嗨，大家好。与传统运动形式相比，“运动零食”是一种可行、高效且方便的策略，可改善久坐人群的心血管适能、代谢能力和肌肉功能。“运动零食”对身体功能和运动能力产生益处的机制可能与其持续时间短、强度高有关，能够快速调动各个器官系统，促进骨骼肌对氧气和葡萄糖的利用，促进肌肉蛋白质合成，并提高肌纤维传导速度。然而，我们必须承认，“运动零食”仍存在一些尚未解决的问题。关于“运动零食”干预的研究主要在实验室或家庭等受控环境中进行。在学校、养老院和工作场所等久坐人群通常聚集的公共环境中，相关数据仍然缺乏。其次，“运动零食”的概念缺乏普遍认可和标准化的定义。鉴于“运动零食”与其他短暂、高强度运动方式的相似性，未来的研究应着重基于时间和强度因素制定标准，以有效区分“运动零食”与其他运动形式。最后，尽管大量研究已证实“运动零食”在提升身体功能和运动能力方面的功效，但目前的研究主要停留在宏观层面。遗憾的是，关于“运动零食”导致身体功能适应性变化的分子机制研究仍然匮乏。这一期小Q就和大家一起学习一篇学术性比较强的文章。
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久坐人群中的“运动零食”与身体健康水平
🎯摘要
缺乏身体活动仍是全球迫切关注的公共卫生问题。长期久坐与心血管疾病、2型糖尿病等非传染性疾病的患病风险增加相关，而任何形式的身体活动都能对健康产生积极影响。然而，流行病学研究表明，人们往往难以达到推荐的身体活动标准，常见障碍包括时间限制、缺乏运动设备和环境因素限制。“运动零食”是一种高效利用时间的方式，有望提高久坐人群的身体活动水平、培养运动习惯，并增强人们对身体活动健康益处的认知。本文综述了有关“运动零食”的现有文献，探讨了其对身体机能和运动能力的影响，并深入分析了潜在的作用机制。研究目的是为“运动零食”作为一种可行策略提供坚实的理论基础，以促进身体活动和改善整体健康，尤其是针对那些无法规律运动的弱势人群。
🎯前言
身体活动对生理和心理都有诸多益处。缺乏运动可能导致多种健康问题，包括肥胖、肌肉无力和心肺适能下降，这些都是多种慢性疾病的诱因。当前的身体活动指南建议，成年人每周至少完成75分钟的高强度有氧运动或150分钟的中等强度有氧运动，同时至少进行两次肌肉强化训练。尽管规律运动对生理适应的积极影响已被广泛认可，但许多人由于时间限制、现有健康状况带来的限制以及运动设施可及性不足等原因，难以达到这些指南要求。
“运动零食”指的是进行多次短暂的运动，每次持续时间不超过1分钟，全天以1-4小时为间隔分布进行。这种方式允许人们将身体活动无缝融入日常生活，无需专门的运动时间或专业设施。“运动零食”可以在日常活动或工作任务中进行，使其易于在办公室、家庭、学校等多种场景中实施。重要的是，它们有助于逆转长期久坐带来的部分危害，例如减轻长时间坐着相关的健康风险。
近年来，关于“运动零食”的研究主要集中在其对心血管健康、胰岛素敏感性和肌肉力量的影响，同时也强调了其作为一种新型运动策略在改善久坐人群体能方面的潜在价值。本文旨在综述这些研究的主要发现，着重说明“运动零食”是一种高效、有效且安全的运动形式，能够提升久坐人群的体能。
🎯运动零食概述
“运动零食”这一术语于2007年由霍华德・哈特利首次提出，但直到2014年弗朗索瓦等人对其进行更详细的研究后，才受到广泛关注。“运动零食”是运动科学领域的一个新兴概念，旨在重新评估传统上强调的每周累计150分钟体育锻炼的模式。相反，“运动零食”注重全天进行频繁但持续时间较短的运动，例如1分钟爬楼梯或20秒冲刺跑。近期研究表明，无论持续时间长短，每次参与身体活动都能对整体身体健康产生积极影响。
