摘要：研究目的：對比高強度間歇訓練（High-intensity interval training， HIIT）運動處方對肥胖大學生的影響。研究方法：共招募63名肥胖大學生（21.6±2.1）歲，BMI（25.6±1.7）隨機分配至跑臺HIIT組（n=21）、輕力量HIIT組（n=21）和無訓練對照組（n=21）。跑臺組進行跑步變速HIIT，輕力量組進行徒手抗阻HIIT，對照組除學校體育課外不進行額外的運動訓練。12周干預前后，分別測量受試者的健康體適能指標。研究結(jié)果：跑臺HIIT運動處方和輕力量HIIT運動處方使肥胖大學生體重、BMI、體脂率和體脂肪含量顯著降低（Plt;0.05），握力和VO₂max顯著上升（Plt;0.05），只有跑臺組的內(nèi)臟脂肪面積顯著減少（Plt;0.05）。結(jié)論：HIIT運動處方能有效提升肥胖大學生健康體適能。跑步HIIT運動處方對內(nèi)臟脂肪的減少更有效，而輕力量HIIT運動處方在力量素質(zhì)的提高上更有優(yōu)勢。建議肥胖大學生采用輕力量HIIT運動處方以獲得更大的健康收益。

關(guān)鍵詞：肥胖；大學生；運動處方；間歇訓練；健康

Intervention Effect of Light Strength"High-intensity Interval Training on Obese College"Students

ZHU"Yi-wen-dan¹""CAO"Meng^1*""LI"Zhen-hua¹""WANG"Xiao-dong¹""TANG"Yu-cheng¹""YIN"Li-jun¹

（1.College of Physical Education，Shenzhen University，Shenzhen 518000，China）

Abstract： Objective： To compare the effects of High-intensity interval training （HIIT） exercise prescriptions on obese college students. Methods： A total of 63 obese college students （21.6±2.1 years old）with BMI（25.6±1.7） were"recruited and randomly assigned to treadmill HIIT group"（n=21）， light strength HIIT group （n=21） and control group without training （n=21）. The treadmill group received variable speed HIIT，the light strength group received HIIT，and the control group received no additional exercise training except school sports.The physical fitness indexes of the subjects"were measured before and after the 12-week intervention. Results： The body weight， BMI， body fat percentage and body fat content of obese college students were significantly reduced by treadmill HIIT and light strength HIIT （Plt;0.05）， and the grip strength and VO₂max"were significantly increased （Plt;0.05）. Only the visceral fat area of the treadmill"group was significantly decreased （Plt;0.05）. Conclusion： HIIT exercise prescription can effectively improve the fitness of obese college students. Running HIIT exercise prescription is more effective in reducing visceral fat， while light strength HIIT exercise prescription is more advantageous in improving strength quality. It is suggested that obese college students adopt the exercise prescription of light strength"HIIT to obtain greater health benefits.

Keywords： Obesity; College students; Exercise prescription; Interval training; Health

近年來，隨著物質(zhì)水平的飛躍，手機、電腦等靜坐行為的增加導致大學生身體活動水平逐年遞減，超重/肥胖發(fā)生率隨之攀升^[1]。最新的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國大學生肥胖發(fā)生率高達5.3%，總?cè)藬?shù)超過4000萬^[2]。大學生正值人生的黃金階段，肩負著祖國和民族的希望。肥胖不僅會增加代謝綜合征和糖脂異常等心血管疾病的發(fā)生風險，還會對心理健康和學業(yè)成績產(chǎn)生負面影響^[3]。高強度間歇訓練（High-intensity interval training， HIIT）是近年來運動健康促進領(lǐng)域備受關(guān)注的運動訓練形式，其在身體成分、心肺適能，以及心腦血管健康方面的有效改善作用已得到大量研究的證實，與此同時，HIIT還被認為是能夠有效替代傳統(tǒng)長時間有氧運動的一種省時高效的運動形式^[4]，并且具有更高的運動樂趣，更易于長期堅持，也更符合當代大學生們的健康需求^[5]。有關(guān)肥胖成人的研究表明，HIIT不僅能有效降低全身脂肪和腹部內(nèi)臟脂肪^{[6， 7]}，還能夠較顯著地提高最大攝氧量水平^[8]，進而促進心肺健康，在時間高效性上也優(yōu)于傳統(tǒng)的長時間有氧運動^{[9， 10]}。然而，當前專門針對肥胖大學生的HIIT運動處方有待開發(fā)與完善，具體效應(yīng)仍需探索。因此，本研究旨在通過12周運動實驗，觀察不同形式HIIT運動處方對肥胖大學生身體成分、心肺適能和肌肉力量的影響，為大學生肥胖防治提供實踐參考，為運動處方庫建設(shè)提供支持。

