（HIIT）

高強度間歇訓練HIIT是指在一次訓練中進行多次短時間的高強度間歇運動,2次運動之間有適當的間歇,間歇時間進行中低強度或完全休息的運動形式,由運動強度、運動時間、重復次數、間歇時間、恢復方式等要素構成。 根據現有的文獻資料來看,運動強度、間歇時間以及研究對象不同,高強度間歇訓練對慢性病患者的干預效果也有差異。(表1)

2 高強度間歇訓練對慢性病的作用效果

2.1 高強度間歇訓練對肥胖癥的作用效果

肥胖癥是一種慢性代謝疾病,患病率的逐年上升引起相關領域學者的關注。越來越多研究表明高強度間歇訓練HIIT能夠增加能量物質代謝,減少脂肪堆積,降低體脂和體重的效果。例如,Wewege M和Maillard F等表明HIIT作為一種高效節時的運動方式,對改善肥胖人群身體成分、降低腹部脂肪和內臟脂肪方面有顯著效果。

王京京、張海峰等采用實驗法以青年女性為研究對象,觀察高強度間歇訓練與中強度持續訓練對腹部脂肪含量的效果對比,結果表明,HIIT可降低腹部內臟脂肪含量,而中等強度持續訓練無此效果。隨后該學者通過實驗法研究高強度間歇訓練與中低強度持續訓練對肥胖年輕女性腹部內臟脂肪面積效果對比,發現HIIT在減少青年女性腹部脂肪面積中比后者更具有優勢,但目前研究HIIT對肥胖人群腹部脂肪含量減少的運動強度及其方案尚不明確。

另一項研究表明高強度間歇訓練與中低強度持續訓練使胰島素敏感性(SI)提高,血脂降低,體脂%下降,心血管疾病改善,但MIT對心血管改善效果更佳。

表1 高強度間歇訓練慢性病的相關研究

Dias KA等用實驗法以肥胖兒童為研究對象,進行12周的HIIT干預,采用4min HRmax85%～95%,間歇時間以3min HRmax60%～70%,結果表明,HIIT增加了肥胖兒童的心肺健康,減少了心臟代謝疾病的風險。

眾多學者研究來看HIIT對肥胖癥安全性得到證實,以后的研究應進一步針對不同年齡肥胖人群,制定個人化的HIIT運動方案和運動強度。

2.2 高強度間歇訓練對心血管疾病的作用效果

心血管疾病的心臟康復通常會采用傳統上的低強度或中低強度有氧運動,近年來發現高強度間歇訓練HIIT的運動方案在多種心血管疾病治療中有著潛在的優勢。如Hussain SR 等綜述高強度間歇訓練與中低強度持續訓練對心血管疾病防治的效果對比,發現 HIIT在改善有氧能力、血管內皮功能、左心室功能和血壓方面優于MICT。此外眾多研究報道了HIIT在冠心病、心力衰竭和心肌梗死患者進行干預,取得了較好預防和治療效果。

Jaureguizar KV等用實驗法對冠心病患者進行8周HIIT運動干預,HIIT組以(陡坡道測試)達到峰值最大負荷50%為強度重復20s,間歇為10%強度重復40s,HIIT組的VO2peak平均增加24%, 結果表明HIIT可以提高心血管疾病患者VO2peak和有氧能力。

Angadi SS等學者用實驗法對15位心力衰竭患者進行4周的HIIT,以4min HRmax85%～90%,3min的 主 動 恢復為運動方案,結果發現,4周HIIT明顯改善VO2peak峰值和左室舒張功能障礙。Zaky EH對慢性心理衰竭患者進行12周HIIT和MCT干 預,HIIT組以 HRmax90%～95%,MCT HRmax 50%～70%,每周3次,每次40min,結果HIIT在改善慢性心力衰竭患者的收縮壓和內皮功能效果優于MCT。

