趙 亭,郭 黎
高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(high intensity interval training,HIIT)作為一種省時(shí)、高效的訓(xùn)練方法,應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的體能訓(xùn)練中。由于中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練(moderate intensity continuous training,MICT)對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績(jī)提升幅度較小,因而HIIT最初是應(yīng)用于高水平運(yùn)動(dòng)員中。如1912年斯德哥爾摩奧運(yùn)會(huì)10 000m跑冠軍Hannes Kolehmainen就曾采用間歇跑提高身體機(jī)能;在20世紀(jì)20、30年代,芬蘭著名長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員Pavoo Nurmi采用快速間歇跑提高長(zhǎng)跑成績(jī)。間歇訓(xùn)練源于捷克優(yōu)秀長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員Ernil Zatopek。在訓(xùn)練中,Ernil Zatopek使用相當(dāng)于≥85%最大攝氧量(O2max)的跑速進(jìn)行短時(shí)間間歇跑訓(xùn)練,并在1952年赫爾辛基奧運(yùn)會(huì)獲得5 000 m、10 000 m及馬拉松3項(xiàng)冠軍(Billat,2001)。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,HIIT被學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。德國(guó)弗萊堡大學(xué)的Woldemar Gerschler對(duì)間歇訓(xùn)練進(jìn)行了研究和探討(陳小平等,2013),并于1959年發(fā)表研究報(bào)告,這是第一次在學(xué)術(shù)期刊上對(duì)HIIT進(jìn)行描述(黎涌明,2015)。此后,開(kāi)始了對(duì)HIIT的生理作用以及對(duì)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)方式的HIIT研究(Billat,2001)。美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)(The American College of Sport Medicine,ACSM)從 2010年開(kāi)始連續(xù)多年將HIIT列為研究熱點(diǎn)。在ACSM公布的十大健身趨勢(shì)中,HIIT自2014年以來(lái)每年都排名前五,并在2014年和2018年兩次排名第一,在2019年排名第三(Thompson,2018)。
截至目前,有關(guān)HIIT的定義尚未達(dá)成一致。ACSM將HIIT定義為:短時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后有短時(shí)間休息或恢復(fù)期的訓(xùn)練方法(Thompson,2018);Viana等(2018)將HIIT定義為:接近最大強(qiáng)度下進(jìn)行短或長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度通常為≥80%HRmax或80%O2max;黎涌明(2015)將HIIT定義為:進(jìn)行多次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為≥無(wú)氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)的運(yùn)動(dòng),并且運(yùn)動(dòng)之間間隔一段恢復(fù)期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法。HIIT主要分為兩大類(lèi):高強(qiáng)度有氧間歇訓(xùn)練(high intensity aerobic interval training,HIAIT)和沖刺間歇訓(xùn)練(sprint interval training,SIT)(Matsuo et al.,2014)。