高強度間歇訓練的數據可視化分析

邢 煜，孟林盛

1 前言

CiteSpace是一款分析科學分析中蘊含的潛在知識，是在科學計量學、數據可視化背景下逐漸發展起來的一款引文可視化分析軟件。由于是通過可視化的手段來呈現科學知識的結構、規律和分布情況，因此也將通過此類方法分析得到的可視化圖形稱為“科學知識圖譜”。HIIT(High Intensity Interval Training)又稱高強度間歇訓練，指短時間、多次數進行的高強度訓練，訓練強度每兩次訓練之間以積極休息或無負荷休息形成間歇期。HIIT在最近幾年引起了廣泛關注，有關HIIT對糖尿病患者、肥胖及超重人群、慢性病患者和心臟病患者等人群的康復吸引相關學者的討論。

本文使用CiteSpace V信息可視化軟件對中國知網中的HIIT相關文獻進行分析，找出該領域研究的重點及方向，以期對后續研究提供一定的指導作用。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

中國知網中有關“高強度間歇訓練”的中文文獻73篇， 所有文獻均收錄于《中文核心期刊要目總覽》。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻資料法2.2.2 數理統計法2.2.3 CiteSpace信息可視化方法

CiteSpace是應用Java語言開發的一款信息可視化軟件，它主要基于共引分析理論和尋徑網絡算法等，對特定領域文獻進行計量，以探尋出學科領域演化的關鍵路徑及知識轉折點，并通過一系列可視化圖譜的繪制來形成對學科演化潛在動力機制的分析和學科發展前沿的探測。

3 結果與分析

3.1 高強度間歇訓練研究的出現與發展

HIIT(High Intensity Interval Training)又稱高強度間歇訓練，指短時間、多次數進行的高強度訓練，訓練強度每兩次訓練之間以積極休息或無負荷休息形成間歇期。Saltin等 將間歇訓練的特征概括為：1)訓練強度，即訓練期和間歇期的平均功率輸出。2)時間比例，即訓練期和間歇期所用時間的比例。3)運動幅度(Amplitude)，即訓練期與間歇期的強度與平均速度之間的差值之比。4)持續時間和運動距離。

間歇訓練在競技體育訓練中有著很長的歷史。早期的越野跑運動員或者越野滑雪運動員將運用在上坡、下坡和平地等不同情景中的訓練稱為“自然間歇訓練”，此時的運動員根據訓練時間來調節速度。1912年，芬蘭著名奧運會10000米冠軍運動員Hannes Kolehmainen使用間歇訓練法來進行專項訓練。其將訓練內容分為5-10組，每組的距離為1000米，完成時間為3分5秒/組。在20世紀20、30年代，芬蘭著名運動員Pavoo Nurmi使用一種強度高于特定速度的短時間歇訓練法，例如在10-20公里的森林慢跑時，穿插著速度為24KM/h(6組*400米*60秒)的高強度速度跑進行訓練。二戰后，間歇訓練法廣泛應用于歐洲的中長跑運動員，Emil Zatopek(5000/10000/馬拉松跑)，Gordon Pirie(3000)，Sigfried Hermann(800/1500)和Vladimir Kutz(5000)等運動員均將間歇訓練作為訓練手段。Emil Zatopek 首次將低運動振幅和臨界速度引入到間歇訓練。在60年代，新西蘭教練員Lydiard發明了一種短時間間歇訓練方法，訓練期采用100%vVO2max，持續10-15秒，休息期則保持30%-40% vVO2max。在60年代末期，美國學者首次將間歇訓練應用于軍事訓練領域。

在20世紀70年代中，VO2max開始成為系統測量運動員間歇訓練效果的方式，而80年代則開始使用乳酸域這一指標。90年代初，HIIT被用到心率衰竭患者的運動康復可行性研究當中。與競技體育領域不同，近年來HIIT在大眾健身領域和運動康復領域研究頗多，如普通健康人群、肥胖人群、心臟病患者、糖尿病患者等方面均出現HIIT的身影。