另一項研究表明,單次急性HIIT治療能促進心力衰竭患者肱動脈直徑的增加,減低收縮壓。

Ha-Yoon C 等對心肌梗死患者進行運動康復,10周后HIIT運動干預有效改善了中低度心肌梗死患者心血管功能、活動狀態、抑郁和疲勞。另一項研究對心肌梗死患者采用85%～95%HRpeak強度運動4min,間歇以70% HRpeak強度運動3min,重復4次,每周2d,12周的大強度間歇運動,VO2peak提高了12%,血紅蛋白和血清高密度脂蛋白。

另外Wewege,MA等學者認為冠心病和心力衰竭患者康復進行HIIT的運動風險較低,安全性能得到保證。從目前研究成果高強度間歇訓練可以改善冠心病、HF和心肌梗死等心血管患者的機能狀態和生活質量,也是預防和治療心血管疾病的重要手段。

2.3 高強度間歇訓練對糖尿病的作用效果

規律的運動是預防和改善糖尿病患者的重要手段。美國糖尿病協會在《2016年ADA糖尿病診療標準》中強調糖尿病患者每周應進行150min中等強度有氧運動,每次不少于30min,但現實中很少有患者能長期堅持下去。近年來大量研究對高強度間歇訓練干預糖尿病有了新的認識。

王娟等通過對2型糖尿病國內外相關文獻綜述指出,長期HIIT干預可以改善2型糖尿病患者的血糖等糖調節指標,如降低糖化血紅蛋白Hb A1C(%)、空腹胰島素、胰島素抗體(HOMA)和毛細血管血糖(Cap BG)等,同時有益于降低心血管疾病的風險。Madsen SM等對T2DM患者進行8周HIIT功率車干預,每周3～4次,每次30min, 1min 90%HRmax蹬車運動,間歇1min(慢速蹬車或休息),重復10次,熱身和整理活動各5min,結果HIIT組T2DM患者空腹血糖和糖化血紅蛋白Hb A1C(%)降低,胰島素抗體顯著改善,胰島素敏感性指數升高。

另一項研究對1型糖尿病人功率車運動干預,運動方案為3次30s的全力沖刺,每次間歇時間為4min的主動休息(50w),短時間HIIT能夠抑制患者的運動后的低血糖癥。Othmar M等研究有氧高強度間歇訓練對1型糖尿病患者血糖和激素干預反應研究,結果表明無低血糖風險和高激素應激反應。

2.4 高強度間歇訓練對慢性阻塞性肺疾病的作用效果

高強度間歇訓練作為備受關注的康復治療手段,近年來HIIT不斷應用于慢性阻塞性肺部疾病康復治療中,從干預效果上提高COPD患者峰值功率、峰值攝氧量和通氣效率取得了良好效果。

姜文君等研究發現,8周的高強度間歇訓練,每周3次,每次40min,采用最大功率負荷70%運動4min,間歇時間4min休息,結果發現高強度間歇訓練與低強度持續有氧訓練相比,HIIT可明顯提高穩定期慢性阻塞性肺疾病通氣功能和運動能力。Nasis等通過對慢性阻塞性肺疾病患者進行10周高強度間歇訓練,發現患者的峰值功率和6min步行距離明顯增加,增加的幅度分別為增加的幅度分別為(52±16)m和(14±2)W。上述研究表明,HIIT能夠有效提高患者的運動能力。

此外Sturdy等研究對中、重度慢性阻塞性肺疾病患者進行8周HIIT呼吸肌訓練,每周20min訓練,8周后COPD患者最大吸氣壓增加了32%±27%,最大呼氣耐力壓增加了56%±33%,最大吸氣壓/最大呼氣耐力壓增加了20%±20%,對于COPD患者進行可行的HIIT訓練可有效改善呼吸肌的耐力和力量。

3 總 結

高強度間歇訓練在肥胖癥、心血管疾病、糖尿病和COPD等慢性疾病起到預防和治療的作用,在較短時間可以達與傳統方式(中低強度有氧運動)一樣甚至更好的干預效果。從效果上看,HIIT在提高患者有氧能力,降低脂肪含量,改善內皮功能,降低血糖和提高胰島素敏感性有著顯著優勢。未來研究應根據不同年齡階段、不同患者的患病狀況制訂個人化的HIIT運動方案提供指導。