创新 HIIT 训练：为肥胖成年人健康 “减负” 并提升体能的新策略

本文对比全身高强度间歇训练（WB-HIIT）和跳绳高强度间歇训练（JR-HIIT）对肥胖成年人的影响。研究发现，两种训练均能改善身体成分和肌肉健康，WB-HIIT 还能提升肌肉力量，且训练后其消耗能量更多。这为肥胖人群运动干预提供了新参考。

　　

研究背景

肥胖已成为全球性公共健康问题，截至 2022 年，25 亿成年人超重，其中 8.9 亿人肥胖。适度至剧烈的身体活动是预防和治疗超重及肥胖的重要方式，但全球 31% 的成年人未达到世界卫生组织推荐的运动量。高强度间歇训练（HIIT）近年来备受关注，它能有效改善超重和肥胖人群的身体成分、脂质代谢、心肺功能，提高运动依从性。然而，经典的 HIIT 方式如跑步、骑行等，对成年人来说不够便捷。全身 HIIT（WB-HIIT）和跳绳 HIIT（JR-HIIT）因所需空间和设备少，逐渐受到关注，但它们对肥胖成年人训练后的能量消耗、身体成分和肌肉健康的影响尚不明确，本研究旨在对此进行探索。

材料和方法

1. 参与者和研究设计：从大学招募 36 名符合条件的年轻成年人，年龄 18 - 30 岁，BMI＞24.0 kg/m2，近 6 个月无规律运动或结构化体育训练，无参与最大身体测试和训练的限制条件。参与者签署知情同意书，研究遵循赫尔辛基宣言，经深圳大学医学部医学伦理委员会批准，并在中国临床试验注册中心注册。研究于 2024 年 2 - 7 月进行，将参与者随机分为 WB-HIIT 组（n = 12）、JR-HIIT 组（n = 12）和非训练对照组（CG，n = 12）。
2. 样本量：使用 G*Power 3.1 软件计算样本量，基于之前对肥胖成年人脂肪量适应 HIIT 的研究（效应量 0.45），在 α 为 0.05、功效为 0.80 的条件下，每组至少需要 10 名参与者。考虑到约 20% 的脱落率，每组样本量增加到 12 人。
3. 随机化和盲法：利用计算机和 SPSS 20.0 生成随机分配序列，密封在编号不透明信封中。根据年龄、性别和 BMI 分层随机分组，生物电阻抗分析（BIA）和肌肉健康测试人员对分组不知情。
4. 人体测量和身体成分分析：参与者测量前需禁食 10 分钟，48 小时内避免剧烈运动。使用壁挂式测量仪测量身高，用 BIA（Inbody 770 Body Composition Monitor）分析体重（BM）、体重指数（BMI）、体脂百分比（% BF）、脂肪量（FM）、肌肉量（MM）和估计内脏脂肪组织面积（VAT），每个指标测量 3 次取平均值。
5. 肌肉力量评估：握力使用可调弹簧式数字握力计（EH101）测量，优势手测量 3 次，每次间隔 30 秒，记录最大值。背力使用电子背力计（BCS - 400）测量，参与者按要求姿势测试 2 次，间隔 1 分钟，记录最大值。
6. 能量代谢测量：使用便携式气体代谢分析仪 COSMED k5 测量运动后多余氧耗（EPOC），测量前先使用 Polar 心率带测量安静心率。运动后，参与者在安静房间单独静坐 30 分钟，测量气体交换数据，计算平均 VO?、心率（HR）、每分通气量（VE）等指标，以及不同时间点的 VO?和 VE 平均值。通过测量 VO?和 VCO?，代入公式计算碳水化合物氧化率、脂质氧化率、脂质能量输出、总能量输出和脂质供能百分比。
7. WB-HIIT 和 JR-HIIT 方案：WB-HIIT 和 JR-HIIT 组每周进行 3 次非连续训练，共 8 周，每次训练前有 3 分钟热身和冷却时间。WB-HIIT 内容基于前人研究设计，通过视频提供给参与者，每次训练 4 组，每组 4×30 秒全力全身运动，间隔 30 秒休息，组间休息 1 分钟，运动有基础和进阶变体，每次训练约 25 分钟。JR-HIIT 组每次训练 4 组跳绳，每组 4×30 秒，间隔和组间休息同 WB-HIIT，跳绳强度逐渐增加，由私人教练监督，使用心率带监测心率。
8. 饮食和运动控制：在训练开始和结束时，通过 24 小时膳食回忆（3 个工作日和 1 个周末日）评估每日能量摄入，使用商业软件计算，参与者需保持饮食习惯不变。
9. 统计分析：使用 SPSS 20.0 软件进行统计分析，通过 Kolmogorov - Smirnov 检验验证数据分布假设，采用重复测量方差分析比较三组基线数据和不同变量的组间变化，使用部分 eta 平方（η2）衡量效应大小，计算 Cohen's d 揭示组内效应大小。

