國外高強度間歇訓練（HIIT）應用研究綜述

蘇小瑩

（華中師范大學 體育學院，湖北 武漢430079）

缺乏運動會增加許多患病的風險，包括主要的非傳染性疾病，例如心血管疾病（CVD），代謝綜合癥以及乳腺癌和結腸癌，甚至縮短預期壽命。國際體育鍛煉準則建議每周進行150～300min 中等強度的體育運動并結合2 天的阻抗訓練便可以保持個體的身心健康。但在當今社會，高強度的工作學習節奏使得此鍛煉標準束之高閣，據研究報道只有不到5%的人口堅持每天進行30min 體育鍛煉。因此，較為經濟省時的運動訓練方式——HIIT 備受關注，大強度間歇訓練和中等強度持續訓練均可提高心肺耐力評定參數，且無顯著區別，但大強度間歇訓練在提高氧耗應答速率及減少耗氧量慢成分方面有著更明顯的優勢［1］。與中等強度的訓練相比，小劑量高強度間歇訓練在提高最大攝氧量和改善身體成分方面是較好的刺激［2］。

1 高強度間歇訓練

高強度間歇訓練（High-intensity Interval Training，HIIT）是指在多次較短時間內進行高強度刺激的訓練，并在每兩次高強度訓練之間以較低強度的運動形式或休息作為間歇，間歇時間通常在幾秒到幾分鐘之間。HIIT 的特點主要是運動強度大，運動時間相對較短，并可通過低強度的運動作為間歇調整方式避免運動不適癥狀的出現。具有省時、高效等特點，進而備受關注。

高強度間歇訓練法是基于后燃效應而實現鍛煉效果的強化，所謂后燃效應就是指人體高強度訓練后卡路里和脂肪的進一步燃燒，這種從鍛煉中延伸到鍛煉后的能量耗需會對人體供能系統產生強烈的刺激，使其得以不斷強化。其中又以運動后過量氧耗為基礎，實現運動后的缺氧補充，使氧氣的攝入量及消耗速率都得到顯著提升，以此來促進人體機能的恢復，經過長時間的運動后，人體可更快適應高強度間歇訓練。該效應的持續時間一般長達24～48h，以此更能實現鍛煉效果的提升。

2 HIIT 應用研究領域

2.1 競技體育

2.1.1 個人項目

搏擊運動由高強度動作（例如，進攻、防守和反擊）組成，并散布著低強度動作（例如，無接觸的移位，踩踏）或停頓（例如，裁判停擺），是一項極具代表性的間歇性運動項目。高強度間歇訓練（HIIT）與格斗運動訓練的本質相契合，因此經常被用做補充訓練［3］。一項研究高強度間歇訓練對格斗運動（武術、柔道、相撲）影響的系統綜述，納入12 項研究255 名被試，其結論表明HIIT 對格斗運動員的最大攝氧量和無氧能力會產生積極影響，而對身體成分的影響較小［4］。另外一項關于高強度間歇訓練對搏擊運動員的運動表現和生理適應影響的系統評價得出類似的結論，即HIIT 在體脂百分比或體重方面沒有產生顯著變化，但是通常會改善最大耗氧量（從4.4%變化至23.0%）［5］。

2.1.2 團體項目

高強度間歇訓練（HIIT）和小場地訓練（SSG）已應用于足球運動以提高運動員的競賽表現。Philipp 等人在比較高強度間歇訓練與小場地訓練的干預程序對青少年足球運動員的生理和運動表現相關參數影響差異的元分析研究中，共納入9項研究，232 名被試，結果發現HIIT 與SSG 在提高最大攝氧量和跑步能力（包括遞增跑、往返跑、計時跑）方面有著相似的效果。此外，HIIT 對足球運動表現的干預存在中等效果量［6］。Selmi 等人的實驗研究納入16 名青少年足球運動員，旨在比較SSG 和HIIT 對力量、生理反應和心理愉悅的影響。研究結果表明HIIT 和SSG 訓練在心率、生理疲勞度和乳酸濃度方面可引起相似的反應。但是，SSG 的趣味性高于HIIT［7-8］。Ersan等人在比較基于跑步的高強度間歇訓練（HIIT）和小場地比賽訓練（SSG）對年輕足球運動員的身體表現、心理生理反應和技術技能影響時證實，SSG 訓練可能是一種更有效的訓練方式，在提高技術能力和動作敏捷性的同時提高了心理愉悅度，而HIIT 則可能更適合年輕足球運動員速度方面的改善［9］。Bulent等人在探究高強度間歇訓練對年輕網球運動員運動表現影響時也得出類似的結論，認為網球專項訓練在動作敏捷性和技戰術能力方面更有優勢，但HIIT 在提高速度方面更勝一籌［10］。