作為HIIT的兩個(gè)分支,HIAIT和SIT有很多不同之處(Keating et al.,2017):HIAIT的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為60~240 s,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為80%~100%O2max的高強(qiáng)度有氧間歇訓(xùn)練;SIT的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為8~30 s,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度≥100%O2max的無(wú)氧訓(xùn)練。相對(duì)于HIAIT,SIT平均功率輸出較大,能量消耗較少(Metcalfe et al.,2018),可誘導(dǎo)更多的線粒體呼吸量,增加線粒體生物標(biāo)志物(Granata et al.,2015),更能減少皮褶厚度,且運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短(Naves et al.,2018),更突出間歇運(yùn)動(dòng)節(jié)省運(yùn)動(dòng)時(shí)間這一特點(diǎn)。
本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)SIT的研究進(jìn)行整理和分析,探討影響SIT訓(xùn)練效果的因素,基于不同運(yùn)動(dòng)形式的SIT以及SIT與MICT對(duì)機(jī)體的影響,并對(duì)SIT未來(lái)的研究方向進(jìn)行展望。
雖然SIT有一種基于Wingate功率自行車(chē)的經(jīng)典訓(xùn)練模式,但不同的運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、間歇時(shí)間、間歇恢復(fù)形式以及沖刺次數(shù)可能會(huì)產(chǎn)生不同的訓(xùn)練效果。
研究表明,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為15 s的SIT與30 s的SIT兩種訓(xùn)練方法對(duì)O2max、耐力以及心血管功能的改善程度相似(Yamagishi et al.,2017),且運(yùn)動(dòng)時(shí)間從30 s減至 15 s,可以顯著性增加臨界功率以及乳酸閾(Zelt et al.,2014)。Hazell等(2010)比較運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10 s的SIT和30 s的SIT對(duì)有氧能力、無(wú)氧能力的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)兩周訓(xùn)練,O2max、相對(duì)峰值功率、相對(duì)平均功率以及運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有顯著性改善,但兩組組間無(wú)顯著性差異。但有研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20 s的SIT比10 s的SIT對(duì)O2max的影響程度大(10%vs 4%)(Nalcakan et al.,2017)。因此,運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)O2max的影響還不確定,仍待進(jìn)一步研究(Macinnis et al.,2017)。
研究表明,間歇時(shí)間是決定心肺負(fù)荷和有氧適應(yīng)的關(guān)鍵因素(Kavaliauskas et al.,2015)。有研究比較沖刺10 s,間歇時(shí)間為1 min和4 min兩種訓(xùn)練模式對(duì)有氧、無(wú)氧能力的影響,結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)2周訓(xùn)練后,兩種訓(xùn)練模式在有氧能力、無(wú)氧能力以及在骨骼肌酶活性的改善程度上無(wú)顯著性差異,但是在Wingate無(wú)氧能力測(cè)試中,只有間歇1 min的SIT訓(xùn)練組的最低輸出功率(minimum power output)有改善,且其疲勞指數(shù)降低,而間歇4 min的SIT訓(xùn)練組疲勞指數(shù)增加,訓(xùn)練后兩組的疲勞指數(shù)有顯著性差異。因此,表明間歇時(shí)間較短的SIT訓(xùn)練組(間歇1 min)較間歇4 min組在Wingate無(wú)氧功率測(cè)試中輸出功率的衰減幅度更小、疲勞的發(fā)生程度更低(Olek et al.,2018)。但有研究認(rèn)為,間歇時(shí)間太長(zhǎng)或太短均不利于耐力的改善。Kavaliauskas等(2015)比較運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10 s,間歇時(shí)間為30 s、80 s和120 s的SIT對(duì)耐力適應(yīng)能力的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)間歇時(shí)間為30 s時(shí),由于身體機(jī)能還沒(méi)有恢復(fù),進(jìn)行下一次SIT較為困難;當(dāng)間歇時(shí)間為120 s時(shí),因休息時(shí)間太長(zhǎng)而不能產(chǎn)生有效的耐力適應(yīng)能力;當(dāng)間歇時(shí)間為80 s時(shí)耐力適應(yīng)能力最強(qiáng)。因此間隔時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)結(jié)合訓(xùn)練目的,以選擇合適的間隔時(shí)間。
