《Obesities》:Cycling-Based HIIT Versus MICT for Weight and Fat Loss in Obese Adults: A Meta-Analysis
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背景:目前比较高强度间歇训练(HIIT)与中等强度持续训练(MICT)在肥胖干预中效果的证据尚不一致,尤其是针对骑行类方案的研究。因此,本Meta分析旨在评估针对超重或肥胖成人的随机对照试验中,自行车功率计HIIT与骑行类MICT的干预效果。方法:研究人员检索
背景:目前比较高强度间歇训练(HIIT)与中等强度持续训练(MICT)在肥胖干预中效果的证据尚不一致,尤其是针对骑行类方案的研究。因此,本Meta分析旨在评估针对超重或肥胖成人的随机对照试验中,自行车功率计HIIT与骑行类MICT的干预效果。方法:研究人员检索了PubMed、Scopus、Cochrane Library及Google Scholar中2015年1月至2025年9月的相关文献,其中Google Scholar作为补充检索来源。纳入研究要求受试者为18~60岁成人,干预为至少持续5周的骑行类HIIT与MICT对照试验。主要结局指标为体重与脂肪量的变化。研究人员采用随机效应模型合并组间标准化均差(SMD)。结果:共纳入9项随机对照试验,总入组受试者394例,不同结局的分析样本量存在差异。体重组间差异无统计学意义(SMD:0.04;95%CI:-0.19~0.27;p=0.710;I2=0%;τ2=0.00),脂肪量组间差异亦无统计学意义(SMD:0.01;95%CI:-0.23~0.26;p=0.810;I2=0%;τ2=0.00)。合并效应量接近零,且因干预时长仅为5~12周,结果应解读为短期效应。结论:现有随机对照试验证据未显示骑行类HIIT在降低超重或肥胖成人体重及脂肪量方面优于MICT。鉴于样本量较小、随访时间短、饮食控制有限及体成分测量可能存在误差,本研究结果不能确立两种干预方式的等效性,解读时需谨慎。
1. 引言
肥胖是全球重大公共卫生问题,与心肺代谢疾病、功能受限及医疗负担加重密切相关。运动为基础的 lifestyle 干预是肥胖管理的核心组成部分,即使在绝对体重减轻幅度有限的情况下,仍可改善体成分、心肺适能及代谢危险因素。高强度间歇训练(HIIT)作为中等强度持续训练(MICT)的时间高效替代方案,受到广泛关注。既往Meta分析普遍显示HIIT与MICT对体成分的影响相当,但部分研究提示HIIT在特定肥胖相关指标或心肺代谢标志物方面获益更显著。现有证据表明,HIIT的比较效果可能取决于人群特征、训练剂量及运动模式,而非仅由运动强度决定。骑行类方案需单独考量:与跑步等负重运动相比,骑行冲击性更低,更适合存在肥胖、肌肉骨骼不适或负重运动耐受性差的成人;但骑行涉及的肌肉募集模式、能量消耗及现实可及性与跑步、步行或混合有氧运动存在差异。尽管多项既往Meta分析包含运动模式的亚组分析,但尚无综述专门聚焦骑行类HIIT与骑行类MICT的比较。针对自行车功率计试验的聚焦性综合可降低临床与方法学异质性,但需注意其较窄的研究范围可能限制外部效度。本Meta分析旨在比较超重或肥胖成人接受自行车功率计HIIT与骑行类MICT后的短期体重与脂肪量变化,以组间变化估计值作为推断的主要依据,明确区分统计学结果与实际临床相关性。研究人员假设,基于自行车的HIIT与MICT在短期体重与脂肪量变化上效果相当,与混合运动模式的Meta分析结果一致。
2. 材料与方法
本Meta分析已在PROSPERO国际前瞻性系统评价注册库注册(注册号:CRD420251218844)。
2.1 文献检索策略
研究人员于2015年1月1日至2025年9月30日系统检索PubMed、Scopus及Cochrane Library,以Google Scholar为补充来源提升检索敏感性,识别可能遗漏的文献或灰色文献候选研究,不将其作为主要数据库。仅筛查Google Scholar相关性排序前200条结果,因后续记录纳入合格随机对照试验的可能性极低。检索结合HIIT、MICT、骑行及超重或肥胖相关的受控词汇与自由词,完整可复现检索式见附表S2。所有记录导入Rayyan.ai进行去重与筛选,手动核查纳入研究及相关综述的参考文献列表。研究筛选由3名研究人员独立完成,分歧通过讨论解决,必要时由另外2名研究人员仲裁,确保纳入所有相关研究。
