不同干预周期的高强度间歇性训练对老年人认知能力影响的Meta分析

doi:10.12307/2024.235

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (14): 2282-2289.doi: 10.12307/2024.235

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不同干预周期的高强度间歇性训练对老年人认知能力影响的Meta分析

刘鑫鑫1，耿治中2，陈建1

1武汉体育学院运动医学院，湖北省武汉市 430079；2上海体育学院健康科学学院，上海市 200438

收稿日期:2023-02-11 接受日期:2023-03-14 出版日期:2024-05-18 发布日期:2023-07-28
通讯作者: 陈建，博士，副教授，武汉体育学院运动医学院，湖北省武汉市 430079
作者简介:刘鑫鑫，女，1995年生，山东省济南市人，汉族，武汉体育学院在读硕士。
基金资助:

Effects of high-intensity interval training with different intervention durations on cognitive function in older adults: a Meta-analysis

Liu Xinxin1, Geng Zhizhong2, Chen Jian1

1School of Sports Medicine, Wuhan Sports University, Wuhan 430079, Hubei Province, China; 2School of Health Sciences, Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China

Received:2023-02-11 Accepted:2023-03-14 Online:2024-05-18 Published:2023-07-28
Contact: Chen Jian, MD, Associate professor, School of Sports Medicine, Wuhan Sports University, Wuhan 430079, Hubei Province, China
About author:Liu Xinxin, Master candidate, School of Sports Medicine, Wuhan Sports University, Wuhan 430079, Hubei Province, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

高强度间歇训练：是指高强度运动和低强度恢复交替进行，使身体处于不完全恢复状态，并重复一定组数的有氧训练方式。
认知能力：是指人类大脑在接受外界信息后，通过加工、储存以及提取接信息，从而实现获取知识或者应用知识的过程，其包括记忆力及执行能力等多个方面。

目的：随着老年人口不断增加，老年人认知能力下降问题逐渐受到广泛关注，而高强度间歇性运动作为一种新兴的运动干预措施被应用于老年人认知能力的改善，但其疗效尚存在争议。故文章探究高强度间歇性运动干预对老年人认知能力的影响，以期为该干预措施改善老年人认知能力提供理论基础。

方法：从中国知网、万方、PubMed、The Cochrane Library、EBSCO、Embase和Web of Science数据库中检索关于高强度间歇性运动对老年人群认知能力影响的随机对照试验，检索时限从各数据库建库至2022年11月。采用Cochrane 协作网中随机对照试验偏倚风险评价标准进行方法学质量评估，应用RevMan 5.3 软件对纳入文献结局指标进行Meta分析。
结果：最终纳入8项随机对照试验，其中包括4篇高质量文献以及4篇低质量文献，共369例患者。Meta 分析发现，①与中等强度持续训练组相比，高强度间歇性运动组能够有效提高老年人的VO2 max (WMD=3.78，95%CI：2.79-4.77，P < 0.000 01)；亚组分析表明当进行长期干预(干预周期≥6周)时，与中强度持续性训练组相比高强度间歇性运动组能够显著提高老年人的执行能力(SMD=0.36，95%CI：0.20-0.52，P < 0.000 1)和其子功能抑制能力(SMD=0.35，95%CI：0.17-0.52，P < 0.000 1)。②与对照组相比，高强度间歇性运动组能够有效提高老年人的最大摄氧量(WMD=6.75，95%CI：4.20-9.29，P < 0.000 01)、记忆力(SMD=0.20，95%CI：0.03-0.37，P=0.02)、执行能力(SMD=0.87，95%CI：0.52-1.22，P < 0.000 01)以及其子功能抑制能力(SMD=0.89，95%CI：0.46-1.33，P < 0.000 1)，亚组结果分析表明，当进行长期干预(干预周期≥6周)时，与对照组相比，高强度间歇性运动组能够有效提高老年人的执行能力(SMD=0.75，95%CI：0.41-1.09，P < 0.000 1)以及其子功能抑制能力(SMD=0.50，95%CI：0.19-0.81，P=0.002)、转换能力(SMD=1.65，95%CI：0.86-2.44，P < 0.000 1)；③当进行单次干预时，与对照组相比，高强度间歇性运动组能够有效提高老年人的执行能力(SMD=1.25，95%CI：0.39-2.11，P=0.004)和其子功能抑制能力(SMD=2.40，95%CI：0.87-3.92，P=0.002)。