從沖刺次數(shù)上看,經(jīng)典的SIT運(yùn)動(dòng)模式是進(jìn)行4~6次沖刺運(yùn)動(dòng),有研究認(rèn)為,較少的沖刺次數(shù)對(duì)機(jī)體也有積極性影響(Metcalfe et al.,2012)。Vollaard等(2017)認(rèn)為,沖刺次數(shù)減至 2~3 次,更能增加O2max。由于O2max的改善可能主要是線粒體密度增加或血容量的增加,以上兩種機(jī)制與糖原快速分解有關(guān),而糖原分解在第3次SIT時(shí)已經(jīng)減弱。在進(jìn)行多次SIT時(shí),血乳酸生成速率在第1次SIT時(shí)最大,第3次SIT中的血乳酸生成速率是第1次生成速率的1/6(Parolin et al.,1999)。但針對(duì)進(jìn)行1次沖刺對(duì)身體機(jī)能的影響程度最為顯著的問(wèn)題,Songsorn等(2016)驗(yàn)證了這一假設(shè),每天進(jìn)行1次運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20 s的 SIT,每周 3次,4周后O2max無(wú)顯著改善,認(rèn)為進(jìn)行重復(fù)全力運(yùn)動(dòng)是SIT產(chǎn)生顯著性效果的必要條件。
Farias-Junior等(2019)比較了總運(yùn)動(dòng)時(shí)間和總間隔時(shí)間相同,沖刺次數(shù)、單次運(yùn)動(dòng)時(shí)間、單次間隔時(shí)間不同的SIT的生理反應(yīng),進(jìn)行10組運(yùn)動(dòng)時(shí)間、間隔時(shí)間為60 s的SIT與20組運(yùn)動(dòng)時(shí)間、間隔時(shí)間為30 s的SIT時(shí)的氣體代謝,結(jié)果表明,前者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的攝氧量(O2)、二氧化碳呼出量(CO2)大于后者,在間歇時(shí)的O2和CO2小于后者,但呼吸商卻相反,前者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小于后者,在恢復(fù)過(guò)程中大于后者。從整個(gè)運(yùn)動(dòng)期間來(lái)看,兩者的O2、CO2無(wú)顯著性差異,但是前者的呼吸商顯著大于后者。Lloyd Jones等(2017)比較了20組沖刺6 s間歇48 s的SIT與4組沖刺30 s間歇4 min的SIT對(duì)機(jī)體的影響,發(fā)現(xiàn)6次訓(xùn)練后,雖然兩種方式對(duì)O2max無(wú)明顯改善,但運(yùn)動(dòng)耐力均顯著性提高,且峰值功率在6 s組增加了9%,30 s組增加了20%。
除上述SIT訓(xùn)練模式影響訓(xùn)練效果外,訓(xùn)練者自身因素,如性別和身體狀態(tài),對(duì)訓(xùn)練效果也有影響。
性別因素。有研究認(rèn)為,在沖刺過(guò)程中,女性糖酵解供能比例較少,有氧系統(tǒng)供能比例比男性高25%(Gibala et al.,2014)。Scalzo等(2014)認(rèn)為,在 SIT運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,男性肌肉蛋白合成和線粒體生物生成能力強(qiáng)于女性。Bagley等(2016)比較了男性和女性在12周運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為175%O2max的SIT作用下身體成分、糖脂代謝以及有氧能力的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后,糖脂代謝無(wú)顯著性差異,男性體脂率下降程度大于女性,女性O(shè)2max提高程度大于男性。也有研究認(rèn)為,SIT后各項(xiàng)指標(biāo)在男女之間無(wú)差異(Hood et al.,2011;Townsend et al.,2014)。Gibala(2014)認(rèn)為,性別差異造成的不同結(jié)果可能與對(duì)干擾因素的控制有關(guān),如女性月經(jīng)周期以及身體健康狀態(tài)等。
