引用本文： 王雯星, 于文朗, 趙元慧, 任弘. 高強度間歇訓練和中等強度持續訓練對代謝綜合征患者干預效果比較的 meta 分析. 華西醫學, 2023, 38(2): 261-269. doi: 10.7507/1002-0179.202207041 復制
代謝綜合征（metabolic syndrome, MetS）是指人體的蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質發生代謝紊亂的病理狀態，是一組復雜的代謝紊亂癥候群，并被認為與 2 型糖尿病、慢性腎臟疾病、高血壓等多種疾病相關[1-2]。近年來 MetS 在全球范圍內患病率逐年升高[3-4]，無論是從公共衛生防控還是提高國民健康水平的角度，都應對 MetS 患者或有著 MetS 患病風險的人群進行積極的干預，減少 MetS 患病因素，降低相關疾病的發生風險。
體力活動的減少和久坐時間的增加是影響 MetS 發展的重要負面因素，運動則可以減輕靜坐少動帶來的負面影響[5]。已有大量研究證據表明運動干預對代謝紊亂有著較好的調節作用[6]，目前針對 MetS 患者常見的運動干預方式主要為中等強度持續訓練（moderate-intensity continuous training, MICT）和高強度間歇訓練（high-intensity interval training, HIIT）。MICT 可以有效增進機體的代謝機能，長期改善患者的血糖代謝水平和心肺血管功能[7-9]，因此被廣泛運用于 MetS、糖尿病、高血壓等慢性疾病的健康管理中[10]。近年來興起的 HIIT 耗時較短、場地限制小，且越來越多的研究證明 HIIT 也能帶來較高的運動收益[11]，逐漸被應用在代謝疾病的干預研究中[12]。MICT 和 HIIT 均能對代謝疾病產生一定的干預效果，但哪種干預方式能對代謝疾病患者（特別是 MetS 患者）產生更好的干預效果這一問題仍有著較大爭議，尚未形成共識[8-9，12-18]。因此，本研究旨在通過 meta 分析總結國內外的相關研究，以探究傳統的 MICT 和新興的 HIIT 對 MetS 患者干預效果的差異，并為 MetS 患者運動干預方式的選擇提供依據和參考。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 納入標準
① 研究類型：隨機對照試驗（randomized controlled trial, RCT），語種為中文或英文。② 研究對象：被權威標準確診為 MetS 的患者，國籍、種族、性別、年齡及病程不限。③ 干預手段：同一試驗必須同時包含 HIIT 組和 MICT 組，干預組和對照組實施措施明確（干預強度、頻率、時間等），各組的初始基線水平保持一致。④ 結局指標：選取了血糖、血脂、血壓、形態學 4 個維度的指標數據作為結局指標進行評價。血糖指標：空腹血糖（fasting blood glucose, FBG）。血脂指標：A. 高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C）；B. 低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C）；C. 總膽固醇（total cholesterol, TC）；D. 甘油三酯（triglycerides, TG）。血壓指標：A. 收縮壓；B. 舒張壓。形態學指標：A. 腰圍；B. 體質量指數（body mass index, BMI）；C. 體脂率。
1.1.2 排除標準
① 受試者僅患某一代謝疾病（如肥胖患者），而非 MetS 確診患者；② 干預手段為一次性運動干預，或僅包含一種運動干預方式；③ 無法獲取相關數據的文獻。同一樣本來源的文獻僅取樣本量最大者。
1.2 檢索策略
檢索中國知網、萬方、PubMed、Web of Science、EBSCO 數據庫建庫以來至 2022 年 5 月發表的相關文獻，同時追蹤納入文獻的參考文獻，文獻語種為中文或英文。其中，中文檢索詞為“高強度間歇訓練”“中等強度持續訓練”“代謝綜合征”及其相關詞，英文檢索詞為“High Intensity Interval Training”“Moderate-intensity Continuous Training”“Metabolic Syndromes”及其自由詞。以 PubMed 為例，其具體檢索策略見框 1。
圖k1
*為 PubMed 數據庫通配符，可在檢索時對檢索詞進行擴展檢索
本研究已在 PROSPERO 官網進行注冊，注冊號為 CRD42021260788，檢索策略見網址：
1.3 文獻篩選與資料提取
文獻的篩選、納入、數據提取及質量評價由 2 名評價人員獨自完成，當存在分歧時，由第 3 人進行評價以達到統一。首先通過閱讀文題和摘要進行第一輪篩選排除相關文獻，再進一步通過閱讀全文確定是否納入。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
使用 Cochrane 風險偏倚評估工具對文獻進行偏倚評價，排除質量較低的文獻，并提取納入文獻的特征表。資料提取內容包括：① 納入研究的基本信息：作者、發表年份等；② 研究對象的特征：樣本量、年齡等；③ 干預方案特征：干預時長、干預頻率、干預措施、運動強度等；④ 關注的結局指標及數據。
1.5 統計學方法
使用 Comprehensive Meta-Analysis 軟件進行 meta 分析，使用 Review Manager 5.4 軟件繪制偏倚風險圖。對提取的數據進行均數差（mean difference, MD）效應量合并，各效應量均提供其 95% 置信區間（confidence interval, CI）。研究間異質性較高時（P≤0.10 或 I2≥50%）選擇隨機效應模型進行分析，研究間異質性較低時（P>0.10 且 I2<50%）采用固定效應模型進行分析。通過逐篇去除文獻進行敏感性分析，若合并結果未發生明顯改變，則認為合并結果可靠性和穩定性較好。Meta 分析檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 文獻篩選流程與結果
初檢文獻 243 篇，去重后共獲得 204 篇文獻，使用文獻納入和排除標準最終納入的文獻為 5 篇 RCT[19-23]，均為英文文獻。文獻篩選流程及細節見圖1。
圖1