结论：高强度间歇性运动能有效改善老年人群执行能力及其子功能抑制能力，但记忆能力方面并未产生改善效果。同时长期高强度间歇性运动干预对老年人群有氧能力以及执行能力方面的改善效果均优于中强度持续性训练。

https://orcid.org/0009-0004-4700-7573(刘鑫鑫)；https://orcid.org/0009-0008-1645-8899(陈建)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 运动, 高强度间歇性训练, 中等强度持续训练, 老年人, 认知功能, 执行能力, 记忆力, 最大摄氧量, 脑源性神经营养因子, Meta分析

Abstract: OBJECTIVE: With the increasing aging population, the decline of cognitive ability in older adults has received widespread attention. High-intensity interval training (HIIT) has been applied as an emerging exercise intervention to improve cognitive ability in older adults, but its efficacy is still controversial. This study aimed to investigate the effects of HIIT intervention on cognitive ability in older adults, in order to provide a theoretical basis for its application in improving cognitive ability in older adults.
METHODS: Randomized controlled trials regarding the effect of HIIT on cognitive ability in older adults were retrieved from databases including CNKI, WanFang, PubMed, Embase, and Web of Science, from the database inception to November 2022. The Cochrane Collaboration’s tool for assessing risk of bias in randomized controlled trials was used to evaluate the methodological quality, and RevMan 5.3 software was used for the Meta-analysis of outcome indicators in the included literature.
RESULTS: A total of 8 randomized controlled trials, including 4 high-quality and 4 low-quality studies with 369 participants, were included in the Meta-analysis. Meta-analysis showed that (1) compared with moderate-intensity continuous training (MICT), HIIT could effectively improve the maximal oxygen uptake of older adults [weighted mean difference (WMD)=3.78, 95% confidence interval (CI): 2.79, 4.77, P < 0.000 01]. Subgroup analysis showed that with long-term intervention (intervention period ≥ 6 weeks), compared with the MICT group, the HIIT group could significantly improve the executive function [standardized mean difference (SMD)=0.36, 95%CI: 0.20-0.52, P < 0.000 1) and its sub-function inhibition ability (SMD=0.35, 95%CI: 0.17-0.52, P < 0.000 1) of older adults. (2) Compared with the control group, the HIIT group could effectively improve the maximal oxygen uptake of older adults (WMD=6.75, 95%CI: 4.20-9.29, P < 0.000 01), memory (SMD=0.20, 95%CI: 0.03-0.37, P=0.02), executive function (SMD=0.87, 95%CI: 0.52-1.22, P < 0.000 01), and its sub-function inhibition ability (SMD=0.89, 95%CI: 0.46-1.33, P < 0.000 1). Subgroup analysis showed that with long-term intervention (intervention period ≥ 6 weeks), compared with the control group, the HIIT group could effectively improve the executive function (SMD=0.75, 95%CI: 0.41-1.09, P < 0.000 1), its sub-function inhibition ability (SMD=0.50, 95%CI: 0.19-0.81, P=0.002), and switching ability (SMD=1.65, 95%CI: 0.86-2.44, P < 0.000 1). (3) With a single intervention, compared with the control group, the HIIT group could effectively improve the executive function (SMD=1.25, 95%CI: 0.39-2.11, P=0.004) and its sub-function inhibition ability (SMD=2.40, 95%CI: 0.87-3.92, P=0.002).
CONCLUSION: HIIT can effectively improve the executive function and its sub-function inhibition ability of older adults, but has no improvement effect on memory ability. At the same time, long-term HIIT intervention is superior to MICT in improving aerobic capacity and executive function of older adults.

