体力活动(Physical activity,PA)是指人体骨骼肌运动引起的能量消耗行为｡体力活动不足已成为21世纪重大的公共健康问题之一｡在我国,仅有31.1%的人被认为体力活动不足｡体力活动不足可能会引发肥胖､肌肉功能减退及心肺适能下降等健康问题,而这些均是多种慢性疾病的潜在诱因｡世界卫生组织2020年体力活动指南建议成年人每周至少完成75min高强度或150min中等强度有氧运动,并辅以2次及以上肌肉强化训练｡ 尽管规律运动对身体的积极影响已得到广泛认可,但由于时间限制､基础疾病的制约及体育设施的使用受限等因素,多数人仍难以达到上述标准｡

“运动零食”(Exercise Snacks,ES)是指在一天中分散所进行的较高强度的短时间体力活动,既可能是有氧运动,也可能是力量训练,或者是两者的组合｡另外,ES 不需要专门留出时间或是准备运动器械,直接能在日常生活中执行,如办公室､家庭及学校等｡ 因此,ES对于无法或不愿参加长时间体力活动的人群来说,可能是一种具有吸引力且可行的替代策略｡ 近年来,相关研究主要聚焦于ES对心血管健康､胰岛素敏感性及肌肉力量的影响,并作为一种新型运动策略在改善久坐人群健康效益方面存在较大潜力｡ 本文旨在梳理相关研究的主要发现,强调ES作为一种省时､高效且安全的运动形式,可以有效提升久坐人群的健康水平｡

“运动零食”一词由 Howard Hartley于2007年提出,但直到2014年才首次使用｡这一新概念重新审视了“每周累计150min身体活动”的传统建议,转而提倡在一天的不同时间进行高频率､短时间的运动干预,如1min爬楼梯或20s冲刺跑等｡ 最新研究证实,无论持续时间长短,体力活动都会对机体健康产生积极影响,而且在总活动时间相同的情况下,持续性与间歇性的运动模式在心血管和其他健康结果方面无显著差异｡ 这一概念与世界卫生组织最新修订的久坐行为指南建议一致———新指南取消了之前关于成人单次运动需持续10min以上的限制性要求｡ 对于那些难以进行长时间规律锻炼或期望将运动融入日常生活的人群而言,ES为其提供了切实可行的解决方案｡

根据运动强度的不同,ES可分为2种主要形式:高强度间歇运动和中等强度间歇运动｡ 高强度间歇运动主要以爆发性活动为代表,如楼梯攀爬､短距离冲刺等,每日实施3~8次,每次不超过1min｡这种运动适用于成年人,尤其是对肥胖及糖尿病患者的健康促进具有显著效果｡ 而中等强度间歇运动则更适合老年群体,主要表现为每日2次､每次10min的间歇性抗阻训练,旨在提升骨骼肌质量与力量｡现有研究表明,高强度间歇ES的强度通常为最大心率的76%~90%,受试者感知用力程度评分(RPE)水平从“较难”至“非常困难”不等｡

2.1 “运动零食”对久坐人群健康效益的急性影响

2.1.1 “运动零食”对久坐人群能量代谢的影响

研究表明,成年人每日55%~60%的清醒时间处于久坐状态,这种状态是心血管疾病和代谢综合征等疾病的独立危险因素｡ 其生理机制与代谢异常有关,具体表现为降低葡萄糖清除所需的胰岛素需求｡ 研究表明,久坐后进行体力活动可有效降低餐后血糖､胰岛素及甘油三酯(TG)水平｡每小时进行4s的高强度冲刺训练能显著降低次日血浆TG浓度并增强脂肪氧化,提示ES可能改善久坐人群的代谢状态｡

研究显示,受试者通过放弃久坐不动的生活方式,每天步行8500步或每小时进行短时间高强度运动,能有效改善脂代谢指标｡ 与此相反,保持每天2000~4000步基本活动量并定期1h跑步的对照组结果显示,次日餐后甘油三酯(TG)水平没有显著下降,脂肪氧化效率也没有显著提高｡Wolfe等人在一项随机对照试验中证实了上述结果｡与8h久坐的对照组相比,干预组进行每小时5组4s的自行车运动(每组间隔45s恢复期),结果显示,在第2天的高脂膳食测试中,干预组的脂肪氧化率提高了43%,血浆TG浓度显著降低了31%｡值得注意的是,尽管每小时总运动时间仅为20s,但加上所需的间歇恢复期,实际每小时运动干预总时间为5min｡后续研究也证实,每小时爬楼梯2min可显著降低餐后游离脂肪酸(FFA)浓度｡