HIIT 程序可以根據運動項目的具體的強度參數來設計。具體而言，對生理指標（與最大血乳酸穩態、最大耗氧量和最大沖刺相關的強度）或時間運動變量（高強度動作、低強度動作和比賽與暫停比率）的評估是設計最佳HIIT 運動處方的關鍵要素，由此能制訂個性化的訓練負荷計劃。

2.2 大眾健身

2.2.1 中青年群體

一項評估HIIT 對青少年耐力和無氧運動表現影響的元分析共納入24 項研究，包含577 名運動員。HIIT 在最大攝氧量（VO2peak）、跑步成績、重復沖刺能力、跳躍能力和次最大心律方面的效果量較為微弱（M=0.10±0.28），但基于HIIT 干預前后最大攝氧量（VO2peak）平均增加7.2±6.9%，而其他干預措施則為4.3±6.9%，總體上HIIT 干預效果優于其他干預訓練［11］。與中等強度連續運動（MICT）相比，高強度間歇訓練（HIIT）是改善青少年心肺功能（CRF）持續有效的方法，meta 回歸分析表明，大劑量的HIIT 干預程序與小劑量的HIIT 程序同樣有效［12］。與常規的中等強度連續訓練（MICT）相比，為了檢驗高強度間歇訓練（HIIT）在半馬拉松比賽的有效性，20 名業余中年女性跑步者（40±7 歲）按照MICT 或HIIT 計劃進行半程馬拉松訓練。干預后，結果表明，兩組被試的完成時間減少了2%～3%，HIIT 組被試的心率基線下降了14%，而MICT 下降了6%。在HIIT 干預程序中的一系列高功率輸出和高強度阻力訓練促進了運動表現的改善，從而允許在高工作負荷下提高機體工作效率，改善無氧和有氧能力，使得HIIT 組被試在與MICT 組參加同樣里程的馬拉松時所花費的時間更少［13］。與此同時Schaun 等人比較了在成年男子中高強度間歇訓練和中強度連續訓練在跑步期間和恢復期間能量消耗的差異（EE），結果表明在跑步期間平均耗氧量和每分鐘消耗的卡路里不存在組間差異，中強度連續訓練在能量方面優于HIIT。但在恢復期間高強度間歇訓練在耗氧量和能量消耗方面的效果更顯著［14］。腦源性神經營養因子（Brain-derived neurotrophic factor，BDNF）在促進神經元發育生長，改善脂質代謝，加快骨骼肌修復，提高認知功能方面具有重要的作用。Rentería 等人為探究小劑量的高強度間歇訓練（HIIT）對健康年輕女性血清BDNF 濃度的影響，招募17 名年輕女性被試，隨機分為空白對照組與HIIT干預組，4 周之后，測量顯示HIIT 組的血清BDNF 濃度較對照組有顯著提升，但脂肪量和體能測試成績并沒有得到顯著改善［15］。

2.2.2 中老年群體

在中老年群體被試中，Coswig 等人比較了高強度間歇訓練（HIIT）、中強度間歇訓練（MIIT）和中強度連續訓練（MICT）對老年女性的身體功能、身體成分、靜息血壓和心臟的影響。8周干預后，HIIT 顯著改善了老年女性的體重、脂肪率、靜息心率和站立測試成績，表明相較于MIIT 和MICT，HIIT 對老年人的體成分和身體功能有更好的干預效果［16］。Amaro-Gahete 等人也得出類似結論，在為期12 周的隨機對照試驗中，以71 名久坐中年人為研究被試，探究不同鍛煉方式對基礎代謝和脂肪氧化的影響，相較于常規鍛煉組和HIIT 鍛煉組，HIIT 加全身電流刺激組能顯著提高基礎代謝和脂肪氧化［17］。Ramírez-Vélez 探究中強度持續運動（MICT）與高強度間歇訓練（HIIT）對久坐成年人血管功能參數的影響。結果顯示兩組被試的血管功能參數均得到改善，與MICT 組相比，HIIT 在改善肱動脈血流介導的血管擴張功能和降低主動脈脈搏波速度方面更有效［18］。O’brien 也得出HIIT 可能在改善老年人的肱動脈外周血管內皮功能方面最有效的結論［19］。