文獻篩選流程及結果
*具體包括：PubMed（
2.2 納入研究基本特征
5 篇文獻[19-23]共納入研究對象 216 例。各研究的受試對象均為 MetS 患者，干預方式均為 HIIT 和 MICT，各組干預均包含熱身、正式訓練及整理部分。MICT 組的干預方式均為 20～45 min 的持續運動，HIIT 組的干預方式均為 4～8 次的高、低強度交替訓練。納入研究的干預時長多為 8～16 周，最長為 36 周，干預頻率多為 3 次/周。大部分研究選擇使用峰值功率輸出（peak power output, PPO）、儲備心率（heart-rate reserve, HRR）、最大心率（maximal heart rate, HRmax）等生理指標進行運動強度控制，僅 1 篇研究[20]采用自覺疲勞評分量表（Rating of Perceived Exertion, RPE）進行強度控制。納入研究的特征見表1。
表1
納入研究基本特征
2.3 納入研究偏倚風險評價結果
采用 Cochrane 風險偏倚評估工具對納入研究進行評價，其評價結果為：① 選擇偏倚：2 項研究[21，23]指出了隨機分配序列的產生，3 項研究[19-20，22]未提及相關的內容；② 實施偏倚：5 項研究[19-23]均未對測試者和患者施盲；③ 測量偏倚：1 項研究[19]對研究結果評價者實施盲法，4 項研究[20-23]未提及相關的內容；④ 隨訪偏倚：5 項研究[19-23]均報告了失訪及退出人數；⑤ 報告偏倚：5 項研究[19-23]未出現選擇性報告；⑥ 其他偏倚：5 項研究[19-23]均未發現存在其他偏倚的證據。偏倚風險圖見圖2。
圖2
納入研究偏倚風險圖
a. 納入研究總的偏倚風險比例；b. 各納入研究偏倚風險判斷。綠色表示低偏倚風險，黃色表示不明確的偏倚風險，紅色表示高偏倚風險。①：隨機序列產生（選擇偏倚）；②：分配隱藏（選擇偏倚）；③：對研究者和受試者施盲（實施偏倚）；④：研究結果盲法評價（測量偏倚）；⑤：結果數據的完整性（隨訪偏倚）；⑥：選擇性報告研究結果（報告偏倚）；⑦：其他偏倚
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 不同運動干預對血糖影響的比較結果
4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對 FBG 的影響，共納入 125 例，其中 HIIT 組 73 例，MICT 組 52 例。合并結果的可靠性和穩定性較高，兩種干預方式之間無統計學意義上的差異［MD=?6.351 mg/dL，95%CI（?13.178，0.476）mg/dL，P=0.068］且具有較高的異質性（I2=50.949%，P=0.106），見表2。考慮到僅有 Dun 等[20]的研究采用主觀強度監控的方式，以強度監控指標類型做亞組，將其他 3 篇文章[19，21，23]進行合并，得到較低的異質性（I2=13.029%，P=0.317），且兩種干預方式間仍無統計學意義上的差異［MD=?4.353 mg/dL，95%CI（?9.427，0.721）mg/dL，P=0.093］。
表2
不同運動干預對結局指標影響的比較結果
2.4.2 不同運動干預對血脂影響的比較結果
采用 HDL-C、LDL-C、TC、TG 作為血脂指標進行分析，除 TG 以外，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① HDL-C。5 篇文獻[19-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 HDL-C 的影響，共納入 171 例，其中 HIIT 組 101 例，MICT 組 70 例。兩組干預方式之間無統計學意義上的差異［MD=1.154 mg/dL，95%CI（?0.289，2.597）mg/dL，P=0.117］且不存在異質性（I2=0%，P=0.756）。
② LDL-C。3 篇文獻[19，21-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 LDL-C 的影響，共納入 80 例，其中 HIIT 組 40 例，MICT 組 40 例。HIIT 組在對 LDL-C 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?7.487 mg/dL，95%CI（?12.543，?2.431）mg/dL，P=0.004］且不存在異質性（I2=0%，P=0.662）。
③ TC。3 篇文獻[19，21-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 TC 的影響，共納入 80 例，其中 HIIT 組 40 例，MICT 組 40 例。HIIT 組在對 TC 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?11.487 mg/dL，95%CI（?16.523，?6.452）mg/dL，P<0.001］且不存在異質性（I2=0%，P=0.654）。
④ TG。5 篇文獻[19-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 TG 的影響，共納入 171 例，其中 HIIT 組 101 例，MICT 組 70 例。HIIT 組在對 TG 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?26.296 mg/dL，95%CI（?50.557，?2.035）mg/dL，P=0.034］且異質性較高（I2=97.578%，P<0.001）。去除 Nazari 等[22]的研究后，異質性降為 0，HIIT 對 TG 干預效果依然優于 MICT［MD=?33.116 mg/dL，95%CI（?36.450，?29.782）mg/dL，P<0.001］。
2.4.3 不同運動干預對血壓影響的比較結果