体力活动不足会导致机体代谢稳态失衡,通常表现为餐后血糖调节功能障碍及胰岛素分泌动力学异常｡研究表明,上述代谢指标的病理性波动在2型糖尿病及其并发症的病理进程中起着关键作用｡久坐行为中断策略的实施与心血管风险的降低呈显著负相关｡ 研究显示,短时中等强度至剧烈运动可有效调节餐后血糖动态平衡及胰岛素分泌节律;每30min低强度步行(约2min)中断久坐行为的干预方案已被证明可显著改善餐后血糖稳态并优化胰岛素敏感性,是肥胖和胰岛素抵抗人群进行代谢管理的可行策略｡在2型糖尿病患者中,高强度间歇训练(HIIT)在2型糖尿病患者的血糖控制方面显示出独特的代谢调节作用｡ES与HIIT在运动强度上的相似性引起了学术界对其代谢干预价值的关注｡Francois等人在一项随机对照交叉试验中发现,受试者在饭前进行6组1min高强度坡度的步行(运动强度达峰值心率90%),能显著降低早餐及晚餐后3h内的血糖曲线下面积(AUC),并证明这种代谢益处可持续 24h｡这些结果表明,ES可能通过改善餐后血糖漂移现象,降低胰岛素抵抗人群患糖尿病的风险｡

2.1.2 “运动零食”对久坐人群血管功能的影响

长期久坐的生活方式不仅会导致代谢紊乱,还会减少腿部血流和剪切应力,这些都是导致内皮功能障碍和心血管疾病的因素｡ 久坐行为对血管功能的负面影响可以在久坐之前､期间或之后进行锻炼来减少｡ 而ES可以打破久坐状态,有效拮抗血管功能障碍｡Caldwell等人发现,10名健康男性受试者在长达8.5h久坐中,每小时以14~20s快速上下3层楼的运动干预,能显著改善股动脉血流动力学指标｡ 实验结果显示,运动干预组的股动脉血流量及血管传导率增加了约32%,剪切率增加了15%,但血流介导的血管扩张功能(Flow-mediated dilation,FMD)无显著变化｡ 虽然目前没有研究能直接证实这种方案对血管功能的调节效应,但Cho等最近的一项研究表明,健康成年人在餐后4h久坐期间每小时进行5min高强度爬楼梯运动,可显著提升腘动脉血流量与剪切率｡ 值得注意的是,Cho等不仅通过单次长时间运动改善了血流参数,还抵消了长时间久坐导致的FMD减少,这表明长时间的急性运动刺激对优化血管功能测量可能是有效的｡尽管现有证据支持ES能促进血管健康,但对血管内皮功能的具体影响还需进一步研究验证｡

2.2 “运动零食”对久坐人群健康效益的慢性影响

2.2.1 “运动零食”对久坐人群有氧运动能力的影响

心肺适能(Cardiorespiratory Fitness,CRF)是评估人最大有氧代谢能力的重要指标,反映了剧烈运动时氧气摄取､运输及利用的整体效率,通常被量化为最大摄氧量(V̇O_2max )或峰值摄氧量(V̇O_2peak )｡ 研究表明,CRF与心血管疾病死亡率呈显著负相关,其预测能力高于吸烟和2型糖尿病等传统风险因素的正相关性｡最近的研究表明,有组织的运动或定期体力活动能有效提升CRF,人们越来越关注针对久坐人群的ES对改善CRF的潜力｡ 尽管相关研究仍处于探索阶段,但有证据表明此类运动可作为一种辅助策略,改善久坐成年人的心血管健康｡

在一项随机对照试验中,Jenkins等首次使用ES来监测久坐人群CRF的变化｡ 在这项研究中,久坐不动的人被随机分为对照组(保持以前的活动水平)和实验组(实施ES计划)｡实验组每天进行3次ES干预(间隔1~4h),每次运动前做10次开合跳10次深蹲及10次侧弓步的热身动作,然后进行1min的低强度步行和最高达60层爬楼梯训练｡经6周干预后,实验组V̇O_2peak提高了5%,峰值功率输出(peak power output)增加了12%｡另一项研究证实了这些结果,研究显示,对12名久坐受试者进行6w的干预(每日3组20s全力冲刺骑行,组间间隔1~4h)后,他们的V̇O_2peak提高了4%,峰值功率输出增加了15瓦｡ 另外,与传统冲刺间歇训练(Sprint Interval Training,SIT)相比,ES对CRF的改善效果无显著差异,这表明全天多次的分散运动可能会产生持续的效果｡多项研究表明运动强度与CRF改善之间存在密切关系｡ 相较于中强度体力活动,高强度的运动可能会通过更强的血管功能刺激机制提升运动人群CRF｡上述2项研究中ES方案均符合高强度运动的标准(约最大心率的85%),SIT组与ES组的CRF指标改善程度没有显著差异,说明高强度运动可能是ES改善心肺功能的重要机制｡

