《International Journal of Obesity》:High-intensity interval training improves myocardial work and cardiac function in women with obesity: a randomized controlled study
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本研究的目的是探讨高强度间歇训练(HIIT)和中等强度持续训练(MICT)对肥胖女性心脏功能和心肌做功(MW)的影响。25名肥胖女性(年龄:28?±?5岁,身体质量指数(BMI):35.03?±?3.19?kg/m2)被随机分配至8周HIIT组(n?=?11,
本研究的目的是探讨高强度间歇训练(HIIT)和中等强度持续训练(MICT)对肥胖女性心脏功能和心肌做功(MW)的影响。25名肥胖女性(年龄:28?±?5岁,身体质量指数(BMI):35.03?±?3.19?kg/m2)被随机分配至8周HIIT组(n?=?11,4×4分钟,心率最大值(HRmax)的85–95%)或MICT组(n?=?14,41分钟,HRmax的65–75%)。采用二维斑点追踪超声心动图评估心脏功能和应变。通过专用软件计算心肌做功指数。HIIT显著改善了心肌效率,表现为整体无用功(GWW)降低(d?=?0.64,p?=?0.042)和整体工作效率(GWE)升高(d?=?0.83,p?=?0.005)。HIIT和MICT均降低了左心室整体纵向应变(GLS,HIIT组p?=?0.017;MICT组p?=?0.023)、左心房(LA)收缩功能(两组均p?0.001)、LA通道功能(两组均p?=?0.002)、LA储存功能(HIIT组p?=?0.003;MICT组p?0.001)和LA僵硬度(HIIT组p?=?0.004;MICT组p?=?0.031)。HIIT和MICT均改善了肥胖女性的心肌形变。然而,仅有HIIT改善了心肌效率,提示在该人群中针对亚临床心脏功能障碍可能具有潜在优势。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
肥胖伴随代谢、炎症和血管紊乱,增加心血管风险。即使无明显心脏病,肥胖个体常出现亚临床心肌异常,包括应变受损和心肌做功(MW)改变。肥胖在女性中更普遍,且与之相关的心血管后果更为显著,增加早期心肌功能障碍风险。已有研究证实运动可独立于体重减轻改善心脏代谢健康。高强度间歇训练(HIIT)通过短暂剧烈运动与恢复期交替,是一种省时且能诱导强大心血管适应性的模式,在减少脂肪和全身炎症方面常优于中等强度持续训练(MICT)。荟萃分析提示,HIIT在肥胖个体血管功能改善方面优于MICT。此前研究人员已证实HIIT较MICT更能降低肥胖女性中心血压。鉴于血管和血流动力学适应可能降低左心室后负荷,HIIT或许也能增强心脏功能和MW。因此,研究人员开展了一项8周HIIT与MICT对比的随机对照研究,以探讨其对肥胖女性心脏功能和MW的影响。该论文发表在《International Journal of Obesity》。
**主要关键技术方法**
研究人员采用计算机生成随机序列将44名肥胖女性(年龄18–35岁,BMI 30.0–39.9 kg/m2)按1:1比例分配至HIIT组或MICT组。HIIT方案为每次4组4分钟运动(85–95% HRmax)间以3分钟主动恢复(65–75% HRmax),MICT为持续41分钟(65–75% HRmax),均每周3次共8周,在室外标准跑道进行。心脏功能和应变通过二维斑点追踪超声心动图(Vivid E95系统,GE Healthcare)评估,心肌做功指数由专用软件(EchoPAC)计算。最大递增跑步机测试评估峰值摄氧量(VO?peak)和HRmax。体成分通过生物电阻抗法(Maltron? BF-906)测量。基线体力活动和饮食摄入采用标准化问卷。样本队列为巴西某机构招募的肥胖女性,研究已获伦理委员会批准并注册。数据分析采用按照方案分析法(per-protocol),主要结局为整体纵向应变(GLS)。
**研究结果**
最终25名女性完成干预(HIIT n=11,MICT n=14),两组基线特征可比,平均训练出勤率85%。
- **心肌做功指数**:未观察到显著的组×时间交互作用。HIIT组内时间效应显著:整体无用功(GWW)降低(Δ?=??15.23?±?41.49 mmHg·%,p?=?0.042),整体工作效率(GWE)升高(Δ?=?2.39?±?2.43%,p?=?0.005)。MICT组GWW和GWE无显著变化。两组整体做功指数(GWI)和整体构成性做功(GCW)均无显著时间效应。压力-应变环(PSL)图示显示HIIT后面积增大,与心肌效率改善一致。
- **心脏功能与应变**:未发现显著组×时间交互作用。两组均有时间效应:左心室舒张末期容积(LVEDV)增加(HIIT p?=?0.005,MICT p?0.001),每搏输出量(LVSV)增加(两组均p?0.001),左心房僵硬度降低(HIIT p?=?0.004,MICT p?=?0.031)。仅HIIT组左心室射血分数(LVEF p?=?0.029)和主动脉直径(p?=?0.034)出现显著时间效应。传统舒张功能参数无明显变化。心肌形变方面,两组左心室整体纵向应变(GLS)均改善(HIIT p?=?0.017,MICT p?=?0.023),左心房储存(LASr)、通道(LAScd)和收缩应变(LASct)均显著改善(所有p?0.05)。
- **体成分、体适能与血流动力学**:未发现显著组×时间交互作用。仅HIIT组内时间效应显著:体重(p?=?0.002)、BMI(p?=?0.002)、体脂百分比(p?0.001)和收缩压(SBP p?=?0.033)降低,VO?peak升高(p?=?0.024)。MICT组上述指标无显著变化。
**讨论与结论**
研究人员指出,该研究显示HIIT和MICT均可随时间改善肥胖女性的心脏功能及左心室和左心房应变。此外,仅HIIT组观察到心肌做功效率的显著时间效应(GWW降低、GWE升高),支持有氧运动对心脏功能和心肌形变的改善作用,并提示HIIT可能在心肌效率方面具有额外益处。肥胖通过增加后负荷、心肌纤维化和代谢信号改变损害左心室力学。HIIT可能通过促进有利的血流动力学和心肌适应来对抗这些效应。GWW减少反映非生产性心肌收缩降低,GWE升高表明有效做功比例增加,这些变化具有临床意义,因为心肌效率低下是肥胖亚临床功能障碍的早期标志。一项基于人群的研究显示,即使传统超声心动图参数正常,GWW升高和GWE降低仍可独立预测超重个体全因死亡率。HIIT对心肌做功指数的效果可能与其间歇性特征相关,这种模式可更显著地增加心脏负荷、剪切应力和交感神经活性,从而增强心肌重塑和血管功能。两种干预均改善了GLS和左心房应变参数,这些是早期心肌重塑的敏感标志,并与左心室舒张末期容积和每搏输出量增加平行,提示前负荷增加可能通过Frank–Starling机制促进了形变反应。仅HIIT组出现体脂减少和VO?peak升高,进一步凸显其相对于MICT的优越性。
**研究结论部分翻译**:
本研究表明,HIIT和MICT均可随时间改善肥胖女性的心脏功能和左心室及左心房应变。此外,仅HIIT组观察到心肌做功效率的显著时间效应,表现为整体无用功降低和整体工作效率升高。这些发现支持有氧运动在改善心脏功能和心肌形变中的作用,并提示HIIT可能在心肌效率方面提供额外益处。