《Frontiers in Nutrition》:The effect of exercise snacks on cardiorespiratory fitness, body composition, metabolic health, and muscle strength in sedentary individuals: a systematic review and meta-analysis
摘要
目的:本系统综述与Meta分析旨在探讨运动零食(exercise snacks, ES)对久坐人群心肺适能、身体成分、代谢健康及肌肉力量的影响。
方法:从数据库建库至2026年2月5日,研究人员检索了四个国际数据库(PubMed、Web of Science、SciELO和Cochrane Central Register of Controlled Trials)及一个中文数据库(中国知网,CNKI)。采用GRADE方法评估证据确定性,同时运用Cochrane偏倚风险工具(RoB 2)和非随机干预研究偏倚风险工具(Risk of Bias In Non-randomized Studies of Intervention, ROBINS-I)分别评估随机对照试验与非随机研究的质量。基于Meta分析采用随机效应模型估计研究结局的合并效应,并通过亚组分析和Meta回归探索潜在调节变量。
结果:共纳入22项研究,涉及994名受试者。Meta分析显示,ES显著改善了久坐人群的VO2max(Hedges' g = 1.24,95% CI: 0.53至1.95,p < 0.001,I2 = 75.0%,τ2 = 1.13)、VO2peak(Hedges' g = 0.63,95% CI: 0.05至1.22,p < 0.05,I2 = 55.0%,τ2 = 0.19)、甘油三酯(Hedges' g = 1.05,95% CI: 0.05至2.06,p < 0.05,I2 = 84.0%,τ2 = 0.65)和血糖(Hedges' g = ?0.83,95% CI: ?1.51至?0.15,p < 0.05,I2 = 78.0%,τ2 = 0.69)。然而,VO2max存在显著发表偏倚,剪补法校正后的效应量不再具有统计学意义(Hedges' g = 0.62,95% CI: ?0.59至1.83,p = 0.32)。在体脂、肌肉量、力量或胰岛素水平方面未观察到显著差异。
结论:作为一种短时长、高频率的干预方式,ES可能改善久坐人群的心肺适能和部分代谢健康指标。然而,VO2max的结果应谨慎解读,因为剪补法校正后的估计值不具有统计学显著性,提示发表偏倚可能影响了观察到的效应。ES为久坐人群提供了一种潜在的、可持续且有效的运动干预策略。
系统综述注册:PROSPERO(CRD420261347411)。
1 引言
随着社会经济和科技的快速发展,日常生活中的身体活动显著减少,久坐生活方式逐渐成为常态,并被视作影响全球人群的独立健康风险因素。久坐生活方式与多种慢性疾病密切相关,尤其是心肺功能下降、代谢紊乱增加、肥胖率上升以及肌萎缩等健康问题。此外,一项涉及超过一百万参与者的Meta分析表明,久坐时间延长会增加死亡风险。这些问题不仅对个体健康产生长期不利影响,也对全球公共卫生构成重大挑战。世界卫生组织(WHO)在2020年身体活动指南中明确建议成年人每周至少进行75分钟高强度或150分钟中等强度有氧运动,并辅以两次以上力量训练。尽管规律身体活动对健康的积极影响已被广泛验证,但许多人仍因时间限制、基础疾病和缺乏适当运动设施而难以达到这些标准。为解决这一问题,越来越多的研究关注改善久坐行为和探索有效干预策略。
