張泳華
(廣東金融學(xué)院,廣東 廣州 510521)
業(yè)余田徑運(yùn)動員采用高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法對其運(yùn)動耐量的影響研究
張泳華5
(廣東金融學(xué)院,廣東 廣州 510521)
目的:探討高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High Intensity Interval Training,HIIT)對業(yè)余運(yùn)動員運(yùn)動耐量的影響。 方法:選取符合條件入選的36名業(yè)余運(yùn)動員志愿者(年齡:19.4±1.3歲)作為研究對象,采取分層抽樣的方式將其隨機(jī)分成高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組(HIIT組)、中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練組(MICT組)和對照組,每組各12例,分別對其實(shí)施為期3周高強(qiáng)度間歇運(yùn)動平板訓(xùn)練(HIIT組)、3周中強(qiáng)度間歇運(yùn)動平板訓(xùn)練(MICT組)和不進(jìn)行任何的運(yùn)動訓(xùn)練(對照組)。觀察比較訓(xùn)練前后和各組之間運(yùn)動總時間和運(yùn)動耐量的變化情況。結(jié)果:HIIT組訓(xùn)練前后運(yùn)動總時間和運(yùn)動耐量都有明顯的增加(P<0.05),訓(xùn)練后與MICT組和對照組運(yùn)動總時間和運(yùn)動耐量的比較差異也具有顯著性(P<0.05)。MICT組訓(xùn)練后與對照組運(yùn)動總時間和運(yùn)動耐量并無顯著性增加(P>0.05)。結(jié)論:業(yè)余運(yùn)動員在HIIT中比MICT更能有效提高運(yùn)動耐量,提示HIIT優(yōu)于MICT。
高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練;中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練; 運(yùn)動耐量
中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(Moderate Intensity Continuous Training, MICT)是運(yùn)動訓(xùn)練運(yùn)用中使用最普遍的一種有氧運(yùn)動訓(xùn)練方法,訓(xùn)練效果已得到人們的肯定。近幾年,很多研究開始探討高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練對運(yùn)動耐量的意義,但是引人注意的是高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練的耐受性和安全性問題[1-3]。研究表明:急性的高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練可能使練習(xí)者突發(fā)心率、血壓急劇上升和心肌耗氧量明顯增加,最終導(dǎo)致急性心肌缺血和心肌梗死。高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High Intensity Interval Training,HIIT)則是一種對間歇時間、動作結(jié)構(gòu)和運(yùn)動負(fù)荷強(qiáng)度具有嚴(yán)格要求的練習(xí)方法,其特點(diǎn)是使機(jī)體始終在不完全恢復(fù)狀態(tài)的情況下進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練。在進(jìn)行HIIT的優(yōu)勢是不引起運(yùn)動員心臟負(fù)荷大幅度的增加[4,5],作用機(jī)制是在尚未引起運(yùn)動員心臟負(fù)荷大幅度增加之際即進(jìn)入間歇階段,所以這種訓(xùn)練方式能使運(yùn)動者耐受高強(qiáng)度運(yùn)動。本研究的目的在于探討HIIT對業(yè)余運(yùn)動員運(yùn)動耐量的影響,為HIIT的設(shè)定提供更多的理論依據(jù)。
1.1 研究對象
本研究以在廣東金融學(xué)院招募的36名業(yè)余田徑運(yùn)動員志愿者作為研究對象,經(jīng)體檢均符合以下條件:① 年齡介于18-21歲之間;②近期未服用藥物;③身體健康,無顯性疾病。采取分層抽樣,隨機(jī)分成高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練組(HIIT組)、中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練組(MICT組)和對照組,每組各12例。2013年11月開始進(jìn)行本研究,到12月底實(shí)驗(yàn)結(jié)束,受試者均能完成實(shí)驗(yàn)要求。