2.2 纳入与排除标准
采用PICO原则制定标准。参与者:纳入18~60岁超重或肥胖成人,不单纯因存在稳定的心肺代谢合并症或用药情况排除,仅需组间基线均衡且非干预组成部分;排除受试者年龄超出预设范围或无法提取超重/肥胖成人相关数据的研究。干预措施:纳入在自行车功率计或固定自行车上进行的HIIT方案,干预时长至少5周。HIIT定义为重复的高强度运动间歇,强度≥80%最大心率(HRmax)、≥80%峰值摄氧量/最大摄氧量(VO2peak/VO2max)、超最大功率输出或自觉疲劳程度(RPE)>15,间歇间以主动或被动恢复分隔。分类基于强度与运动结构,因此强度约80% HRmax或VO2peak的方案需根据其为重复间歇训练还是持续中等强度运动归类。排除HIIT联合额外结构化饮食、药物或抗阻训练干预且对照未同等应用的研究。比较措施:纳入在自行车功率计或固定自行车上进行的MICT方案,干预时长至少5周。MICT定义为持续骑行,强度为40~80% HRmax、VO2peak/VO2max、峰值功率输出或RPE 12~15。排除非骑行类MICT研究。强度标准下限为中等持续运动与高强度间歇运动的生理分界,因此标准在强度上区分,但在运动模式、干预时长、对照类型及结局要求上标准化。结局指标:主要结局为基线至干预后体重(kg)与脂肪量(kg)的变化。BMI及其他心肺代谢指标在可获得时提取,但不作为定量综合的主要结局。研究类型:仅纳入英文与印尼语的随机对照试验(RCT),排除观察性研究、文献综述、仅含摘要无全文的研究及数据不完整的研究。
2.3 数据提取
数据提取由3名研究人员独立完成并交叉核对。提取变量包括作者、年份、研究设计、参与者特征、各组样本量、基线体重与BMI、报告的体成分评估方法、干预时长、运动强度、频率、依从性、报告的饮食控制或膳食摄入监测情况。针对每个结局,提取基线至干预后的平均变化值及对应标准差(SD);若未报告变化值SD,则通过基线及干预后SD结合前后相关系数推导;若无相关系数,统一假设r=0.50,并计划采用r=0.30与r=0.70进行敏感性分析评估稳健性。组间效应合并为标准化均差(SMD),以匹配最终RevMan森林图输出并解释不同试验体成分变化值离散度的差异。仅当无法提取或计算所需结局数据时,将研究排除于特定定量分析之外。
2.4 研究质量评估
采用基于领域的评估方法,结合Cochrane偏倚风险2(RoB 2)工具评估随机试验偏倚风险。评估领域包括随机化过程与分配隐藏、偏离既定干预(含盲法局限性)、结局数据缺失、结局测量及选择性报告。保留物理治疗领域特异性质量描述工具PEDro量表,采用10分制解读,但偏倚风险解读主要基于RoB 2领域评估结果。3名研究人员独立完成评估,分歧通过与另外2名研究人员讨论解决。领域水平总结用于支持结果确定性评估与谨慎解读,不作为排除研究的主要依据。
2.5 统计分析
所有分析采用RevMan 5.4.1完成。主要比较分析合并HIIT与MICT基线至干预后变化的组间差异,不采用组内前后变化判断比较有效性,亦不作为主要解读重点。最终合并估计值采用标准化均差(SMD)及95%置信区间(CI)。体重与脂肪量以kg为单位提取,但合并比较效应以SMD报告,因此结果不应以kg为单位解读。因预期存在临床与方案异质性,采用随机效应模型。采用I2与τ2评估统计学异质性,依据Cochrane指南解读:I2 0~40%可能不重要,30~60%为中度异质性,50~90%为显著异质性,75~100%为高度异质性。因纳入研究较少时I2检验效能低,I2=0%解读为未检测到统计学异质性,而非证实真实同质性。通过随机效应估计值计算近似95%预测区间,描述新类似研究的可能效应范围,但因每个结局纳入研究不足10项,解读需谨慎。因总纳入研究仅9项,每个结局纳入研究不足10项,漏斗图不对称检验效能不足,未正式评估发表偏倚与小样本效应。原计划基于干预时长、强度模式、训练频率的亚组分析及Meta回归因每个结局研究数量少、方案报告一致性不足未实施。精确p值保留三位小数。因未预设等效或非劣效界值,p值无统计学意义不解读为等效证据。结果解读结合效应量大小、置信区间精度、预测区间宽度、临床相关性、可能的测量误差及小证据基础导致的II类错误可能性。
