针对特殊人群进行HIIT训练的要点

运动是良药,人们逐渐认识到运动锻炼是改善功能,增加健康寿命的有效途径。积极的生活方式,尤其是定期锻炼的生活方式,能够促进健康,增强日常活动的功能表现。许多疾病进展与身体活动水平的下降相关,这部分是可调节的,受个体控制。例如,增加体育活动水平可能有助于改善高血压和高血脂水平,从而降低患心脏病或中风几率。代谢综合症,例如超重或肥胖、不良的脂质水平、高血压和高静息血糖水平,与整体体育活动不足密切相关。积极规律的身体活动在减轻体重、降低血压以及改善脂质水平和静息血糖水平方面非常有效。另一方面,增加身体活动可显著提高肌肉力量和耐力,提高心血管健康,从而常常与重要的日常活动表现改善相关。例如,参与特定的运动计划可以显著降低中老年人群摔倒的风险。定期进行身体活动还可以提高心理健康。心理健康的改善可能包括情绪总体改善,减轻抑郁和焦虑感。

美国卫生与公众服务部(Department of Health and Human Services)推荐每周至少 150 分钟的适度有氧运动(如快步走、游泳或修剪草坪)或 75 分钟的剧烈有氧运动(如跑步或有氧舞蹈)。如果能够增加到每周进行 300 分钟或更长时间的中等强度有氧运动,会更有利于健康。

然而,更多需要锻炼的人却从不运动,尤其是特殊人群。特殊人群包括在年龄上不同于总体人口的群体(例如青少年和老年人),或涉及到性别的特定情况(例如更年期和怀孕),以及许多患有慢性疾病或残疾的人。由于身体素质和训练经验的差异,人们需要不同的运动设备和场地。特殊人群还需要更加针对性的运动方案,以及专业人士的监督。

高强度间歇训练(HIIT)现已被国际临床运动指南认可为适当且有益的训练形式。高强度间歇训练(HIIT)涉及在间歇期之间交替进行处于或低于最大摄氧量的高强度有氧运动和轻度恢复运动或不运动。与中等强度持续训练 (MICT) 相比,完成几轮较高强度的运动可以产生更大的生理刺激和适应。这对心肺健康(CRF)、血管功能、骨骼肌代谢和其他代谢过程产生更大的益处,这些对于心脏代谢疾病的一级和二级预防非常重要。HIIT 也被证明比中等强度持续运动相比更令人愉快,这可以鼓励人们长期坚持锻炼。

欧洲心血管预防和康复协会 (EACPR)、美国心血管和肺康复协会 (AACVPR) 在 2013 年关于心肺系统有氧运动强度评估和处方的联合立场声明中,将 HIIT 视为 MICT 的适当且有益的辅助手段。然而,在临床人群中进行 HIIT 并没有通用的标准或框架。此外,安全问题仍然是实施 HIIT 作为标准护理的常见障碍。虽然目前尚不清楚实现健康结果最大化的 HIIT 最佳训练量是多少,但改善临床人群心肺系统健康的大多数研究都使用了挪威研究小组开发的高训练量 4 × 4 分钟 HIIT 方案。这种方法还证明了对稳定型冠心病 (CHD) 患者的安全性。高训练量 HIIT 方案被定义为在高强度间隔期间累积花费时间≥15 分钟的方案,所有其他 HIIT 方案被定义为低强度 HIIT。具有长持续时间(例如 1 × 4 分钟)的低训练量 HIIT 方案在改善心肺健康方面已显示出与高训练量HIIT 相当的改善并且优于中等强度持续训练。相反,多次短持续时间的HIIT训练,如每次高强度训练一分钟,间隔一分钟,训练10组的训练计划效果并不优于中等强度持续训练。这表明适当延长高强度训练时间可能取得更佳效果。

在既往的HIIT计划中,多数使用HR max(最大心率)百分比作为运动强度设计的依据。但是,使用 HR max 百分比作为运动强度处方存在一些限制。首先,如果在最大运动测试期间未达到真正的最大心率(例如由于外周疲劳),它可能不是准确的强度测量。其次,对于服用 β受体阻滞剂药物的患者,剂量调整会对 HR max 产生显著影响。在改善心肌梗死 (MI) 后的心功能、心力衰竭 (HF) 管理以及房颤的心率控制中,增加 β 阻滞剂 剂量是常见的做法。此外,β受体阻滞剂的服用时间选择(尽管其效果小于剂量)也可能影响 HR max 。例如,如果最大运动测试是在服用 β 阻滞剂后的早晨(即药物效果最高时)进行的,而训练课程安排在晚上(即当药物效果较少时),最大心率对锻炼的反应可能会有所不同。最后,虽然通过呼吸气体分析进行自愿力竭的心肺运动测试是确定运动强度(例如 HR max 和 目标HR)的黄金标准,但它很难用于临床常规测试。一直以来,最大运动量测试是开始心肺康复之前的重要筛查工具。然而,现在随着更积极的血运重建干预、药物治疗的进步以及患有无并发症心肌梗死的患者的出现,不进行运动测试而转诊至心肺康复的患者不断增加。