1.2 方法
1.2.1 建檔 在運(yùn)動訓(xùn)練前分別收集研究對象的相關(guān)信息,基本信息包括個人檔案編號、姓名、性別、年齡、住址、電話、體征、體重指數(shù)、運(yùn)動情況;運(yùn)動情況包括訓(xùn)練前休息心率、收縮壓和最大心率。
1.2.2 訓(xùn)練方法 在首次運(yùn)動試驗(yàn)72 h 后實(shí)施計劃訓(xùn)練的方法,統(tǒng)一采用跑臺(NORAMCO公司)進(jìn)行訓(xùn)練。整個訓(xùn)練共進(jìn)行11次,每隔一天1次,在3周內(nèi)完成。HIIT組和MICT組的每次訓(xùn)練都是由5 min的50%MAP強(qiáng)度熱身運(yùn)動、運(yùn)動訓(xùn)練及5 min的靜態(tài)休息3 部分組成。其中運(yùn)動訓(xùn)練部分在各組的實(shí)施方法是不同的:HIIT 組每次運(yùn)動訓(xùn)練有6 個循環(huán),每個循環(huán)包括5 min高強(qiáng)度平板跑步運(yùn)動和5 min間歇期組成,間歇期以平緩速度步行;MCT 組采用的訓(xùn)練則是中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動12 min。
1.2.3 運(yùn)動訓(xùn)練強(qiáng)度的檢測 運(yùn)動中業(yè)余運(yùn)動員志愿者每2min將手放在手柄上顯示心率,同時,液晶顯示屏持續(xù)顯示跑步速度及平板坡度,試驗(yàn)監(jiān)護(hù)者同時采用Borg自我疲勞問卷詢問志愿者疲勞程度。采用自我疲勞程度法和靶心率法確定和檢測運(yùn)動訓(xùn)練強(qiáng)度。以休息心率加90 % 儲備心率水平作為HIIT組訓(xùn)練靶心率,采用Borg 量表評分達(dá)到18-20分作為自我疲勞程度,平板速度為9.5-11.5 km/h,坡度為11 %-12 %;在間歇期平板速度降低至最大速度的30%,坡度調(diào)整為0 %,使自我疲勞程度降至9-10分。在MCT組訓(xùn)練中,靶心率為休息心率加60 % 儲備心率,采用Borg量表評分需達(dá)到11-13分作為自我疲勞程度,平板速度7.5-9.5km/h,坡度5 % - 8 %。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析
采用Epidata3.1軟件建立數(shù)據(jù)庫,對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和核查,用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計數(shù)資料用率和百分比表示,采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較;計量資料用(±s) 表示,采用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。P <0. 05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 對照比較運(yùn)動訓(xùn)練前三個組別的基本情況
運(yùn)動訓(xùn)練前對HIIT組、MICT組和對照組的基本情況進(jìn)行對照比較,包括體重指數(shù),訓(xùn)練前休息心率、收縮壓,最大心率。結(jié)果表明以上運(yùn)動情況均無顯著性差異(P>0.05),見表1。
表1 比較運(yùn)動訓(xùn)練前三組運(yùn)動情況(n=12,±s)
表1 比較運(yùn)動訓(xùn)練前三組運(yùn)動情況(n=12,±s)
HIIT組 MICT組 對照組 P值體重指數(shù)(kg/m2) 22.1±1.3 21.7±1.6 21.3±2.1 1.353休息心率(次/min) 81±5 78±9 83±7 0.785休息收縮壓(mmHg) 126±14 132±10 129±13 0.562最大心率(次/min) 196±9 201±7 204±8 0.859
2.2 對照比較運(yùn)動訓(xùn)練前后三個組別運(yùn)動耐量
運(yùn)動訓(xùn)練前后各組自身的比較,結(jié)果表明只有HIIT 組的運(yùn)動總時間和最大代謝當(dāng)量有顯著增加(P<0.05),其余兩組訓(xùn)練前后差異均無顯著性(P>0.05)。三組間運(yùn)動訓(xùn)練后運(yùn)動耐量采用LSD 兩兩比較分析發(fā)現(xiàn)HIIT 組與MICT組(或?qū)φ战M)之間的運(yùn)動總時間和最大代謝當(dāng)量均有顯著性差異,MICT組和對照組之間的比較無顯著性差異,見表2。
表2 比較運(yùn)動訓(xùn)練前后三組運(yùn)動耐量(n=12,±s)
表2 比較運(yùn)動訓(xùn)練前后三組運(yùn)動耐量(n=12,±s)
*:與訓(xùn)練前比較P<0.05;△: 與MICT組(或?qū)φ战M)比較P<0.05.
