【論文】ハートを燃やす 世界一効率のいい運動 HIITの科学

2014年の研究を紹介します。HIITを行うことで筋肉の代謝能力や有酸素運動能力の改善が見られ、体質的にも痩せやすい体に変貌することが明らかになっています。

実験ではウォームアップ、インターバル間のリカバリー、クールダウンを含め、1回あたり30分以内の時間内に10分以内の激しい運動を行うHIITセッションを週に3回程度行うことで調べられました。

As little as 3 HIIT sessions per week, involving ≤10 min of intense exercise within a time commitment of ≤30 min per session, including warm-up, recovery between intervals and cool down, has been shown to improve aerobic capacity, skeletal muscle oxidative capacity, exercise tolerance and markers of disease risk after only a few weeks in both healthy individuals and people with cardiometabolic disorders.

Is high-intensity interval training a time-efficient exercise strategy to improve health and fitness?

結果として、健康な人と循環代謝障害のある人の両方で、わずか数週間後に有酸素運動能力、骨格筋酸化能、運動耐容能、疾患リスクマーカーが改善することが示されました。

2021年の論文を紹介します。HIITは短時間で終わらせられるため極めて時間効率がいいですが、その際に消費される脂肪量や 従来の低強度トレーニングと比較して同等であることが示されています。

Compared with traditional low-to-moderate-intensity continuous endurance training, high-intensity interval training (HIIT) and sprint interval training (SIT) are more time-efficient as exercise regimens and produce comparable results in reducing total fat mass, as well as improving cardiorespiratory fitness and insulin sensitivity.

Effect of Exercise Training on Fat Loss-Energetic Perspectives and the Role of Improved Adipose Tissue Function and Body Fat Distribution

2016年の研究を紹介します。HIITを行った人とそうでない人を比較した場合 HIITを行った人は運動後も脂肪の燃焼量が大きいことが示されました。

Oxygen consumption (V[Combining Dot Above]O2) was measured continuously during and for 3 hours after exercise. For all conditions, V[Combining Dot Above]O2 was higher than resting control only during the first hour postexercise. Although 3-hour EPOC and total net exercise energy expenditure (EE) after exercise were higher (p = 0.01) for SIE (22.0 ± 9.3 L; 110 ± 47 kcal) compared with SSE (12.8 ± 8.5 L; 64 ± 43 kcal), total (exercise + postexercise) net O2 consumed and net EE were greater (p = 0.03) for SSE (69.5 ± 18.4 L; 348 ± 92 kcal) than those for SIE (54.2 ± 12.0 L; 271 ± 60 kcal).

Excess Postexercise Oxygen Consumption After High-Intensity and Sprint Interval Exercise, and Continuous Steady-State Exercise

実験では被験者を3つのグループに分け、3つの運動条件
HIE（95％のピーク心拍数（HRpeak）で4分間のインターバル、3分間の活動的回復で区切る）
SIE（30秒間のWingateスプリント6回、4分間の活動的回復で区切る）
SSE（HRpeakの80％で30分間）
を実施し 運動後 3時間後をそれぞれ測定することで調べられました。

2018年のメタ解析の論文の結果を紹介します。HIITは男女差は関係なく 総脂肪量（p＝0.003）、腹部脂肪量（p＝0.007）、内臓脂肪量（p＝0.018）を有意に減少させた。

HIIT significantly reduced total (p = 0.003), abdominal (p = 0.007), and visceral (p = 0.018) fat mass, with no differences between the sexes.

Effect of High-Intensity Interval Training on Total, Abdominal and Visceral Fat Mass: A Meta-Analysis

今回のメタ解析は、617人の被験者を含む39の研究が含まれたを用いた横断的な研究です。

他に得られた結論として、ランニングはサイクリングよりも総脂肪量と内臓脂肪量の減少に効果的であったこと、高強度（ピーク心拍数90％以上）のトレーニングは全身脂肪率の減少により成功し、低強度は腹部および内臓脂肪量の変化により大きな効果があったことが挙げられます。

2020年の研究を紹介します。HIITは運動習慣のない人の睡眠の質を改善することが示されました。

In conclusion, exercise training induced an improvement in subjective sleep quality in sedentary middleaged adults. Moreover, HIIT-EMS training showed an improvement in objective sleep quality parameters (total sleep time, sleep efficiency and wake after sleep onset) after 12 weeks of exercise intervention.

Exercise training improves sleep quality: A randomized controlled tria

研究では合計69名（女性52.7％）の中年の座りがちな成人を、（a）対照群、（b）世界保健機関（WHO）による身体活動推奨群、（c）高強度インターバルトレーニング（HIIT）群、（d）全身電気刺激トレーニング（HIITEMS）を加えた高強度インターバルトレーニング群に無作為に割り振り比較調査されました。

睡眠の質はPittsburgh Sleep Quality Index（PSQI）スケールと加速度計を用いて評価しました。

2017年の研究を紹介します。HIITは有酸素運動能力と骨格筋ミトコンドリア呼吸を改善し、特に高齢者のミトコンドリアタンパク質量の改善が顕著であることが示されました。

HIIT revealed a more robust increase in gene transcripts than other exercise modalities, particularly in older adults, although little overlap with corresponding individual protein abundance was noted. HIIT reversed many age-related differences in the proteome, particularly of mitochondrial proteins in concert with increased mitochondrial protein synthesis. Both RT and HIIT enhanced proteins involved in translational machinery irrespective of age. Only small changes of methylation of DNA promoter regions were observed.

Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans

研究ではあらゆる年代の被験者に対して12週間の高強度有酸素インターバル（HIIT）、レジスタンス（RT）、および複合運動トレーニング行ってもらい その変化を調べることで確認されました。

2018年の研究を紹介します。HIITを行うと糖代謝」、「細胞外マトリックス」、「血管新生」、「ミトコンドリア膜」の遺伝子情報がより一層読み取られるようになることがわかりました。

The expression of 79 genes was significantly elevated (fold-change >1.2), and that of 73 genes was significantly reduced (fold-change <0.8) after HIIT. Gene ontology analysis of the up-regulated genes revealed that the significantly enriched categories were “glucose metabolism”, “extracellular matrix”, “angiogenesis”, and “mitochondrial membrane”.

Gene expression profile of muscle adaptation to high-intensity intermittent exercise training in young men

研究では11名の若い健康な男性がこの研究に参加し、20秒のサイクリングと10秒の休息を6～7セット行う6週間のHIITプログラムを完了しました。

最大酸素摂取量、最大累積酸素欠損、大腿筋断面積(CSA)の測定に加えて、骨格筋トランスクリプトームを解析するために、トレーニング前後に外側広筋から筋生検サンプルを採取し調べられました。

本研究は、HIITが有酸素運動能力と無酸素運動能力の両方を向上させる効果的なアプローチとして提唱されている一方、HIITに対する骨格筋の詳細な分子応答は不明であることから調べられたもので、HIITがヒト骨格筋のグローバルな遺伝子発現に及ぼす影響を検討したものになります。