醫療新知

高強度間歇訓練 (HIIT) 改善過重與肥胖族群的心血管代謝健康，成為減脂與增能的關鍵

Posted on by Wine-Font
24
3 月

本翻譯僅作學術交流用，無商業意圖，請勿轉載，如有疑議問請來信

最新研究顯示，高強度間歇訓練 (HIIT) 能顯著改善過重與肥胖族群的心血管健康，包括減少腰圍、提升最大攝氧量 (VO2 max)、降低血壓與血糖等指標。特別是長時間訓練（LT-HIIT）對減少體脂肪和提高心肺功能有顯著效果，成為提升身體健康和減少慢性病風險的有效方案。

Effects of high-intensity interval training on cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of intervention studies

高強度間歇訓練對心代謝健康的影響：干預研究的系統性回顧與統合分析

Batacan RB Jr, Duncan MJ, Dalbo VJ, Tucker PS, Fenning AS. Effects of high-intensity interval training on cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of intervention studies. Br J Sports Med. 2017;51(6):494-503. doi:10.1136/bjsports-2015-095841

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27797726/

Abstract

The current review clarifies the cardiometabolic health effects of high-intensity interval training (HIIT) in adults. A systematic search (PubMed) examining HIIT and cardiometabolic health markers was completed on 15 October 2015. Sixty-five intervention studies were included for review and the methodological quality of included studies was assessed using the Downs and Black score. Studies were classified by intervention duration and body mass index classification. Outcomes with at least 5 effect sizes were synthesised using a random-effects meta-analysis of the standardised mean difference (SMD) in cardiometabolic health markers (baseline to postintervention) using Review Manager. Short-term (ST) HIIT (<12 weeks) significantly improved maximal oxygen uptake (VO2 max; SMD 0.74, 95% CI 0.36 to 1.12; p<0.001), diastolic blood pressure (DBP; SMD −0.52, 95% CI −0.89 to −0.16; p<0.01) and fasting glucose (SMD −0.35, 95% CI −0.62 to −0.09; p<0.01) in overweight/obese populations. Long-term (LT) HIIT (≥12 weeks) significantly improved waist circumference (SMD −0.20, 95% CI −0.38 to −0.01; p<0.05), % body fat (SMD −0.40, 95% CI −0.74 to −0.06; p<0.05), VO2 max (SMD 1.20, 95% CI 0.57 to 1.83; p<0.001), resting heart rate (SMD −0.33, 95% CI −0.56 to −0.09; p<0.01), systolic blood pressure (SMD −0.35, 95% CI −0.60 to −0.09; p<0.01) and DBP (SMD −0.38, 95% CI −0.65 to −0.10; p<0.01) in overweight/obese populations. HIIT demonstrated no effect on insulin, lipid profile, C reactive protein or interleukin 6 in overweight/obese populations. In normal weight populations, ST-HIIT and LT-HIIT significantly improved VO2 max, but no other significant effects were observed. Current evidence suggests that ST-HIIT and LT-HIIT can increase VO2 max and improve some cardiometabolic risk factors in overweight/obese populations.

摘要

本綜述釐清高強度間歇訓練（HIIT）對成人心血管代謝健康的影響。研究團隊於 2015 年 10 月 15 日進行系統性搜尋（PubMed），篩選與 HIIT 及心血管代謝健康指標相關的研究，共納入 65 項介入研究，並使用 Downs and Black 評分法評估其方法學品質。研究依介入時間長短及身體質量指數（BMI）分類。針對至少包含 5 個效果量的結果，使用標準化平均差（SMD）進行隨機效應統合分析（Review Manager）。

短期（ST）HIIT（<12 週）顯著提升超重或肥胖族群的最大攝氧量（VO2 max；SMD 0.74，95% 信賴區間 0.36 至 1.12，p<0.001），降低舒張壓（DBP；SMD −0.52，95% 信賴區間 −0.89 至 −0.16，p<0.01）及空腹血糖（SMD −0.35，95% 信賴區間 −0.62 至 −0.09，p<0.01）。

長期（LT）HIIT（≥12 週）則顯著改善超重或肥胖族群的腰圍（SMD −0.20，95% 信賴區間 −0.38 至 −0.01，p<0.05）、體脂率（SMD −0.40，95% 信賴區間 −0.74 至 −0.06，p<0.05）、VO2 max（SMD 1.20，95% 信賴區間 0.57 至 1.83，p<0.001）、靜息心率（SMD −0.33，95% 信賴區間 −0.56 至 −0.09，p<0.01）、收縮壓（SMD −0.35，95% 信賴區間 −0.60 至 −0.09，p<0.01）及 DBP（SMD −0.38，95% 信賴區間 −0.65 至 −0.10，p<0.01）。