Key words: exercise, high-intensity interval training, moderate-intensity continuous training, older adults, cognitive function, executive function, memory, maximal oxygen uptake, brain-derived neurotrophic factor, Meta-analysis

中图分类号:

刘鑫鑫, 耿治中, 陈建. 不同干预周期的高强度间歇性训练对老年人认知能力影响的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(14): 2282-2289.

Liu Xinxin, Geng Zhizhong, Chen Jian. Effects of high-intensity interval training with different intervention durations on cognitive function in older adults: a Meta-analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(14): 2282-2289.

图/表（结果） 17

2.1 文献检索结果通过检索策略初步检索获得177篇文献，剔除重复发表文献83篇，经阅读文题以及摘要后初步纳入12篇。通过对文献全文进一步阅读后最终纳入8篇[4，10，15，18-19，21-23]，包括7篇英文文献，1篇中文文献，共369例受试者。文献具体筛选流程见图 2。

2.2 纳入文献的基本特征纳入文献的具体基本特征见表1。针对纳入文献的结局指标，其中6篇文献探究了HIIT对老年人执行能力的影响[4，15，18，21-23]，3篇文献探究了HIIT对老年人记忆力的影响[4，18-19]，4篇文献探究了HIIT对老年人VO2 max的影响[4，10，15，22]，3篇文献探究了HIIT对老年人脑源性神经营养因子的影响[4，10，23]。针对干预周期，5篇文献HIIT干预周期≥6周[4，10，15，21-22]，3篇文献仅进行了单次HIIT干预[18-19，23]。

2.3 纳入文献的质量评价结果采用改良的Jadad量表对8篇纳入的随机对照试验的偏倚风险进行评估，其中低质量文献4篇，高质量文献4篇，纳入研究整体质量尚可，见图3，4和表2。

2.4 Meta分析结果
2.4.1 HIIT与MICT对老年人认知能力影响的Meta分析结果
(1)各组执行能力差异：文章对执行能力的Meta分析共纳入6篇文献。执行能力包括抑制、转换和刷新3个子功能，其中5篇文献研究了抑制功能[4，15，21-23]，2篇文献研究了转换功能[15，18]，2篇文献研究了刷新功能[15，18]。由于文章异质性较高(I2=53%)，故采用随机效应模型分析。此外，由于各数据测量单位不同，故采用SMD值作为效应尺度指标。研究表明，与MICT组相比，HIIT在提高老年人的执行能力方面无显著性差异(SMD=0.18，95%CI：-0.01-0.38，P=0.07)，见图5。

根据干预周期，对执行功能进行亚组分析，亚组分析后各研究间异质性较低，故采用固定效应模型分析，结果表明长期运动干预(干预周期≥6周)，HIIT与MICT相比能够显著提高老年人的执行能力(SMD=0.36，95%CI：0.20-0.52，P < 0.000 1)和抑制能力(SMD=0.35，95%CI：0.17-0.52，P < 0.000 1)。但是在急性运动干预下，与HIIT相比，MICT能够有效提高老年人的执行能力(SMD=-0.25，95%CI：-0.49至-0.02，P=0.03)和抑制能力(SMD=-0.47，95%CI：-0.78至-0.16，P=0.003)，其他子功能Meta分析结果详见表3。

(2)各组记忆力差异：文章对记忆力的Meta分析共纳入3篇文献。其中3篇文献研究了即时记忆[4，18-19]，2篇文献研究了延迟记忆[18-19]。由于文章异质性较低(I2=18%)，故采用固定效应模型分析。此外，由于各数据测量单位不同，故采用SMD作为效应尺度指标。研究表明，与MICT组相比，HIIT对老年人记忆力的改善无显著性差异(SMD=0.14，95%CI：-0.03-0.31，P=0.12)，其他子功能Meta分析结果见图6。