“运动零食(exercise snacks, ES)”一词最早由Hartley于2007年在《新闻周刊》的一篇文章中提出。运动零食符合WHO发布的身体活动与久坐行为指南,强调短时身体活动的潜在健康益处。ES被定义为分散在一天中的短时、高效的运动片段,作为一种便捷有效的策略,越来越多地被提倡用于提高身体活动水平、减少久坐行为并促进整体健康。这种短时运动形式不仅有助于久坐人群打破长时间不活动状态,降低与久坐行为相关的健康风险,还能在不需大量时间投入的情况下改善心肺适能、增强肌肉力量并优化代谢功能。此外,由于ES具有灵活性和简便性,特别适合现代繁忙的生活方式,为更广泛的人群提供了一种可行的运动形式。近期研究表明,ES不仅有助于增加每日身体活动水平,还对体重管理和慢性病预防产生积极影响,逐渐成为公共卫生领域的重要关注点。
目前,ES已越来越多地应用于久坐人群,包括爬楼梯、自重运动和步行等活动。尽管这些干预取得了一些积极成果,但大多数现有研究存在样本量小、干预周期短的特点,且各研究结果不一致,缺乏系统全面的综合。因此,迫切需要更严谨、更全面的系统综述和Meta分析来评估ES对久坐人群的长期健康效应。本研究将聚焦于ES对心肺适能、身体成分、代谢健康和肌肉力量等关键健康指标的影响,从而为该领域提供更具权威性的证据基础。
基于此,本研究旨在通过系统综述和Meta分析系统评估并综合现有文献,以评估ES对久坐人群心肺适能、身体成分、代谢健康和肌肉力量的影响。研究人员将重点分析ES对以下关键结局的影响:心肺适能(V?O
2peak和VO
2max)、身体成分(体脂和肌肉量)、代谢健康(血糖、胰岛素和甘油三酯水平)以及肌肉力量。通过本研究,期望为ES的应用提供科学证据,并为制定久坐人群健康干预策略提供理论支持,从而进一步推动公共卫生领域针对久坐行为的有效干预实施。
2 材料与方法
本系统综述与Meta分析已在PROSPERO注册(CRD420261347411),并依照PRISMA指南和Cochrane干预系统综述手册于2026年3月21日进行。
2.1 检索策略
从数据库建库至2026年2月5日,研究人员对五个主要电子数据库进行了全面文献检索:PubMed、Web of Science、SciELO、Cochrane Central Register of Controlled Trials(CENTRAL)和中国知网(CNKI)。检索策略结合关键词和MeSH(Medical Subject Headings)术语,以确保检索的全面性和准确性。详细的检索策略见补充材料。对于英文文献,检索范围限于以英文发表且涉及人类受试者的全文文章,以确保研究的广泛适用性和相关性。对于中文文献,研究人员通过CNKI进一步检索中文文章,以避免遗漏相关中国研究。
为确保纳入所有相关研究,研究人员还筛选了检索系统获得的文章参考文献列表,以识别并进一步纳入其他相关研究。此外,研究人员手动检索相关期刊和会议论文,以进一步补充和验证检索结果。所有纳入研究均经过严格筛选过程,以确保其符合研究标准和质量要求。检索策略涵盖英文和中文文献,但仅纳入涉及人类受试者的研究,以确保研究结果的广泛适用性。
2.2 纳入标准和研究的筛选
共纳入22项研究,详细的研究筛选过程见图1,其中包括识别和纳入相关研究的详细步骤。使用EndNote删除重复参考文献后,两位作者(KQ和QYW)筛选了已识别研究的标题和摘要,以确定符合纳入标准的研究。随后,对可能符合条件的研究全文进行审查,以确定最终纳入的研究。若两位作者之间存在分歧,由第三位作者(DCX)进行调解并解决,以确定是否符合纳入条件。研究选择遵循PICOS标准,具体标准如下:(i)人群:纳入的受试者为18岁及以上、通常不参与规律身体活动的久坐成年人。(ii)干预:实验组接受运动零食(ES)干预。在本综述中,ES的操作性定义为短时、结构化且省时的运动片段或运动课次,作为长时间持续运动的替代形式。符合条件的干预包括每日进行的短时运动,既可以分散在一天中的重复片段,也可以是短时运动课次,目的是提高身体活动水平。(iii)对照:对照组保持原有生活方式或接受非运动干预。若使用拉伸作为对照干预,则其目的在于减少肌肉紧张和改善柔韧性,而非增强心肺适能或其他身体活动相关结局。(iv)结局:主要结局指标包括心肺适能(V?O
2peak、VO
2max)、身体成分(体脂、肌肉量)、力量和代谢健康(血糖、胰岛素、甘油三酯)。(v)研究设计:纳入的研究为对照试验,包括随机对照试验(RCTs)和非随机对照试验(n-RCTs)。