受試者的身體狀態(tài)。有研究表明,對(duì)于普通人群(非運(yùn)動(dòng)員),SIT可以改善運(yùn)動(dòng)能力和骨骼肌氧化能力;對(duì)于運(yùn)動(dòng)員,SIT可以改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),但改善機(jī)制在兩者間有很大不同。SIT改善非運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力主要是通過(guò)改善線粒體酶活性,對(duì)運(yùn)動(dòng)員主要是通過(guò)改善骨骼肌的緩沖能力以及Na+-K+泵活性,從而有助于保持細(xì)胞的興奮性和產(chǎn)生力量,延緩疲勞,提高運(yùn)動(dòng)能力(Gibala et al.,2013)。
運(yùn)動(dòng)方式作為間歇訓(xùn)練的重要組成部分,影響著訓(xùn)練的積極性,進(jìn)而影響訓(xùn)練效果。
功率自行車(chē)作為一種常見(jiàn)的訓(xùn)練器械被廣泛應(yīng)用。目前,基于自行車(chē)的SIT訓(xùn)練效果研究?jī)?nèi)容主要包括:有氧能力、無(wú)氧能力、代謝能力、心血管功能、身體成分、運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)等。研究表明,基于自行車(chē)的SIT對(duì)上述指標(biāo)有顯著改善(張旭,2016;張學(xué)領(lǐng),2016;Burgomaster et al.,2008;Trilk et al.,2011;Whyte et al.,2010)(表 1)。
表1 基于功率自行車(chē)的SITTable 1 Cycling Based SIT Protocol
與騎自行車(chē)相比,跑步是一種較普遍的運(yùn)動(dòng)方式。Rowley等(2017)觀察基于跑步機(jī)的SIT對(duì)肥胖女性的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)12周的沖刺間歇跑后,O2max改善了20.7%,體脂率減少了1.7%。有研究發(fā)現(xiàn),基于跑步機(jī)的SIT對(duì)身體成分和脂代謝的影響,即經(jīng)過(guò)每次4~6組,每周3次,共6周跑步機(jī)的SIT后,脂肪量減少了8%(訓(xùn)練前15.1±3.6 kg vs訓(xùn)練后13.9±3.4 kg),腰圍減少了3.5%(訓(xùn)練前80.1± 4.2 cm vs訓(xùn)練后77.3± 4.4 cm),O2max增加了8.7%(訓(xùn)練前46±5ml/kg/min vs訓(xùn)練后 50±6 ml/kg/min),峰值速度增加了4.8%(訓(xùn)練前16.6±1.7 km/h vs訓(xùn)練后17.4±1.4 km/h),高密度脂蛋白輕微下降(訓(xùn)練前1.34±0.28 mmol/L vs訓(xùn)練后 1.24 ± 0.24 mmol/L)(Hazell et al.,2014)。同時(shí),有研究比較了4周基于跑步機(jī)的SIT對(duì)不同年齡組的影響,發(fā)現(xiàn)年輕組和中老年組O2max、峰值沖刺速度以及耐力都有顯著性提高(Willoughby et al.,2016)。Kavaliauskas等(2018)比較了2周基于自行車(chē)的SIT和基于跑步機(jī)的SIT對(duì)機(jī)體的影響,發(fā)現(xiàn)兩組的峰值攝氧量(O2peak)無(wú)顯著性差異,通氣閾均顯著性增加,但組間無(wú)差異,而跑步機(jī)組力竭時(shí)間有顯著性增加(訓(xùn)練前495±40 s vs訓(xùn)練后551±15 s)。有研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)行4組基于自行車(chē)的SIT與基于跑步機(jī)的SIT的過(guò)量氧耗相似,兩組組間無(wú)顯著性差異(Townsend et al.,2014)。因此,基于跑步機(jī)的SIT也是一種有效的訓(xùn)練方式。
對(duì)抗自身體重的SIT。對(duì)抗自身體重的運(yùn)動(dòng)作為一種對(duì)運(yùn)動(dòng)設(shè)備和場(chǎng)地要求較低的訓(xùn)練方式,深受廣大健身人士的喜愛(ài)。有研究比較了對(duì)抗自身體重運(yùn)動(dòng)的SIT與基于跑步機(jī)的SIT對(duì)人體的作用,發(fā)現(xiàn)對(duì)抗自身體重運(yùn)動(dòng)的SIT的訓(xùn)練效果類(lèi)似甚至優(yōu)于基于跑步機(jī)的 SIT(Schaun et al.,2018)。Gist等(2014)將基于Burpee的SIT與基于Wingate功率自行車(chē)的SIT相比,發(fā)現(xiàn)兩組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的心率和攝氧量相似,Burpee組運(yùn)動(dòng)后的RPE(14.5±2.2)低于Wingate功率自行車(chē)組(17.0±1.7)。