湯靜 徐蕊 王晨宇






摘 要:目的:在對(duì)比8周高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)期間不同恢復(fù)方式(積極性恢復(fù) vs. 消極性恢復(fù))對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響,為制定提升運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最佳訓(xùn)練手段提供理論與實(shí)踐依據(jù)。方法:40名青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)分為積極性恢復(fù)組(AR,n=20)和消極性恢復(fù)組(PR,n=20),在8周的HIIT(30 s運(yùn)動(dòng)、30 s間歇)期間分別進(jìn)行積極性恢復(fù)(間歇期繼續(xù)以低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng))或消極性恢復(fù)(間歇期完全休息)。于8周訓(xùn)練前后,利用遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)測(cè)定最大攝氧量(VO2max)和最大有氧速度(MAV),利用高強(qiáng)度間歇力竭試驗(yàn)測(cè)定間歇運(yùn)動(dòng)能力并記錄力竭時(shí)間(ET)。結(jié)果:與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練后兩組MAV、ET均顯著性升高(P<0.05),達(dá)到90VO2max以上所持續(xù)的時(shí)間(T90VO2max)和T95VO2max相對(duì)值均無(wú)顯著性變化(P>0.05),AR組VO2max、T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值升高(P<0.05);與PR組比較,訓(xùn)練后AR組MAV均無(wú)顯著性差異(P>0.05),VO2max、ET、T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值以及相對(duì)值升高(P<0.05)。結(jié)論:長(zhǎng)期HIIT間歇期采用積極性恢復(fù)能夠顯著改善青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:積極性恢復(fù);消極性恢復(fù);高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練;青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員;最大攝氧量
中圖分類(lèi)號(hào):G808.12?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? 文章編號(hào):1006-2076(2021)05-0103-08
Effects of different recovery modes on performance during high-intensity
interval training in young male long-distance runners
TANG Jing1,XU Rui1,WANG Chenyu2
1.Dept. of Physical Education, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 451191, Henan, China;
2.Research Ceuter of Physical Health and Culure,Zhengzhou University of Aeronautics,Zhengzhou 450046,Henan,China
Abstract:Objective: To compare the different recovery modes (active recovery vs. passive recovery) on performance during 8 weeks of high intensity interval training (HIIT), and to provide theoretical and practical basis for formulating the best training means to improve athletes' sports performance. Methods: 40 young male long-distance runners were randomly divided into active recovery group (AR, n=20) and passive recovery group (PR, n=20). During the 8-week HIIT (30 s exercise and 30 s interval), active recovery (continue to low intensity exercise during interval) or passive recovery (complete rest during interval) were performed respectively. Before and after 8 weeks of training, the maximal oxygen uptake (VO2max) and maximal aerobic velocity (MAV) were measured by graded exercise test, and the interval exercise performance was measured by high intensity intermittent exhaustion test and the exhausted time (ET) was recorded. Results: Compared with those before training, MAV and ET increased (P<0.05) while the relative values of time spent above 90 VO2max (T90VO2max) and T95VO2max did not change (P>0.05) in both groups, and VO2max, the absolute values of T90VO2max and T95VO2max raised (P<0.05) in AR group after training. Compared with PR group, MAV showed no significantly different (P>0.05) while VO2max, ET, absolute and relative values of T90VO2max and T95VO2max were higher (P<0.05) in AR group after training. Conclusion: Active recovery during long-term HIIT interval can significantly improve the exercise ability and performance in young male long-distance runners.