HIIT 對超重或肥胖族群的胰島素、血脂、C 反應蛋白及白介素 6 無顯著影響。而在正常體重族群中，ST-HIIT 及 LT-HIIT 皆可顯著提升 VO2 max，但未觀察到其他顯著效果。現有證據顯示，ST-HIIT 與 LT-HIIT 能提升 VO2 max，並改善部分超重或肥胖族群的心血管代謝風險因子。

前言

世界衛生組織（WHO）與美國運動醫學學會（ACSM）建議健康成人每週至少進行 150 分鐘中等強度運動（40–60% 最大攝氧量（VO2 max））或 75 分鐘高強度運動（60–85% VO2 max），以維持或改善健康。然而，儘管中等至高強度運動的健康益處已廣為確認，全球成人中仍有 31.1%（美國人口 43%）未達最低運動建議。影響運動參與的常見障礙包括時間不足、動機低落與持續性不佳。有鑑於此，許多研究探討高強度間歇訓練（HIIT；≥85% VO2 max）作為 WHO 與 ACSM 建議的長時間、中等至高強度運動之替代方案，是否同樣能維持或改善健康。

HIIT 相較於低強度運動的主要優勢之一是其運動時間較短，卻能提供相當或更佳的健康效益。因此，HIIT 被認為可減少影響運動參與的最大障礙——「時間不足」。

間歇訓練指的是交替進行短時間高強度運動與低強度恢復或休息的運動模式。HIIT 屬於強化版間歇訓練，包含短時間的高強度無氧運動（85% 至 250% VO2 max，持續 6 秒至 4 分鐘），並以稍長時間的低強度有氧運動作為間隔（20% 至 40% VO2 max，持續 10 秒至 5 分鐘）。多項研究顯示，HIIT 比傳統的中等強度持續訓練（MICT）帶來更佳的健康效益。例如，相較於 MICT，HIIT 在提升有氧能力（VO2 max）與降低代謝症候群相關風險因子（如血壓、胰島素作用與脂質生成）方面更具優勢。近期系統性綜述與統合分析顯示，HIIT 可顯著提升因生活型態導致心血管代謝疾病的患者之最大攝氧量，並對非運動員與久坐族群的 VO2 max 產生適度改善。

因此，HIIT 被視為降低心血管代謝風險因子的潛在有效方法。然而，至今 HIIT 與 MICT 的比較研究仍多聚焦於心肺適能與血管功能。目前僅有一項涵蓋六項研究的統合分析探討 HIIT 對心血管疾病（CVD）傳統風險因子的影響，結果顯示 HIIT 與 MICT 在代謝風險因子（體組成、血壓、血脂與血糖）方面的效果相當。然而，迄今尚無研究全面檢視 HIIT 對 CVD 傳統與新興風險因子的影響，例如發炎指標。這點尤為重要，因為許多 CVD 患者在發病前並未出現高血壓、高血糖或高膽固醇等傳統風險因子。此外，HIIT 獨特的高強度運動模式可能影響新興 CVD 風險因子，例如動物研究顯示高強度運動可降低疾病相關發炎反應（如白介素 6（IL-6）與腫瘤壞死因子（TNF-α））。

因此，本研究進行系統性綜述與統合分析，探討 HIIT 對心血管代謝健康指標的影響，包括體重、腰圍、臀圍、身體質量指數（BMI）、腰臀比（WHR）、體脂率、靜息心率、血壓、VO2 max、空腹血糖、糖化血紅素、胰島素、總膽固醇、低密度脂蛋白（LDL）膽固醇、高密度脂蛋白（HDL）膽固醇、三酸甘油酯、C 反應蛋白（CRP）、IL-6、TNF-α、TNF 受體 1（TNFR1）與 TNF 受體 2（TNFR2）。

方法

本研究依據 PRISMA 指南，參照先前一項關於身體活動的系統性綜述研究，於 2015 年 3 月 25 日開始進行系統性搜尋，並於 2015 年 10 月 15 日完成。搜尋範圍涵蓋臨床試驗、隨機對照試驗、對照臨床試驗及比較研究。

研究團隊透過 PubMed 以以下檢索條件搜尋相關文獻：
（high intensity interval training OR high-intensity interval training OR high intensity interval exercise OR high-intensity interval exercise OR high intensity intermittent exercise OR high-intensity intermittent exercise OR sprint interval training OR HIIT OR HIIE）AND（fasting plasma glucose OR glycosylated hemoglobin OR HbA1c OR triglycerides OR insulin OR total cholesterol OR LDL cholesterol OR HDL cholesterol OR CRP OR C-reactive protein OR IL-6 OR interleukin-6 OR TNF-alpha OR TNF receptor-1 OR TNFR1 OR TNF receptor-2 OR TNFR2 OR ‘body mass index’ OR BMI OR waist circumference OR hip circumference OR waist-to-hip ratio OR resting heart rate OR per cent body fat OR lean body mass OR resting blood pressure OR maximum heart rate OR VO2 max）AND Humans AND Adult AND English。