根据干预周期，对记忆力进行亚组分析，亚组分析后研究数据间无异质性(I2=0%)，故采用固定效应模型分析，详见表3。结果表明急性运动干预下，HIIT与MICT相比对老年人记忆力的改善无显著性差异(SMD=0.07，95%CI：-0.11-0.24，P=0.44)。
(3)各组最大摄氧量变化：文章对VO2 max的Meta分析共纳入4篇文献[4，10，15，22]。由于文章异质性较高(I2=56%)，故采用随机效应模型分析。此外，由于文章各数据测量单位相同，故采用WMD作为效应尺度指标。研究表明，HIIT比MICT能够有效提高老年人的VO2 max (WMD=2.72，95%CI：0.50-4.95，P=0.02)，其他子功能Meta分析结果见图7。

对VO2 max指标纳入的文献进行逐个数据剔除方法进行敏感性分析，结果发现剔除KOVACEVIC等[4]学者的研究后异质性发生改变(I2=0%)，采用固定效应模型分析。结果仍表明，与MICT组相比，HIIT能够有效提高老年人的VO2 max (WMD=3.78，95%CI：2.79-4.77，P < 0.000 01)。
(4) 各组脑源性神经营养因子水平差异：文章对脑源性神经营养因子的Meta分析共纳入3篇文献[4，10，23]。由于文章异质性较高(I2=80%)，故采用随机效应模型分析。由于各数据测量单位不同，故采用SMD作为效应尺度指标。与MICT组相比，HIIT对增加老年人的脑源性神经营养因子释放无显著性差异(SMD=-0.23，95%CI：-1.14-0.69，P=0.63)。通过亚组分析显示长期干预，两组仍无显著性差异(SMD=0.23，95%CI：-0.29-0.75，P=0.38)，其他子功能Meta分析结果见图8。

文章对脑源性神经营养因子指标纳入文献采用逐个数据剔除方法进行敏感性分析，研究异质性未发生改变，结果表明脑源性神经营养因子的Meta分析结果较为稳健。
2.4.2 HIIT与对老年人认知能力影响的Meta分析结果
(1)各组执行功能的差异：文章对执行能力的Meta分析共纳入5篇文献。其中4篇文献研究了抑制功能[4，15，21，23]，2篇文献研究转换功能[15，18]，2篇文献研究刷新功能[15，18]。由于文章异质性较高(I2=81%)，故采用随机效应模型分析。由于各数据测量单位不同，故采用SMD作为效应尺度指标。结果表明，HIIT组与对照组相比能够有效提高老年人的执行能力(SMD=0.87，95%CI：0.52-1.22，P < 0.000 01)和抑制能力(SMD=0.89，95%CI：0.46-1.33，P < 0.000 1)，其他子功能Meta分析结果见图9。

根据干预周期，对执行功能进行亚组分析，亚组分析后各研究间异质性较高，故采用随机效应模型分析，其他子功能Meta分析结果详见表4。结果表明，长期运动干预(干预周期≥6周)下，HIIT与对照组相比能够有效提高老年人的执行能力(SMD=0.75，95%CI：0.41-1.09，P < 0.000 1)、抑制能力(SMD=0.50，95%CI：0.19-0.81，P=0.002)以及转换能力(SMD=1.65，95%CI：0.86-2.44，P < 0.000 1)。同时急性运动干预下，与对照组相比，HIIT能够有效提高老年人的执行能力(SMD=1.25，95%CI：0.39-2.11，P=0.004)和抑制能力(SMD=2.40，95%CI：0.87-3.92，P=0.002)。

(2)各组记忆力差异：文章对记忆力的Meta分析共纳入3篇文献[4，18-19]，此3篇文献均研究了即时记忆[4，18-19]，其中2篇文献同时研究了延迟记忆[18-19]。由于文章无异质性(I2=0%)，故采用固定效应模型分析。此外，由于各数据测量单位不同，故采用SMD作为效应尺度指标。研究表明，HIIT与对照组相比能够有效提高老年人的记忆力(SMD=0.20，95%CI：0.03-0.37，P=0.02)，其他子功能Meta分析结果见图10。