3.2 國內高強度間歇訓練研究的關鍵詞中心性分析

中介中心性指的是一個結點擔任其它兩個結點之間最短路的橋梁的次數。一個結點充當“中介”的次數越高，它的中介中心度就越大。

表1 高強度間歇訓練研究的高中心性關鍵詞一覽表

關鍵詞的中心性越高，說明該關鍵詞對高強度間歇訓練領域和其他研究領域具備較為重要的橋接作用。由表1可見，肥胖和超重作為中心性達到0.83的關鍵詞。隨著當代中國物質發展水平的不斷提高，人們的生活水平也隨之上升，從而導致了肥胖和超重等問題，并且社會中存在對女性群體審美的纖瘦化傾向，導致女性肥胖問題成為一個受人關注的社會現象，相關學者和研究人員亦將其作為一個切入點。齊玉剛、劉洪富探討HIIT減肥方法對于肥胖女大學生的應用效果和可靠性；趙廣高分析探討高強度間歇訓練(HIIT)相比中強度持續訓練(MICT)對超重/肥胖成人心肺適能的效果；王京京和林堅比較了HIIT和MICT對青年肥胖女性的腹部脂肪含量和空腹胰島素水平的影響。

Meta分析是對具備特定條件的、同課題的諸多研究結果進行綜合的一類統計方法。陳炳霖、吳志建采取Meta分析針對HIIT對青少年運動減肥效果和2型糖尿病干預效果進行了分析。

中強度持續訓練和高強度間歇訓練中心性分別為0.69和0.82，在對高強度間歇訓練的研究中，學者們經常與之進行對比和分析的便是中強度持續訓練。普遍觀點認為，每次運動時間在30分鐘以上且負荷達到中等強度左右的有氧運動是減肥及減脂的主要運動方式。因此，高強度間歇訓練是否在減肥效果上弱于中強度持續訓練，成為了學者實驗和對比的重點。劉洪富分析認為高強度間歇訓練對肥胖青年女性有較好的減肥效果；王京京研究結論顯示，高強度間歇訓練可以降低青年肥胖女性腹部內臟脂肪含量，而相同耗能量的中強度持續訓練卻無此效果；高強度間歇訓練與中強度持續訓練均可減少腹部皮下脂肪，但前者效果更明顯。趙廣高通過Meta分析，結果顯示高強度間歇訓練在減肥方面的效果要好于中強度持續訓練。

骨骼肌、康復和自噬的中心性分別為0.8、0.8和0.6。孫一、孫磊、崔新雯、施曼莉、潘治國和王瑋分別使用動物實驗研究高強度間歇訓練與肌纖維代謝、脂聯素和自噬細胞、骨骼肌糖原等進行了運動醫學領域的研究，使高強度間歇訓練的研究深度得到提升。上述研究均認為一次或長期的HIIT能夠提高白鼠的運動能力。王倩、謝凌堅、孫磊和崔新雯等研究者認為HIIT能夠激活不同骨骼肌細胞自噬。

3.3 國內高強度間歇訓練研究的主題詞時間線及聚類分析

表2 高強度間歇訓練主題詞聚類及起止年份一覽表

根據表2看出，有關高強度間歇訓練的主題詞聚類共有5類。其中聚類1的聚類關鍵詞為肥胖，聚類的起止年份在2013-2018年，其他關鍵詞還包括Meta分析、中強度持續訓練、運動和減肥等。聚類2的關鍵詞為自噬，聚類的起止年份在1998-2018年，其他關鍵詞還包括間歇訓練、持續訓練和最大耗氧量等。聚類3的關鍵詞為功能性抗交感，起止年份在2010-2018年，其他關鍵詞為骨骼肌和康復等。聚類4的關鍵詞為近紅外光譜技術，起止年份為2015-2017年，其他關鍵詞為運動能力、運動表現和能量代謝等。聚類5的關鍵詞為代謝病，起止年份為1996-2016年，其他關鍵詞為有氧運動、運動耐力和糖尿病等。

通過對主題詞聚類分析發現，聚類2和聚類5從上世紀90年代至如今都存在相關研究，而聚類1、聚類3和聚類4都是近年來研究的新領域和新方向。聚類1圍繞肥胖問題進行；聚類2圍繞動物實驗進行，特別是針對大鼠的細胞自噬、骨骼肌質量等方面；聚類3主要圍繞高強度間歇訓練對骨骼肌交感縮血管反應和功能性抗交感的影響；聚類4主要圍繞高強度間歇訓練對高水平運動員的運動能力和能量代謝方面的影響；聚類5則圍繞高強度間歇訓練和慢性病的作用效果研究。

4 小結

1．高強度間歇訓練的來源已久，早在20世紀初便在競技訓練領域被采用，而后作為競技體育的一種訓練手段被各個專項尤其是耐力性項群應用。近年來，高強度間歇訓練在大眾健身領域或普通人群中的研究正在增加。

2．國內高強度間歇訓練的研究主要圍繞肥胖、動物實驗、血液研究、高水平運動員和慢性病等方面。

3．有關高強度間歇訓練的研究正在不斷的具體化與精細化，相關手段逐漸高科技化與現代化，并且與運動醫學的聯系持續深入。