Key words:positive recovery; negative recovery; high-intensity interval training; young male long-distance runner; maximum oxygen uptake
長(zhǎng)期以來(lái),學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為最大攝氧量(maximal oxygen uptake,VO2max)是決定中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要生理因素[1]。盡管用于提升優(yōu)秀長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員VO2max的最佳訓(xùn)練手段仍存在爭(zhēng)議,但實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),訓(xùn)練時(shí)達(dá)到或接近VO2max是改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最佳負(fù)荷刺激[2-3]。據(jù)此有學(xué)者提出[3-4],在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中強(qiáng)度達(dá)到90或95VO2max以上所持續(xù)的時(shí)間(分別記作T90VO2max和T95VO2max)可作為評(píng)價(jià)針對(duì)VO2max訓(xùn)練手段有效性的重要參數(shù)。
提升有氧能力主要包括兩種訓(xùn)練方式,即傳統(tǒng)的中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(moderate intensity continuous training,MICT)和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(high-intensity interval training,HIIT)[5-6]。HIIT是指反復(fù)多次進(jìn)行短時(shí)間(持續(xù)幾秒到幾分鐘)高強(qiáng)度(甚至超高強(qiáng)度)運(yùn)動(dòng),每2次練習(xí)之間的間歇期進(jìn)行低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)(積極性恢復(fù))或完全休息(消極性恢復(fù))的訓(xùn)練方法[7]。HIIT提升運(yùn)動(dòng)能力的基本原理是通過(guò)增加高強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)間,從而對(duì)心血管和肌肉系統(tǒng)產(chǎn)生更為強(qiáng)烈的刺激和適應(yīng)[8]。運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究顯示[9-11],一次(急性)MICT和HIIT均可激活骨骼肌多種能量代謝相關(guān)信號(hào)通路,而長(zhǎng)期(慢性)MICT和HIIT則上調(diào)骨骼肌線粒體容量、氧化酶(檸檬酸合酶、細(xì)胞色素c氧化酶等)活性以及糖原含量,即不同方式運(yùn)動(dòng)(MICT vs. HIIT)誘導(dǎo)的心肌和骨骼肌適應(yīng)存在相似的分子和代謝機(jī)制。實(shí)踐證實(shí)[12],在提升健康成年人和競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量VO2max方面,HIIT的效果明顯優(yōu)于MICT。此外,多種亞健康以及慢性病(包括但不限于高血壓、糖尿病、肥胖等)患者亦可從間歇訓(xùn)練模式中受益,臨床研究發(fā)現(xiàn)[13-15],HIIT可有效提升心血管疾病和代謝性疾病患者的VO2max,抑制病理性心臟重塑并改善其生活質(zhì)量。近年來(lái),HIIT因其能夠有效提升運(yùn)動(dòng)能力且具時(shí)效性等突出特點(diǎn)而成為頗受競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員、大眾健身者甚至慢性病患者歡迎的運(yùn)動(dòng)形式[16-17]。
運(yùn)動(dòng)性疲勞是造成運(yùn)動(dòng)能力下降的主要原因,因此訓(xùn)練間歇期以及訓(xùn)練后快速有效的進(jìn)行疲勞恢復(fù)意義重大[18]。有研究顯示[19-21],高強(qiáng)度訓(xùn)練間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)(中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或肌肉拉伸)對(duì)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的效果優(yōu)于消極性恢復(fù)(完全休息),但仍缺乏有力的證據(jù),有些研究則得出陰性結(jié)果,甚至出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)論[22-23]。30/30 s間歇運(yùn)動(dòng)(30/30 s interval training,30 sIT),即30 s高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)與30 s主動(dòng)或被動(dòng)恢復(fù)交替進(jìn)行,是耐力運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中普遍采用的一種HIIT方式。Astrand等[24](以21.60 km/h速度沖刺30 s、被動(dòng)恢復(fù)30 s交替進(jìn)行,總運(yùn)動(dòng)時(shí)間為60 min)和Gorostiaga等[25](以100VO2max運(yùn)動(dòng)30 s、被動(dòng)恢復(fù)30 s交替進(jìn)行,總運(yùn)動(dòng)時(shí)間為30 min)讓耐力運(yùn)動(dòng)員以100VO2max對(duì)應(yīng)的跑速或功率進(jìn)行30 sIT、間歇期進(jìn)行消極性恢復(fù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并未達(dá)到VO2max水平。