為了驗(yàn)證基于Burpee的SIT能否作為一種新形式的SIT,受試者需進(jìn)行基于Burpee運(yùn)動(dòng)的SIT(每次4~7組30 s的全力運(yùn)動(dòng),間隔4 min,每周3次,共4周),觀察其與中等強(qiáng)度體能訓(xùn)練(跑步、肌力訓(xùn)練、仰臥起坐)相比對(duì)機(jī)體的作用。結(jié)果表明,4周后兩組的有氧能力、無(wú)氧能力以及體能測(cè)試成績(jī)無(wú)顯著性差異,Burpee組下肢線粒體功能降低而體能訓(xùn)練組下肢線粒體功能升高,組間無(wú)顯著性差異,出現(xiàn)這一情況的原因是Burpee上肢肌肉做功較多,而體能訓(xùn)練則是依靠下肢做功,因此體能訓(xùn)練組下肢線粒體功能升高(Gist et al.,2015)。Gurd等(2018)對(duì)辦公室人群進(jìn)行對(duì)抗自身體重運(yùn)動(dòng)的SIT(Burpee俯臥撐、登山者俯臥撐、開(kāi)合跳),結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)12周的訓(xùn)練后,(83±17)%的受試者嚴(yán)格按照訓(xùn)練模式進(jìn)行訓(xùn)練,并且受試者的有氧能力、上肢肌力以及下肢靈活性都有顯著性改善。因此,對(duì)抗自身體重運(yùn)動(dòng)的SIT可以作為一種可以替代基于自行車(chē)或跑步機(jī)的SIT被廣泛應(yīng)用。
基于其他方式的SIT。體育運(yùn)動(dòng)的SIT對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的影響,主要包括的運(yùn)動(dòng)方式有:游泳、全力折返跑、劃槳、皮劃艇訓(xùn)練等(表2)。結(jié)果顯示,基于以上訓(xùn)練方式的SIT對(duì)受試者的心肺功能、機(jī)體代謝功能以及運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有顯著性提高,可以作為一種有效的訓(xùn)練方式應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的體能訓(xùn)練中。
表2 基于不同運(yùn)動(dòng)方式的SITTable 2 SIT Protocols Based on Various Exercise Modes
選擇正確的運(yùn)動(dòng)模式和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)提高身體機(jī)能十分重要。雖然相對(duì)于MICT,SIT運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短,總能量消耗較少(Schaun et al.,2017),但產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)與MICT相似(Hovaknloo et al.,2013),對(duì)心血管系統(tǒng)和骨骼肌代謝的作用效果類(lèi)似或優(yōu)于MICT。有研究認(rèn)為,SIT和MICT使機(jī)體發(fā)生適應(yīng)性變化的部位不同,MICT改善中樞機(jī)制,如最大心輸出量和每搏輸出量等;SIT主要改善外周機(jī)制,如動(dòng)-靜脈氧差(Macpherson et al.,2011)。因此,有必要對(duì)兩種訓(xùn)練方式對(duì)機(jī)體的影響進(jìn)行歸納總結(jié),比較兩種方式的訓(xùn)練效果。
在有氧能力、無(wú)氧能力上,SIT的作用效果類(lèi)似(張旭,2016)甚至優(yōu)于MICT。有研究比較了10周SIT和MICT對(duì)有氧能力、無(wú)氧能力的影響,發(fā)現(xiàn)兩組O2max均顯著性增加,無(wú)氧能力只在SIT組有顯著改善(Sokmen et al.,2018),兩種方式誘導(dǎo)毛細(xì)血管密度增加的程度相似(Cocks et al.,2015),使線粒體發(fā)生有關(guān)的基因表達(dá)、檸檬酸合酶活性增加程度相似(Macinnis,2017)。但有研究表明,只有SIT可以顯著提高O2peak(Heiskanen et al.,2017;Higgins et al.,2016;Honkala et al.,2018),出現(xiàn)這一差異的原因可能是,相較于低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以誘導(dǎo)更高的線粒體生物氧化發(fā)生率(Macinnis,2017)。
