想要开启医学科研的旅程，设计临床试验可谓是研究员们迈出的关键一步。临床研究试验设计包括三大要素：处理因素（影响试验结果的试验条件）、研究对象；研究效应（观察指标）。
在临床研究试验设计中，除了以上三个因素，还要注意遵循试验设计三大原则：对照与均衡原则、随机原则、重复原则；并且，在临床研究试验设计中，我们需要对处理因素进行合理的安排，从而提高试验效率、达到试验目的。包含以下七大类型：1、完全随机化设计（考察单因素多水平效应，同质受试对象随机分配到各处理组）；2、配对设计（受试对象按条件配对，每对中的两个个体随机分配到不同处理组）；3、配伍组设计（配对设计的扩展，多个受试对象按条件配成区组，再随机分配到处理组）；4、析因设计（多因素多水平单效应设计，考虑因素间的交互作用）；5、交叉设计（基于自身配对设计，分阶段给予不同干预措施，比较效应差异）；6、拉丁方设计（三因素设计，包括处理、顺序、区组因素）；7、重复测量设计（对同一观察单位的某变量在不同时间点或部位进行多次测量）。
近日，来自加拿大的研究员们在Applied Physiology Nutrition and Metabolism期刊发表了题为“At-home bodyweight interval exercise in the fed versus fasted state lowers postprandial glycemia and appetite perceptions in females”的研究论文。试验采用重复测量和交叉设计，确定了餐后运动更能够降低女性的餐后血糖和食欲感知，同时促进脂肪氧化，对制定个性化运动和饮食方案具有重要意义。
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一、研究背景

 

高强度间歇训练（HIIT）（也称为高强度间歇性运动（HIIE）或冲刺间隔训练（SIT））是一种高强度运动和低强度恢复交替进行的训练方式，参与者在短时间内进行高强度运动后，进行短暂的恢复期。有研究表明，单次低运动量HIIE（时间不超过20分钟）可以改善代谢（如血糖调控：降低代谢病患者的餐后血糖），其降血糖效果主要归因于骨骼肌的非胰岛素依赖性葡萄糖摄取。
此外，有研究发现正常血糖和2型糖尿病男性患者在禁食状态下，进行12分钟的高强度运动会增加运动期间和运动后60分钟的血糖浓度。也就是说，餐后进行HIIE可降低血糖，而禁食时可能无效甚至使血糖微增。而且有研究发现，餐后锻炼对食欲的抑制作用更大。所以用餐时间是影响运动效果的一项考量因素，但目前针对HIIE和女性的研究较少，无从考究。

 

研究员们考虑到日常用餐时间对HIIE的影响至关重要，但HIIE在非实验室环境实施受限（如缺乏设备或专业指导）。所以选择了体重间歇锻炼（BWE，bodyweightintervalexercis），涉及弓步、蹲跳和高膝跑等运动，无需设备，可在家进行，适合非实验室环境。所以本研究探索了禁食或餐后状态下在家进行BWE对健康女性餐后血糖控制、运动后脂肪氧化水平和食欲感知等方面的影响。

 

二、研究方法

 

本研究招募了12名18至35岁的健康女性（满足多项纳入标准），实验采用重复测量和交叉设计。受试者经过间隔3天的两项代谢试验（在月经周期的卵泡期进行）：餐前5分钟完成BWE（FastEX）和餐后10分钟进行BWE（FedEX）；BWE包括10次1分钟的全身运动，每次间隔1分钟站立休息（参与者跟随预录视频进行锻炼，研究员通过视频会议监督）。研究员收集了心率、主观疲劳程度量表（RPE）、指尖血糖水平、食欲感知等数据。并使用Lumen设备通过吹气追踪和监控使用者的新陈代谢状况，量化脂肪氧化水平（L%CO2）；并要求参与者记录一天剩余时间的能量摄入；最后进行统计分析。
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三、研究结论

 

1.参与者特征和运动反应

 

研究员首先进行了每日步数评估，12名参与者（平均月经周期为30±2天）在代谢试验前的48小时内，其不同条件下的体力活动均无显著性差异；并且，在完成BWE后（且在FastEX与FedEX条件下），HR（心率）平均峰值均无显著性差异。也就是说，在餐前（禁食后）或餐后（进食后）后进行运动，参与者的生理水平均无统计学意义上的显著性差异。

 

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2.餐后血糖控制

 

接下来，研究员们经过统计分析发现，餐后血糖水平在FastEX与FedEX条件下存在时间与条件的交互作用。在FastEX条件下，各时间点血糖值均较空腹时升高；而在FedEX条件下，餐后血糖、峰值及曲线下面积均较低。也就是说，相较于餐前运动，餐后运动更有助于降低血糖。此外，脂肪氧化水平（L%CO2）受运动影响显著下调，但在运动后的60-120分钟又回升至高于空腹基线水平，表明运动能在一定程度上促进脂肪氧化。
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3.食欲感知

 

然后研究员通过调查分析发现，在基线时不同条件下的食欲感知均无显著差异；但随时间推移，食欲感知显著出现时间与条件的交互作用。在FedEX条件下，运动前/后的食欲感知较空腹基线有所下降，而后恢复。而在FastEX条件下运动后1小时食欲感知下降，但3小时后食欲感知高于禁食基线。并且FedEX运动前/后的食欲感知均低于FastEX，而一段时间后均无差异。
此外，报告中还显示，剩余时间能量摄入及恶心感在不同条件下或运动前后均无显著差异。综上来看，虽然不同运动条件对食欲感知有影响（FedEX食欲感知的3小时负向曲线下面积更大），但这种影响并未显著改变能量和营养素的摄入量，也未引起恶心感的明显变化。
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四、小结

 

本研究分析了禁食或进食状态下进行BWE对女性代谢健康的影响，涉及12名女性在标准化膳食前后分别进行BWE，检测其运动后血糖控制、脂肪氧化和食欲感知等方面的变化。发现不同状态下的心率和主观疲劳程度量表均无显著性差异。但是与FastEX相比，FedEX下进行BWE的女性餐后血糖水平显著降低（包括平均值、峰值和曲线下面积）。并且FedEX状态下的食欲感知也低于FastEX。此外在两种条件下，运动后30分钟均观察到脂肪氧化水平增加（L%CO2短暂下降）。综上所述，与禁食状态相比，进食状态下的BWE能够降低女性的餐后血糖和食欲感知，同时促进脂肪氧化。本研究强调了餐食时间对运动引起的血糖水平调控和食欲抑制效果的影响，为BWE和营养摄入相互作用调控代谢健康提供了新见解。BWE作为一种不需要特殊设备的HIIE形式，为不方便去健身房或偏好在家锻炼的人群提供了一种可行的锻炼选择，可以有效降低餐后血糖。本项研究对制定个性化运动和饮食方案具有重要意义。

 

研究的局限性

 

1、缺乏非运动对照组：研究没有涉及非运动对照组，因此无法确定BWE是否比不运动更能降低餐后血糖。
2、长期效果未知：研究仅观察了单次运动对餐后血糖的影响，无法确定这种效果是否会在长期坚持运动后持续存在。

 

3、特定人群：研究对象为健康女性，结果不能直接推广到代谢疾病风险人群或已患有代谢疾病的人群。

 

参考来源：
Govette A, Gillen J. At-home bodyweight interval exercise in the fed versus fasted state lowers postprandial glycemia and appetite perceptions in females. Appl Physiol Nutr Metab. 2024 Sep 1;49(9):1217-1227. doi: 10.1139/apnm-2023-0485. Epub 2024 May 22. PMID: 38776559.

撰写：彤彤

编辑：小饼干