此外，这些研究还发现，当身体活动的总时间相同时，长时间连续运动与累计的间歇性运动在心血管健康和其他与健康相关的结果上并无显著差异。值得注意的是，这一概念得到了世界卫生组织关于久坐行为指南建议的支持，该指南取消了此前要求成年人每次进行至少10分钟连续运动的规定。“运动零食”概念的出现，为那些难以抽出较长时间运动或希望将身体活动无缝融入日常生活的人群提供了一种实用且可行的方法。
“运动零食”大致可分为两类：高强度间歇性运动和中等强度间歇性运动。高强度间歇性运动包括爬楼梯、冲刺跑等短暂且高强度的活动，每天安全快速地进行3-8次，每次持续时间不到1分钟。这种方式特别适合成年人，尤其是那些患有肥胖症或糖尿病的人群。另一方面，中等强度间歇性运动更适合老年人，包括每次10分钟、每天进行两次的间歇性抗阻运动，以增加骨骼肌质量和力量。在高强度间歇性“运动零食”中，运动强度约为最大心率的76%-90%，感知用力程度（RPE）平均值为“吃力”或“非常吃力”。然而，关于中等强度间歇性“运动零食”的具体运动强度参数尚未有相关报道。此外，需要认识到这两种运动形式并非固定不变，可根据个人需求和能力灵活调整。
🎯“运动零食” 对体能和运动能力的影响：可能的机制
3.1“运动零食”与能量代谢
3.1.1“运动零食”对能量代谢的影响
长期久坐的特点是能量消耗低，通常约为1.5代谢当量（METs），相当于坐着或躺着时的能量消耗。流行病学研究表明，成年人约55%-60%的时间都在进行久坐行为，这是心血管疾病、代谢综合征等疾病的重要风险因素。例如，长时间久坐会降低葡萄糖清除所需的胰岛素需求量。这些发现强调了需要采取有效干预措施来打破长期久坐的循环，调节能量代谢，从而降低疾病发生风险。
长期久坐后进行身体活动，与餐后血糖、胰岛素和甘油三酯（TG）水平降低相关。每小时进行仅4秒的短暂高强度冲刺干预来打破久坐状态，可显著降低次日的血浆甘油三酯浓度并增强脂肪氧化，这表明“运动零食”可能会影响久坐人群的代谢状况。
当个体每天累计约8000 步，并进行1小时跑步或高强度间歇训练（HIIT）时，次日餐后血浆甘油三酯水平会降低，脂肪氧化会增加，这种现象被称为“运动应答”。相反，每天仅累计2000-4000步并进行1小时跑步的个体，次日不会出现餐后血浆甘油三酯 水平降低或脂肪氧化增加的情况，这种现象被称为“运动抵抗”。因此，长期久坐似乎是1小时跑步后改善脂肪代谢的障碍。值得注意的是，通过步行每天累计8500步，或每小时进行冲刺运动来中断8小时的久坐状态，能够克服这种“运动抵抗”。
沃尔夫等人通过实验独立验证了这一发现，他们设计的实验包括 8小时久坐对照组和每小时进行5次4秒自行车冲刺、持续8小时的冲刺运动组。运动组在次日早晨食用高脂餐后，脂肪氧化率提高了43%，血浆甘油三酯水平降低了31%。值得注意的是，尽管该试验每小时涉及20秒的运动，但实际运动时长约为每小时5分钟，因为每次4秒冲刺后会有45秒的休息时间。后来的一项研究还报道，每小时进行爬楼梯“运动零食”可降低餐后游离脂肪酸浓度。
缺乏身体活动会破坏代谢功能，表现为餐后血糖升高和胰岛素反应异常。同时，这些异常的餐后血糖和胰岛素峰值已被确定为2型糖尿病及其多种并发症发生和发展的关键因素。旨在打破久坐循环的干预措施与心血管事件减少呈正相关。例如，进行短时间的中高强度身体活动可减轻餐后血糖和胰岛素水平的峰值，而每30分钟进行短暂步行以中断长时间久坐，也能降低餐后血糖和胰岛素水平；这些方法对肥胖或胰岛素抵抗人群具有吸引力。
高强度间歇训练（HIIT）在2型糖尿病患者的血糖控制方面也具有益处。高强度间歇训练（HIIT）包括短暂但高强度的运动，能刺激多种生理系统。鉴于“运动零食”与高强度间歇训练（HIIT）的相似性，一些研究探讨了“运动零食”是否也能调节糖尿病患者的血糖浓度。例如，弗朗索瓦等人将9名参与者随机分配到交叉运动干预中，“运动零食”组在餐前进行6次1分钟的上坡行走（以最大心率 90%进行），结果显示，餐前“运动零食”在3小时内降低了早餐后和晚餐后的血糖浓度，且这些益处在运动后可持续长达24小时。这些结果表明，“运动零食”可减轻胰岛素抵抗人群的餐后血糖峰值，可能降低他们患糖尿病的风险。