图1 PRISMA纳入和排除研究流程图。CNKI,中国知网。
2.3 数据提取
本研究的数据提取遵循Cochrane协作网手册指南。在获得最终数据集后,两名研究人员(KQ和QW)独立提取纳入研究的数据并输入电子表格。该电子表格在部分研究样本中进行了预测试,以确保数据提取的清晰性和一致性。任何分歧均通过与第三名研究人员(DX)协商解决。提取的数据包括:(i)研究详情,如第一作者、发表年份和国家。(ii)人口学信息,包括受试者人数、年龄和性别。(iii)受试者特征,均为久坐或不活跃个体。(iv)干预特征,包括干预周期、每日干预次数和干预频率。(v)结局指标、评估方法和主要结果。此外,使用均值变化和标准差(SD)或均值差及其对应结局SD生成森林图用于Meta分析。若原始研究未报告相关数据,研究人员会尝试联系作者获取补充信息,或使用WebPlot Digitizer 4.41版本从已发表的图表中提取数值。此外,本研究均值变化的标准差(SD)按以下公式计算:SD
change=√(SD
pre2+SD
post2?(2×r×SD
pre×SD
post)),其中SD
change表示均值变化的标准差,SD
pre为干预前标准差,SD
post为干预后标准差,r为相关系数。由于很少有研究报告前后比较的相关系数r,根据Cochrane手册建议,r通常假定为0.50。
2.4 偏倚风险评估
对于纳入的RCT,使用Cochrane偏倚风险2(RoB 2)工具进行评估,研究被分为“低风险”、“存在一定问题”或“高风险”偏倚。评估涵盖五个领域:随机化过程引起的偏倚、偏离预期干预措施引起的偏倚、缺失结局数据引起的偏倚、结局测量中的偏倚和报告结果选择中的偏倚。对于纳入的n-RCT,使用非随机干预研究偏倚风险(ROBINS-I)工具进行评估,研究被分为“低风险”、“中等风险”、“严重风险”或“极严重风险”。每项纳入研究由两名研究人员(KQ和QW)共同评估,任何领域的分歧尽可能通过讨论解决;若无法达成共识,则咨询第三名研究人员(DX)以达成共识。
2.5 证据确定性
本研究使用GRADE框架评估每个结局指标的证据确定性。根据GRADE标准,证据确定性分为四个等级:高、中、低和极低。证据确定性评估考虑研究设计、偏倚风险、结果一致性、样本量、缺失数据和发表偏倚等因素。在证据分级中,高质量证据表示研究设计严谨、结果一致、结论可靠;中等质量证据表示研究存在一定局限性,但结果仍可信;低质量证据表示存在偏倚或异质性,结论不确定性较大;极低质量证据表示存在严重方法学缺陷,结论不可靠。通过应用GRADE框架,研究人员对所有结局的证据确定性进行了严格评估,为最终结论提供更强有力的支持。
2.6 统计分析
本研究的统计分析使用R v 4.4.2软件进行。对于连续结局指标,使用Hedges' g及其95%置信区间(CI)作为效应量指标进行合并分析。鉴于纳入研究之间潜在的临床和方法学差异,Meta分析优先采用随机效应模型,以获得更保守且可外推的合并效应量。研究间异质性使用Cochran's Q检验和I2统计量评估,I2值用于量化异质性程度。当I2≤50%时,认为异质性较低;当I2>50%时,认为存在中至高异质性。此外,为探索异质性来源和潜在调节因素,本研究采用亚组分析和Meta回归,纳入分类变量和连续变量。通常建议Meta回归分析至少纳入10项研究。为进一步探索异质性的潜在来源,通过逐一排除每项研究(leave-one-out法)进行敏感性分析,以评估单项研究对总体合并结果和研究间异质性的影响,从而检验结果的稳健性。当Meta分析纳入至少10项研究时,使用漏斗图进行发表偏倚的可视化评估,并使用Egger线性回归检验考察漏斗图不对称性。所有统计检验均为双尾,显著性水平设为p < 0.05。
此外,当一项出版物提供了多个符合条件实验组或独立比较的数据时,每个独立比较分别纳入Meta分析,而该出版物在正文中仅引用一次。
3 结果
3.1 研究筛选
