王娟王正珍羅曦娟李新

1北京體育大學（北京 100084）2中山大學（廣州 510275）

高強度間歇訓練降低2型糖尿病和糖尿病前期人群心血管疾病風險的有效性和安全性

王娟1王正珍1羅曦娟2李新1

1北京體育大學（北京 100084）2中山大學（廣州 510275）

目的：降低心血管疾病風險對于2型糖尿病（T2DM）和糖尿病前期（IGR）人群來說至關重要，本文探討高強度間歇訓練（HIIT）對此人群心血管疾病風險的作用和HIIT的安全性。方法：查閱數據庫PubMed、EBSCO、Web of Science查找文獻，根據納入標準和排除標準選擇文獻進行分析。結果：1）共有12項研究報道了HIIT對T2DM和/或IGR人群的作用。2）HIIT使T2DM和IGR人群1項或多項糖調節(jié)指標出現下降；對血脂的影響不明確；降低了收縮壓和安靜心率，但對舒張壓影響不明顯；較長期的HIIT干預對BMI、體脂和心肺耐力（VO2max或VO2peak）均有明顯改善作用。3）在實驗過程中，HIIT組與MICT（中等強度持續(xù)性運動）組受試者依從性相似，但HIIT的安全性還缺少足夠的證據。結論：較長時間的HIIT可以改善多項T2DM和IGR人群心血管疾病風險因素，有助于降低心血管疾病風險，HIIT的安全性還需要更多的研究來證實，在運動過程中應采取積極的預防措施。

HIIT；T2DM；IGR；心血管疾病風險；運動有效性；運動安全性

大量研究證明，規(guī)律運動可以幫助預防和改善2型糖尿病人的糖調節(jié)，降低發(fā)生心血管疾病的風險[1]，這對于全球T2DM和糖尿病前期（又稱為糖調節(jié)受損（Impaired Glucose Regulation，IGR））人群急速增長[2]來說具有重要意義，因為糖尿病本身是心血管疾病危險因素之一，而且很多糖尿病患者死于心血管并發(fā)癥，降低糖尿病患者的血糖和其他心血管疾病風險應成為防治糖尿病的主要目標。但這些運動主要是指低-中強度的有氧、抗阻或伸展運動，較少涉及到較大或高強度的運動[1]。2008年美國體力活動指南指出，獲得同樣的健康益處時，較大強度的運動所需要的時間（每周75 min）只是中等強度運動（每周150 min）的一半[3]。而對于很多人來說，時間是影響運動參與及持續(xù)時間的重要因素。因此，高強度間歇訓練（High intensity interval training，HIIT）因其運動時間較短、存在間歇、更容易被接受而得到研究人員的重視。

HIIT是指短時間的高強度運動和短時間的間歇期（低強度運動或安靜休息）交替進行，不斷重復多組的運動[4]。HIIT中所指的高強度運動其運動強度一般＞90%VO2max[5]，也有研究認為較高的運動強度（≥70% VO2max）也滿足HIIT要求[6，7]，因此，HIIT可以分為沖刺間歇訓練和有氧間歇訓練。已有研究證明，HIIT與中等強度持續(xù)性運動（Moderate intensity continuous training，MICT）一樣，可以增強人體骨骼肌氧化能力，提高胰島素敏感性，減低心血管疾病風險[8]，并且在提高心肺能力和糖耐量方面優(yōu)于MICT[9-11]。而且，由于在兩組運動之間存在間歇期，可以緩和高強度運動帶來的不適，因此，更容易被接受。目前，它在世界范圍內的健身行業(yè)受到了越來越多的關注[12]。但HIIT對T2DM和IGR人群的健康影響的研究還剛剛起步[13]，其作用是否與MICT效果相似，其高強度的運動是否會產生安全性方面的問題還未得到明確解答。因此，本文從HIIT對T2DM和IGR人群的心血管疾病危險因素影響入手，探討HIIT的有效性，同時從受試者退出率、整個訓練計劃完成情況、運動中意外事件的發(fā)生情況等方面，探討HIIT應用于T2DM和IGR人群的依從性和安全性。

1 資料來源和分析指標

本文查閱了數據庫Medline、EBSCO、Web of Science，搜索所有與HIIT和T2DM和IGR人群相關的研究，時間截止為2015年8月29日，涉及的檢索主題詞：T2DM，diabetes，type2diabetes，pre-diabetes，

Impairedglucosetolerance，IGR和high-intensity interval training，high-intensity interval exercise，HIIT，HIT，并根據檢索到的文獻的參考文獻進行進一步的手

工檢索，檢索的文獻限于人體研究，語言為英語，T2DM和IGR人群有明確的說明和/或診斷標準，并排除會議摘要。檢索結果顯示，共有12項研究（共14篇文獻，排除2項重復數據的研究）報道了HIIT對T2DM和IGR人群的作用，其中，有1項研究進行了為期1年的跟蹤數據，另1項研究觀察了運動后1個月后的各指標變化情況。這些研究中，只包含2TDM人群的研究9項，只包含IGR人群的1項，兩種人群均包含的為2項。這些研究共涉及樣本量234人次，有144人進行了HIIT訓練，其中，有128人按實驗要求完成了HIIT訓練。HIIT干預時間從一次性訓練到16周訓練不等，每次高強度運動時間為30～60 s，間歇時間1～4 min，間歇方式有靜止休息和小強度運動兩種。根據BMI結果，這些受試者均屬于超重肥胖人群。