首先，由兩位評審（RBB 與 PST）對檢索所得文獻的標題與摘要進行篩選，以確認其相關性。隨後，評審獨立審閱符合條件的全文，若對納入標準有分歧，則透過討論達成共識。此外，研究團隊亦透過手動搜尋及參考相關文獻的引用清單，以補充其他可能遺漏的研究。文獻篩選流程詳見圖 1。

圖 1 研究篩選流程圖。HIIT，高強度間歇訓練。

研究被認為符合納入的資格，需符合以下條件：
參與者年齡 ≥ 18 歲。
研究檢視了至少一項以下的心血管代謝健康指標：體重、腰圍、髖圍、體重指數、腰臀比、體脂百分比、心率、血壓、最大攝氧量、空腹血糖、糖化血紅蛋白、胰島素、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、三酸甘油脂、C-反應蛋白、白介素-6、腫瘤壞死因子α、腫瘤壞死因子受體1或腫瘤壞死因子受體2。
研究採用了干預措施（隨機或非隨機），干預為短期（ST-HIIT；<12週）或長期（LT-HIIT；≥12週）高強度間歇訓練（HIIT），定義為以最大努力進行的間歇性活動，達到最大攝氧量 ≥85%、心率儲備 ≥85% 或相對強度至少為心率最大值的 90%。
研究中包含每組 HIIT 會議時間 ≤4 分鐘/組，並間隔休息或積極恢復期。
研究包含定量分析（對比基線/訓練前數據）HIIT 對上述至少一項結果指標（條件 ii）的影響。
研究報告了 HIIT 參與者的基線體重指數（BMI），或可以從提供的數據計算出基線 BMI。
該文章於 1970 年至搜尋日期間，已發表或接受發表於同行評審期刊。
研究以英文發表。
為了區分 HIIT 持續時間對心血管代謝指標的影響，本評論使用了基於先前研究的 ST-HIIT (<12週) 和 LT-HIIT (≥12週) 分類。

兩位作者（RBB 和 PST）獨立評估了符合納入標準的研究質量（見表 1）。使用 Downs 和 Black 核對表評估單一研究的偏倚風險及證據強度，該核對表使用打分系統來評估報告強度、外部有效性、內部有效性和統計效能。每個研究的最高分為 32 分。根據另一篇系統評價的做法，將每項研究的得分除以 32 並乘以 100，得出「研究質量百分比」。研究質量百分比被分類為高（66.7% 或更高）、中（50.0% 至 66.6%）和低（<50.0%）。

表 1 納入研究摘要，按干預時間長短和體重指數 (BMI) 排序

研究根據訓練干預的時間長短和體重指數（BMI）分類。平均 BMI 值的分類如下：正常體重（18.5–24.99 kg/m²）、超重（≥25–29.99 kg/m²）和肥胖（≥30 kg/m²）。對於五篇或以上研究檢視的結果指標，使用 Review Manager 5.3（The Cochrane Collaboration，哥本哈根，丹麥）進行了元分析，並使用反變異統計方法。先前的元分析已經採用了最少五個效應量來納入分析。由於正常體重參與者的長期高強度間歇訓練（LT-HIIT）研究數量不足，無法進行元分析。在報告中未提供足夠的統計信息以計算健康指標的平均變化（即，已進行相關測量，但未報告訓練前後的數據或數據以圖表呈現），作者將會被聯繫，要求提供缺失數據。如果未收到回覆，該研究/結果將從元分析中排除。每項研究中從干預前到干預後的心血管代謝健康指標標準化均差（SMD）效應量被計算並使用隨機效應模型（適用於來自已發表文獻的數據）進行綜合。效應量被量化為大效應（>0.8 SMD）、中效應（0.5 SMD–0.8 SMD）、小效應（0.2 SMD–0.5 SMD）或無顯著效應（<0.2 SMD）。所納入研究的異質性使用 I² 統計量進行評估，異質性估計值為 25%、50% 和 75%，分別代表低、中和高異質性。顯著性水平設為 p<0.05。