采用收縮壓和舒張壓作為血脂指標進行分析，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① 收縮壓。4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對收縮壓的影響，共納入 145 例，其中 HIIT 組 88 例，MICT 組 57 例。HIIT 組和 MICT 組差異無統計學意義［MD=?3.348 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），95%CI（?7.205，0.510）mm Hg，P=0.089］且不存在異質性（I2=0%，P=0.685）。
② 舒張壓。4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對舒張壓的影響，共納入 145 例，其中 HIIT 組 88 例，MICT 組 57 例。HIIT 訓練組舒張壓指標干預效果優于 MICT 訓練組［MD=?2.770 mm Hg，95%CI（?5.131，?0.409）mm Hg，P=0.021］且異質性較低（I2=14.307%，P=0.321）。
2.4.4 不同運動干預對形態學影響的比較結果
采用腰圍、BMI 和體脂率作為血脂指標進行分析，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① 腰圍。3 篇文獻[19-20，23]報道了 HIIT 和 MICT 對腰圍的影響，共納入 127 例，其中 HIIT 組 76 例，MICT 組 51 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?3.196 cm，95%CI（?6.400，0.007）cm，P=0.050］且不存在異質性（I2=0%，P=0.536）。
② BMI。4 篇文獻[19-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 BMI 的影響，共納入 136 例，其中 HIIT 組 82 例，MICT 組 54 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?0.636 kg/m2，95%CI（?1.772，0.500）kg/m2，P=0.273］且不存在異質性（I2=0%，P=0.966）。
③ 體脂率。3 篇文獻[20，22-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 BMI 的影響，共納入 117 例，其中 HIIT 組 74 例，MICT 組 43 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?0.966 %，95%CI（?2.429，0.496）%，P=0.195］且不存在異質性（I2=0%，P=0.872）。
2.5 發表偏倚檢驗
通過 Egger 檢驗進行發表偏倚評價，除 HDL-C 以外，其他結局指標的 Egger 檢驗 P 值均大于 0.05，顯示無顯著的發表偏倚，見表3。
表3
各結局指標的 Egger 檢驗結果
3 討論
本研究為國內首篇進行 HIIT 和 MICT 對 MetS 干預效果比較的 meta 分析，獲取的大部分結果的異質性都較低，各研究的訓練方案差異較小，適合進行 meta 分析。除 HDL-C 以外，其他結局指標均不存在顯著發表偏倚，且部分異質性較高的指標敏感性分析也較好，即分析結果的穩定性和可靠性較高。本研究結果顯示，在改善血糖和形態學指標方面，HIIT 組與 MICT 組干預效果相似，但 HIIT 對 MetS 患者血脂和血壓指標的干預效果優于 MICT。
在對血糖的干預效果上，HIIT 與 MICT 的干預效果相似。FBG 指標在合并后的異質性稍高（I2=50.949%，P=0.106），在以強度監控指標作為亞組分析后，異質性至較低水平，說明運動強度的監控指標可能是異質性的來源，僅有 Dun 等[20]采用 RPE 這種主觀評定指標作為運動強度的監控指標，而另外 3 篇文獻均是采用 HRmax 這類機能指標進行強度監控。本研究結果顯示 HIIT 和 MICT 均能改善 MetS 患者的血糖水平，且干預效果相似，這可能是由于 2 種干預方式對改善機體血糖調節功能的作用機制類似，汪雅靜等[24]對糖尿病患者的干預研究也得到了相似的結論。由于骨骼肌攝取利用葡萄糖需要通過肌細胞膜上的載體（GLUT4）實現，而這種載體只有在體內胰島素敏感的脂肪和肌肉細胞內才會表達，這一過程也是肌細胞攝取利用葡萄糖的重要限速步驟[25]，機體運動時刺激全身肌肉，分解肌肉的糖原儲備，肌肉攝取血糖的能力增加，這一過程使得機體的 GLUT4 總量和胰島素敏感性增加，改善機體血糖代謝狀況，緩解糖代謝紊亂，這是 HIIT 和 MICT 對血糖水平具有改善作用的可能機制。
對于血脂的干預效果，meta 分析結果顯示 HIIT 組在 LDL-C、TC 及 TG 指標干預效果上要優于 MICT 組，但兩組在提高 HDL-C 指標效果上比較差異無統計學意義。血脂異常普遍存在于 MetS 患者中，對健康造成極大的影響，是代謝疾病患者重要的治療目標，也是心血管疾病主要的致病因素。在本研究的血脂指標中， TG 呈現出了極高的異質性（I2=97.578%，P<0.001），僅有 Nazari 等[22]的研究區間跨過了 0 值的右側，去除該篇文章后異質性降為 0，可認為該文獻的 TG 指標在數據測試和處理時可能造成了產生偏倚的原因。在本文選取的血脂指標中，僅有 HDL-C 指標的合并結果未顯示出 HIIT 與 MICT 訓練的差異，除了該指標存在一定發表偏倚以外，也可認為可能是由運動對 HDL-C 作用機制的復雜性導致。運動能夠較為有效的降低血液中 LDL-C、TC 和 TG 的含量，這已經得到了大量研究的證實[26-27]，但研究者們對于運動對 HDL-C 的影響有著一定的爭議，有些學者認為運動可以直接提升 HDL-C 的含量，有的學者認為運動只能通過影響相關指標的表達間接的影響 HDL-C 含量，也有的學者認為只有每周消耗總熱量達到一定量時，血清 HDL-C 才會出現明顯的變化[28]，HDL-C 作用機制的復雜性可能是造成該指標與其他血脂指標合并結果不一致的原因。總體來說，HIIT 在脂代謝的干預效果上較優于 MICT，這也與已有研究[11，29]關于 HIIT 對代謝紊亂人群脂代謝干預效果的 meta 分析結論相一致。