结果

1. 参与者完成情况：105 名受试者进入磨合期，36 人随机分组，69 人因不符合纳入标准、有规律运动、没时间参与或有其他合并症未随机分组。8 周干预期间，7 名受试者未完成训练，最终 29 名参与者完成（WB-HIIT 组 9 人、JR-HIIT 组 9 人、CG 组 11 人）。
2. 人体测量和身体成分变化：训练后，WB-HIIT 组体重、BMI、FM、% BF 下降，MM、握力和背力增加；JR-HIIT 组体重、BMI、FM、% BF、VAT 下降，MM、握力和背力增加。与 CG 组相比，两个干预组身体成分显著改善，但三组 VAT 均无显著变化。
3. 肌肉力量变化：所有组握力和背力均增加，WB-HIIT 组背力显著高于 JR-HIIT 组和 CG 组。
4. EPOC 变化：WB-HIIT 组总 EPOC 和 EPOC/BM 显著高于 JR-HIIT 组。
5. VO?和 RQ 变化：训练后 0 - 5 分钟，WB-HIIT 组和 JR-HIIT 组 VO?有显著差异；训练后 5 - 15 分钟，两组呼吸商（RQ）有显著差异。
6. 通气和心率变化：训练后 0 - 5 分钟，WB-HIIT 组和 JR-HIIT 组 VE 有显著差异。
7. 代谢底物变化：干预期间，两组糖脂氧化率和能量输出无显著差异；训练后，WB-HIIT 组脂质氧化率、脂质能量输出和脂质供能百分比显著高于 JR-HIIT 组，JR-HIIT 组碳水化合物氧化率显著高于 WB-HIIT 组，两组总能量消耗无显著差异。

讨论

1. 对身体成分和肌肉力量的影响：本研究中，WB-HIIT 和 JR-HIIT 均能使肥胖成年人减脂，且 WB-HIIT 增加肌肉量的效果更明显，这与前人研究相符。WB-HIIT 还能进一步提高肌肉力量，这可能是因为其训练方式涉及上下肢快速收缩，引发肌肉适应性变化，同时激活相关离子通道和促进蛋白质合成。
2. 能量代谢机制：从能量代谢角度分析，运动后 EPOC 差异可能是 HIIT 减脂效果更好的原因。本研究中，WB-HIIT 产生的 EPOC 高于 JR-HIIT，这可能是因为 WB-HIIT 高强度短间隔的训练方式加速了骨骼肌伸缩，增加了能量消耗和 EPOC，促进了脂肪燃烧。
3. 研究局限性：本研究存在一些局限性，如未严格控制参与者饮食，可能影响 EPOC 测量；使用的 BIA 稳定性不足；样本量相对较小。未来研究可扩大样本量、延长干预时间，深入探究不同形式 HIIT 对超重和肥胖人群的干预效果及机制。

结论

每周进行 3 次的 WB-HIIT 和 JR-HIIT 训练，即使训练量较低，8 周后也能改善肥胖年轻成年人的身体成分和肌肉健康。WB-HIIT 在增加肌肉力量方面效果更优，且能提高训练后的 EPOC 和能量消耗。这两种训练方式无需复杂设备，可在多种场景进行，为肥胖人群运动干预提供了高效的选择。