當發現顯著異質性時，使用 Comprehensive Meta-analysis V.3（Biostat，新澤西州，美國）進行元回歸，試圖確定干預時間、總 HIIT 時間（分鐘）、BMI 以及基線結果變數是否對觀察到的變化起到調節作用。總 HIIT 時間通過將每組會議的持續時間（HIIT 分鐘數×重複次數，對於提供範圍的研究，使用最大重複次數）與干預的頻率和持續時間相乘來計算。由於這些因素可能影響結果變數，因此使用了干預時間、總 HIIT 時間（分鐘）、BMI 和基線水平。

當研究數量不足以進行元分析時，使用由 Sallis 等人所描述的修改版編碼系統來總結報告 HIIT 對心血管代謝指標影響的研究。如果 0–33% 的研究報告顯示 HIIT 和心血管代謝指標之間有統計學顯著差異，則結果被分類為無效應（0）。如果 34–59% 的研究報告顯示有統計學顯著差異，則結果被分類為不一致（?）。如果 60–100% 的研究報告顯示有統計學顯著差異，則結果按效應方向分別評為正向（+）或負向（−）。當四篇或以上的研究支持存在差異或無差異時，將其編碼為 ++、−− 或 00，以表示一致的觀察結果。?? 編碼表示一個指標在四篇或以上的研究中被檢視，但結果不一致。

結果

此次搜尋共識別出 212 篇在 1981 年至 2015 年 10 月間發表的文章。其中，138 篇文章因與本回顧範疇無關而被排除。剩餘的 74 篇文章中，43 篇符合納入標準，並被納入本回顧。又有 22 篇文章通過納入研究的參考文獻列表被識別。因此，最終分析中包含了 65 項研究。

一般研究特徵概述如表 1 所示；更詳細的研究特徵請參見線上補充表 S1，而每項研究中短期（ST-HIIT）和長期（LT-HIIT）高強度間歇訓練對心血管代謝健康指標的影響則分別列在線上補充表 S2 和 S3 中。所有納入此次分析的研究均採用了高強度間歇訓練（HIIT）干預。HIIT 群體的研究參與者數量範圍從 5 人到 85 人不等。參與者一般為年輕男性和女性（18–35 歲）。HIIT 協議從急性單次訓練（單次 30 分鐘 HIIT）到較長期的多次訓練（每次 4 分鐘，共四次 HIIT，每週三次，持續 52 週）不等。運動模式包括跑步機跑步、游泳和騎自行車。65 項研究中有 19 項檢視了有現有疾病（如高血壓、糖尿病、代謝症候群、心肌梗塞後、冠狀動脈疾病及心臟移植患者）的參與者進行 HIIT。65 項研究中有 37 項檢視了超重/肥胖參與者進行 HIIT，根據 BMI 進行分類。短期（ST-HIIT）和長期（LT-HIIT）高強度間歇訓練對正常體重和超重/肥胖人群心血管代謝健康變數的效果摘要估計分別提供於圖 2 和圖 3。ST-HIIT 和 LT-HIIT 對心血管代謝指標的影響森林圖表提供於線上補充圖 S1–S4。表 2 提供了報告 ST-HIIT 和 LT-HIIT 對心血管代謝健康指標影響的研究的摘要編碼（未納入元分析）。

表 2 檢視高強度間歇訓練（HIIT）對心血管代謝健康變數影響的研究摘要編碼

高強度間歇訓練（HIIT）與體成分測量

短期高強度間歇訓練（ST-HIIT）對正常體重人群的體重（SMD −0.02, 95% CI −0.23 到 0.19；p=0.87）、BMI（SMD −0.05, 95% CI −0.39 到 0.29；p=0.77）和體脂百分比（SMD −0.07, 95% CI −0.36 到 0.21；p=0.62）沒有顯著效果，且在體重、BMI 和體脂百分比方面各研究間無顯著異質性（I2=0%；所有結果 p=1.0）。同樣地，ST-HIIT 在超重/肥胖人群中對體重（SMD −0.04, 95% CI −0.29 到 0.20；p=0.72）和體脂百分比（SMD −0.14, 95% CI −0.48 到 0.20；p=0.42）也未顯示有顯著效果，且各研究間無顯著異質性（I2=0%；p=1.0）。摘要編碼顯示，ST-HIIT對正常體重人群的腰圍（WC）無明顯影響，且對超重/肥胖人群的BMI也無顯著影響。相反地，摘要編碼顯示，ST-HIIT能減少超重/肥胖人群的腰圍。