这些局限性和最近的研究(SAINTEX-CAD 和 SMARTEX-HF)强调了临床实践中使用其他方法来调整目标心率和训练量的必要性。主观疲劳感知量级(RPE) 是运动强度的主观评估,通常在心肺康复计划中规定为运动强度的主要处方或作为心率监测的辅助手段。由于上述原因,它很有价值,特别是当难以获得可靠或有意义的运动相关 HR 时。 使用 RPE 已被证明是在使用或不使用 β 阻滞剂的心脏代谢患者中指定和监测运动强度的有效方法,特别是在熟悉一段时间。如果患者难以报告准确的 RPE,则由监督练习的人员报告RPE 也可能有用。

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下图描述了一位患有心脏和代谢类人群在进行HIIT训练时的指导框架,鼓励使用参与者和观察者使用 RPE 来验证和调整 HIIT 的心率目标区。参与者和观察者必须接受正确使用 RPE 量表的教育。最高值和最低值应以最大负荷和完全不用力的感觉为基础,描述 RPE 量表使用的原始文章明确指出,这是准确使用 RPE 测量运动强度的要求此外,事实证明,在 HIIT 期间结合使用 RPE 和心率监测比单独使用 RPE 更能促进对运动强度目标的坚持。

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该框架已从挪威 4 × 4 分钟 HIIT 模型(总时间 33-38 分钟) 改编为 30 分钟的训练,并带有较短的热身时间(通常5-10 分钟)和恢复运动(通常 3 分钟)以提高时间效率。然而,对于心脏病患者或服用抗高血压药物的患者,建议将恢复时间延长至 3-5 分钟,以减少运动后低血压反应并对于已知运动诱发心绞痛的患者增加热身期至 10 分钟。 

步骤 1 测量或估计 HR max 。虽然最大运动测试是确定 HR max 和 HR 目标区域的理想方法,但可以利用预测方程(例如 HR max = 211 − (0.64 × 年龄))。 虽然预测方程可以适用于服用 β受体阻断剂的患者(例如 HR max = 164 − (0.7 × 年龄)), 不同患者之间的 HR max 阻断效应差异很大,最好通过运动测试来确定。

步骤 2 计算 85–95%HR max 的 HR 目标区域。第 3 步使用 RPE 验证 HR 目标区。对于此过程,我们建议以与 Borg 6-20 等级的参与者/观察者 RPE 15相对应的训练量开始高强度训练 ,并以 RPE 17-18 结束训练。 患者应表现出呼吸粗重,但仍能用短句说话。他们应该在高强度训练结束时能够停下来,但不要完全筋疲力尽。

✔ 如果患者被迫在 4 分钟前停止训练,则运动强度很可能过大,应在下一个间隔时降低运动强度。

✔ 如果患者难以报告准确的 RPE,则观察者 RPE(使用上述指导)可能会优先于参与者 RPE。

该框架的一个重要部分是在高强度训练时达到心率目标区所需的时间。根据挪威的方法,我们建议患者在前 4 分钟内进行高强度训练,以达到心率目标区。因此,在验证过程中,如果第一组高强度训练结束时RPE <17,则应在第二个间隔开始时增加工作量。对于后续的高强度间隔(即第 2、3 和 4 次),建议在 2 分钟达到目标心率区。因此,如果 2 分钟后 RPE <17,则应增加训练强度。必须强调的是,第一次 HIIT 训练应该用于找到正确的工作量,如果 RPE 不正确,训练量的增加(速度、倾斜度或自行车做功)应该适量调整。如果工作量调整太大,就会增加精疲力尽和无法完成完整方案的风险。

步骤4为确保训练过程中,心率在目标区间。在验证过程中,应记录每个间隔期间的最高心率。如果在验证过程中 HR 保持在 HR 目标区域(在步骤 2 中计算)内,则最大心率估算准确(步骤 4a)。如果心率增加至高于最大心率 (在步骤 1 中计算得出)或保持低于心率目标区域(在步骤 2 中计算得出),则表明最大心率与目标区域不准确。

进入步骤4b。步骤 4b 为重新校准心率目标区。校准方式包括:重复最大训练量测试或根据预测方程估计新的 HR max 。另一种选择是使用对应于 80–90%HRR 的心率储备百分比 (%HRR) 重新计算心率目标区(步骤 2)。虽然 %HRR 主要用于研究环境,但它是另一种量化运动强度的方法,可能更适合静息心率高/低的个人。如果无法确定准确的 HR 目标区,患者可以继续单独使用 RPE,因为这已被证明可以引发与给定 85%HRR 的 HR 目标区的患者类似的 HR 反应,即相当于 HR max 的 90%。

临床考虑因素

在评估患者是否适合参与 HIIT 时,应进行初步评估,以帮助确定参与的绝对禁忌症。建议使用运动筛查工具来识别参与 HIIT 的风险因素并最大程度地降低不良事件的风险。 由于 HIIT 导致接近最大运动强度,绝对禁忌症已根据美国心脏协会关于运动测试的科学声明进行了改编,并增加了心肌梗死、冠状动脉搭桥手术、和经皮冠状动脉介入治疗。

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参考文献

Taylor J L, Holland D J, Spathis J G, et al. Guidelines for the delivery and monitoring of high intensity interval training in clinical populations[J]. Progress in cardiovascular diseases, 2019, 62(2): 140-146.


文献链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0033062019300313


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