1研究對象與方法

1.1"研究對象

本研究于2023年8-9月共招募經(jīng)過健康篩查的63名肥胖大學生（21.6±2.1）歲，BMI（25.6±1.7）。納入標準為：（1）根據(jù)肥胖篩查標準BMI≥24kg/m²屬于肥胖的在校大學生；（2）未患有心、腦、肝、腎及呼吸系統(tǒng)疾??；（3）實驗前6個月內(nèi)未進行周期性規(guī)律運動或斷食行為。簽署知情同意書后，將符合納入標準的受試者利用SPSS軟件隨機分配至跑臺HIIT組、輕力量HIIT組和無訓練對照組。跑臺HIIT組、輕力量HIIT組和無訓練對照組各有3人、0人和8人因個人因素未完成實驗，因此被排除在最終統(tǒng)計分析之外，最終共有 52 名參與者參加了研究并完成訓練計劃。本研究得到了深圳大學醫(yī)學部的醫(yī)學倫理委員會批注（ID：PN-2020-045）。

1.2"研究方法

1.2.1"研究過程

本研究共包括受試者招募（2023年7-8月）、測試指標的選取與測量（2023年8-9月）、運動前適應(yīng)性訓練（2023年9月）、正式運動干預（2023年10-12月）和運動干預后指標的測量（2023年12月）等五個階段組成。在受試者招募時需提前填寫體育鍛煉準備問卷（Physical Activity Readiness Questionnaire，PAR-Q），剔除有嚴重的心、腦、肝、腎疾病，或其他無法參加運動的受試者，并向被試介紹實驗目的及獲得的相關(guān)權(quán)益，獲得同意后于知情同意書上簽名，被試簽署知情同意書后方能自愿參加本研究。為保證研究質(zhì)量，正式干預前，需向被試詳細講解分組原因、本研究的內(nèi)容及方案，提前告知可能存在的利益與風險，此外，還需詳細演示運動干預的訓練項目和本研究的訓練計劃，隨后為適應(yīng)強度進行為期1周的訓練。

1.2.2"身體成分

用身體成分分析儀（Inbody770，韓國）測量受試者身體成分。受試者在禁食空腹10小時后，赤足站立于機器上，測試前取下身上的金屬物件，研究人員在儀器中依次輸入編號、年齡、性別，以及身高等信息后，儀器將自動開始測量受試者的體重、體脂含量、體脂率、骨骼肌含量和內(nèi)臟脂肪面積。再用骨密度儀（IDAX）測量受試者的身體成分。受試者身上不攜帶金屬物品平躺于儀器平臺，隨后儀器自動進行掃描測量并分析受試者的骨密度BMD值、去脂體重、內(nèi)臟脂肪體積和去脂體重含量。

1.2.3"心肺適能

受試者的心肺適能將通過使用20米往返跑測試（20-meters shuttle run test，20m-SRT）進行測量。20m-SRT已被驗證可作為預測兒童青少年最大有氧能力的測量方式，且經(jīng)過長期實踐已被大多數(shù)兒童青少年所熟悉，本研究采用Mahar等人的研究公式根據(jù)20米往返跑測試結(jié)果對受試者的最大攝氧量進行估算^[11]。預測最大攝氧量計算公式為（maximal oxygen consumption，VO₂max），VO₂max（mL?kg^-1·min^-1）=41.76799+（0.49261×圈數(shù)）-（0.00290 ×圈數(shù)²）-（0.61613×BMI）+（0.347 87×性別×年齡），其中性別為男生=1，女生=0。為確保測試安全，全程采用Polar心率帶（Polar team pro，芬蘭）實時監(jiān)控受試者心率。受試者滿足以下條件時結(jié)束測試：（1）達到預測最大心率（220－年齡）；（2）連續(xù)兩次未跟上音樂節(jié)奏，踏上端線；（3）受試者由于無法堅持而主動放棄。