對正常體重人群，缺乏足夠的研究來檢視長期高強度間歇訓練（LT-HIIT）對體成分的影響。LT-HIIT對超重/肥胖人群的腰圍（SMD −0.20, 95% CI −0.38 到 −0.01；p<0.05）和體脂百分比（SMD −0.40, 95% CI −0.74 到 −0.06；p<0.05）有小幅度的影響，且各研究間無顯著異質性（腰圍 I2=0%；p=0.74，體脂百分比 I2=24%；p=0.25）。然而，LT-HIIT對超重/肥胖人群的體重（SMD −0.07, 95% CI −0.23 到 0.08；p=0.37）和BMI（SMD −0.14, 95% CI −0.32 到 0.04；p=0.12）沒有顯著效果，且各研究間無顯著異質性（體重 I2=0%；p=0.95，BMI I2=0%；p=0.62）。此外，摘要編碼顯示，LT-HIIT對超重/肥胖人群的腰臀比（WHR）的影響結果不一致。

HIIT與心肺功能測量

ST-HIIT對正常體重人群的最大攝氧量（VO2 max）顯示出顯著提升（SMD 0.83, 95% CI 0.56 到 1.10；p<0.00001），對超重/肥胖人群的最大攝氧量也有中等效果的提升（SMD 0.74, 95% CI 0.36 到 1.12；p<0.001），且各研究間無顯著異質性（正常體重 I2=0%；p=0.52，超重/肥胖 I2=0%；p=0.62）。摘要編碼顯示，LT-HIIT在正常體重人群中增加了VO2 max，而在超重/肥胖人群中則有較大幅度的改善（SMD 1.20, 95% CI 0.57 到 1.83；p<0.001），但各研究間存在顯著異質性（I2=73%；p<0.01）。

ST-HIIT對正常體重人群的靜息心率（HR）無顯著影響（SMD −0.21, 95% CI −0.55 到 0.14；p=0.24），且各研究間無顯著異質性（I2=0%；p=0.81）。摘要編碼未顯示ST-HIIT對超重/肥胖人群靜息心率的影響，也未顯示LT-HIIT對正常體重人群靜息心率的影響。相反，LT-HIIT在超重/肥胖人群中使靜息心率減少（SMD −0.33, 95% CI −0.56 到 −0.09；p<0.01），且各研究間無顯著異質性（I2=43%；p=0.07）。

ST-HIIT對正常體重人群的收縮壓（SBP）（SMD −0.01, 95% CI −0.36 到 0.33；p=0.95）和舒張壓（DBP）（SMD −0.15, 95% CI −0.50 到 0.19；p=0.39）無顯著影響，且各研究間無顯著異質性（SBP I2=0%；p=0.91，DBP I2=0%；p=0.98）。而ST-HIIT對超重/肥胖人群的收縮壓無顯著影響（SMD −0.28, 95% CI −0.64 到 0.08；p=0.12），但對舒張壓有中等幅度的降低（SMD −0.52, 95% CI −0.89 到 −0.16；p<0.01），且各研究間無顯著異質性（SBP I2=0%；p=0.98，DBP I2=0%；p=0.79）。摘要編碼顯示，LT-HIIT對正常體重人群的收縮壓和舒張壓的影響結果不一致。在超重/肥胖人群中，LT-HIIT顯示對收縮壓（SMD −0.35, 95% CI −0.60 到 −0.09；p<0.01）和舒張壓（SMD −0.38, 95% CI −0.65 到 −0.10；p<0.01）有小幅度的降低，且各研究間有顯著異質性（收縮壓 I2=48%，p<0.05；舒張壓 I2=54%，p<0.05）。

HIIT與葡萄糖代謝指標

摘要編碼顯示，短期高強度間歇訓練（ST-HIIT）對正常體重人群的空腹葡萄糖影響結果不一致，且未顯示ST-HIIT對空腹胰島素有顯著影響。相對地，ST-HIIT在超重/肥胖人群中能減少空腹葡萄糖（SMD −0.35, 95% CI −0.62 到 −0.09；p<0.01），效果較小，對空腹胰島素（SMD −0.05, 95% CI −0.39 到 0.29；p=0.76）則未顯示顯著效果，且各研究間無顯著異質性（空腹葡萄糖 I2=0%；p=0.51，空腹胰島素 I2=0%；p=0.95）。摘要編碼顯示，長期高強度間歇訓練（LT-HIIT）對正常體重人群的空腹葡萄糖未顯示有影響。同樣，LT-HIIT對超重/肥胖人群的空腹葡萄糖也未顯示顯著效果（SMD −0.15, 95% CI −0.34 到 0.04；p=0.11），且各研究間無顯著異質性（I2=0%；p=1.0）。摘要編碼未顯示LT-HIIT對超重/肥胖人群的空腹胰島素和糖化血紅蛋白（HbA1c）有顯著影響。