3. 结果
3.1 研究纳入
按照PRISMA 2020流程完成研究筛选。数据库与补充检索共识别1092条记录,去除346条重复文献后,对746条记录进行标题与摘要筛查,排除560条。获取186篇报告全文,其中11篇无法获取。对剩余175篇全文按预设标准评估,共166篇因非合格对照或干预、方案或综述设计、人群年龄不符、仅会议摘要、结局数据不完整、非骑行模式或共干预不均衡被排除。最终9项RCT纳入Meta分析,全文排除原因详见附表S3。
3.2 参与者与干预特征
纳入的9项RCT均比较骑行类HIIT与MICT,受试者年龄约20~54岁,基线BMI多处于超重或肥胖范围。总入组样本394例,各合并结局贡献样本量因数据可得性存在差异。所有研究两组干预均采用自行车功率计或固定骑行方案,干预时长5~12周,结果主要反映短期适应而非持续减重结局。多数方案处方为每周3~4次训练。HIIT方案在间歇时长、工作-恢复比及强度处方上存在差异,MICT方案多为中等持续强度。该方案变异支持随机效应模型的应用,解读合并估计值时需考量。
3.3 结局评估
定量综合聚焦两项预设主要结局:体重与脂肪量。9项研究提供体重数据,8项研究提供脂肪量数据。部分研究报告BMI作为基线或次要指标,但本分析未将其作为合并主要结局。主要解读仅基于HIIT与MICT变化值的组间差异,组内前后变化不用于推断任一干预的优越性。
3.4 研究质量评估
纳入试验的方法学质量为中等尚可,平均PEDro评分5.44±0.54。所有研究报告随机分配,但仅4项试验明确描述分配隐藏。因监督运动干预的性质,参与者与实施者盲法不可行,评估者盲法普遍未报告。领域评估显示最常见偏倚风险涉及分配隐藏、偏离既定干预、结局测量流程及预设结局报告不完整。这些局限性降低了合并估计值的确定性,需谨慎解读。个体PEDro评分见附表S1,纳入试验的RoB 2领域判断总结见表3,纳入研究特征见表4,Meta分析结果总结见表5。
3.5 Meta分析
主要组间效应分析
主要组间分析显示HIIT与MICT在两项结局上均无统计学显著差异。体重组间合并效应极小且精度有限(SMD:0.04;95%CI:-0.19~0.27;p=0.710;I2=0%;τ2=0.00;近似95%预测区间:-0.23~0.31)。脂肪量合并效应同样接近零(SMD:0.01;95%CI:-0.23~0.26;p=0.810;I2=0%;τ2=0.00;近似95%预测区间:-0.30~0.32)。SMD正值表示HIIT组较MICT组体重或脂肪量减少幅度更小或增加幅度更大。两项结局的置信区间均包含零,无统计学显著组间差异。这些标准化效应量从实际临床角度可忽略,远低于小标准化效应。因未预设短期运动诱导脂肪量变化的最小临床重要差异(MCID),且体成分评估方法的测量误差可能超过5~12周预期绝对变化,现有试验未显示任一骑行方案存在统计学或临床意义上的优势。但仅纳入9项RCT,各合并结局贡献受试者少于总入组样本,无统计学意义不应解读为等效证明。森林图显示合并估计值聚集于无效应线附近,但鉴于研究数量少、干预时长短及方案变异,I2=0%应解读为检测到的异质性低,而非真实同质性。
4. 讨论
本Meta分析比较了骑行类HIIT与MICT对超重或肥胖成人体重与脂肪量的影响,主要组间结果显示两项结局的标准化差异均极小且无统计学意义。合并效应量临床意义可忽略,体重SMD为0.04,脂肪量SMD为0.01,预测区间接近零。需结合体成分评估潜在测量误差及未预设脂肪量短期运动变化MCID的背景解读结果,因此结果不应解读为两种干预等效,而应视为现有短期RCT未显示一种骑行方案较另一种存在统计学或实际临床优势。