1.2.4"運動干預方案

受試者在研究人員監(jiān)督下執(zhí)行HIIT運動處方。運動干預共持續(xù)12周，每周3次，每次約30分鐘。對照組在實驗期間保持原有的學習生活習慣，但無額外的運動訓練。具體運動處方如下：（1）跑臺組：在跑臺上進行跑步HIIT運動處方?？焖倥埽ㄋ俣?0～13km/h）30s+恢復走（速度4km/h）30s為1回合，每組8回合共2組，組間休息3min。（2）輕力量組：在室內(nèi)進行抗阻HIIT運動處方。每次共3組，組間間歇3min，每個動作間休息30s。具體動作包括：開合跳30次、高抬腿30次、箭步蹲10次、波比跳10次、臀橋20次、卷腹20次、平板支撐1min和仰臥四下抬腿10次。

考慮到長期訓練機體產(chǎn)生的適應(yīng)性，為此，在第6周分別對兩種HIIT運動處方的強度進行調(diào)整：跑步組HIIT運動處方的運動強度根據(jù)受試者情況增加0.5—1.0km/h；輕力量組HIIT運動處方的動作內(nèi)容調(diào)整為開合跳30次、提膝擊掌30次、側(cè)弓步10次、波比跳12次、俄羅斯轉(zhuǎn)體30次、背部兩頭起30次、平板支撐1min和登山跑30次。在整個訓練過程中，通過Polar心率帶對受試者的運動強度進行監(jiān)控。

1.3"統(tǒng)計分析

采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析，采用均值±標準差（Mean±SD）的形式對結(jié)果進行描述。各指標干預前、后的組內(nèi)變化采用配對樣本t檢驗進行比較，各指標的組間差異采用單因素方差分析（One way ANOVA）進行比較，并采用Bonferroni進行事后檢驗。對于結(jié)果選取Plt;0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2結(jié)果與分析

2.1 HIIT運動處方對身體成分的影響

從表1可以看到，與干預前值相比，12周跑臺和輕力量HIIT運動處方均使受試者的體重分別下降（-2.1±1.8 ）kg，（-1.1±1.9）kg、BMI分別下降（-0.7±0.7）"kg，（-0.4±0.7）kg和體脂率分別下降（-1.7±1.8）% ，（-1.9±1.7）%，差異具有統(tǒng)計學意義（Plt;0.05），只有跑臺組的內(nèi)臟脂肪面積發(fā)生了顯著減少（-7.3 cm²， t值為3.04， Plt;0.01）。組間比較結(jié)果顯示，兩種形式HIIT運動處方在改善身體成分效果上沒有顯著差異（t值為1.59 ， Pgt;0.05）。

2.2 HIIT運動處方對心肺適能的影響

運動干預前后各組心肺適能指標的變化見表1。與干預前值相比，12周跑臺和輕力量HIIT運動處方均使受試者的20m-SRT分別上升（5.4±4.7）圈數(shù)，（5.0±6.2）圈數(shù)，VO₂max分別上升（1.9±1.3）mL"kg^-1"min^-1，（2.0±1.7 ）mL"kg^-1"min^-1，差異具有統(tǒng)計學意義（Plt;0.05）。組間比較結(jié)果顯示，跑臺HIIT運動處方在改善心肺適能的提升效果上優(yōu)于輕力量組（0.1±0.5）mL"kg^-1"min^-1， （t值為0.10， Plt;0.05）。