在Millet等[26]和Tardieu-Berger等[27]的30 sIT方案中,運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行超高強(qiáng)度[105或110最大有氧速度(maximal aerobic velocity MAV)]運(yùn)動(dòng),間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)(以50VO2max強(qiáng)度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)),結(jié)果表明,在30 sIT運(yùn)動(dòng)期間,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不僅達(dá)到VO2max且可較長(zhǎng)時(shí)間維持在這一水平,提示105~110MAV是發(fā)展有氧能力的最佳強(qiáng)度。然而,上述研究均采用一次性急性運(yùn)動(dòng),所得結(jié)論是否適用于長(zhǎng)期訓(xùn)練(縱向干預(yù))尚不得而知。因此,本研究以青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員為受試者對(duì)象,其目的在于對(duì)比8周30 sIT(105~110MAV強(qiáng)度)期間不同恢復(fù)方式(積極性恢復(fù) vs. 消極性恢復(fù))對(duì)VO2max、MAV、力竭時(shí)間、T90VO2max和T95VO2max的影響,為制定提升運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最佳訓(xùn)練手段提供理論與實(shí)踐依據(jù)。
1 研究對(duì)象和方法
1.1 研究對(duì)象
河南省體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校40名青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員(主項(xiàng)為中長(zhǎng)距離跑項(xiàng)目,均為國(guó)家一級(jí)運(yùn)動(dòng)員)自愿參加本試驗(yàn)。受試者身體健康,無(wú)各種急慢性疾病,半年內(nèi)無(wú)服藥史和運(yùn)動(dòng)損傷史。將其隨機(jī)分為積極性恢復(fù)組(AR,n=20)和消極性恢復(fù)組(PR,n=20),在8周的HIIT(30sIT)期間分別進(jìn)行積極性恢復(fù)(間歇期繼續(xù)以低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng))和消極性恢復(fù)(間歇期完全休息)。試驗(yàn)前向受試者本人及其主管教練員說(shuō)明本研究的目的、意義、流程、注意事項(xiàng)以及潛在風(fēng)險(xiǎn)并簽訂知情同意書(shū)。本研究通過(guò)xxx大學(xué)倫理委員會(huì)審查并批準(zhǔn)(202103056)。本試驗(yàn)在河南省體育科學(xué)研究所運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)試驗(yàn)室完成。受試者一般特征見(jiàn)表 1,兩組受試者試驗(yàn)前在年齡、身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù)、體脂百分比以及訓(xùn)練年限等基線變量間比較均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
受試者共進(jìn)行3次測(cè)試和 8周訓(xùn)練。第1次測(cè)試:熟悉試驗(yàn)室環(huán)境和測(cè)試流程,進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查和身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)(身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù)、體脂百分比等)測(cè)定。第2次測(cè)試:利用遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)測(cè)定最大有氧能力,記錄VO2max和MAV。第3次測(cè)試:利用高強(qiáng)度間歇力竭試驗(yàn)測(cè)定間歇運(yùn)動(dòng)能力。以上相鄰測(cè)試至少間隔2 d 并于2周內(nèi)完成。隨后受試者進(jìn)行8周HIIT,末次訓(xùn)練結(jié)束后48 h重復(fù)上述測(cè)試,所有測(cè)試均在上午7:00-9:00進(jìn)行以減少生物節(jié)律的影響,受試者測(cè)試順序采用隨機(jī)原則。測(cè)試環(huán)境:溫度24~28℃,風(fēng)速<2 m/s,濕度50~70)。除身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)需在餐前檢測(cè)外,其他測(cè)試均在早餐后1~2 h進(jìn)行。
1.3 身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)測(cè)定
測(cè)量時(shí)要求清晨空腹、排空大小便、輕裝、赤足。利用體質(zhì)檢測(cè)組件(方舟III,中國(guó))測(cè)定身高(m)、體重(kg),誤差分別精確至0.01 m和0.1 kg,計(jì)算身體質(zhì)量指數(shù)=體重(kg)/身高(m)2。利用身體成分分析儀(Inbody 550,韓國(guó))以阻抗法測(cè)定體脂百分比。
1.4 遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)