對于血壓指標來說，HIIT 和 MICT 均能夠改善 MetS 患者的血壓狀況，但 HIIT 對血壓的干預效果較優于 MICT，這主要體現在舒張壓指標上。MetS 是心血管疾病一大危險因素，且與血壓密切相關。患有 MetS 的患者發生高血壓的風險是未患 MetS 者的 2 倍[30]，同時，在高血壓前期人群中 MetS 的發生率高于理想血壓人群[31]，因此對 MetS 患者動態血壓的控制尤為重要[32]。大量研究顯示運動能夠通過改善交感神經活動、血管收縮狀態等引起心血管系統中樞（如一氧化碳的減少）及外周（如全身血管阻力的降低）的變化，進而對高血壓患者產生良性效應[21， 33-35]，然而不同運動形式對血壓的調節作用略有不同。有研究顯示 MICT 及 HIIT 均能使得高血壓患者的血流動力學、自主神經活動和心臟適應等方面產生積極變化，但 HIIT 相較 MICT 有著更高的時間效率；也有研究也指出 HIIT 后高血壓患者的心率變異性降低幅度大于 MICT，顯示出更明顯的自主神經調控作用[36-37]。此外，已有研究均顯示 HIIT 組能夠通過促進血管擴張激素的分泌及降低外周交感神經活動使得全身外周血管阻力降低，進而引起降壓反應，而 MICT 組并未出現以上反應[38-39]。目前也有許多研究指出與 MICT 相比，HIIT 對血壓的改善幅度更強[32]，且當 HIIT 間隔時間≥2 min 或 HIIT 的能量消耗與 MICT 相同時，HIIT 在改善心血管機能方面優于 MICT[10]，本文研究結果與之相一致。
在形態學指標的改善效果上，HIIT 與 MICT 訓練的干預效果類似。這可認為不同運動干預方式對 MetS 患者形態學干預效果的機制可能類似于不同運動模式對肥胖者身體維度指標的干預，在這方面已有了大量的研究[40-42]。
由此可見，HIIT 對 MetS 患者的干預效果在總體上優于 MICT，主要體現在其對脂代謝和心血管指標的干預效果上，由于脂代謝水平和心血管機能的改善對 MetS 患者有著至關重要的意義，因此在條件允許的情況下建議選擇 HIIT 作為 MetS 患者的干預方式。但由于 HIIT 高強度的特性，對無鍛煉經歷者、高齡人群及患病人群的安全性問題需引起一定的重視。本文納入分析的干預研究中均采取了一定的安全監控措施，各研究均排除了患有包括但不限于慢性阻塞性肺病、不可控的高血壓、心血管疾病、肌肉骨骼疾病等具有較高運動風險的人群，且除 Nazari 等[22]的研究未具體報告訓練過程中的強度監控手段以外，其他研究都明確指出其在訓練全程中均通過心電圖或心率監控設備實時監控患者的心率及心律，防止在運動過程中出現不良事件[19-21，43]。此外，為了探究 HIIT 的安全性，Drigny 等[19]還對比了 MICT 及 HIIT 對 QT 離散度（其增加與猝死風險的增加相關）的影響，指出 2 種訓練方式對該指標的有益影響相似，這在一定程度上證明了使用 HIIT 作為 MetS 患者康復計劃的安全性。Dun 等[20]也明確指出在訓練過程中未出現任何重大不良事件或運動損傷。本研究小組在進行文獻篩選的過程中發現，較少研究報告了 HIIT 干預過程中出現的不良事件。Taylor 等[44]指出，HIIT 和 MICT 在不良事件的發生率上無統計學意義上的差異，部分研究也提出 HIIT 甚至相比 MICT 更加安全、患者耐受性更好[15]，且在嚴格執行運動方案時 HIIT 對穩定的患者幾乎沒有風險[12]。但相關研究，特別是針對 MetS 等慢性代謝疾病的相關證據仍然不足，大多數研究未從生理機制層面對 HIIT 的安全性進行進一步驗證，且對相同類型運動在不同強度、時間和頻率下的效果比較研究較少[45]。因此相關研究人員應重視對高強度訓練安全性的機制層面的驗證，且對同種類運動不同強度、不同劑量的訓練效果進行比較，探究針對 MetS 等慢性代謝疾病患者最佳的訓練計劃及強度。此外，建議此類人群在選用 HIIT 作為干預控制手段時，訓練過程中應全程進行嚴格的生理監控并加強醫務監督，同時盡量采取有效范圍內最小的運動強度，且可在 HIIT 前進行一段時間的 MICT 作為預適應[46]，避免出現不利影響，
本文也存在一定的缺點與不足，由于相關文獻數量有限，因此在結局指標選擇上有了一定的限制，一些能夠有效反映 MetS 患者干預效果的指標，例如胰島素水平（大量研究證明 MetS 共同的發病基礎是胰島素抵抗，而運動對預防和逆轉胰島素抵抗、控制 MetS 的發生發展有重要作用[47]）、連續性 MetS 評分（有較好的早期血管損傷的預測能力[48]）等未能被選為結局指標，因此建議在今后的相關研究中，研究者們應該嚴格遵照相關準則進行試驗設計以提高文獻的質量，同時考慮納入更多的高精指標，為干預效果的評估提供更多的證據。
HIIT 對 MetS 的干預研究仍然有著較大的發展空間，由于其高強度的特性，患者在整個訓練周期中是否能保持較高的依從性、愉悅性至關重要。在其他人群中已有了類似的研究，如 Vella 等[7]的研究中發現超重、肥胖成人的減脂干預中 HIIT 組和 MICT 組患者都具有較高的依從性，且 HIIT 訓練的患者的體育活動享受量表得分更高，但這類研究在 MetS 患者中尚處空白，因此研究者們應重視對患者 HIIT 過程中依從性的相關研究，填補這一領域的空白，更好的了解哪種 HIIT 方案能對 MetS 人群產生更佳的干預效果和更高的積極性，探索在慢性代謝疾病這一特殊人群中安全有效進行 HIIT 干預的方法。綜合前文的分析與討論，本文對未來相關研究的建議以及臨床醫生的啟示為：① HIIT 對 MetS 人群的干預效果總體優于 MICT，建議選擇 HIIT 作為 MetS 人群的干預方式，但在干預過程中應嚴格監控患者的生理狀態，加強醫務監督，同時可在 HIIT 前進行小量的 MICT 作為預適應，避免出現不利影響；② 已有大量實證研究說明了 HIIT 的安全性，但大多研究僅報告訓練后是否出現不良反應，未從機制層面驗證其安全性，因此未來的研究應重視對 HIIT 安全性的機制驗證；③ 在目前較少研究探究同一類型運動下，不同強度、持續時間、干預頻率等對慢性代謝疾病患者干預效果的差異，建議對此進行進一步的探索與驗證，為慢性代謝疾病患者最佳運動方案的選擇提供依據。