組別運(yùn)動總時間(s) 最大代謝當(dāng)量(MET)P值訓(xùn)練前 訓(xùn)練后P值訓(xùn)練前 訓(xùn)練后HIIT 組 824±68 987±95*△0.015 15.3±2.3 17.78±3.4*△0.023 MICT組 798±86 836±87 0.253 14.7±2.6 15.2±2.4 0.387對照組 842±75 826±69 0.652 14.9±3.1 14.8±3.2 0.475
近年來,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究已成為當(dāng)今的熱點(diǎn)研究方向之一[6-9],但在我國尚未廣泛展開?;诳赡艽嬖趯I(yè)運(yùn)動員與業(yè)余運(yùn)動員的差異以及高強(qiáng)度運(yùn)動實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足等方面的考慮,所以未選擇專業(yè)運(yùn)動員作為研究對象,而是選擇以業(yè)余運(yùn)動員作為研究對象。業(yè)余運(yùn)動員均為平常有積極運(yùn)動習(xí)慣,身體素質(zhì)好,并能確保實(shí)驗(yàn)順利完成的在校大學(xué)生。運(yùn)動訓(xùn)練前特別地對HIIT組、MICT組和對照組的基本情況進(jìn)行比較,結(jié)果表明研究對象的體重指數(shù),訓(xùn)練前休息心率、收縮壓,最大心率均無顯著性差異(P>0.05),說明了本實(shí)驗(yàn)的研究對象的選擇達(dá)到各組基本情況一致的要求。
間歇訓(xùn)練方法通常是采用的是多次反復(fù)的運(yùn)動和休息交叉進(jìn)行的,也就是所謂的組合式訓(xùn)練。在大強(qiáng)度的運(yùn)動期和運(yùn)動期之間,穿插小強(qiáng)度的運(yùn)動或者休息,反復(fù)進(jìn)行多組的訓(xùn)練[10]。一般來說,發(fā)展速度的間歇方法是跑的路程應(yīng)該比較短,強(qiáng)度應(yīng)該比較大,且休息時間也要比較長;而發(fā)展耐力的間歇方法是跑的路程相對長些,強(qiáng)度小些,且休息時間也是要短些;而發(fā)展力量的間歇方法是由增強(qiáng)肌群力量的不同的6-12個練習(xí)段落組成,中間可以以小強(qiáng)度的跑或跳躍練習(xí)為休息期,并反復(fù)進(jìn)行這種組合練習(xí)。本研究發(fā)現(xiàn),只需持續(xù)3周的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練即可明顯增加運(yùn)動總時間和最大代謝當(dāng)量,可見高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練提高了業(yè)余運(yùn)動員的運(yùn)動耐量。但是有趣的是,中等強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動訓(xùn)練缺未能使業(yè)余運(yùn)動員運(yùn)動總時間和最大代謝當(dāng)量有所增加,這一結(jié)果與既往針對健康青年男性的研究結(jié)果并不一致[11],這說明了中等強(qiáng)度持續(xù)有氧運(yùn)動并不有利于一般業(yè)余運(yùn)動員的運(yùn)動耐量的提高,其中的原因和機(jī)制需要更加深入的研究和探討。
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,使用高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法主要是為了提高運(yùn)動員機(jī)體內(nèi)糖酵解供能系統(tǒng)、磷酸鹽與糖酵解混合代謝供能系統(tǒng)的供能能力,與發(fā)展有氧耐力的關(guān)系并不密切[12]。有研究提出高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法能以較快速度清除機(jī)體的乳酸,可以使機(jī)體乳酸值很快地從較高的水平恢復(fù)到較低水平,同時也防止了乳酸在體內(nèi)的堆積,這說明經(jīng)過高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練后,機(jī)體的有氧能力對訓(xùn)練產(chǎn)生了適應(yīng),可以很快清除體內(nèi)的乳酸,提高了有氧能力。有研究表明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動訓(xùn)練可顯著提高運(yùn)動員的有氧能力,這可能也是本研究中高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可提高業(yè)余運(yùn)動員運(yùn)動耐量的原因[13]。