利用電動(dòng)跑臺(tái)(Quasar 4.0 H/P/Cosmos quasar 4.0,德國(guó))進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)測(cè)定受試者最大有氧能力。先進(jìn)行5~10 min熱身(3~5 min大肌肉群拉伸,以5 km/h速度在跑臺(tái)上運(yùn)動(dòng)5 min),隨后開(kāi)始正式測(cè)試,起始負(fù)荷8 km/h,每2 min遞增1.5 km/h。試驗(yàn)過(guò)程中利用運(yùn)動(dòng)心肺代謝系統(tǒng)(Cosmed K4b2,意大利)收集攝氧量(oxygen uptake,VO2)、二氧化碳呼出量(carbon dioxide exhalation,VCO2)、呼吸商(=VO2/ VCO2)等氣體參數(shù),佩戴遙測(cè)心率表(Polar S810,芬蘭)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)中心率,每5 s采集一次上述數(shù)據(jù)。根據(jù)主觀疲勞感覺(jué)(Ratings of Perceived Exertion,RPE)量表(6~20級(jí))記錄疲勞程度。測(cè)試過(guò)程中不斷給予口頭鼓勵(lì)使其盡量維持在既定負(fù)荷直至力竭。若受試者主訴力竭或達(dá)到以下4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的3個(gè)即終止試驗(yàn):(1)出現(xiàn)VO2平臺(tái)(即隨負(fù)荷增加,VO2的變化低于150 mL/min)甚至稍有下降;(2)呼吸商超過(guò)1.1;(3)心率達(dá)到年齡預(yù)測(cè)最大心率(=220-年齡)10次/min以內(nèi);(4)RPE≥18。將完成最后一級(jí)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的跑速作為MAV,若最后一級(jí)負(fù)荷時(shí)間不足 2 min,則 MAV=倒數(shù)第二級(jí)跑速+最后一級(jí)跑速×最后一級(jí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(s)/120。將試驗(yàn)過(guò)程中連續(xù)3次持續(xù)超過(guò)5 s的VO2最高值作為VO2max。8周訓(xùn)練前和訓(xùn)練后分別測(cè)定MAV和VO2max,第5周時(shí)重復(fù)測(cè)定MAV(未測(cè)定氣體交換參數(shù))以及時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。
運(yùn)動(dòng)心肺代謝系統(tǒng)質(zhì)控:在每次測(cè)試之前,使用環(huán)境空氣和已知濃度的O2和CO2混合氣(分別為16和5)對(duì)O2和CO2分析系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn),使用3-1注射器(Quinton Instruments,美國(guó))對(duì)K4b2渦輪流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。
1.5 高強(qiáng)度間歇力竭試驗(yàn)
受試者在電動(dòng)跑臺(tái)(Quasar4 .0 H/P/Cosmos quasar 4.0,德國(guó))上進(jìn)行反復(fù)高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng),直至力竭。先進(jìn)行10 min準(zhǔn)備活動(dòng)(5 min慢跑、3 min拉伸、10次10 m加速?zèng)_刺),休息5 min后開(kāi)始正式測(cè)試。兩組均反復(fù)以105MAV強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)30 s,間歇30 s(其中PR組間歇期以50MAV繼續(xù)運(yùn)動(dòng),而AR組則站在跑臺(tái)上完全休息),直至力竭,記錄力竭時(shí)間(exhausted time,ET)。受試者同時(shí)佩戴運(yùn)動(dòng)心肺代謝系統(tǒng)(Cosmed K4b2,意大利)和遙測(cè)心率表(Polar S810,芬蘭)分別記錄氣體代謝參數(shù)和心率值,于VO2曲線上收集運(yùn)動(dòng)過(guò)程中強(qiáng)度達(dá)到90或95VO2max以上所持續(xù)的時(shí)間(即T90VO2max和T95VO2max)作為絕對(duì)值,計(jì)算其與ET的比值(ET)作為T(mén)90VO2max、T95VO2max相對(duì)值。用VO2曲線下面積積分與運(yùn)動(dòng)時(shí)間(即ET)的比值作為平均VO2(mean VO2,VO2mean)。計(jì)算平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(mean intensity,Imean),公式為:(運(yùn)動(dòng)時(shí)的跑速+間歇期跑速)÷2。
1.6 訓(xùn)練方案
受試者除常規(guī)訓(xùn)練(包括體能訓(xùn)練、技術(shù)訓(xùn)練和模擬比賽訓(xùn)練)外,還需參加每周3次(周一、周三、周五)、共8周的HIIT(30 sIT方案)。HIIT方案為:(1)熱身階段。10 min慢跑、5 min動(dòng)態(tài)拉伸、10次10 m加速?zèng)_刺。(2)正式訓(xùn)練階段。在電動(dòng)跑臺(tái)上以105~110MAV強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)30 s,隨后間歇30 s(PR組間歇期以50MAV繼續(xù)運(yùn)動(dòng),而AR組則站在跑臺(tái)上進(jìn)行完全休息),PR組完成8~10次為1組,AR組完成12~15次為1組,共完成2組,組間間歇5 min,兩組受試者每周完成的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷(平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度×?xí)r間×組數(shù)×頻率)基本一致(見(jiàn)表2)。(3)整理階段。正式訓(xùn)練結(jié)束后繼續(xù)在跑臺(tái)上慢跑5~10 min,隨后進(jìn)行5 min靜態(tài)拉伸。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