本研究使用PRISMA流程图记录研究筛选过程(图1)。最初,从四个英文数据库和一个中文数据库中筛选出9,981篇文章,去除2,611篇重复文章后,剩余7,370篇文章。随后,在筛选标题和摘要后,进一步评估了101篇全文文章,排除80篇记录,原因如下:(i)与主题相关性低(n = 29);(ii)非对照试验(n = 12);(iii)实验组干预不属于运动零食(n = 17);(iv)受试者非久坐或不活跃人群(n = 6);(v)无相关结局指标(n = 7);(vi)文章为综述(n = 9)。从其他来源纳入1项研究。最终,22项研究符合Meta分析的纳入标准。
3.2 纳入研究的特征
本研究纳入22项研究,受试者均为久坐和不活跃个体,共994名受试者。干预周期差异显著,从1天到12周不等,这可能影响结果的可变性。此外,各研究的ES类型各异:8项研究使用爬楼梯(22, 39, 44, 45, 47, 48, 53, 56),2项研究使用力量训练(41),2项研究使用冲刺训练(43, 57),2项研究使用快走(42, 50),4项研究使用不同强度的间歇训练(45, 47, 51, 52),1项研究使用传统运动计划(40),1项研究使用基于生活方式的运动零食(54),2项研究未明确运动零食类型(18, 55)。
在22项研究中,5项来自中国(39, 49, 52, 54, 55),8项来自英国(18, 40, 44, 46–48, 56, 57),3项来自加拿大(22, 24, 43),3项来自德国(41, 42, 45),韩国(53)、法国(51)和哥斯达黎加(50)各1项。在实验设计方面,18项研究为随机对照试验(RCT)(22, 24, 39, 40, 42, 44–52, 54–57),4项研究为非随机对照试验(N-RCT)(18, 41, 43, 53)。
3.3 主要结果分析
对于每个结局,根据预设的纳入标准和结局数据的可用性,将研究分配到相应合并分析中。因此,八项结局合集中的研究数量和组成存在差异。
3.3.1 ES对心肺适能的影响
关于VO
2max,共有11项研究提供了相关数据(22, 44–47, 49, 54, 56, 57)。初步分析结果显示,与对照组相比,ES组VO
2max显著改善(Hedges' g = 1.24,95% CI: 0.53至1.95,p < 0.001,I2 = 75.0%,τ2 = 1.13)。该结果表明ES干预对改善VO
2max具有显著积极影响。然而,高I2值提示研究间存在相当大的异质性,这可能与研究设计、受试者特征或运动干预实施的具体细节有关。因此,尽管总体结果表明干预效果较强,但解释研究结果时仍需谨慎。
关于VO
2peak,4项研究提供了相关数据(22, 24, 43, 53)。初步分析结果显示,与对照组相比,ES组VO
2peak也表现出显著改善(Hedges' g = 0.63,95% CI: 0.05至1.22,p < 0.05,I2 = 55.0%,τ2 = 0.19)。该结果提示ES干预对VO
2peak具有显著积极影响。然而,I2值为55.0%表示存在中等异质性,尽管总体效应显著,仍应考虑这些异质性因素对结果的潜在影响。由于纳入研究数量有限,建议谨慎解读结果,需进一步研究验证该发现。未来研究应提供更多证据,特别是在样本量和干预设计标准化方面,以提高研究稳健性和结果可靠性。
3.3.2 ES对身体成分的影响
关于肌肉量,5项研究提供了相关数据(18, 41, 52, 53)。初步分析显示,与对照组相比,ES组肌肉量未出现显著改善(Hedges' g = 0.19,95% CI: ?0.21至0.59,p = 0.36,I2 = 56.0%,τ2 = 0.11)。同样,对于体脂,11项研究提供了相关数据(18, 39, 41, 43–45, 50, 52, 53),未观察到显著改善(Hedges' g = 0.47,95% CI: ?0.39至1.33,p = 0.29,I2 = 87.0%,τ2 = 1.94)。该结果表明,尽管ES干预在身体成分方面表现出改善趋势,但当前证据不足以得出确定性结论,因为统计分析未达到显著性。
3.3.3 ES对代谢健康的影响