綜上所述，在血糖和形態學指標的干預效果上，HIIT 與 MICT 干預效果相似，但在血脂和血壓指標的干預效果上，HIIT 優于 MICT，這主要體現在 TC、TG、LDL-C 和舒張壓幾個指標上。在條件允許和保證安全的情況下推薦將 HIIT 作為 MetS 患者的干預方式，并加強干預過程中的生理監控及醫務監督。在今后的研究中，研究者們應重視對患者訓練過程中的依從性研究，并從機制層面對 HIIT 的安全性進行進一步驗證，對何種 HIIT 方案能安全有效的對 MetS 人群產生更好的干預效果和更高的積極性進行探索。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
代謝綜合征（metabolic syndrome, MetS）是指人體的蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質發生代謝紊亂的病理狀態，是一組復雜的代謝紊亂癥候群，并被認為與 2 型糖尿病、慢性腎臟疾病、高血壓等多種疾病相關[1-2]。近年來 MetS 在全球范圍內患病率逐年升高[3-4]，無論是從公共衛生防控還是提高國民健康水平的角度，都應對 MetS 患者或有著 MetS 患病風險的人群進行積極的干預，減少 MetS 患病因素，降低相關疾病的發生風險。
體力活動的減少和久坐時間的增加是影響 MetS 發展的重要負面因素，運動則可以減輕靜坐少動帶來的負面影響[5]。已有大量研究證據表明運動干預對代謝紊亂有著較好的調節作用[6]，目前針對 MetS 患者常見的運動干預方式主要為中等強度持續訓練（moderate-intensity continuous training, MICT）和高強度間歇訓練（high-intensity interval training, HIIT）。MICT 可以有效增進機體的代謝機能，長期改善患者的血糖代謝水平和心肺血管功能[7-9]，因此被廣泛運用于 MetS、糖尿病、高血壓等慢性疾病的健康管理中[10]。近年來興起的 HIIT 耗時較短、場地限制小，且越來越多的研究證明 HIIT 也能帶來較高的運動收益[11]，逐漸被應用在代謝疾病的干預研究中[12]。MICT 和 HIIT 均能對代謝疾病產生一定的干預效果，但哪種干預方式能對代謝疾病患者（特別是 MetS 患者）產生更好的干預效果這一問題仍有著較大爭議，尚未形成共識[8-9，12-18]。因此，本研究旨在通過 meta 分析總結國內外的相關研究，以探究傳統的 MICT 和新興的 HIIT 對 MetS 患者干預效果的差異，并為 MetS 患者運動干預方式的選擇提供依據和參考。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 納入標準
① 研究類型：隨機對照試驗（randomized controlled trial, RCT），語種為中文或英文。② 研究對象：被權威標準確診為 MetS 的患者，國籍、種族、性別、年齡及病程不限。③ 干預手段：同一試驗必須同時包含 HIIT 組和 MICT 組，干預組和對照組實施措施明確（干預強度、頻率、時間等），各組的初始基線水平保持一致。④ 結局指標：選取了血糖、血脂、血壓、形態學 4 個維度的指標數據作為結局指標進行評價。血糖指標：空腹血糖（fasting blood glucose, FBG）。血脂指標：A. 高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C）；B. 低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C）；C. 總膽固醇（total cholesterol, TC）；D. 甘油三酯（triglycerides, TG）。血壓指標：A. 收縮壓；B. 舒張壓。形態學指標：A. 腰圍；B. 體質量指數（body mass index, BMI）；C. 體脂率。
1.1.2 排除標準
① 受試者僅患某一代謝疾病（如肥胖患者），而非 MetS 確診患者；② 干預手段為一次性運動干預，或僅包含一種運動干預方式；③ 無法獲取相關數據的文獻。同一樣本來源的文獻僅取樣本量最大者。
1.2 檢索策略
檢索中國知網、萬方、PubMed、Web of Science、EBSCO 數據庫建庫以來至 2022 年 5 月發表的相關文獻，同時追蹤納入文獻的參考文獻，文獻語種為中文或英文。其中，中文檢索詞為“高強度間歇訓練”“中等強度持續訓練”“代謝綜合征”及其相關詞，英文檢索詞為“High Intensity Interval Training”“Moderate-intensity Continuous Training”“Metabolic Syndromes”及其自由詞。以 PubMed 為例，其具體檢索策略見框 1。
圖k1
*為 PubMed 數據庫通配符，可在檢索時對檢索詞進行擴展檢索
本研究已在 PROSPERO 官網進行注冊，注冊號為 CRD42021260788，檢索策略見網址：
1.3 文獻篩選與資料提取
文獻的篩選、納入、數據提取及質量評價由 2 名評價人員獨自完成，當存在分歧時，由第 3 人進行評價以達到統一。首先通過閱讀文題和摘要進行第一輪篩選排除相關文獻，再進一步通過閱讀全文確定是否納入。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
使用 Cochrane 風險偏倚評估工具對文獻進行偏倚評價，排除質量較低的文獻，并提取納入文獻的特征表。資料提取內容包括：① 納入研究的基本信息：作者、發表年份等；② 研究對象的特征：樣本量、年齡等；③ 干預方案特征：干預時長、干預頻率、干預措施、運動強度等；④ 關注的結局指標及數據。
1.5 統計學方法
使用 Comprehensive Meta-Analysis 軟件進行 meta 分析，使用 Review Manager 5.4 軟件繪制偏倚風險圖。對提取的數據進行均數差（mean difference, MD）效應量合并，各效應量均提供其 95% 置信區間（confidence interval, CI）。研究間異質性較高時（P≤0.10 或 I2≥50%）選擇隨機效應模型進行分析，研究間異質性較低時（P>0.10 且 I2<50%）采用固定效應模型進行分析。通過逐篇去除文獻進行敏感性分析，若合并結果未發生明顯改變，則認為合并結果可靠性和穩定性較好。Meta 分析檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 文獻篩選流程與結果
初檢文獻 243 篇，去重后共獲得 204 篇文獻，使用文獻納入和排除標準最終納入的文獻為 5 篇 RCT[19-23]，均為英文文獻。文獻篩選流程及細節見圖1。
