高强度间歇训练 (HIIT) 对脂肪和心脏的影响 | MDPI Biology

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研究背景

脂肪组织是一个活跃的内分泌器官，能够分泌多种生物活性分子——脂肪因子。脂肪因子可以向多种组织和靶器官中发出信号，包括肝脏、骨骼肌、大脑、免疫细胞和脂肪组织本身，以调节能量平衡、葡萄糖和脂质代谢、免疫功能和炎症反应等，并能影响心脏代谢健康。此外，也有研究证明脂肪因子可能会对身体成分、胰岛素抵抗和炎症产生影响，这使其与肥胖和肥胖造成的慢性疾病相关。因此，脂肪因子分泌和信号传导的调节，可能与这些有害慢性疾病的预防与治疗相关。

有规律的体育活动对心脏和代谢的改善具有重要的作用，它不仅可以防止肥胖和内脏脂肪堆积，同时也有助于降低代谢和心血管疾病的风险。高强度间歇训练 (High Intensity Interval Training, HIIT) 是一种交替进行高强度锻炼和休息的训练模式，已被证明可以减轻体重并有助于改善心脏代谢。然而，目前还尚不清楚脂肪因子的潜在变化是由于身体成分/肥胖的变化还是由于对肌肉本身的直接或间接影响所导致的。

基于此，突尼斯的 Nejmeddine Ouerghi 博士及其合作者在 Biology 期刊发表了文章，目的是检测 HIIT 对四种脂肪因子和低心脏代谢风险年轻人的关键心脏代谢风险标志物的影响。

研究过程

作者选取了两个中学预备班的 55 名学生参与了本项研究，最终有 18 名学生完成了整个项目。基于自我报告的个人体重和身高，学生在体重指数分层后被随机分为正常体重组 (Normal-Weight Group, NWG；身体质量指数 <25 kg/m²；n=10) 和超重组 (Excess-Weight Group, EWG；身体质量指数 ≥25 kg/m²；n=10)，完成了整个项目的学生中有 9 名来自 NWG 组，另外 9 名来自 EWG 组。在训练计划前后，研究人员对所有参与者进行身体成分、心肺健康指数和生化参数的测量。训练计划为连续 8 周，每周 3 次。每次训练包括 15 分钟的热身阶段、主要阶段和 10 分钟的放松阶段。作者基于 SPSS 18.0 对研究数据进行了分析，并通过使用独立样本 t 检验进行组间比较。

脂肪因子与心脏代谢风险标志物的关系

研究结果表明，与 NWG 组相比，EWG 组显示出了较高的瘦蛋白和趋化素以及较低的脂联素和网膜素-1 的血浆浓度。在 EWG 中，身体质量指数 (Body Mass Index, BMI)、体脂肪率 (Body Fat, BF)、总胆固醇 (Total Cholesterol, TC)、甘油三酯 (Triglycerides, TG)、C 反应蛋白 (C-Reactive Protein, CRP) 和稳态模型评估 (Homeostasis Model Assessment, HOMA-IR) 显著较高，而最大摄氧量 (Maximal Oxygen Uptake, VO_2max) 显著较低 (p<0.01) (如表 1 所示)。

表 1. 正常体重组和超重组的身体测量、生理和生化测量的训练前和训练后值以及相互作用 (时间×组)。

此外，在所有参与者中，训练前后的瘦蛋白和趋化素的浓度水平与心脏代谢风险标志物呈正相关，而脂联素和网膜素-1 的浓度水平则与心脏代谢风险标志物呈负相关 (如表 2 所示)。

表 2. 训练前 (Pre) 和训练后 (Post) 脂肪因子水平与心脏代谢风险标志物的相关性及其各自训练诱导的变化情况。

脂肪因子对 HIIT 的反应

研究结果表明，通过八周的 HIIT 能够导致 EWG 和 NWG 组受试者的血浆网膜素-1 水平显著升高。然而，两组中的瘦蛋白、趋化素以及脂联素没有发现显著性变化 (如图 1 所示)。此外，HIIT 能够导致 EWG 组中的 BMI (-1.62%；p=0.015)、BF (-1.59%；p=0.021)、TC (-11.8%；p=0.026)、TG (-21.3%；p=0.023) 以及 HOMA-IR (-31.5%；p=0.043) 的下降，但是在 NWG 组中的变化却并不显著。

图 1. NWG 和 EWG 在八周 HIIT 后循环网膜素-1、脂联素、瘦蛋白和趋化素浓度的变化。

训练诱导的脂肪因子与心脏代谢指标变化的相关性

研究结果表明，HIIT 诱导的趋化素变化与 BMI 和 TG 的变化呈正相关。脂联素的变化与 TG 和 CRP 的变化呈负相关。除此之外，脂肪因子和其余心脏代谢标志物变化之间并没有发现其他的相关性。

研究总结

研究结果表明脂联素和网膜素在心脏代谢健康中的有益作用，而瘦蛋白和趋化素则具有有害作用。一项为期八周的无热量限制的 HIIT 计划在减少肥胖、血脂和胰岛素抵抗方面是有效的。伴随网膜素的增加可能有助于这种有益的效果。然而，本研究并未能建立瘦蛋白、脂联素和趋化素的显著变化，这可能主要是由于缺乏统计能力、训练计划持续时间短以及肥胖变化有限等原因导致的。作者认为未来的研究还需要应用统一干预方案和长期训练计划的大规模试验来阐明 HIIT 对脂肪因子产生的影响，并揭示其潜在的机制。

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阅读英文原文

Ouerghi, N.; Fradj, M.K.B.; Duclos, M.; Bouassida, A.;Feki, M.;Weiss, K.; Knechtle, B.  Effects of High-Intensity Interval Training on Selected Adipokines and Cardiometabolic Risk Markers in Normal-Weight and Overweight/Obese Young Males—A Pre-Post Test Trial. Biology 2022, 11, 853.     

       Biology 期刊介绍

主编：

Jukka Finne, University of Helsinki, Finland; 

Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。

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