哈桑等人的一项研究评估了“运动零食”对久坐的1型糖尿病青少年的影响；然而，这种干预并未改变血糖或糖化血红蛋白（HbA1c）水平，尽管每天进行“运动零食”减少了胰岛素需求量，这表明“运动零食”有可能提高胰岛素敏感性。此外，“运动零食”还减少了体脂，尤其是躯干区域的体脂，该区域已知是导致胰岛素抵抗的重要因素。
3.1.2“运动零食”改善能量代谢的可能机制
骨骼肌是人体最大的糖原库，在胰岛素介导的血糖浓度调节中起着重要作用。然而，运动通过复杂的机制增强骨骼肌的胰岛素敏感性（从而改善血糖控制）。近期研究表明，短暂、高强度的运动可显著增加肌肉糖原消耗，并激活骨骼肌胰岛素相关信号通路，从而提高胰岛素敏感性。此外，这种短暂、高强度运动导致的20%-30%的肌肉糖原减少，可能有助于降低血糖水平和胰岛素抵抗。为实现这些效果，参与者必须在整个运动过程中保持高强度状态，这一要求与“运动零食”的原则完全一致。
此外，短时间、高强度运动激活与葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）易位相关的细胞内信号通路，包括丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、AMP激活的蛋白激酶（AMPK）和钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII），这些均有助于急性高强度间歇运动的短暂降糖作用。除了这些分子信号通路外，运动引起的骨骼肌微血管密度增加也有助于葡萄糖转运。
血糖和胰岛素水平的变化通常发生在运动当天或餐后有限时间内，而血脂的变化通常在次日观察到。这种现象与脂蛋白脂肪酶（LPL）活性相关，脂蛋白脂肪酶（LPL）是餐后血浆甘油三酯（TG）降低的主要机制，其活性通常在运动后约8小时达到峰值。实际上，长期久坐会抑制脂蛋白脂肪酶（LPL）活性，而单次剧烈运动通过增加甘油三酯（TG）清除来提高脂蛋白脂肪酶（LPL）活性。此外，极低密度脂蛋白（VLDL）中甘油三酯的水解降低了久坐男性肝脏极低密度脂蛋白-甘油三酯（VLDL-TG）的分泌速率，导致器官内甘油三酯（TG）含量减少。加布里埃尔等人提出，脂蛋白脂肪酶（LPL）活性可能取决于骨骼肌纤维类型，而短时间、高强度身体活动中纤维的快速募集可能是脂蛋白脂肪酶（LPL）表达增加和甘油三酯（TG）清除加快的一个促成因素。
总之，“运动零食”对能量代谢产生影响的潜在机制涉及骨骼肌的适应性变化，这与高强度运动中观察到的肌肉反应密切相关。
3.2“运动零食”与有氧适能
3.2.1“运动零食”对有氧适能的影响
心肺适能（CRF）是指在剧烈身体活动期间，血液中氧气的最大吸收、运输和利用量，是衡量个体有氧适能的指标，通常用最大摄氧量或峰值摄氧量（VO₂peak）来量化。心肺适能（CRF）与心血管疾病死亡率呈强负相关，其相关性超过了吸烟、2型糖尿病等传统风险因素的已知正相关关系。结构化运动训练或规律身体活动可以提高心肺适能（CRF），近期关于“运动零食”对久坐人群心肺适能（CRF）潜在提升作用的研究也证实了这一点。尽管关于这一主题的研究仍相对有限，但这些研究强调了“运动零食”作为改善久坐成年人心血管健康的额外策略的潜力。