圖1
文獻篩選流程及結果
*具體包括：PubMed（
2.2 納入研究基本特征
5 篇文獻[19-23]共納入研究對象 216 例。各研究的受試對象均為 MetS 患者，干預方式均為 HIIT 和 MICT，各組干預均包含熱身、正式訓練及整理部分。MICT 組的干預方式均為 20～45 min 的持續運動，HIIT 組的干預方式均為 4～8 次的高、低強度交替訓練。納入研究的干預時長多為 8～16 周，最長為 36 周，干預頻率多為 3 次/周。大部分研究選擇使用峰值功率輸出（peak power output, PPO）、儲備心率（heart-rate reserve, HRR）、最大心率（maximal heart rate, HRmax）等生理指標進行運動強度控制，僅 1 篇研究[20]采用自覺疲勞評分量表（Rating of Perceived Exertion, RPE）進行強度控制。納入研究的特征見表1。
表1
納入研究基本特征
2.3 納入研究偏倚風險評價結果
采用 Cochrane 風險偏倚評估工具對納入研究進行評價，其評價結果為：① 選擇偏倚：2 項研究[21，23]指出了隨機分配序列的產生，3 項研究[19-20，22]未提及相關的內容；② 實施偏倚：5 項研究[19-23]均未對測試者和患者施盲；③ 測量偏倚：1 項研究[19]對研究結果評價者實施盲法，4 項研究[20-23]未提及相關的內容；④ 隨訪偏倚：5 項研究[19-23]均報告了失訪及退出人數；⑤ 報告偏倚：5 項研究[19-23]未出現選擇性報告；⑥ 其他偏倚：5 項研究[19-23]均未發現存在其他偏倚的證據。偏倚風險圖見圖2。
圖2
納入研究偏倚風險圖
a. 納入研究總的偏倚風險比例；b. 各納入研究偏倚風險判斷。綠色表示低偏倚風險，黃色表示不明確的偏倚風險，紅色表示高偏倚風險。①：隨機序列產生（選擇偏倚）；②：分配隱藏（選擇偏倚）；③：對研究者和受試者施盲（實施偏倚）；④：研究結果盲法評價（測量偏倚）；⑤：結果數據的完整性（隨訪偏倚）；⑥：選擇性報告研究結果（報告偏倚）；⑦：其他偏倚
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 不同運動干預對血糖影響的比較結果
4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對 FBG 的影響，共納入 125 例，其中 HIIT 組 73 例，MICT 組 52 例。合并結果的可靠性和穩定性較高，兩種干預方式之間無統計學意義上的差異［MD=?6.351 mg/dL，95%CI（?13.178，0.476）mg/dL，P=0.068］且具有較高的異質性（I2=50.949%，P=0.106），見表2。考慮到僅有 Dun 等[20]的研究采用主觀強度監控的方式，以強度監控指標類型做亞組，將其他 3 篇文章[19，21，23]進行合并，得到較低的異質性（I2=13.029%，P=0.317），且兩種干預方式間仍無統計學意義上的差異［MD=?4.353 mg/dL，95%CI（?9.427，0.721）mg/dL，P=0.093］。
表2
不同運動干預對結局指標影響的比較結果
2.4.2 不同運動干預對血脂影響的比較結果
采用 HDL-C、LDL-C、TC、TG 作為血脂指標進行分析，除 TG 以外，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① HDL-C。5 篇文獻[19-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 HDL-C 的影響，共納入 171 例，其中 HIIT 組 101 例，MICT 組 70 例。兩組干預方式之間無統計學意義上的差異［MD=1.154 mg/dL，95%CI（?0.289，2.597）mg/dL，P=0.117］且不存在異質性（I2=0%，P=0.756）。
② LDL-C。3 篇文獻[19，21-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 LDL-C 的影響，共納入 80 例，其中 HIIT 組 40 例，MICT 組 40 例。HIIT 組在對 LDL-C 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?7.487 mg/dL，95%CI（?12.543，?2.431）mg/dL，P=0.004］且不存在異質性（I2=0%，P=0.662）。
③ TC。3 篇文獻[19，21-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 TC 的影響，共納入 80 例，其中 HIIT 組 40 例，MICT 組 40 例。HIIT 組在對 TC 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?11.487 mg/dL，95%CI（?16.523，?6.452）mg/dL，P<0.001］且不存在異質性（I2=0%，P=0.654）。
④ TG。5 篇文獻[19-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 TG 的影響，共納入 171 例，其中 HIIT 組 101 例，MICT 組 70 例。HIIT 組在對 TG 的干預效果上要優于 MICT 組［MD=?26.296 mg/dL，95%CI（?50.557，?2.035）mg/dL，P=0.034］且異質性較高（I2=97.578%，P<0.001）。去除 Nazari 等[22]的研究后，異質性降為 0，HIIT 對 TG 干預效果依然優于 MICT［MD=?33.116 mg/dL，95%CI（?36.450，?29.782）mg/dL，P<0.001］。
2.4.3 不同運動干預對血壓影響的比較結果