总之,现有证据表明高强度的ES方案是改善低体力活动人群心肺适能及运动表现的有效策略｡ 尽管这种模式在运动时长和频率方面与当前的体力活动指南存在差异,但在每周锻炼计划中加入ES的累积健康益处可显著改善整体健康｡

2.2.2 “运动零食”对久坐人群肌肉力量的影响

有规律的体育锻炼能有效保持骨骼肌质量,但长期久坐行为与骨骼肌质量下降密切相关,当每天累计坐的时间大于6h时,这种负相关尤为明显｡ 尽管有规律的体育锻炼可以提高肌肉质量,但久坐人群往往由于缺乏时间和运动基础薄弱而难以进行锻炼,这突出表明迫切需要制定适合久坐人群的改善肌肉功能的策略｡

现有证据表明,与传统训练方法相比,高容量､低负荷的运动模式,尤其是那些不需要使用锻炼器械的锻炼模式,可以提高年轻人的力量和功能表现｡在一项针对24名久坐妇女的前瞻性研究中,参与者被独立分配到干预组或对照组｡干预组每周每天进行10min的ES运动,为期12w,而对照组则保持以前的体育锻炼计划｡结果显示,干预组的肌肉质量明显提高[(+0.42±0.54)kg],明显优于对照组[(-0.16±0.51)kg](P=0.01,斜率η2=0.24)｡抗阻ES方案可通过低耗时的干预措施,提高久坐女性的RT参与度并改善肌肉质量｡在另一项研究中,一项对照实验调查了ES干预对老年人群的影响｡ 该研究要求受试者每天早晚各完成5组抗阻型运动零食(每组1min,组间间隔1min),具体方案包括1min坐立测试､交替坐姿伸膝､交替站姿屈膝､原地踏步及站姿提踵等动作｡ 结果显示,经过4周的干预,训练组1min坐立测试成绩提高了31%,下肢最大抬举力量增加了6%,大腿肌肉横截面积增加了2%,这表明抗阻ES可有效增强老年人下肢肌力并促进肌肉肥大｡ 值得注意的是,相较于传统抗阻训练,这类训练强度较低,但并不影响其提高肌肉质量的效果｡尽管相关机制尚未完全明了,但高频率､短时间的ES能显著提高久坐人群运动的可行性,并为其安全参与体力活动提供保障｡

传统的运动干预方案以长时间的有氧运动和有组织的抗阻训练为基础,但对于健康风险人群或时间有限的人群来说,这些方案往往面临可行性问题｡研究显示,约有50%的参与者在开始运动计划后的6个月内退出,这主要是由于一系列因素造成的,包括缺乏时间､内在动力和获得运动器材的机会有限,而“缺乏时间”被广泛认为是限制参与的一个关键因素｡在这种情况下,高强度间歇训练(High-Intensity Interval Training,HIIT)因其时间效率及心血管健康改善优势(优于传统有氧运动),成为一种可行的替代方案｡ 然而,应当注意的是,HIIT的实施依赖特定时间段和专门的锻炼设备,而且标准方案要求较高的运动强度,如果强度不够,可能会影响干预的效果｡

相较于HIIT,ES采用的是一种整合单项运动的策略,通过在一天中积累多次短时间的体育锻炼(通常不使用器械)来减少久坐行为并增加整体体力活动,是一种可行的解决方案｡在一项对60~89岁患有慢性病的成年人进行的为期12周的研究中,由于时间的灵活性,ES方案(每日2~4次,单次≤10min)显著提高了受试者参与的积极性,受试者报告称肌肉力量､灵活性和平衡能力得到改善,并进一步报告称运动量增加｡这一模式将传统的训练策略分解为微观单元,将运动自然融入日常生活,有效解决了传统干预措施受时间和资源双重限制所带来的依从性难题｡

ES是一种促进久坐人群健康的新模式｡该模式采用间歇交替的单项运动来实现各种急性和慢性健康效果｡急性效应表现为改善久坐人群的代谢状态和血管功能,而慢性适应则表现为改善不运动者的心肺适能和肌肉功能｡与传统锻炼方法相比,ES可以有效减少久坐行为,增加整体活动量｡然而,ES领域仍然缺乏对运动持续时间和强度的标准化定义,也缺乏对可能机制的研究｡未来的研究应致力于建立基于运动强度的标准化定义方案,并研究其机制,为准确的运动建议提供理论依据｡

参考文献：略

作者：张静 李海伟

单位：山西师范大学体育学院

来源：群众体育