关于胰岛素,5项研究的数据(24, 43, 47, 55)未显示显著改善。然而,三项研究在甘油三酯方面发现显著改善(Hedges' g = 1.05,95% CI: 0.05至2.06,p < 0.05,I2 = 84.0%,τ2 = 0.65)(44, 45),八项研究在血糖方面发现显著改善(Hedges' g = ?0.83,95% CI: ?1.51至?0.15,p < 0.05,I2 = 78.0%,τ2 = 0.69)(40, 43–45, 47, 55)。具体而言,ES干预在改善甘油三酯和血糖方面表现出相对稳定的积极效应。这些结果表明,尽管胰岛素改善未达到统计学显著性,但ES干预可能对其他代谢健康指标(尤其是甘油三酯和血糖)产生显著积极影响。未来研究可进一步探讨ES对胰岛素的潜在影响,并评估不同人群中的干预效果,以确保结果的广泛适用性。
3.3.4 ES对肌肉力量的影响
关于力量,4项研究提供了相关数据。初步分析结果显示,与对照组相比,ES组力量无显著改善(Hedges' g = 0.34,95% CI: ?0.62至1.31,p = 0.49,I2 = 85.0%,τ2 = 0.84)。该结果可能与纳入研究数量少和研究间异质性大有关。高I2值表明研究间存在显著差异,可能源于研究设计、干预强度或样本特征等因素。因此,尽管未观察到力量方面的显著干预效果,但鉴于研究数量少和异质性大,结果稳健性需谨慎解读。未来研究应进一步增加样本量并标准化干预方法,以更好地验证ES对力量的潜在影响。
总体而言,现有证据表明ES在改善心肺适能(VO
2max和VO
2peak)及代谢健康(甘油三酯和血糖)方面表现出相对稳定的积极效应,但对其身体成分和肌肉力量的影响较为有限,且由于高异质性,解读时需谨慎(图2)。考虑到ES强度相对较轻,主要侧重于短时、间歇性运动干预,可能不足以直接改善久坐人群的身体成分和力量等指标。因此,未来研究应进一步探索更可靠的实证研究,提供更多证据以验证运动零食对各种健康结局的影响,尤其是在优化干预设计和标准化方面。
图2 各结局的合并效应量。ES,运动零食;CG,对照组;Hedges' g:合并分析中使用的效应量指标;τ2:研究间方差,量化真实异质性程度;I2:异质性的定量指标;K:合并效应量中包含的效应总数;p值:合并结果的统计学显著性p值;95% CI = 95%置信区间;Q:所有研究共享共同效应量的零假设;显著的Q(p < 0.05)表明存在实质性异质性;PI:在观察到的效应分布下,未来类似研究的真实效应量可能落入的范围。
3.4 亚组分析
研究人员进行了亚组分析,以探讨受试者性别、干预频率、干预周期和年龄对VO
2max的调节效应(图3)(补充表1)。
图3 基于VO
2max的亚组分析。ES:运动零食;CG:对照组;Hedges' g:合并分析中使用的效应量指标;I2:异质性的定量指标;p值:合并结果的统计学显著性p值;95% CI,95%置信区间。
3.5 研究偏倚风险
研究人员使用RoB 2工具和ROBINS-I工具分别评估纳入的随机对照试验(RCTs)和非随机对照试验(N-RCTs)的偏倚风险,具体结果如图4所示。评估结果表明,在18项纳入的RCT研究中,随机化过程、结局测量和选择性报告方面存在偏倚问题,部分研究显示高偏倚风险。在纳入的N-RCT研究中,约50%的研究显示高偏倚风险,25%显示因混杂因素导致的偏倚问题。总体而言,RCT和N-RCT研究在多个维度均表现出一定程度的偏倚风险,包括一些较严重的偏倚风险。建议在后续分析中结合漏斗图和Egger检验进行进一步解读,以更好地评估研究的稳健性并明确潜在偏倚来源。该分析为后续结果的解释提供了必要基础,并提醒研究人员对研究结果保持谨慎态度。
图4 纳入研究的偏倚风险。
3.6 敏感性分析
在本研究中,研究人员通过系统排除每项研究(补充表2),对改善指标(VO
2max、VO
2peak、甘油三酯和血糖)的合并效应进行了敏感性分析。对于VO
2max,依次排除每项研究后发现,排除单项研究对总体效应估计影响极小,表明Meta分析具有较高的一致性和可靠性。对于VO