近年來,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動訓(xùn)練在臨床治療疾病方面也越來越多的研究。已有研究表明,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動訓(xùn)練對冠心病患者[14]、冠脈成形術(shù)后患者[15]、慢性阻塞性肺疾病患者[16]、慢性心力衰竭患者[17]、代謝綜合征患者[18]、超重患者[19]、高血壓[20]、高血脂患者[21]及老年人[22]均有顯著的治療效果。這也對于人群的身體健康具有十分重要的意義。當(dāng)今社會越來越多的人群是處于靜坐的生活方式,由靜坐的生活方式帶來的心血管健康問題日益突出。根據(jù)大量研究的統(tǒng)計結(jié)果,各個種族、地區(qū)、年齡段以及不同性別的人不運(yùn)動的理由占大多數(shù)的是“沒有時間”[20]。 由于進(jìn)行HIIT所需要的時間較短,而且達(dá)到優(yōu)于MICT的效果,可以說在一定程度上為時間緊張的人群提供了更好的訓(xùn)練方法。本研究中所有志愿者在完成能量消耗相等的HIIT和MICT后表示更加喜歡前者,因?yàn)镠IIT這種訓(xùn)練方式Borg評分更低,運(yùn)動過程中呼吸困難程度也比較低,更容易完成。從這些方面來講,HIIT似乎更能夠提高運(yùn)動員的依從性,從而增加運(yùn)動訓(xùn)練的積極性。
業(yè)余運(yùn)動員在HIIT中比MICT更能有效提高運(yùn)動耐量,提示HIIT優(yōu)于MICT。
[1] Wenru W,Sek YC, David RT,et al. Health care professionals' perceptions of hospital-based cardiac rehabilitation in mainland China: an exploratory study [J]. Journal of Clinical Nursing, 2009, 18:3401-3408.
[2] 張勇.耐力項(xiàng)目運(yùn)動員高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練生物學(xué)機(jī)制研究進(jìn)展[J].北京體育大學(xué)學(xué)報,2007,30(2):210-212.
[3] 馮凱琳,王凌,張敏等.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對特戰(zhàn)隊(duì)員有氧能力的影響[J].武警后勤學(xué)院學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2012,21(11):862-863,867.
[4] 王京京,張海峰.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練運(yùn)動處方健身效果研究進(jìn)展[J].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,2013,32(3):246-254.
[5] Steven K, Clinton B, Patrick S, et al. Peak aerobic capacity predicts prognosis in patients with coronary heart disease [J]. American Heart Journal, 2008, Vol.l56(2):292-300.
[6] 張敏,劉冠男,常震等.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對醫(yī)學(xué)救援隊(duì)員有氧能力的影響[J].中國急救復(fù)蘇與災(zāi)害醫(yī)學(xué)雜志,2011,06(11):943-945.
[7] 王連軍.短期高強(qiáng)度間歇運(yùn)動訓(xùn)練對青年男性運(yùn)動耐量的影響分析[J].當(dāng)代體育科技,2012,2(36):23-24.
[8] Thibaut G, Martin J, Anil N, et al. Optimization of high intensity interval exercise in coronary heart disease [J]. Eur J Appl Physiol 2010,108:733-740.
[9] Jacob S,Jeremy P,Eric LD, et al. Dose Response Between Physical Activity and Risk of Coronary Heart: A Meta-Analysis [J]. Circulation. 2011,124:789-795.
[10]曹洪宇,邵中平.高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對速滑運(yùn)動員有氧耐力的影響[J].冰雪運(yùn)動,2010,32(3):1-4.
[11] Peter S, Henrik S, Jan SJ,et al. Intensity versus duration of walking, impact on mortality: the Copenhagen City Heart Study [J]. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. 2007, 14:72-78.