HIIT與血脂指標

摘要編碼顯示，ST-HIIT對總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇（LDL）的影響結果不一致，且對正常體重人群的高密度脂蛋白膽固醇（HDL）和三酸甘油脂（TG）未顯示顯著效果。對超重/肥胖人群，摘要編碼未顯示ST-HIIT對總膽固醇、HDL膽固醇、LDL膽固醇和三酸甘油脂有顯著影響。摘要編碼顯示，LT-HIIT對正常體重人群的總膽固醇、HDL膽固醇和三酸甘油脂無顯著影響。對超重/肥胖人群，LT-HIIT對總膽固醇（SMD 0.07, 95% CI −0.14 到 0.28；p=0.51）、HDL膽固醇（SMD 0.20, 95% CI −0.01 到 0.40；p=0.06）、LDL膽固醇（SMD 0.09, 95% CI −0.13 到 0.31；p=0.42）和三酸甘油脂（SMD −0.04, 95% CI −0.23 到 0.15；p=0.67）均未顯示有顯著效果，且各研究間無顯著異質性（總膽固醇 I2=0%；p=0.73，HDL I2=6%；p=0.38，LDL I2=0%；p=0.93，三酸甘油脂 I2=0%；p=0.91）。

HIIT與炎症指標

摘要編碼顯示，ST-HIIT對正常體重人群的白介素-6（IL-6）影響結果不一致。對超重/肥胖人群，摘要編碼未顯示LT-HIIT對IL-6有顯著影響。LT-HIIT對超重/肥胖人群的C反應蛋白（CRP）（SMD −0.09, 95% CI −0.30 到 0.12；p=0.39）無顯著效果，且各研究間無顯著異質性（I2=0%；p=0.94）。

元回歸分析

表3顯示了元回歸分析的β係數和置信區間（CIs）。介入時間、總HIIT訓練時間（分鐘）、BMI和基線結果變數水平並未預測收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）的改善。介入時間（β (95% CI)=0.77 (0.35, 1.18); R2=0.94）和BMI（β (95% CI)=0.84 (0.29, 1.38); R2=0.73）則能預測最大攝氧量（VO2 max）的變化。較長的介入時間和較高的BMI與VO2 max的提高有關。

表格 3：顯著調節變數對選定結果的元回歸係數

討論

結果顯示，高強度間歇訓練（HIIT）對改善超重/肥胖人群的心代謝健康具有有效作用。具體而言，短時間高強度間歇訓練（ST-HIIT）對腹圍、最大攝氧量（VO2 max）、空腹血糖和舒張壓（DBP）具有有益影響，而長時間高強度間歇訓練（LT-HIIT）則在超重/肥胖人群中對腹圍、體脂百分比、VO2 max、靜息心率（HR）、收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP）有顯著改善。

ST-HIIT的元分析顯示，對正常體重人群的體成分未產生顯著影響，並且目前有關LT-HIIT對正常體重人群的研究數量過少。ST-HIIT減少了超重/肥胖人群的腹圍，而LT-HIIT則顯著改善了超重/肥胖人群的腹圍和體脂百分比。ST-HIIT的腹圍平均減少2.13公分，LT-HIIT的腹圍減少2.23公分，兩者均超過了建議可改善代謝綜合徵風險因素的腹圍減少標準（>2公分）。這些發現表明，HIIT對於減少體脂水平（即便未伴隨體重減輕）對於擁有較多脂肪質量的人群是一個有效的刺激。HIIT引起脂肪減少的可能機制包括促使肾上腺素生成，增加脂肪氧化和從內臟脂肪儲備中釋放脂肪，減少運動後食慾，並且增加運動後過量氧氣消耗（EPOC），從而導致脂肪損失狀態的升高。已有研究顯示，HIIT後肾上腺素反應顯著增加。由於β3-腎上腺素能受體主要存在於脂肪組織，並且運動後脂肪組織中β-腎上腺素受體的敏感性會提高，因此這些因素可能解釋了為什麼HIIT能有效地減少超重/肥胖人群的體脂。值得注意的是，儘管觀察到體脂減少，但沒有體重減輕，這很可能是由於肌肉質量的增長所致。HIIT已知能招募更多的II型快速肌纖維，從而促進肌肉肥大和肌肉質量的增加。這一適應可能會帶來健康益處，因為增加的肌肉質量有助於提高胰島素敏感性。例如，已發現較高的肌肉質量與降低胰島素抗性和代謝綜合徵的發病率正相關。因此，如果能成功地將HIIT應用於臨床試驗以外的設置，可能會為協助減少超重/肥胖人群的脂肪提供額外的策略。然而，仍需更多的研究來確定HIIT是否能作為一種成功的群體策略，帶來健康適應。