本文涉及的心血管疾病風險因素包括糖代謝、血脂、血壓、體重指數（BMI）、腰圍、體脂。心肺耐力（VO2max或VO2peak）雖然不是典型的心血管疾病風險因素，但它對全因死亡率和心血管疾病死亡率具有較高的預測性[14，15]，因此，本文也對這一因素也進行了探討。

2 HIIT對T2DM和IGR人群心血管風險因素的影響

表1 0～8周HIIT對T2DM和IGR人群糖調節(jié)的影響

2.1 糖調節(jié)

在12項HIIT與T2DM和IGR人群研究中（見表1和表2），對糖調節(jié)使用的測試指標不一，包括空腹血糖、餐后血糖曲線下面積（AUC）、24 h平均血糖、峰值血糖、糖化血紅蛋白（HbA1c）、胰島素抵抗指數敏感性（HOMA-IR）、空腹胰島素等。研究結果表明，一次性的HIIT對T2DM和IGR人群的餐后血糖和24 h平均血糖等糖調節(jié)指標具有明顯改善作用（P＜0.05），稍長時

間（2周和8周）HIIT同樣對血糖有改善作用（P＜0.05），Little[16]和Madsen[17]的研究結果證明了這一點。而相對較長時間的HIIT運動（≥12周）對糖調節(jié)各項指標的作用與MICT相似，可以降低如HbA1c（%）、空腹胰島素、胰島素抵抗（HOMA）和毛細血管血糖（CapBG）等指標的一項或幾項（P＜0.05）。這些糖調節(jié)指標出現變化差異的原因除了因為不同研究選擇的指標有差異外，還與研究設計（包括運動方案、運動時間等）的差異有關，或許還可能與不同研究中的血糖測定時間不完全相同有關系，因為血糖在一天的不同時刻會出現波動，各研究之間很難保證測定時間完全相同。但盡管如此，所有這些研究中，均有部分糖調節(jié)指標在HIIT運動后出現了改變，證明了HIIT對T2DM和IGR人群的糖調節(jié)有改善效果。而這些研究中，干預時間最長的為16周，因此，還需要更長時間的干預性研究來證明HIIT對糖調節(jié)的長期效果。

表2 ≥12周HIIT對T2DM和IGR人群糖調節(jié)的影響

2.2 血脂

有4項研究探討了HIIT對T2DM和IGR人群甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的影響[6，7，17，23，24，27]，1項為8周HIIT[17]，2項為12周HIIT[23，24，27]，1項為16周HIIT[6，7]，結果顯示，HIIT后，4項研究的TG均無明顯變化，TC只在Mitranun的研究中出現了下降（13.7%），HDL-C只在Mitranun的研究出現了升高（29.2%），LDL-C在Mitranun和Karstoft的研究中出現下降（P＜0.05）（見表3）。這4項研究結果的差異可能與

HIIT的具體實施方案不同有關，4項研究中的運動干預時間（8周、12周、16周）、運動方式（跑臺、步行、跑臺與功率車交替）、單次運動時間（30 min或60 min）、運動強度（持續(xù)一個運動強度或遞增運動強度）、間歇時間（3 min或4 min）都存在差異。從這些結果表明還不能確定HIIT對血脂的影響，或許具有一定程度的改善作用，但需要進行更多的相關研究。

2.3 血壓和安靜心率

有6項研究（1項2周HIIT運動、1項8周HIIT運動和4項12周HIIT運動）報道了HIIT對T2DM和IGR人群血壓的影響[17，21，22，25-27]，5項研究結果表明HIIT后受試者收縮壓SBP下降，2項研究表明舒張壓DBP下降（見表3）。而對于安靜心率共有4項研究報道[22，25-27]，有3項研究中HIIT干預后出現下降（P＜0.05），另一項未出現安靜心率變化的Hollekim-Strand的研究中，12周的HIIT卻使左心室舒張和收縮功能分別上升了25.7%和14.7%（P＜0.05），而在跟蹤一年后，左心室的舒張功能仍能高于最初水平[26]，說明HIIT對心臟功能具有明顯改善作用。另有1項研究指出，HIIT干預后進行同樣的步行測試，受試者心率下降（P＜0.05）[16]，也表明了心臟功能的提高。因此，基本可以確定，HIIT可以降低收縮壓和安靜心率，改善血管和心臟功能。