无明确组间差异具有生物学合理性,但机制解读需谨慎。HIIT可增加运动后过量氧耗(EPOC),在更短训练时间内提供高强度刺激;MICT则提供持续的有氧刺激。但这些生理机制并不自动转化为临床相关的脂肪或体重减少,尤其在总运动剂量、膳食摄入、基线适能、依从性及非干预体力活动存在试验间差异时。在骑行类方案中,能量消耗与肌肉募集的差异可能小于包含跑步等负重运动的比较,因此EPOC及相关代谢通路仅能提供背景参考,不应过度解读为合并分析中未显现的临床效应。
本研究结果与既往显示HIIT与MICT体成分效应相当的Meta分析基本一致,但与提示HIIT对腹部或内脏脂肪获益更显著的综述存在差异。这种差异可由多种方法学差异解释:运动模式、肥胖结局、参与者特征、干预时长及分析范围。例如Maillard等的研究纳入腹部与内脏脂肪结局,干预时长最长达16周,而本综述聚焦5~12周骑行类方案的总体重与脂肪量变化。多数既往分析合并跑步、骑行、混合有氧运动等方案,而本综述限定骑行类干预。该限制提升了模式一致性,但减少了合格试验数量,降低了统计效能。这种权衡具有重要意义:更窄的设计增强了方法学内部一致性,但限制了结果向包含步行、跑步、抗阻训练或混合模式方案的现实运动处方的外部效度。
从临床角度,骑行类HIIT仍可能适用于偏好短训练时间或时间有限的个体,但不应过度强调该优势。更广泛文献提示HIIT可缩短训练时长,但本综述未将其作为合并结局量化,不应解读为这9项试验的直接发现。时间高效并不必然转化为更好的依从性、长期行为改变或持续减重。MICT仍是耐受中等持续运动更好、需要渐进训练方案或厌恶高强度运动个体的合理选择。在肥胖管理中,依从性、膳食摄入、行为支持、安全性、设备可及性及患者偏好可能是比强度形式更能决定长期成功的因素。
局限性
需承认多项局限性。第一,合格RCT数量少,多数试验样本量小,分析可能存在检验效能不足、易受II类错误影响,不适合可靠的亚组分析或Meta回归。第二,干预时长短(5~12周),不足以评估体重、脂肪量的持续变化或长期体重维持。第三,膳食摄入、能量平衡及非干预体力活动未得到一致控制、测量或报告。因体重与脂肪减少高度依赖能量平衡,该局限性显著限制了运动效应的因果解读。第四,HIIT方案在间歇结构、强度目标、恢复策略及总运动剂量上存在差异,依从性报告不一致。第五,存在偏倚风险,包括分配隐藏不足、运动干预固有的参与者/实施者盲法缺失、结局测量流程缺陷及选择性报告。第六,因每个结局纳入研究不足10项,无法正式评估发表偏倚,小样本效应无法排除。第七,纳入标准限定为英文与印尼语文献,可能存在语言偏倚。第八,仅纳入骑行类研究提升了模式一致性,但限制了结果向步行、跑步、抗阻训练及混合运动处方的推广性。第九,最终合并估计值以SMD表示,虽与森林图输出一致,但限制了以kg为单位直接解读。第十,分析聚焦体重与脂肪量,其他临床相关结局如内脏肥胖、腰围、心肺适能、血糖指标、患者体验及长期依从性无法得到一致综合。
研究结果支持谨慎且个体化的运动处方。现有证据不支持骑行类HIIT优于MICT的结论,亦无法证明两者等效。反之,结果显示在短期骑行干预中,两种形式在现有试验中的体重与脂肪量变化幅度均较小且相似。未来研究应采用更大样本量、超过6个月的更长随访、标准化骑行方案,并在适当时预设等效或非劣效界值。同时需纳入膳食摄入与非干预体力活动的直接监测、更清晰的依从性报告,并保证足够试验数量以支持基于干预时长、强度及频率的亚组分析或Meta回归。
5. 结论
综上,本Meta分析发现,在5~12周的短期干预中,骑行类HIIT与MICT在降低超重或肥胖成人体重及脂肪量方面无统计学显著或临床意义的组间差异。鉴于现有证据存在样本量小、干预时长短、方案变异大、饮食摄入与体力活动控制不完整、体成分测量可能存在误差、无法正式评估发表偏倚及多项方法学局限性,结果解读需谨慎。HIIT可作为部分个体的时间高效选择,而MICT仍是合适的中等强度替代方案。基于短期结果的一致性,运动处方应优先考虑个体偏好、安全性、可行性与依从性潜力。现有证据并非证实等效,而是凸显了开展更大样本量、更长周期、更严格对照试验的必要性,以明确长期结局、现实依从性及不同骑行类HIIT剂量或间歇结构是否可产生临床更优效应。