元分析結果一致顯示，ST-HIIT顯著改善了正常體重（SMD 0.83, 95% CI 0.56 至 1.10; p<0.00001）和超重/肥胖（SMD 0.74, 95% CI 0.36 至 1.12; p<0.001）人群的VO2 max，分別提高了3.80和4.43 mL/kg/min。總結編碼顯示，LT-HIIT在正常體重人群中增加了VO2 max，而在超重/肥胖人群中，LT-HIIT顯著提高了VO2 max（SMD 1.20, 95% CI 0.57 至 1.83; p<0.001），總體改善為6.04 mL/kg/min。這些發現與先前的元分析相似，後者已證明HIIT對健康的久坐不動和輕度活動的年輕成人以及患有心代謝疾病的成人在改善有氧健康方面具有中度至大效應。值得注意的是，ST-HIIT和LT-HIIT均可改善正常體重和超重/肥胖人群的VO2 max，且長期訓練能產生更大的改善。這對於將HIIT作為生活方式改變策略的一部分具有重要意義，並與訓練反應相一致。ST-HIIT和LT-HIIT在臨床應用中對於需要提高有氧健康的人群具有潛力，因為HIIT能迅速提高VO2 max，這是通過增加線粒體密度來實現的，從而為工作肌肉提供更多的ATP，產生更大的力量並能持續更長時間。HIIT還能增加由心臟收縮力增加引起的心臟每搏量，並提高骨骼肌的擴散能力，從而改善有氧能力。

本回顧還發現，LT-HIIT顯著降低了超重/肥胖人群的靜息心率，但對正常體重人群的LT-HIIT及正常體重/超重/肥胖人群的ST-HIIT未產生顯著影響。LT-HIIT後靜息心率的下降可通過增加每搏量和改善心臟自主神經功能來解釋，這是由於心房傳導反射介導的竇房結調節提高。綜合來看，HIIT帶來的心肺健康改善（VO2 max和心率反應）是重要的，因為這兩者都是全因死亡率和心血管疾病死亡率的獨立預測因子。

血壓（BP）是另一個與心血管健康相關的常見指標。ST-HIIT對正常體重人群的SBP和DBP未產生顯著影響。雖然ST-HIIT對正常體重和超重/肥胖人群的SBP未產生顯著影響，但ST-HIIT顯著改善了超重/肥胖人群的DBP，平均降低了4.74 mmHg。ST-HIIT對SBP未觀察到顯著變化的原因可能是由於大多數參與者年齡較大，而SBP已知會隨著年齡的增加而逐漸升高。因此，可能需要更長時間的HIIT介入期來顯示SBP的顯著變化，這也得到了LT-HIIT顯著降低超重/肥胖人群SBP和DBP的觀察支持。SBP的平均下降為4.57 mmHg，DBP為2.94 mmHg，超過4 mmHg的SBP下降可預期將心血管疾病死亡率降低5-20%。本研究的結果顯示，HIIT對超重/肥胖人群有益。HIIT對血壓的降壓作用的機制可能來自於運動強度導致的血流速度增加，從而提高內皮一氧化氮（NO）的水平。內皮NO的可用性和生物活性增加能改善依賴NO的血管擴張作用，從而改善外周順應性並降低血壓。

ST-HIIT和LT-HIIT對正常體重人群的葡萄糖/胰島素反應未產生顯著影響。對超重/肥胖人群施行LT-HIIT後未見空腹葡萄糖/胰島素變化，但施行ST-HIIT後，超重/肥胖人群的空腹葡萄糖有所下降。ST-HIIT改善葡萄糖反應的原因尚不完全清楚，但已證明激活AMP-激酶（AMPK）可通過增加GLUT4轉運來促進肌肉中的葡萄糖攝取。有趣的是，對超重/肥胖人群施行LT-HIIT後未見葡萄糖/胰島素反應的顯著變化。解釋之一是，所有研究LT-HIIT對葡萄糖代謝影響的研究都是在患有已有醫療條件的人群中進行的，而這些條件已知會獨立影響葡萄糖代謝，從而可能掩蓋HIIT對葡萄糖代謝的影響。

目前沒有證據表明ST-HIIT和LT-HIIT對正常體重和超重/肥胖人群的血脂有影響。雖然具體原因尚不清楚，但一個可能的解釋是，HIIT會減少由於α2-腎上腺素能受體介導的脂肪酸釋放，這是因為高血漿腎上腺素濃度會減少脂肪組織的血流。這仍是一個需要進一步研究的領域。