2peak,当排除除Babir等人之外的任何研究时,结果均未显示显著差异,提示该研究对总体效应估计具有重要影响。对于甘油三酯,排除除Reljic等人(45)之外的任何单项研究均未能维持显著性,表明该研究在结果中起突出作用。对于血糖,排除Michael等人的研究可能导致结果不再显著,进一步强调该研究对总体效应的潜在影响。
针对这些问题,研究人员认为可能与小样本量有关。尽管初步结果表明ES在改善这些指标方面具有一定作用,但数据变异性较大,因此应谨慎解读这些结果。建议未来研究增加样本量、延长随访期,以进一步验证该效应并提高研究结果的稳定性和普适性。
3.7 证据确定性
根据GRADE证据分级体系,本研究中不同结局指标的证据确定性存在差异。在以下指标中,体脂和胰岛素的证据确定性被评为“极低”。体脂证据确定性低的主要原因是置信区间宽、研究间异质性高,以及存在明显的不精确性和不一致性问题。胰岛素证据质量低是由于样本量小、置信区间宽和研究间异质性显著,导致不精确性和不一致性问题。相比之下,VO
2peak、肌肉量、甘油三酯、血糖和力量的证据质量被评为“低”。这些指标证据强度下降的主要原因是研究间异质性高和样本量小。值得注意的是,VO
2max的证据确定性被评为“中等”,降级唯一原因是部分研究的偏倚风险。总体而言,尽管基于运动零食的干预在VO
2max、VO
2peak、甘油三酯和血糖方面显示出相对稳定且积极的效应,但其他结局指标的证据强度相对较弱,因此对这些结果的解释需更加谨慎。每个结局指标的GRADE评价过程和具体降级原因详见补充表3。
3.8 发表偏倚
在本研究中,研究人员还评估了发表偏倚,以确定选择性发表对研究结果的潜在影响。尽管只有VO
2max和体脂指标满足至少纳入10项研究的要求,但研究人员仍对所有指标进行了发表偏倚评估,以确保研究的全面性。详细结果如图5所示。此外,对于VO
2max,研究人员发现存在一定的偏倚风险。为解决该问题,采用漏斗图剪补法进行偏倚校正,详细补充结果见补充表4。剪补法的应用有助于评估和减轻发表偏倚对效应估计的影响,从而提高结果的可靠性。通过这些措施,旨在确保研究结果的稳定性,并为相关领域的未来研究提供更准确的参考。
图5 各结局发表偏倚检测的漏斗图。
3.9 Meta回归
Meta回归分析未发现年龄、干预周期或干预频率对干预结局有显著调节效应(图6)。具体而言,年龄、干预周期和干预频率与干预结局之间的关系在回归分析中未显示统计学显著性(p值 > 0.05)(补充表5)。因此,这些变量未能有效预测干预结局的变化。由于性别是分类变量(非连续变量),研究人员未对其进行回归分析。性别的影响通常通过亚组分析或其他适用于分类变量的统计方法进行评估。因此,性别对干预结局的潜在影响需在未来的研究中进一步探索,特别是在大样本和多变量控制的条件下。
图6 ES对VO
2max的Meta回归分析。
4 讨论
目前,关于ES对久坐人群影响的实证证据仍然有限,尤其是针对ES对这些人群综合效应的系统综述。本综述是首个探讨ES对久坐人群心肺适能、身体成分、代谢健康和肌肉力量影响的系统综述。研究不仅纳入久坐个体,还涉及身体活动不足的个体,重点关注ES对这些群体上述指标的影响。研究发发现,ES显著改善了久坐人群的心肺适能(包括VO
2max和VO
2peak)和代谢健康(包括甘油三酯和血糖)。尽管总体结果显示较强的干预效应,但解读时需谨慎,尤其是对于VO
2max指标。纳入的研究存在一定发表偏倚,可能影响结果的稳健性。为进一步研究这些影响因素,研究人员对VO
2max进行了亚组分析。在按性别、干预频率、干预周期和年龄分层的亚组中,ES似乎改善了久坐人群的VO
2max。然而,多个亚组内仍存在实质性异质性,混合性别亚组的I2值为82%,<5次/周亚组为86%,≤8周亚组为81%,≤44岁亚组为80%。同时,亚组之间未观察到统计学显著差异(亚组差异P > 0.05),提示所检验的亚组特征未能显著解释观察到的异质性。因此,尽管亚组分析提示ES对VO
2max可能存在有益效应,但实质性残余异质性和潜在发表偏倚要求谨慎解读该结果。
4.1 ES对久坐人群心肺适能的影响