根据干预周期，对记忆力进行亚组分析，亚组分析后各研究间无异质性(I2=0%)，故采用固定效应模型分析，详见表4。结果表明，急性运动干预下，HIIT与对照组相比，对老年人记忆力的改善无显著性差异(SMD=0.14，95%CI：-0.04-0.31，P=0.13)。
(3)各组最大摄氧量变化：文章对VO2 max的Meta分析共纳入3篇文献[4，10，15]。由于文章异质性较高(I2=69%)，故采用随机效应模型分析。此外，由于文章各数据测量单位相同，故采用WMD作为效应尺度指标。研究表明，HIIT比CON能显著提高老年人的VO2 max(WMD=6.75，95%CI：4.20-9.29，P < 0.000 01)，其他子功能Meta分析结果见图11。

对VO2 max指标纳入的文献进行逐个数据剔除方法进行敏感性分析，结果发现剔除KOVACEVIC等[4]学者的研究后异质性发生改变(I2=0%)，采用固定效应模型分析。结果仍表明，与对照组相比，HIIT能够有效提高老年人的VO2 max (WMD=5.58，95%CI：4.70-6.47，P < 0.000 01)。
(4)各组脑源性神经营养因子水平的差异：文章对脑源性神经营养因子的Meta分析共纳入3篇文献[4，10，23]。由于文章异质性较高(I2=83%)，故采用随机效应模型分析。由于文章各数据测量单位不同，故采用SMD值作为效应尺度指标。与对照组相比，HIIT对增加老年人脑源性神经营养因子的释放无显著性差异(SMD=1.09，95%CI：-0.00-2.19，P=0.05)。通过亚组分析显示长期干预，两组脑源性神经因子水平仍无显著性差异(SMD=0.54，95%CI：-0.12-1.20，P=0.11)，见图12。

对脑源性神经营养因子指标纳入文献采用逐个数据剔除方法进行敏感性分析，研究异质性未发生改变，结果表明脑源性神经营养因子 Meta分析结果较为稳健。
2.5 发表偏倚分析结果因文章中包含VO2 max以及脑源性神经营养因子指标纳入文献较少，故仅对包含执行能力以及记忆力指标的纳入研究进行漏斗图评估潜在发表偏倚。结果发现漏斗图较为对称，但仍存在节点散落于漏斗图外，表明研究可能存在发表偏倚，见图13。通过Egger法与Begg法结果显示，HIIT组与MICT组执行能力Egger检验z=1.89，P=0.058，Begg检验t=-1.36，P=0.184，均无显著性意义(P > 0.05)；HIIT组与MICT组记忆力Egger检验z=0.59，P=0.553，Begg检验t=0.70，P=0.495，均无显著性意义(P > 0.05)；HIIT组与对照组执行能力Egger检验z=0.04，P=0.659，Begg检验t=-1.15，P=0.261，均无显著性意义(P > 0.05)；HIIT组与对照组记忆力Egger检验z=3.17，P=0.002，Begg检验t=0.04，P=0.965，当Egger与Begg检验结果不一致时以Egger检验结果为准[24]，表明均无显著性意义(P > 0.05)。这与视觉观察判断结果不一致，则以统计学检验结果为准，提示文章各组内不存在发表偏倚。

2.6 敏感性分析结果研究结果表明HIIT组与MICT组以及HIIT组与对照组的执行能力、记忆力指标各项研究数值均在可信区间范围内，表明各组间的研究结果较为稳健，见图14。