炎症在糖尿病和心血管疾病風險中的作用越來越受到關注。炎症會通過使動脈變窄來促進心血管疾病的發展，並通過促進胰島素抗性來促使糖尿病的發展。ST-HIIT對正常體重人群的IL-6未產生顯著影響，而LT-HIIT對超重/肥胖人群的CRP和IL-6也未產生顯著影響。有研究報告指出，一項LT-HIIT研究對超重/肥胖中年到老年人群的TNF-α有所改善。目前，HIIT對炎症的影響尚不清楚。由於研究數量少且樣本群體多樣化，這使得綜合研究結果變得困難。此外，有證據表明，單次運動的持續時間是決定系統性IL-6反應強度的最重要因素。某些研究中使用的短時間運動可能不足以引發明顯的IL-6反應，儘管HIIT的強度很高。因此，未來的研究應該解決這些問題，以更好地理解HIIT對炎症指標的影響。

本回顧顯示，無論是少於12週還是大於12週的HIIT，都能顯著提高正常體重和超重/肥胖人群的VO2 max，少於12週的HIIT能顯著改善超重/肥胖人群的腹圍、空腹葡萄糖和舒張壓，而至少12週的HIIT則能顯著促進超重/肥胖人群腹圍、體脂百分比、靜息心率、收縮壓和舒張壓的減少。然而，儘管ST-HIIT和LT-HIIT對超重/肥胖人群的結果有所改善，但對正常體重人群的LT-HIIT研究仍然較少。HIIT帶來的健康益處可能與脂肪質量的變化有關，另一個解釋是脂肪組織的增加可能導致代謝調節失常，從而增強對HIIT的反應。然而，儘管觀察到了心肺健康和體成分的改善，但沒有證據表明ST-HIIT或LT-HIIT會影響脂質代謝和炎症指標，這可能是由於不同HIIT方案帶來的代謝適應差異所致。因此，未來研究的挑戰在於確定最佳的HIIT長度和工作與休息比，以最大化健康效益。

這篇統合分析有一些限制。首先，並未單獨檢視衝刺間歇訓練（HIIT，強度超過100% VO2 max）的效果，這是一個未來可能進行回顧的領域。大多數納入的研究質量較低到中等，並且樣本數量相對較小。

此外，在幾個統合分析的健康指標（如腰圍、VO2 max、心率、收縮壓和舒張壓）中，發現了顯著的異質性，這表明人口群體和研究設計的差異可能是造成這些差異的來源。為了解決這個問題，研究結果通過研究期間和體重指數（BMI）進行分層，並進行了元回歸分析。

為了解決這些來自原始研究的限制，未來需要進行更多在較大和更多樣化樣本中的研究。這將有助於更清楚地了解HIIT對不同族群的影響，並改善研究結果的穩健性。

結論

這篇回顧研究的結果顯示，HIIT（高強度間歇訓練）可能是一個有效的訓練方案，用於改善超重/肥胖人群的VO2 max以及幾個心血管代謝風險因子，如腰圍、體脂百分比、靜息心率、收縮壓、舒張壓和空腹血糖。總體而言，對於超重/肥胖人群，進行HIIT能夠帶來顯著且正向的生理適應，改善心血管代謝健康，並可能減少與超重/肥胖和低有氧健身相關的疾病風險因子的發展和進展。然而，這些代謝適應是否能延伸到正常體重人群，仍需要進一步研究。

由於HIIT活動模式要求的時間投入較少，HIIT可以作為時間效率高的替代方案，或與傳統推薦的中等強度持續訓練（MICT）互補，用於改善心血管代謝健康。建議臨床醫生（在適當的運動前篩檢和監督條件下）將每週至少三次、為期12週的HIIT納入運動計畫，以增進心肺健康並減少超重/肥胖人群的體脂肪。

參考文獻

  1. ↵
  2. ↵
  3. ↵
  4. ↵
  5. ↵
  6. ↵
  7. ↵
  8. ↵
  9. ↵
  10. ↵
  11. ↵
  12. ↵
  13. ↵
  14. ↵
  15. ↵
  16. ↵
  17. ↵
  18. ↵
  19. ↵
  20. ↵
  21. ↵
  22. ↵
  23. ↵
  24. ↵
  25. ↵
  26. ↵
  27. ↵
  28. ↵
  29. ↵
  30. ↵
  31. ↵
  32. ↵
  33. ↵
  34. ↵
  35. ↵
  36. ↵
  37. ↵
  64. ↵
  98. ↵
  99. ↵
  100. ↵
  101. ↵
  102. ↵
  103. ↵
  104. ↵
  105. ↵
  106. ↵
  107. ↵
  108. ↵
  109. ↵
  110. ↵
  111. ↵
  112. ↵
  113. ↵
  114. ↵
  115. ↵
  116. ↵
  117. ↵
  118. ↵
  119. ↵
  120. ↵
  121. ↵
  122. ↵
  123. ↵
  124. ↵
  125. ↵
  126. ↵
  127. ↵
  128. ↵
Wine-Font