表3 HIIT對T2DM和IGR人群血脂、血壓和安靜心率的影響

2.4 人體測量學和心肺耐力指標

除了2項一次性HIIT研究外，其余10項對HIIT對人體測量學指標的影響進行了探討，涉及的指標有體重、BMI、體脂、腰圍（見表4）。其中，3項2周HIIT研究中這些指標沒有任何改變[16，20，21]。1項8周HIIT研究中，體重和BMI下降（P＜0.05），雖然體脂百分比無明顯變化，但瘦體重明顯增加（P＜0.01）[17]。在≥12周HIIT的5研究中，4項出現了體重、BMI、體脂、腰圍的下降（P＜0.05），只有1項研究的體重、BMI和腰圍在12周HIIT后無明顯變化，但是體脂出現了下降（P＜0.01）[23，24]。其中的一項研究在12周HIIT后跟蹤1年，腰圍和體脂仍然低于最初數值[26]。這些研究結果說明降低體重、BMI、體脂、腰圍需要一個過程，要達到明顯的效果，HIIT的時間應不少于12周，同時，≥12周的HIIT運動不僅可以在當時改善這些指標，還具有更長期的效果。

共有8項研究對心肺耐力指標（VO2max或VO2peak）進行了研究，其中，除了1項2周HIIT的研究外[16，20]，另外1項2周HIIT的研究[21]、1項8周HIIT的研究[17]和5項≥12周HIIT的研究中VO2max相對值/絕對值或VO2peak均上升（P＜0.05）[6，7，23-27]，而且，這種提高比MICT的作用更為明顯P＜0.05）[6，7，26，27]。另有1項2周HIIT研究沒有對心肺耐力指標進行研究，但是其最大輸出功率上升P＜0.05）[16]。說明，2周的HIIT運動可能已經引起了心肺功能的改變，但要達到明顯的心肺耐力水平的提高，應進行至少8周的HIIT運動。

表4 HIIT對T2DM和IGR人群人體測量和心肺耐力的影響

3 HIIT對于T2DM和IGR人群的安全性

出于安全性的考慮，HIIT很長時間內都是用于競技運動訓練，直到近幾年才逐漸應用于一般人群和臨床中[28，29]。這里所指的安全性，主要是指在運動過程中和運動后受試者可能出現各種不適、不良反應和誘發(fā)各種心腦血管疾病、肌肉韌帶及骨骼損傷的風險。有一項回顧性研究分析了7年里約4846名冠心病患者進行心臟康復運動的數據，發(fā)現HIIT出現非致命性心血管事件的概率為每23182 h出現1例[30]，但關于HIIT對于T2DM和IGR人群的安全性卻尚未見到明確的報道。

綜合所有HIIT與T2DM和IGR人群的研究（表1、表2和表5），發(fā)現有144人次進行了HIIT訓練，其中的128人次按照要求完成HIIT，但有9人退出實驗，另有7人完成實驗過程但未完成整個運動方案的80%，有1人次出現運動后低血糖，2人次出現血壓過高。所有這些實驗中86人次參與MICT運動，其中的77人次按實驗要求完成MICT運動，9人次退出實驗。隨訪中，HIIT組隨訪35人次，9人次退出實驗，而MICT組隨訪的34人次中7人次退出實驗。這些數據說明，T2DM和IGR人群對HIIT的依從性與MICT相似，其原因可能有2個，一是研究中均有人對HIIT運動過程進行指導，二是相同能量消耗下，HIIT的時間遠遠少于MICT[19，21，26]。在所有研究中，HIIT組1人出現哮喘退出實驗，MICT組1人出現膝損傷而退出實驗，另外，HIIT組有1人次出現運動后低血糖，2人次出現血壓過高，沒有出現明顯的心血管事件，但HIIT的安全性還不能由此確定，因為這些研究中所涉及的總樣本量小，HIIT持續(xù)時間不長，而且T2DM和IGR人群尤

其是T2DM人群存在患病時間、并發(fā)癥、鍛煉習慣等方面的差異，HIIT對他們而言是否足夠安全還需要更多的研究來評價。因此，在進行HIIT運動時應采取相應的預防措施，正如研究中所示，HIIT組均包含了運動前的熱身運動和運動后的整理活動，在整個運動過程中給予心電監(jiān)護，服藥的受試者也按照原來的習慣服藥，在運動方式的選擇上，選擇比較簡便易行的運動，如功率自行車、快步走、跑步以及混合模式，這些措施都有助于降低運動風險。

4 小結

已有的研究證實了一次性HIIT和短期的HIIT可以降低T2DM和IGR人群的餐后血糖，較長期的HIIT（12周及以上）不僅可以改善T2DM和IGR人群的糖調節(jié)作用，也能降低舒張壓、安靜心率、BMI、體脂和心肺耐力，這將有益于降低心血管疾病風險。但這些研究的樣本量小、干預時間較短，還需要更多的研究進行證明。HIIT的依從性與MICT相似，但安全性還缺乏足夠的證據來證實。對于那些被證明可以參與較大到大強度的人群來說，HIIT或許是一項不錯的運動方式，但是在運動過程中，應做好相應的防范措施。

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表5 HIIT實驗中T2DM和IGR人群的依從性

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2015.10.12

中國健康基金會項目編號（CHPF2014-FITEX）;高等學校博士學科點專項基金編號（20131112110002）

王正珍，Email：zhengzhenwang1005@126.com