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引言

根据第7次中国人口普查数据显示，中国60岁及以上老年人群人口数量达到3.65亿，占总人口数量的18.73%[1]。有研究表明有18.8%-28.3%的老年人群存在轻度认知障碍，其中约15%老年人群轻度认知障碍症状最终会发展为阿尔茨海默病[2-3]。同时现有证据表明认知能力与年龄具有相关性，随着年龄的增加大脑内海马体、前额叶皮质和白质束等关键结构开始萎缩，从而导致老年人群认知能力呈现非线性下降趋势。而这种认知能力的下降增加了老年人群发生神经认知障碍等相关疾病的风险[4-7]，同时会导致老年人群日常生活能力的下降或丧失，并严重影响其他家庭成员的生活质量[7-8]。
但是，规律的体育锻炼能够有效改善老年人群认知能力，延缓认知衰退，提高学习能力、记忆力并降低神经退行性疾病患病率[9-10]。业已证实有氧运动对老年人群的执行能力具有积极作用，而周期性有氧运动的运动强度与认知表现的改善呈正相关[11-12]。近年来高强度间歇训练(high-intensity interval training，HIIT)因其高效性、趣味性以及便捷性等优势，逐渐受到国内外学者的广泛关注[13-14]。研究表明，HIIT在增强心肺功能、降低体脂含量和体质量、改善控制血糖等方面发挥着重要的作用[15]。现有学者将HIIT应用于老年人群认知能力的改善。研究表明HIIT可通过促进脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)等突触可塑性蛋白的表达，增加脑内乳酸水平，调控线粒体功能，从而改善认知能力[16]；此外HIIT可调节脑血流量，提高脑对氧气的利用率以及对葡萄糖的摄取和利用，增加脑部能量代谢活动，从而提高认知能力[17]。现有学者研究发现HIIT可有效提高老年人的执行能力和即时记忆能力[4，18]，然而MCSWEEN等[19]的研究发现HIIT尚不能提高老年人的记忆力，此外LI等[10]的研究表明HIIT对老年人认知能力的提升无显著影响。

目前关于HIIT对老年人认知能力的影响尚未达成一致结论。故文章通过Meta分析方法来客观评价HIIT对老年人认知能力的影响，为HIIT干预措施在老年人认知能力改善的临床应用提供理论依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 资料来源
1.1.1 检索者由第一、二作者独立进行检索。
1.1.2 资料库包括中国知网、万方、PubMed、The Cochrane Library、EBSCO、Embase和Web of Science数据库。
1.1.3 检索词中文检索词包括：“高强度间歇性训练”“老年人”“认知能力”；英文检索词包括“High-Intensity Interval Training”“HIIT”“Older”“Cognitive Ability”。
1.1.4 检索时限从各数据库建立至2022年11月，末次检索日期为2022-12-01。