詹金斯等人开展的一项开创性研究采用“运动零食”干预，监测久坐人群心肺适能的变化。该研究将久坐参与者分为两组：对照组保持原有活动水平，运动组进行“运动零食”计划。运动组每天进行三次“运动零食”训练，每次间隔1-4小时。运动前，参与者完成由10次开合跳、10次深蹲和10次侧弓步组成的热身运动。热身结束后，参与者进行1分钟低强度步行，然后在一栋三层建筑中尽可能多地爬楼梯（最多60层）。经过6周的干预后，运动组的峰值摄氧量（VO₂peak）提高了5%，峰值功率输出提高了12%。另一项研究支持了这些发现，该研究中12名久坐受试者在6周内，每天进行3组20秒的全力冲刺骑行，间隔1-4小时，其峰值摄氧量（VO₂peak）提高了4%，峰值功率输出提高了15瓦。值得注意的是，传统冲刺间歇训练（SIT）所带来的益处与“运动零食”组并无差异，这表明全天多次分散进行的运动可能同样有效。多项研究表明，运动强度可能与心肺适能（CRF）密切相关。与中等强度相比，高强度运动方式可能更有效地刺激血管功能，从而提高运动人群的心肺适能（CRF）。上述两项试验均符合高强度“运动零食”的标准（约为最大心率的 85%），且冲刺间歇训练（SIT）组和“运动零食”组在心肺适能（CRF）指标上没有差异。这表明高强度“运动零食”可能是心肺适能（CRF）改善的原因之一。
总之，高强度“运动零食”方案有望提高不常运动的成年人的心肺适能（CRF）和运动能力。尽管它们可能不完全符合既定的身体活动指南，但将“运动零食”纳入每周运动计划所带来的累积益处有助于改善整体健康。
3.2.2“运动零食”增强有氧适能的可能机制
短期高强度运动后峰值摄氧量（VO₂peak）变化的生理机制尚不清楚，可能与运动干预的性质和持续时间有关。成年人每周进行150分钟低强度运动，持续24周，可能不会显著改善心肺适能，而低运动量、高强度运动干预则能提高久坐人群的峰值摄氧量。此外，一些研究表明，冲刺间歇运动对峰值摄氧量的提升可能归因于外周肌肉的氧气摄取能力，其中一部分得益于血流量的增加。
长期久坐（以长时间坐着为特征）通常会导致血管功能障碍和外周血流量减少，而每天进行碎片化爬楼梯运动的人，其股动脉血流速度比久坐人群高32%。血流量的增加与运动强度一致，这表明高强度“运动零食”对峰值摄氧量的改善可能归因于更大的外周血流量，进而促进氧气向骨骼肌的输送。这种现象的机制可能与毛细血管密度和线粒体含量的增加有关。此外，高强度运动后最大摄氧量（VO₂max）的增加很大程度上是由于红细胞体积和每搏输出量的增加。然而，由于研究对象、研究计划以及实验过程中使用的训练方法等因素，很难将运动强度与心血管适应紧密联系起来。
3.3“运动零食”与肌肉力量
3.3.1“运动零食” 对肌肉力量的影响
长期久坐与骨骼肌质量下降相关，当每天总坐着时间超过360分钟时，这种情况尤为明显；然而，规律的身体活动可以增加骨骼肌质量。尽管持续的身体活动能改善肌肉质量，但老年人由于体能较低且存在多种与慢性疾病相关的风险因素，往往面临挑战。这些挑战可能会阻碍他们参与为成年人设计的活动，因此迫切需要确定适合老年人的运动策略，以增强他们的肌肉功能。
越来越多的证据表明，与传统训练方式相比，低剂量运动模式（即高容量、低负荷），特别是在不使用运动设备的情况下，能增强老年人的肌肉力量。这种方式有助于减少老年人参与运动的各种障碍，同时提高运动计划的灵活性和可行性。
一项关于为期4周的抗阻性“运动零食”计划（每天进行一次、两次或三次；依从率为87%）在老年人中适用性的研究，包括平衡测试、坐立测试和30秒坐立测试，结果显示运动组75%的参与者认为该“运动零食”方案可接受，表明其在老年人中具有可行性。然而，经过4周的“运动零食”计划后，老年人的身体功能没有显著变化，这表明需要进一步研究使用抗阻性“运动零食”改善老年人身体功能的最佳条件。
相比之下，另一项研究调查了老年人在早晚进行5组1分钟运动干预（每组运动间隔1分钟）的“运动零食”效果。“运动零食”包括1分钟坐立测试、交替腿坐姿伸膝、交替腿站立屈膝、原地踏步和站立提踵。运动组在1分钟坐立测试中改善了31%，最大抬腿力量增加了6%，大腿肌肉横截面积增加了2%，这表明每天进行两次、持续4周的抗阻性“运动零食”可以增强老年人的腿部肌肉力量并增加肌肉尺寸。此外，受试者运动前后的感知用力程度（RPE）值没有显著变化，表明与传统抗阻运动相比，抗阻性“运动零食”强度更低，但这并不影响其改善肌肉质量的效果。虽然这些变化的潜在机制尚不清楚，但显然，高频次、短时间的“运动零食”可以提高老年人运动的可行性，并确保他们安全参与身体活动。