采用收縮壓和舒張壓作為血脂指標進行分析，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① 收縮壓。4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對收縮壓的影響，共納入 145 例，其中 HIIT 組 88 例，MICT 組 57 例。HIIT 組和 MICT 組差異無統計學意義［MD=?3.348 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），95%CI（?7.205，0.510）mm Hg，P=0.089］且不存在異質性（I2=0%，P=0.685）。
② 舒張壓。4 篇文獻[19-21，23]報道了 HIIT 和 MICT 對舒張壓的影響，共納入 145 例，其中 HIIT 組 88 例，MICT 組 57 例。HIIT 訓練組舒張壓指標干預效果優于 MICT 訓練組［MD=?2.770 mm Hg，95%CI（?5.131，?0.409）mm Hg，P=0.021］且異質性較低（I2=14.307%，P=0.321）。
2.4.4 不同運動干預對形態學影響的比較結果
采用腰圍、BMI 和體脂率作為血脂指標進行分析，各指標合并結果的可靠性和穩定性均較高，見表2。
① 腰圍。3 篇文獻[19-20，23]報道了 HIIT 和 MICT 對腰圍的影響，共納入 127 例，其中 HIIT 組 76 例，MICT 組 51 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?3.196 cm，95%CI（?6.400，0.007）cm，P=0.050］且不存在異質性（I2=0%，P=0.536）。
② BMI。4 篇文獻[19-22]報道了 HIIT 和 MICT 對 BMI 的影響，共納入 136 例，其中 HIIT 組 82 例，MICT 組 54 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?0.636 kg/m2，95%CI（?1.772，0.500）kg/m2，P=0.273］且不存在異質性（I2=0%，P=0.966）。
③ 體脂率。3 篇文獻[20，22-23]報道了 HIIT 和 MICT 對 BMI 的影響，共納入 117 例，其中 HIIT 組 74 例，MICT 組 43 例。兩干預組之間無統計學意義上的差異［MD=?0.966 %，95%CI（?2.429，0.496）%，P=0.195］且不存在異質性（I2=0%，P=0.872）。
2.5 發表偏倚檢驗
通過 Egger 檢驗進行發表偏倚評價，除 HDL-C 以外，其他結局指標的 Egger 檢驗 P 值均大于 0.05，顯示無顯著的發表偏倚，見表3。
表3
各結局指標的 Egger 檢驗結果
3 討論
本研究為國內首篇進行 HIIT 和 MICT 對 MetS 干預效果比較的 meta 分析，獲取的大部分結果的異質性都較低，各研究的訓練方案差異較小，適合進行 meta 分析。除 HDL-C 以外，其他結局指標均不存在顯著發表偏倚，且部分異質性較高的指標敏感性分析也較好，即分析結果的穩定性和可靠性較高。本研究結果顯示，在改善血糖和形態學指標方面，HIIT 組與 MICT 組干預效果相似，但 HIIT 對 MetS 患者血脂和血壓指標的干預效果優于 MICT。
在對血糖的干預效果上，HIIT 與 MICT 的干預效果相似。FBG 指標在合并后的異質性稍高（I2=50.949%，P=0.106），在以強度監控指標作為亞組分析后，異質性至較低水平，說明運動強度的監控指標可能是異質性的來源，僅有 Dun 等[20]采用 RPE 這種主觀評定指標作為運動強度的監控指標，而另外 3 篇文獻均是采用 HRmax 這類機能指標進行強度監控。本研究結果顯示 HIIT 和 MICT 均能改善 MetS 患者的血糖水平，且干預效果相似，這可能是由于 2 種干預方式對改善機體血糖調節功能的作用機制類似，汪雅靜等[24]對糖尿病患者的干預研究也得到了相似的結論。由于骨骼肌攝取利用葡萄糖需要通過肌細胞膜上的載體（GLUT4）實現，而這種載體只有在體內胰島素敏感的脂肪和肌肉細胞內才會表達，這一過程也是肌細胞攝取利用葡萄糖的重要限速步驟[25]，機體運動時刺激全身肌肉，分解肌肉的糖原儲備，肌肉攝取血糖的能力增加，這一過程使得機體的 GLUT4 總量和胰島素敏感性增加，改善機體血糖代謝狀況，緩解糖代謝紊亂，這是 HIIT 和 MICT 對血糖水平具有改善作用的可能機制。
對于血脂的干預效果，meta 分析結果顯示 HIIT 組在 LDL-C、TC 及 TG 指標干預效果上要優于 MICT 組，但兩組在提高 HDL-C 指標效果上比較差異無統計學意義。血脂異常普遍存在于 MetS 患者中，對健康造成極大的影響，是代謝疾病患者重要的治療目標，也是心血管疾病主要的致病因素。在本研究的血脂指標中， TG 呈現出了極高的異質性（I2=97.578%，P<0.001），僅有 Nazari 等[22]的研究區間跨過了 0 值的右側，去除該篇文章后異質性降為 0，可認為該文獻的 TG 指標在數據測試和處理時可能造成了產生偏倚的原因。在本文選取的血脂指標中，僅有 HDL-C 指標的合并結果未顯示出 HIIT 與 MICT 訓練的差異，除了該指標存在一定發表偏倚以外，也可認為可能是由運動對 HDL-C 作用機制的復雜性導致。運動能夠較為有效的降低血液中 LDL-C、TC 和 TG 的含量，這已經得到了大量研究的證實[26-27]，但研究者們對于運動對 HDL-C 的影響有著一定的爭議，有些學者認為運動可以直接提升 HDL-C 的含量，有的學者認為運動只能通過影響相關指標的表達間接的影響 HDL-C 含量，也有的學者認為只有每周消耗總熱量達到一定量時，血清 HDL-C 才會出現明顯的變化[28]，HDL-C 作用機制的復雜性可能是造成該指標與其他血脂指標合并結果不一致的原因。總體來說，HIIT 在脂代謝的干預效果上較優于 MICT，這也與已有研究[11，29]關于 HIIT 對代謝紊亂人群脂代謝干預效果的 meta 分析結論相一致。