2. 3 HIIT運動處方對肌肉力量的影響

與干預前值相比，12周跑臺和輕力量HIIT運動處方均使受試者的握力分別增加（1.5±1.3）kg，（3.0±2.8）kg，差異具有統(tǒng)計學意義（Plt;0.05）。組間比較結(jié)果顯示，輕力量組受試者握力的提升幅度優(yōu)于跑臺組（1.5±0.7）kg，（t值為2.04， Plt;0.05）。

2. 4"討論

本研究主要發(fā)現(xiàn)為12周跑臺和輕力量HIIT運動處方能有效減少肥胖大學生的身體脂肪含量，降低體脂率，這與先前研究相似^{[12， 13]}。此外，本研究發(fā)現(xiàn)跑步HIIT運動處方對內(nèi)臟脂肪具有較好的減少作用，這與曹甍等人的研究結(jié)果相似，12周跑步HIIT運動處方能夠顯著減少肥胖青少年的內(nèi)臟脂肪面積^[14]。現(xiàn)有的觀點認為，人體運動后耗氧量的增加，即運動后過量氧耗（Excess post-exercise oxygen consumption， EPOC），以及較高強度的運動進一步促進了機體內(nèi)最大脂肪氧化（Maximal fat oxidation， MFO）的增加可能是HIIT運動處方減脂的潛在機制^[15]。

骨骼肌含量的增加不僅會提高肌力，還能間接提高靜息代謝，更利于減肥，因此研究人員開始將抗阻力量訓練應(yīng)用于肥胖人群的運動處方。與最近的一項有關(guān)肥胖成年人全身力量HIIT的研究結(jié)果相似^[16]，本研究發(fā)現(xiàn)輕力量HIIT運動處方對能顯著提升握力。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，當兩種HIIT運動處方的強度和持續(xù)時間接近時，輕力量在增強肌肉力量方面比跑步更有效。未來還需要深入探討HIIT引起的個體之間肌肉纖維數(shù)量和類型變化。

肥胖危害健康的另一個重要表現(xiàn)是心肺適能的降低^[17]，本研究結(jié)果表明，兩種HIIT運動處方均能有效改善肥胖大學生的心肺適能（VO₂max），且跑臺HIIT運動處方優(yōu)于輕力量。Meta分析和RCT實驗結(jié)果表明，HIIT對普通、肥胖人群的心肺適能均具有較好的改善作用，且與中等強度持續(xù)運動（Moderate intensity continuous training， MCT）相比，效果相似或更優(yōu)，且更具有時間高效性^[18-20]。HIIT引起外周血管結(jié)構(gòu)和功能的提高，以及骨骼肌線粒體數(shù)量和氧化能力的增加可能是改善心肺適能的重要誘因，而短時爆發(fā)的高強度運動后骨骼肌PGC-1α mRNA表達增加則可能是HIIT運動處方提升VO₂max的潛在分子機制^[21]。然而，目前有關(guān)HIIT運動處方間的對比研究鮮有報道，未來應(yīng)該針對不同肥胖人群，深入研究不同形式HIIT運動處方對心肺適能的具體效應(yīng)，以明確HIIT運動處方的最優(yōu)形式及其控制因素。

3結(jié)語

本研究表明跑臺和輕力量高強度間歇訓練運動處方能夠有效改善肥胖大學生的身體成分，提高心肺健康水平和肌肉力量。相比而言，跑步HIIT運動處方在內(nèi)臟脂肪的減少上具有更好的效果，而輕力量HIIT運動處方則能更好地增加肌力。因此，建議腹型肥胖、內(nèi)臟脂肪較多的肥胖大學生選擇跑步HIIT運動處方，而力量較差的大學生，如女生則建議選擇輕力量HIIT運動處方以獲得更大的健康收益。

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基金項目：國家體育總局科技創(chuàng)新項目（22KJCX035）；廣東省哲學社會科學“十三五”規(guī)劃青年項目（GD20YTY02）。

作者簡介：邾亦雯丹（2002-），女，本科在讀，研究方向：運動健康促進。

通訊作者簡介：曹甍（1986-），男，博士，副教授，主要研究方向為運動健康促進。電子郵箱：caomeng123@szu.edu.cn

作者簡介：李振華（2002-），女，本科在讀，研究方向：運動健康促進。