3.3.2“运动零食” 增强肌肉力量的可能机制
抗阻运动被视为促进肌肉质量和力量的“黄金标准”。它涉及对抗外部阻力的重复性收缩，增加肌纤维卫星细胞数量和肌原纤维蛋白的合成，进而导致肌纤维横截面积增大和肌肉力量增强。然而，抗阻性“运动零食”模式导致肌肉肥大和力量增加的具体机制尚不清楚。一些研究表明，短时间、高强度运动在神经肌肉特征上与传统有氧运动不同，因为短时间、高强度运动能更有效地提高肌纤维传导速度。此外，随着运动强度的增加，II型肌纤维的激活增强，导致更明显的肌纤维肥大。然而，必须指出的是，尽管短暂的高强度运动对刺激肌肉生长非常重要，但关于此类活动的频率仍缺乏了解和研究。这种知识缺口可能导致在评估抗阻运动总量时存在潜在的“阈值”问题。因此，在抗阻运动中，对每个骨骼肌进行过多的重复次数和组数，从而增加运动总量，可能不会给身体带来额外益处。在这种情况下，以高频次、低容量为特征的“运动零食”，可能是传统抗阻运动的有效替代方案，以刺激身体的生理适应。因此，抗阻性“运动零食”对肌肉质量的改善可能得益于这种训练方式的特点，即其较高的频率和训练总量对身体的累积效应。
众所周知，作为对抗阻运动的反应，骨骼肌蛋白质合成显著增加，这种反应可以持续很长时间，可能长达运动后24小时。随后，蛋白质合成的幅度开始下降。当前的身体活动指南建议成年人每周至少进行两次抗阻运动。然而，由于每周两次运动之间的间隔较长，有人假设更频繁地重复抗阻运动可能会导致骨骼肌中净蛋白质积累的时间更长。通常每天进行一次或两次的抗阻性“运动零食”，可能有助于维持这种肌肉蛋白质的增加。尽管增加运动频率可能会增强骨骼肌蛋白质合成，但由于身体的适应性，可能需要进一步增加频率以实现更大的肌肉生长。这一假设是否适用于老年人，还需要进一步研究。
需要进一步研究探讨“运动零食”对肌肉形态和功能的影响，特别是在久坐成年人群体中。与其他形式的短时间、高强度运动类似，尽管“运动零食”持续时间较短，但它可能涉及激活与肌肉氧化重塑相关的经典细胞内信号通路（如AMPK）和转录调节因子（如过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α），其他短时间、高强度运动也是如此。
🎯“运动零食”与传统运动的比较
传统运动干预通常包括持续的有氧训练和抗阻训练，这对于面临健康问题或时间限制的个人来说往往不切实际。由于时间限制、动机水平和运动设备可及性等原因，约50%的人倾向于在六个月内放弃运动计划。然而，“缺乏时间”一直是导致运动参与度和运动量降低的主要原因。
高强度间歇训练（HIIT）是一种方便有效的替代运动方式，已被证明能增强心血管健康，带来的健康益处超过传统有氧运动。但需要认识到，高强度间歇训练（HIIT）需要特定的空闲时间和专业运动设施，且坚持标准的高强度间歇训练（HIIT）方案可能具有挑战性，运动强度不足可能会影响其效果。因此，“运动零食”与高强度间歇训练（HIIT）的一个关键区别在于，“运动零食”可以在全天更重复或更频繁地进行，且无需任何设备。
相比之下，“运动零食”涉及更短、更频繁的身体活动，分散在全天进行。这种方式为增加整体身体活动同时减少久坐行为提供了一种实用策略。为了评估“运动零食”方案的可行性，一项为期12周、涉及15名60-89岁老年人（均患有至少一种慢性疾病）的研究报告称，“运动零食”的灵活性（每天进行2-4次短暂的身体活动，每次持续不超过10分钟）是一个显著特点，由于其时间投入可控，可无缝融入他们的日常生活。此外，参与者报告说，他们在力量、灵活性和平衡方面有所提升，这成为他们持续参与“运动零食”计划的动力。
原创译者：Zmn论运动与健康科学