Meta分析结果表明,ES干预可显著改善久坐人群的心肺适能,初步分析中VO
2max和VO
2peak均有显著改善。VO
2max被视为衡量心肺功能的金标准(58),反映了心脏和肺部对运动负荷的适应能力,从而增强久坐人群的整体心血管健康。VO
2max的改善主要通过提高心脏泵血效率和氧运输能力实现,有助于改善整体心血管健康并增加运动耐力(59)。ES干预更频繁、更便捷,在激活肺部气体交换功能的同时增强心脏血液循环能力。此外,运动促进线粒体生物合成,改善细胞能量代谢,从而增强机体整体有氧代谢能力(59)。
研究结果与既往相关综述研究一致(60),表明ES干预对改善VO
2max具有积极作用。此外,VO
2peak作为心肺适能的另一重要指标,也表现出与VO
2max类似的改善,进一步证明ES对心肺适能的综合效应。VO
2peak在更频繁的刺激下得到增强,这一现象可能与运动导致的心脏储备功能、肺功能和外周组织氧利用效率整体改善有关(61)。ES增强了机体吸收和运输氧气的能力,促进血氧饱和度增加,从而短期内显著改善VO
2peak。这一发现对久坐人群尤为重要,因为久坐行为已被确立为心血管疾病的独立危险因素,而改善心肺适能是降低这些风险的关键(62, 63)。久坐行为导致心血管系统适应性下降,表现为心输出量和循环效率降低(62)。通过ES干预,久坐人群的心肺适能显著改善,有助于减轻这些不良健康后果。改善心肺功能不仅能增强体力,还能有效降低慢性代谢性疾病的发病率(64)。
然而,VO
2max的结果应谨慎解读,因为Egger检验检测到显著发表偏倚(p < 0.01)。应用剪补法后,VO
2max的校正合并效应从Hedges' g = 1.24(95% CI: 0.53至1.95,p < 0.001)降至Hedges' g = 0.62(95% CI: ?0.59至1.83,p = 0.32),校正后估计不再具有统计学显著性。这一发现提示,观察到的VO
2max效应大小可能受到潜在发表偏倚的影响,因此不应将该表观有益效应视为结论性证据。尽管这些结果并不一定否定ES的潜在获益,但表明当前证据不足以确立ES对VO
2max的稳健效应。
尽管这些改善在总体样本中具有统计学显著性,但值得注意的是,本分析中VO
2max研究存在高异质性,这可能与纳入研究受试者的健康状况和可用的研究证据有限有关。因此,尽管ES干预对心肺适能显示出显著积极效应,但必须谨慎解读这些结果,并在未来研究中进一步探索不同干预变量的影响,以优化干预策略并增强其可推广性。
4.2 ES对久坐人群身体成分的影响
当前Meta分析结果表明,ES干预未显著改善久坐人群的身体成分,特别是体脂和肌肉量。ES干预涉及短时、间歇性运动,可能不足以在短期内改善身体成分。体脂和肌肉量的变化通常需要更长的时间和更高强度的训练(65),而ES干预未能提供足够的强度和连续性来有效促进这些变化。从机制角度来看,体脂减少通常需要高能量消耗,通常通过中高强度有氧运动和力量训练相结合来实现(66)。低至中等强度的ES运动可能无法显著增加能量消耗或促进脂肪氧化,尤其是在代谢适应性较弱的久坐人群中。因此,可能需要更长的周期和更高强度的干预。关于肌肉量的改善,尽管ES可能通过增加活动量和频率产生一定作用,但其强度不足以刺激肌肉合成所需的力量训练刺激。肌肉量的显著改善通常依赖于高强度力量训练,而低强度有氧运动对肌肉量改善的效果有限,尤其是在早期阶段(65)。此外,久坐生活方式导致肌肉萎缩和代谢率下降(67)。虽然ES可以提供运动干预,但可能不足以抵消久坐生活方式的负面影响。改善久坐人群的身体成分需要结合力量训练和更全面的运动方案。由于纳入研究的最长干预周期为12周,未来研究可延长干预周期,探讨ES对身体成分的长期影响。
4.3 ES对久坐人群代谢健康的影响
