高强度间歇训练(HIIT)和中等强度持续训练(MICT)对老年人执行功能的差异影响:开启认知健康新探索

【字体: 时间:2025年02月26日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为比较 HIIT 和 MICT 对老年人执行功能的急性影响,阿卡迪亚大学研究人员开展相关研究,发现 HIIT 效果更持久,对认知健康干预有意义。

  在人口老龄化加速的当下,老年人的认知健康愈发受到关注。大量研究已证实,规律的体育活动是预防老年人认知衰退的有效策略,其中执行功能(Executive Functions,EF,指与情绪和注意力管理相关的高级认知功能 )更是能从运动训练中获益。即便是单次运动,也可能对 EF 产生积极影响。然而,不同类型运动对 EF 的具体影响存在差异,尤其是高强度间歇训练(High-Intensity Interval Training,HIIT,以短时间高强度运动与低强度运动或休息交替为特点)和中等强度持续训练(Moderate-Intensity Continuous Training,MICT)对老年人执行功能的急性影响,此前还缺乏比较研究。
认知灵活性是执行功能的重要组成部分,对老年人维持生活自理和独立至关重要。但在以往的急性运动研究中,对老年人认知灵活性的关注较少。同时,虽然有研究表明 HIIT 在改善心肺功能和血管功能方面优于 MICT,但二者对老年人执行功能中切换任务(Switching)的影响尚不明确。为填补这一研究空白,阿卡迪亚大学的研究人员开展了一项交叉研究,旨在深入探究 HIIT 和 MICT 对老年人执行功能各组成部分的急性影响,研究成果对于指导老年人运动、预防认知衰退具有重要意义,目前该研究成果尚未明确发表在某一特定期刊 。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过招募社区居民建立样本队列,25 名健康的社区老年人参与了此次研究。其次,采用计算机化的改良 Stroop 任务评估参与者的执行功能和处理速度,该任务包含命名(Naming)、抑制(Inhibition)和切换(Switching)三个条件。然后,利用最大连续分级运动测试,在自行车测力计上测定参与者的峰值功率输出(PPO)和相对摄氧量(V?O? ),以此为依据制定个性化的运动方案。最后,通过方差分析(ANOVA)和混合效应回归等统计方法对数据进行分析。

下面来详细看看研究结果:

  • 参与者情况:所有 25 名老年人均成功完成测试并纳入最终分析。经过检验,不同训练方法的顺序对命名、抑制和切换任务的反应时间没有显著影响,确保了研究可按计划进行。
  • Naming 结果:ANOVA 分析显示,Naming 任务中受试者内和受试者间存在显著差异,说明运动训练对 Naming 有显著影响。混合效应回归模型表明,基线时 Naming 任务平均耗时 884.8ms,HIIT 使完成该任务的时间相比基线显著缩短 70.0ms。事后检验进一步证实,HIIT 训练后立即产生效果,反应时间缩短 63.4ms,45 分钟后仍比基线值低 52.6ms。这表明 HIIT 能有效提高认知处理速度,且效果具有持续性。
  • Inhibition 结果:ANOVA 分析同样显示出参与者内和参与者间的显著差异,在运动后的两个测量时间段均观察到明显的治疗效果。混合效应回归估计,基线时抑制任务的平均反应时间为 1020.5ms,HIIT 和 MICT 在运动后均能显著缩短该时间,分别减少 77.6ms 和 68.7ms。45 分钟后,这种减少仍然持续,HIIT 和 MICT 分别比基线下降 80.7ms 和 66.0ms。不过,事后检验发现 HIIT 和 MICT 在即时和 45 分钟后的抑制反应时间上没有显著差异,说明二者在增强抑制控制方面效果相当。
  • Switching 结果:ANOVA 分析表明,HIIT 和 MICT 在不同时间点(运动后立即和 45 分钟后)对 Switching 任务有显著影响。混合效应回归模型显示,基线时 Switching 平均反应时间为 1327.5ms,HIIT 运动后立即缩短 97.8ms,45 分钟后缩短至 147.1ms;MICT 运动后立即缩短 93.0ms,45 分钟后缩短 91.5ms 。事后检验证实,HIIT 和 MICT 在运动后及 45 分钟后均能有效缩短 Switching 反应时间,但 45 分钟后 HIIT 的效果更显著,相比 MICT 多缩短 73.6ms。这充分体现了 HIIT 在提升认知灵活性方面具有更持久的优势。

综合研究结果与讨论,该研究表明,HIIT 和 MICT 都能对老年人的执行功能产生积极影响,降低相关任务的反应时间。其中,HIIT 在提升认知灵活性方面表现更为突出,其效果更持久。这一发现意义重大,为老年人认知健康干预提供了新的思路。执行功能的衰退是衰老过程中不可避免的现象,甚至可能是认知疾病的前兆。而本研究显示,单次 HIIT 训练就能暂时提升老年人的高级认知功能,这对于制定长期运动计划、减缓老年人认知衰退具有重要的指导意义。考虑到 HIIT 对许多健康老年人来说是安全且有趣的运动方式,研究人员谨慎建议,在进行适当的筛查、监督和调整后,可以将 HIIT 纳入旨在提升老年人认知功能或减缓认知衰退的训练项目中。

不过,该研究也存在一定的局限性。研究对象仅为认知健康的老年人,研究结果对认知受损人群的适用性尚不明确。此外,HIIT 训练中休息间隔的能量消耗未被测量,可能影响总能量消耗比较的准确性,且基线测量未在运动前即刻进行。未来还需要更广泛的研究,纳入更具代表性的样本,并深入探究运动影响认知功能的潜在机制,以获得更可靠、更具普适性的研究成果,为老年人认知健康事业提供更有力的支持。
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