在糖代謝方面,兩種方式均可增加非糖尿病人群的胰島素敏感性,SIT在改善胰島素敏感性方面類(lèi)似(Cocks,2015;Motiani et al.,2017)或 優(yōu) 于 MICT(Sandvei et al.,2012)。研究表明,經(jīng)過(guò) 12周運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為 170%O2peak的SIT,相較于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為60%O2peak的MICT,對(duì)胰島素敏感性提高更顯著,降低了患Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)(Sim et al.,2015)。但目前關(guān)于兩種方式對(duì)Ⅱ型糖尿病患者胰島素敏感性的研究結(jié)果不一。有研究認(rèn)為,兩種方式都能改善胰島素敏感性(Honkala 2017,2018),但也有研究認(rèn)為,對(duì)胰島素 敏感性無(wú)影 響(Ruffino et al.,2017;Sjoros et al.,2019)。出現(xiàn)不同結(jié)果的原因可能除了運(yùn)動(dòng)方式外,還與受試者自身身體狀態(tài)、病程、用藥情況等有關(guān)。
在脂代謝方面,SIT相對(duì)于MICT可以改善膽固醇水平(Sandvei,2012),降低心內(nèi)甘油三酯水平(Honkala,2017)。但Mohr(2014)認(rèn)為,兩種方式經(jīng)過(guò)15周的訓(xùn)練后,脂代謝相關(guān)指標(biāo)在訓(xùn)練前后無(wú)顯著性差異。有研究認(rèn)為運(yùn)動(dòng)對(duì)個(gè)體血脂水平的影響取決于運(yùn)動(dòng)前的血脂水平、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、身體成分、熱量攝入、代謝率和生活方式等(Su et al.,2019)。SIT對(duì)代謝能力的影響類(lèi)似或優(yōu)于MICT,可能由于SIT運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大,Islam等(2018)等對(duì)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的EPOC及運(yùn)動(dòng)后底物氧化代謝能力研究發(fā)現(xiàn),SIT后的EPOC較大,脂肪氧化率大于MICT,脂肪利用率大,因而影響代謝能力。
SIT可使機(jī)體產(chǎn)生較高的生理刺激和反應(yīng)、改善心肺功能、身體成分、有氧能力、無(wú)氧能力以及代謝能力。在改善心血管功能方面,可以增加每搏心輸出量(Trilk,2011)、降低安靜心率(Mohr,2014)、降低收縮壓和舒張壓(Chan et al.,2013);在改善身體成分方面,可以減少體重、體脂含量、腰圍和大腿圍,增加去脂體重,降低腹部皮下脂肪、腹腔內(nèi)臟脂肪面積、全身脂肪含量(張旭,2016);在改善有氧能力方面,可以提高O2max,增加骨骼肌線粒體酶活性(Burgomaster,2008),提高骨骼肌的攝氧能力,增高肌氧含量(張學(xué)領(lǐng),2016);在改善無(wú)氧能力方面,可增加峰值功率和平均功率(Hazell,2010),顯著提高峰值沖刺速度及平均沖刺速度(Willoughby,2016);在影響糖代謝方面,可增加胰島素敏感性,但對(duì)空腹血糖濃度無(wú)顯著性影響,顯著改善葡萄糖耐量(Richards et al.,2010;Sandvei,2012),但胰島素敏感性和葡萄糖耐量測(cè)試改善效果的持續(xù)時(shí)間未超過(guò)72 h(Whyte,2010)。雖然SIT對(duì)糖代謝的影響只具有短期效應(yīng),但是SIT可以作為一種降低Ⅱ型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)的訓(xùn)練手段被長(zhǎng)期應(yīng)用;在影響脂代謝方面,肥胖人群血清中總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯沒(méi)有顯著性變化(Whyte,2010)。但也有研究證實(shí),健康人進(jìn)行SIT后,脂代謝有顯著性改變,最后一次訓(xùn)練后60 h內(nèi)的血漿低密度脂蛋白濃度和總膽固醇濃度顯著性降低(Sandvei,2012)。訓(xùn)練效果出現(xiàn)差異的原因可能在于受試者生理機(jī)能不同,梁玉等(2008)發(fā)現(xiàn),肥胖組相對(duì)于健康組,進(jìn)行MICT時(shí)的血清甘油三酯和游離脂肪酸濃度較低,呼吸交換率和血糖濃度較高,因此,表明肥胖男性的生理機(jī)能較差,對(duì)脂肪利用和分解能力較弱,所以運(yùn)動(dòng)對(duì)脂代謝的作用在正常人中較明顯。