在代谢健康方面,本研究主要评估了三个关键指标:血糖、胰岛素和甘油三酯。结果表明,ES干预显著改善了血糖和甘油三酯,但未显著改善胰岛素水平。这一发现表明,ES干预可以有效改善某些代谢健康指标,特别是与脂肪代谢和血糖控制相关的指标,但其对胰岛素的影响相对较弱。血糖和甘油三酯的改善可能与ES提高代谢率和促进脂肪氧化有关(68)。短时、高频运动可促进葡萄糖摄取和代谢,从而改善血糖控制(69)。此外,ES通过增加运动频率帮助减少脂肪储存,这与甘油三酯水平降低密切相关。研究表明,规律有氧运动可通过调节脂肪酸代谢降低血液中甘油三酯水平,改善血脂谱,从而降低心血管疾病风险(70)。然而,ES对胰岛素水平的改善相对较弱,可能是因为改善胰岛素抵抗通常需要更长周期和更高强度的干预(71)。总之,ES在改善血糖和甘油三酯方面显示出积极效应,但其对胰岛素的影响应谨慎解读。未来研究可考虑增加干预强度和周期,探索ES与其他高强度训练方法结合的可能性,以进一步提高胰岛素敏感性,从而更有效地改善久坐人群的代谢健康。
4.4 ES对久坐人群肌肉力量的影响
本Meta分析结果表明,ES干预未显著改善久坐人群的肌肉力量。尽管ES通过短时、间歇性运动形式增加了身体活动量,但其相对较短的干预时间可能限制了其对肌肉力量改善的效果。既往研究表明,传统抗阻训练,尤其是较高负荷的训练,通常更有效地促进肌肉力量改善,并伴随肌肉形态和神经适应性的增强(72, 73)。相比之下,ES活动的短时、间歇性特点可能无法提供足够且持续的机械刺激,从而难以有效诱导与肌力增长相关的蛋白质合成和结构适应(74)。
4.5 ES在久坐人群中应用的思考
久坐人群包括大学生、办公人员、身体活动不足的老年人以及其他特殊群体。他们往往因缺乏运动兴趣、时间限制或工作方式限制而难以坚持规律运动干预。以办公人员为例,长时间伏案工作常使其难以达到推荐的身体活动水平;同样,医护人员等工作节奏快、任务负担重的专业人士在进行规律体育锻炼方面也面临现实挑战(75)。在这种背景下,ES作为一种短时长、形式灵活的运动,可以在不影响日常工作和生活安排的情况下为这些人群提供可持续的健康益处。例如,医护人员或其他繁忙的专业人士可以选择走楼梯代替乘电梯,以增加每日身体活动量;办公人员可以利用工作休息时间进行简单的自重运动或使用便携式运动设备进行短暂锻炼,从而在繁忙的工作日程中实现适度运动。尽管每次ES的持续时间相对较短,但可以有效帮助久坐人群增加总体身体活动量,并在不明显影响工作效率的前提下促进健康改善。因此,ES干预作为一种低门槛、易实施的运动形式,具有显著的实际应用潜力,尤其是在改善久坐人群整体健康方面。总之,ES的独特优势在于其能很好地融入日常生活场景,尤其是对于那些因工作性质或生活方式限制而难以参与规律或高强度运动的人群。未来研究可进一步探索ES干预的具体形式、适用条件和优化策略,从而为不同人群提供更个性化、可操作的健康促进方案。
4.6 局限性
目前,关于ES干预在久坐人群中应用的研究仍然有限,且干预类型和结局测量存在显著差异,影响了结果的可比性和可解释性。此外,ES的实施标准尚不明确,导致研究中的干预方法和执行标准存在较大差异。在实际应用中,许多久坐人群,尤其是办公人员,可能因长期心理压力和环境限制难以严格遵守严格的ES干预方案,这可能影响干预的效果和可持续性。此外,本研究纳入的大多数结局指标所支持的研究数量有限,未达到进一步亚组分析和漏斗图的要求,可能影响研究结果的稳健性和可推广性。此外,本综述于2026年3月21日在PROSPERO注册,晚于2026年2月5日的文献检索完成时间。尽管综述方案和方法框架在开展综述前已确立,但由于注册和管理流程,PROSPERO注册是在检索后完成的。研究人员承认注册时间滞后是一个局限性,可能降低前瞻性注册对潜在事后方法学变更的保障程度。尽管如此,本研究为ES在久坐人群中的应用提供了初步证据,但仍需在更严格的实验条件下进行验证。未来研究应加强对干预变量的控制,尤其是不同人群和环境条件下ES干预的效果,以更清晰地界定不同类型ES干预对久坐人群的影响,并为制定合适的运动方案提供理论基础。
5 结论
本研究初步整合了ES干预对久坐人群心肺适能和代谢健康某些方面的有效改善,显示出显著的积极效应,尤其是在VO
2peak、甘油三酯和血糖方面,而VO
2max的表观获益在剪补法校正后未能维持。然而,ES干预未显著改善久坐人群的身体成分和肌肉力量。这些发现表明,ES干预