1.1.5 文献检索策略以中国知网和PubMed数据库文献检索策略为例，见图1。

1.2 纳入与排除标准
1.2.1 纳入标准
(1)研究设计：纳入有关HIIT对老年人认知功能影响的中文和英文随机对照试验文献。
(2)研究对象：①受试者年龄≥60岁；②无进行任何运动干预的禁忌证；③无冠心病、糖尿病、高血压等疾病史；④无精神障碍史；⑤种族性别不限。
(3)干预手段：试验组将HIIT 作为惟一干预手段，对照组采用除HIIT以外其他的运动形式的干预措施，如中等强度持续训练(moderate- intensity continuous training，MICT)等运动干预措施或对照组采用无干预而设立空白对照组。
(4)结局指标：包括认知能力评价指标、最大摄氧量(maximal oxygen uptake，VO2 max)以及脑源性神经营养因子。其中认知能力评价指标分为执行能力(其子功能包括抑制功能、转换功能、刷新功能)与记忆力(其子功能包括即时记忆以及延迟记忆)。
1.2.2 排除标准 ①无法提取相关数据的文献；②重复发表的文献；③无法获取全文的文献；④非中英文的文献；⑤非干预性研究文献，如综述类的文献；⑥各级会议研究文献；⑦试验结局指标与认知功能无关的文献；⑧试验组为HIIT联合干预的文献。
1.3 文献筛选由2名研究人员通过阅读文献文题及摘要对所有文献进行初步筛选，随后精细阅读初步纳入文献的全文，排除不符合纳入标准的文献，确定最终纳入的文献。若2名研究人员对文献是否纳入意见不一致，则需要第3名研究人员一起讨论决定是否纳入此文献。
1.4 资料提取由2名研究人员独立进行资料提取并进行交叉核对，当2名研究人员意见不一致时则需要第3名研究人员一起讨论决定。文章提取以下指标：①纳入文献的基本信息：作者、发表年份以及地区；②研究对象：年龄、样本量以及性别比例；③运动干预：运动干预手段以及运动干预时间；④HIIT干预方案：运动强度、运动频率、间歇时间；⑤结局指标。
1.5 文献质量评价采用Cochrane风险偏倚评估工具对所纳入的文献进行质量评价，从选择性偏倚(随机序列产生、分配隐藏)、测量性偏倚、随访性偏倚、报告性偏倚、实施性偏倚及其他偏倚6个方面进行偏倚风险评价，偏倚风险程度分为低偏倚风险、高偏倚风险以及偏倚风险不详3个等级[20]。采用改良的Jedad量表对纳入文献进行质量评价，其中1-3分为低质量文献，4-7分为高质量文献。
1.6 统计学分析采用RevMan 5.3软件对所纳入文献的结局指标进行统计学分析。文献所纳入的结局指标均为连续性变量，故采用加权均数差(weighted mean difference，WMD)或标准化均数差(standardized mean difference，SMD)作为效应尺度指标，若相同测量工具得到的数值变量则采用WMD，反之则采用SMD。采用Homogeneity检验和I2定量评价对各研究进行异质性检验，当P > 0.1，I2 < 50%时，则各研究间同质采用固定效应模型分析，反之则各研究间异质采用随机效应模型分析。当各研究间异质性较高时，采用亚组分析寻找异质性来源。采用逐一剔除单个研究数据方法进行敏感性分析，同时采用Stata 16.0软件对纳入文献主要结局指标进行敏感性分析。采用漏斗图检验文献是否有发表偏倚，同时通过Stata 16.0软件对纳入文献进行Egger检验与Begg检验判断是否存在发表偏倚。文章所有统计分析显著性水平为P < 0.05。