SIT除了對(duì)生理指標(biāo)有改善外,對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和心理也有積極影響。在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)上,5周的SIT可以改善青少年沖浪者的重復(fù)沖刺劃槳能力(Farley,2016),4周基于自行車(chē)的SIT可以改善曲棍球運(yùn)動(dòng)員的沖刺能力(Naimo et al.,2015),12次基于劃船的SIT可以改善劃船運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)(2 000 m計(jì)時(shí)賽成績(jī))(Stevens et al.,2015)。在心理方面,研究表明,2周的SIT可以改善注意力控制能力(De Sousa et al.,2018);6周的SIT對(duì)青少年足球運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知型焦慮、自信心、RPE等心理指標(biāo)有顯著性改善(Selmi et al.,2018)。因此,SIT作為一種訓(xùn)練方式普遍應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中,可以改善運(yùn)動(dòng)員體能,減輕焦慮,增加自信,對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)有積極影響。
雖然SIT可以改善心血管功能、機(jī)體代謝能力、身體成分、運(yùn)動(dòng)成績(jī),降低慢性疾病的患病率,對(duì)生理和心理都有積極性影響,但SIT并不適用于所有人群。由于SIT運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大,對(duì)心臟負(fù)荷較大,危險(xiǎn)系數(shù)較高,患有嚴(yán)重的心血管疾病的人群不宜使用此種訓(xùn)練方式。輕度慢性病患者應(yīng)遵循醫(yī)生的建議進(jìn)行鍛煉;對(duì)兒童或者青少年訓(xùn)練人群來(lái)說(shuō),為了避免過(guò)量運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的不良反應(yīng),訓(xùn)練量應(yīng)循序漸進(jìn)。
SIT作為HIIT的一種訓(xùn)練方式,可以改善心血管功能(增加心輸出量、降低血壓、降低安靜心率等),增加有氧能力(增加O2max、增加肌氧含量等),增加無(wú)氧能力(增加峰值功率和平均功率等),改善身體成分(降低體脂含量、減輕體重、增加去脂體重等),改善物質(zhì)代謝能力(改善糖脂代謝能力等)以及對(duì)運(yùn)動(dòng)能力等有積極性的影響。與MICT相比,雖然運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短但運(yùn)動(dòng)效果類(lèi)似甚至優(yōu)于后者。影響SIT訓(xùn)練效果的因素有很多,比如SIT訓(xùn)練模式:1)從運(yùn)動(dòng)時(shí)間上看,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10~30 s對(duì)O2max、峰值功率等指標(biāo)有顯著性改善;2)從間歇時(shí)間上看,運(yùn)動(dòng)10 s、間歇時(shí)間為1~4 min對(duì)身體機(jī)能水平有積極性影響。除了可以改善O2max、峰值功率、平均功率等外,間歇1 min對(duì)改善Wingate功率自行車(chē)無(wú)氧測(cè)試中的最小功率、降低疲勞指數(shù)有積極作用;間歇80 s可以改善機(jī)體的耐力適應(yīng)能力,因此應(yīng)結(jié)合訓(xùn)練目的選擇合適的間歇時(shí)間;3)從沖刺次數(shù)上看,運(yùn)動(dòng)30 s,沖刺2~6次對(duì)機(jī)體的有氧能力、無(wú)氧能力有顯著性改善。雖然有研究探討了非經(jīng)典SIT訓(xùn)練模式對(duì)機(jī)體影響,但是在SIT訓(xùn)練模式中所應(yīng)用的指標(biāo)(運(yùn)動(dòng)時(shí)間、間歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)次數(shù)等)均不相同,尚不能得出確定性結(jié)論。
目前針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)方式的SIT研究尚少,未來(lái)的研究應(yīng)充分利用SIT的特點(diǎn),探究基于其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的SIT,觀察引起的生理反應(yīng)、能量代謝以及對(duì)機(jī)體的影響,以便找到既符合專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員,同時(shí)又可以普遍應(yīng)用于大眾健身訓(xùn)練,對(duì)設(shè)備要求不高且易于實(shí)施的沖刺間歇訓(xùn)練。