[12] 彭峰林,陸燕玲,張林等.間歇運(yùn)動訓(xùn)練對缺血再灌注損傷大鼠心臟的保護(hù)作用[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2009,24(10):910-913.
[13] 彭峰林,張林,鄧樹勛等.間歇運(yùn)動對缺血再灌注大鼠心肌HSP70表達(dá)的影響[J].西安體育學(xué)院學(xué)報,2009,26(5):565-569.
[14] Munk PS, Butt N, Larsen AI. High-intensity interval exer-cise training improves heart rate variability in patients follow -ing percutaneous coronary intervention for angina pectoris[J].Int J Cardiol, 2010 , 145( 2): 312—314.
[15] Munk PS, Staal EM, Butt N, et al. High-intensity interval training may reduce in-stent restenosis following percutane -ous coronary intervention with stent implantation:A random -ized controlled trial evaluating the relationship to endothelial function and inflammation[J]. Am Heart J, 2009 ,158( 5): 734—741.
[16] Bj?rgen S, Helgerud J, Husby V, et al. Aerobic high intensi -ty one-legged interval cycling improves peak oxygen uptake in chronic obstructive pulmonary disease patients; no addi -tional effect from hyperoxia[J].Int J Sports Med, 2009 ,30 ( 12 ):872—878.
[17] 王翔,洪峰,魏源等.三種強(qiáng)度長期訓(xùn)練對大鼠心肌肌球蛋白ATP酶活性和線粒體計量學(xué)的影響[J].首都體育學(xué)院學(xué)報,2002,14(1):52-54.
[18] Tj?nna AE, Lee SJ, Rognmo ?, et al. Aerobic interval training vs. continuous moderate exercise as a treatment for the meta-bolic syndrome - “apilot study”[J]. Circulation, 2008 , 118 (4): 346—354.
[19] Tj?nna AE, St ?len TO, Bye A, et al. Aerobic interval train-ing reduces cardiovascular risk factors more than a multi -treatment approach in overweight adolescents[J]. Clin Sci (Lond), 2009 ,116( 4): 317—326.
[20] 劉向輝,郝選明.間歇運(yùn)動對高血壓患者生存質(zhì)量及血漿CRAMP的影響[J].西安體育學(xué)院學(xué)報,2012,29(2):212-218.
[21] Musa DI, Adeniran SA, Dikko AU, et al. The effect of a high-intensity interval training program on high-density lipo -protein cholesterol in young men[J]. J Strength Cond Res, 2009 ,23 ( 2): 587—592.
[22] Nemoto K, Gen-no H, Masuki S, Effects of high-intensity interval walking training on physical fitness and blood pres -sure in middle-aged and older people[J]. Mayo Clin Proc,2007 ,82 ( 7): 803—811.
Effects of High-Intensity Interval Training on Exercise Capacity of Amateur Athletes
ZHANG Yong-hua
(Guangdong finance academy, Guangzhou 510521, Guangdong, China)
[Objective]To investigate the effects of high-intensity interval training on exercise capacity of amateur athletes compared with moderate intensity continuous exercise training. [Methods]: 36 amateur athletes were enrolled (age 19.4±1.3 years). They were randomized to 3 groups: high intensity inter-mittent training group (HIIT, n=12), moderate intensity continuous training group (MICT, n= 12) and no training control group (n=12). The trainings were performed within 3 weeks with 1-2d rest between sessions. The exercise capacity (METs) and the total exercise time (s) were measured by exercise test and analyzed. [Results]: In HIIT group, the exercise capacity increased significantly and the total exercise time prolonged (P<0.05 ) after training. The differences compared with MICT group or control group were significantly. But in MICT group, the exercise capacity and the total exercise time were not significantly different compared with control group. [Conclusions]: High intensity intermittent training can increase the exercise capacity of amateur athletes which prompted that HIIT might be more tolerable than MICT.
high intensity interval training; moderate intensity continuous training; exercise capacity
張泳華(1972-),廣東增城人,本科,講師,研究方向:體育教學(xué)與訓(xùn)練。