讨论

3.1 证据总结大量的证据表明积极的体育锻炼有利于认知功能的改善与维持，尤其对执行能力等高级认知能力影响更大[25]。但是不同运动类型的干预常对认知能力的改善产生不同的影响，既往研究表明有氧训练对认知能力以及心肺功能的改善均优于单纯抗阻训练[26-27]。近年来HIIT作为一种新兴的有氧训练方案被广泛应用于体育运动中，与恒定强度的有氧训练相比，HIIT能诱导机体产生更大的心肺功能适应[28]。同时有研究表明心血管功能的健康是增强认知能力的潜在中介因素[29]，因此为HIIT作为改善认知能力的一种干预手段提供了理论依据。文章通过Meta分析手段，检索国内外相关研究，发现HIIT能有效改善老年人群执行能力及其子功能抑制能力，但记忆能力方面并未产生改善效果。
执行能力是具有目的与目标导向行为的自上而下认知控制过程的子集，其包括抑制能力(抑制控制)、转换能力(认知灵活性)以及刷新能力(工作记忆)3个子成分[30-31]。有研究表明执行能力的下降是老年人认知老化的重要原因[32]。文章结果显示，长期HIIT干预能有效提高老年人的执行能力及其子功能抑制能力。HIIT通过引起机体适应性生理改变(如心率、乳酸、儿茶酚胺和血流改变)，同时增加前额叶皮质的激活和脑氧合进而促进执行能力的改善。但是单次HIIT组干预未产生优于MICT组的疗效，可能由于老年人进行单次HIIT干预后产生外周性疲劳与中枢性疲劳从而导致认知能力未产生显著性改善。同时在其他子功能方面，文章仅发现与对照组相比，长期HIIT干预能够提高老年人转换能力。近年来国内外学者针对有氧运动对认知功能的影响提出“选择性改善”假说，该假说指出有氧运动可选择性改善老年人某些高级认知功能而对低级认知功能影响较小，其中众多研究报道抑制能力作为反映参与认知过程时抑制自动反应能力的高级认知功能在经过有氧运动干预后得到改善[27，33-34]。此外也有研究指出抑制能力的改善与运动强度呈现正相关关系[30]，这均与文章结果相符。
研究表明，记忆会随着年龄的增长出现自然衰退，而体育运动可以减轻与记忆功能相关的大脑区域中与年龄相关的体积损失，并增强白质束的功能连通性以改善信号转导，从而减缓记忆的衰退速度[35-37]。文章通过对记忆力进行Meta分析，结果发现与对照组相比，长期HIIT能够有效提高老年人的记忆力。KOVACEVIC等[4]学者研究认为运动强度可能是改善老年人记忆力的关键因素，长期高强度运动能够诱导更高的应激激素水平，增加海马区新神经元的产生，以增强由海马区控制的学习能力和记忆能力。但是与对照组相比，单次HIIT以及与MICT组相比长期与单次干预均无显著性改善。分析认为单次HIIT不足以引起老年人记忆力的改善，同时与MICT相比HIIT由于有氧运动可选择性改善作用，导致记忆力在两种干预中未出现差异。
研究发现，老年人的认知功能与其心肺功能密切相关[38]，提示能够提高心肺功能的体育项目对提高老年人认知功能将更有利。文章结果发现，与MICT和对照组相比，HIIT能够有效提高老年人的VO2 max。心肺功能的改善能够影响老年人的大脑皮质额叶和顶叶等区域的激活，从而有助于提高老年人的执行能力[39-40]，这与文章结果相符。但是与MICT组以及对照组Meta分析中发现组间异质性较高，经过敏感性分析发现异质性来源文献纳入受试者平均年龄72岁，而其他文献纳入受试者平均年龄均低于70岁，纳入文献受试者年龄差异较大可能是造成异质性原因。
研究表明，运动可以增加机体脑源性神经营养因子水平从而促进神经元亚型生长以提高突触效率，导致记忆能力的提高[41]。文章通过对脑源性神经营养因子进行Meta分析，结果发现与MICT组和对照组相比，HIIT无法增加老年人脑源性神经营养因子水平，这与文章发现HIIT对记忆力的影响结果相符合。但是文章发现与对照组相比，HIIT能够提高老年人群记忆力，这可能由于运动可诱导产生胰岛素样生长因子1、乳酸多种血液生化分子，在其共同作用下对老年人记忆力产生改善作用[42-43]。此外与对照组以及MICT组进行Meta分析时，发现各组间异质性较高，分析认为可能由于不同研究间血液样本采集时间不同造成。
3.2 文章局限性 ①由于目前HIIT与老年人群认知能力的研究较少，故纳入的文献数目仅8篇，可能会影响结果的准确性；②由于各个研究的运动干预处方(运动方案、运动强度、运动频率、运动时间)不一，老年人群的年龄和健康水平不一、结局指标的测试方式不一，可能会影响结果的可靠性；③文章仅纳入中英文文献，可能造成相关研究数据的缺失；④由于脑源性神经营养因子纳入文献较少，故将长期干预和单次干预的脑源性神经营养因子指标合并，可能造成脑源性神经营养因子结果发生偏倚。
3.3 适用性及对未来研究的启示文章通过Meta分析发现HIIT有助于老年人认知能力和心肺能力的改善，但目前相关研究较少。未来研究应探究不同HIIT干预处方对老年人认知能力的改善效果，以及探究HIIT干预对不同年龄阶段和不同健康状况的老年人认知能力的改善效果，以期为老年人认知能力的改善提供更全面更准确的HIIT干预理论依据。
3.4 结论 HIIT能有效改善老年人群执行能力及其子功能抑制能力，但记忆能力方面并未产生改善效果。同时长期HIIT干预对老年人群有氧能力以及执行能力方面的改善效果均优于MICT。此外，由于文章纳入文献中包含转换能力、刷新能力、最大摄氧量以及脑源性神经营养因子等结局指标的文献较少，故对以上结局指标Meta分析结果应谨慎解释。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

不同干预周期的高强度间歇性训练对老年人认知能力影响的Meta分析

Effects of high-intensity interval training with different intervention durations on cognitive function in older adults: a Meta-analysis

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