對于血壓指標來說，HIIT 和 MICT 均能夠改善 MetS 患者的血壓狀況，但 HIIT 對血壓的干預效果較優于 MICT，這主要體現在舒張壓指標上。MetS 是心血管疾病一大危險因素，且與血壓密切相關。患有 MetS 的患者發生高血壓的風險是未患 MetS 者的 2 倍[30]，同時，在高血壓前期人群中 MetS 的發生率高于理想血壓人群[31]，因此對 MetS 患者動態血壓的控制尤為重要[32]。大量研究顯示運動能夠通過改善交感神經活動、血管收縮狀態等引起心血管系統中樞（如一氧化碳的減少）及外周（如全身血管阻力的降低）的變化，進而對高血壓患者產生良性效應[21， 33-35]，然而不同運動形式對血壓的調節作用略有不同。有研究顯示 MICT 及 HIIT 均能使得高血壓患者的血流動力學、自主神經活動和心臟適應等方面產生積極變化，但 HIIT 相較 MICT 有著更高的時間效率；也有研究也指出 HIIT 后高血壓患者的心率變異性降低幅度大于 MICT，顯示出更明顯的自主神經調控作用[36-37]。此外，已有研究均顯示 HIIT 組能夠通過促進血管擴張激素的分泌及降低外周交感神經活動使得全身外周血管阻力降低，進而引起降壓反應，而 MICT 組并未出現以上反應[38-39]。目前也有許多研究指出與 MICT 相比，HIIT 對血壓的改善幅度更強[32]，且當 HIIT 間隔時間≥2 min 或 HIIT 的能量消耗與 MICT 相同時，HIIT 在改善心血管機能方面優于 MICT[10]，本文研究結果與之相一致。
在形態學指標的改善效果上，HIIT 與 MICT 訓練的干預效果類似。這可認為不同運動干預方式對 MetS 患者形態學干預效果的機制可能類似于不同運動模式對肥胖者身體維度指標的干預，在這方面已有了大量的研究[40-42]。
由此可見，HIIT 對 MetS 患者的干預效果在總體上優于 MICT，主要體現在其對脂代謝和心血管指標的干預效果上，由于脂代謝水平和心血管機能的改善對 MetS 患者有著至關重要的意義，因此在條件允許的情況下建議選擇 HIIT 作為 MetS 患者的干預方式。但由于 HIIT 高強度的特性，對無鍛煉經歷者、高齡人群及患病人群的安全性問題需引起一定的重視。本文納入分析的干預研究中均采取了一定的安全監控措施，各研究均排除了患有包括但不限于慢性阻塞性肺病、不可控的高血壓、心血管疾病、肌肉骨骼疾病等具有較高運動風險的人群，且除 Nazari 等[22]的研究未具體報告訓練過程中的強度監控手段以外，其他研究都明確指出其在訓練全程中均通過心電圖或心率監控設備實時監控患者的心率及心律，防止在運動過程中出現不良事件[19-21，43]。此外，為了探究 HIIT 的安全性，Drigny 等[19]還對比了 MICT 及 HIIT 對 QT 離散度（其增加與猝死風險的增加相關）的影響，指出 2 種訓練方式對該指標的有益影響相似，這在一定程度上證明了使用 HIIT 作為 MetS 患者康復計劃的安全性。Dun 等[20]也明確指出在訓練過程中未出現任何重大不良事件或運動損傷。本研究小組在進行文獻篩選的過程中發現，較少研究報告了 HIIT 干預過程中出現的不良事件。Taylor 等[44]指出，HIIT 和 MICT 在不良事件的發生率上無統計學意義上的差異，部分研究也提出 HIIT 甚至相比 MICT 更加安全、患者耐受性更好[15]，且在嚴格執行運動方案時 HIIT 對穩定的患者幾乎沒有風險[12]。但相關研究，特別是針對 MetS 等慢性代謝疾病的相關證據仍然不足，大多數研究未從生理機制層面對 HIIT 的安全性進行進一步驗證，且對相同類型運動在不同強度、時間和頻率下的效果比較研究較少[45]。因此相關研究人員應重視對高強度訓練安全性的機制層面的驗證，且對同種類運動不同強度、不同劑量的訓練效果進行比較，探究針對 MetS 等慢性代謝疾病患者最佳的訓練計劃及強度。此外，建議此類人群在選用 HIIT 作為干預控制手段時，訓練過程中應全程進行嚴格的生理監控并加強醫務監督，同時盡量采取有效范圍內最小的運動強度，且可在 HIIT 前進行一段時間的 MICT 作為預適應[46]，避免出現不利影響，
本文也存在一定的缺點與不足，由于相關文獻數量有限，因此在結局指標選擇上有了一定的限制，一些能夠有效反映 MetS 患者干預效果的指標，例如胰島素水平（大量研究證明 MetS 共同的發病基礎是胰島素抵抗，而運動對預防和逆轉胰島素抵抗、控制 MetS 的發生發展有重要作用[47]）、連續性 MetS 評分（有較好的早期血管損傷的預測能力[48]）等未能被選為結局指標，因此建議在今后的相關研究中，研究者們應該嚴格遵照相關準則進行試驗設計以提高文獻的質量，同時考慮納入更多的高精指標，為干預效果的評估提供更多的證據。
HIIT 對 MetS 的干預研究仍然有著較大的發展空間，由于其高強度的特性，患者在整個訓練周期中是否能保持較高的依從性、愉悅性至關重要。在其他人群中已有了類似的研究，如 Vella 等[7]的研究中發現超重、肥胖成人的減脂干預中 HIIT 組和 MICT 組患者都具有較高的依從性，且 HIIT 訓練的患者的體育活動享受量表得分更高，但這類研究在 MetS 患者中尚處空白，因此研究者們應重視對患者 HIIT 過程中依從性的相關研究，填補這一領域的空白，更好的了解哪種 HIIT 方案能對 MetS 人群產生更佳的干預效果和更高的積極性，探索在慢性代謝疾病這一特殊人群中安全有效進行 HIIT 干預的方法。綜合前文的分析與討論，本文對未來相關研究的建議以及臨床醫生的啟示為：① HIIT 對 MetS 人群的干預效果總體優于 MICT，建議選擇 HIIT 作為 MetS 人群的干預方式，但在干預過程中應嚴格監控患者的生理狀態，加強醫務監督，同時可在 HIIT 前進行小量的 MICT 作為預適應，避免出現不利影響；② 已有大量實證研究說明了 HIIT 的安全性，但大多研究僅報告訓練后是否出現不良反應，未從機制層面驗證其安全性，因此未來的研究應重視對 HIIT 安全性的機制驗證；③ 在目前較少研究探究同一類型運動下，不同強度、持續時間、干預頻率等對慢性代謝疾病患者干預效果的差異，建議對此進行進一步的探索與驗證，為慢性代謝疾病患者最佳運動方案的選擇提供依據。
綜上所述，在血糖和形態學指標的干預效果上，HIIT 與 MICT 干預效果相似，但在血脂和血壓指標的干預效果上，HIIT 優于 MICT，這主要體現在 TC、TG、LDL-C 和舒張壓幾個指標上。在條件允許和保證安全的情況下推薦將 HIIT 作為 MetS 患者的干預方式，并加強干預過程中的生理監控及醫務監督。在今后的研究中，研究者們應重視對患者訓練過程中的依從性研究，并從機制層面對 HIIT 的安全性進行進一步驗證，對何種 HIIT 方案能安全有效的對 MetS 人群產生更好的干預效果和更高的積極性進行探索。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