2.3 臨床治療

運動干預在疾病的預防和輔助治療方面發揮著核心作用。在近10年中，HIIT 因其在短時間內可以獲得與中等強度持續鍛煉相同的效果，受到醫護工作者的極大青睞。并且隨著HIIT 的安全性得到證實，其干預程序從健康個體逐漸轉向臨床個體中。

2.3.1 精神疾病患者

Martland 等人對精神疾病患者的HIIT 干預研究進行系統綜述和元分析。通過檢索數據庫，最后納入了12 項干預研究（包括7 項RCT）。結果表明，HIIT 能改善心肺功能、人體測量學變量、心理健康結果、心血管健康、體適能和運動技能。與干預前相比，干預后發現HIIT 降低了抑郁癥的程度，改善了最大攝氧量，增加人的高密度脂蛋白并緩解精神分裂患者的一般精神病理學癥狀［20］。與傳統的中等強度連續訓練（MICT）相比，高強度間歇訓練（HIIT）在其他疾病人群中可明顯改善心血管功能，另一項探討HIIT 對嚴重精神疾病患者（雙相情感障礙，重度抑郁癥）干預效果的元分析結果表明，HIIT 干預后心血管功能和抑郁癥均得到中等程度的改善。HIIT 和MICT同樣有效，甚至HIIT 比MICT 更能改善抑郁癥［21］。且在干預過程中并沒有出現急性損傷的案例，但相關的醫務工作者應該注意被試流失率，如何在保證干預效果的同時，增加HIIT 的趣味性是值得深入思考的問題。

2.3.2 超重肥胖人群

一項臨床研究評估了HIIT 對正常體重和超重肥胖青少年的內皮功能、脂肪分布、身體成分和身體健康的影響，12 周的HIIT+體育活動+無飲食控制干預后，體重正常組的體成分沒有顯著變化，肥胖組的腰圍、腹圍較干預前顯著降低，兩組的體質都得到改善（包括心肺耐力、爆發力、腹肌耐力和柔韌性），研究表明即使沒有飲食控制的情況下HIIT 干預程序也可以改善青少年的身體健康和內皮功能［22］。Clark 等人采用6周的高強度間歇訓練（HIIT）和中強度連續訓練（MICT）兩種干預程序對超重或肥胖男性的血壓和主動脈僵硬程度的影響進行比較研究，預后結果表明高強度間歇訓練（HIIT）與中強度連續訓練（MICT）相比更能改善血壓和主動脈僵硬［23］。Vaccari等人在探究中等強度連續訓練 （MICT） 和高強度間歇訓練（HIIT）對肥胖成年人的身體成分、身體性能、脂肪氧化率和離體線粒體呼吸的變化差異（3個月）時發現MICT 組和HIIT 組的體重（BM）和脂肪質量（FM）顯著降低（分別為-6%和-14%）；兩組的最大攝氧量均顯著升高 （分別為+ 6%和+ 16%）［24］。僅HIIT 組被試的最大脂肪氧化率得到顯著提高。由此得出HIIT在提高最大攝氧量和脂肪氧化率方面有顯著優勢。

3 研究展望

在競技體育領域，高強度間歇訓練法對運動員心臟功能的強化能夠起到良好的促進作用，使其有氧及無氧代謝能力都得到顯著提升，并以此使運動員在激烈的競技比賽中儲備體能。但對于HIIT 如何結合運動項目特點、競賽特點、運動員個性，通過吸收、轉化和創新，結合功能性訓練中的基本訓練思想形成的以動作模式為邏輯起點，以高強度為基本原則，以間歇時間為調整手段［25］，從而有效提高特定項目的技戰術水平是值得深入研究的方向之一。在大眾健身方面，高強度健身運動以其經濟省時高效的特點適應當下快節奏的生活，能夠顯著改善心血管系統功能，提高心肺耐力，但在體成分改善方面的研究結論不一致，有研究得出預后即可降低脂肪率，另外的一項研究指出在干預追蹤期才監測到被試體脂率下降，未來的研究可在HIIT 如何影響體成分方面做深入探討。在臨床干預領域，HIIT 被應用于精神疾病、超重肥胖、心血管疾病和2 型糖尿病等疾病并能有效改善病癥，但需要著重注意HIIT運動干預的安全性以及被試的流失率，如何在針對不同的疾病制訂安全高效且系統的運動干預是相關學者需要探討的。