使用SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和處理。數(shù)據(jù)以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,AR和PR組間比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),組內(nèi)訓(xùn)練前后比較使用配對(duì)t檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有顯著性。
2 結(jié) 果
2.1 兩組遞增負(fù)荷試驗(yàn)中MAV和VO2max比較
MAV:與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練第5周和訓(xùn)練后兩組MAV均顯著性升高(P<0.05);與訓(xùn)練第5周比較,訓(xùn)練后兩組MAV無(wú)顯著性差異(P>0.05);與AR組比較,PR組各時(shí)間點(diǎn)MAV均無(wú)顯著性差異(P>0.05)(見(jiàn)表3和圖1)。
VO2max:與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練后AR組VO2max絕對(duì)值(L/min)和相對(duì)值(mL/kg/min)均顯著性升高(P<0.05),PR組則無(wú)顯著性變化(P>0.05);與PR組比較,訓(xùn)練后AR組VO2max絕對(duì)值和相對(duì)值均顯著性升高(P<0.05)(見(jiàn)表3)。
2.2 兩組高強(qiáng)度間歇力竭試驗(yàn)中ET、T90VO2max、T95VO2max、Imean和VO2mean比較
ET:與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練后兩組ET均顯著性升高(P<0.05);與PR組比較,訓(xùn)練前和訓(xùn)練后AR組ET均顯著性增加(P<0.05)(見(jiàn)表4)。
T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值:與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練后AR組T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值顯著性升高(P<0.05),PR組則無(wú)顯著性變化(P>0.05);與PR組比較,訓(xùn)練前和訓(xùn)練后AR組T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值均顯著性增加(P<0.05)(見(jiàn)表4)。
T90VO2max和T95VO2max相對(duì)值(ET):與訓(xùn)練前比較,訓(xùn)練后兩組T90VO2max和T95VO2max相對(duì)值均無(wú)顯著性變化(P>0.05);與PR組比較,訓(xùn)練前和訓(xùn)練后AR組T90VO2max和T95VO2max相對(duì)值均顯著性增加(P<0.05)(見(jiàn)表4)。
Imean和VO2mean:訓(xùn)練后兩組Imean和VO2mean均顯著性升高(P<0.05);與PR組比較,訓(xùn)練前和訓(xùn)練后AR組Imean和VO2mean均顯著性增加(P<0.05)(見(jiàn)圖2和圖3)。
3 討 論
本研究的主要目的是比較8周HIIT期間間歇期進(jìn)行不同恢復(fù)方式(積極性恢復(fù) vs. 消極性恢復(fù))對(duì)青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的影響。既往多項(xiàng)研究報(bào)道了HIIT的急性生理效應(yīng)[20-27],然而僅Burke等[28](30 sIT)和Tabata等[29](20 s/10 s)的兩項(xiàng)研究探討了HIIT的長(zhǎng)期作用,且均采用消極性恢復(fù)方式,不同恢復(fù)方式(積極性恢復(fù) vs. 消極性恢復(fù))對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響的差異則鮮有關(guān)注。
HIIT可定義為重復(fù)的短到中等持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)(10 s~5 min),強(qiáng)度高于無(wú)氧閾值或接近攝氧量峰值水平(≥90VO2max),間歇期進(jìn)行低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)(積極性恢復(fù))或完全休息(消極性恢復(fù)),機(jī)體在尚未完全恢復(fù)情況下進(jìn)行下一次運(yùn)動(dòng)[7]。在本研究制定的HIIT方案中,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為105~110MAV,運(yùn)動(dòng)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間均為30 s,恢復(fù)期分別進(jìn)行消極性恢復(fù)或積極性恢復(fù)(50MAV)。每周的訓(xùn)練負(fù)荷用HIIT時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、完成的組數(shù)和運(yùn)動(dòng)頻率的乘積獲得,結(jié)果顯示,不同恢復(fù)方式間訓(xùn)練負(fù)荷基本一致(見(jiàn)表2)。
3.1 不同恢復(fù)方式對(duì)MAV和VO2max的影響
HIIT往往以超高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(往往高于專項(xiàng)競(jìng)賽時(shí)的強(qiáng)度)刺激運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能,使其更長(zhǎng)時(shí)間維持較高的生理反應(yīng),以達(dá)到提高有氧、無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力的目的。MAV是表征運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要參數(shù)[30],在本研究中,HIIT期間不同恢復(fù)方式均可改善運(yùn)動(dòng)員第5周和訓(xùn)練后的MAV,這與Billat等[31]、Smith等[32]和Denadai等[33]針對(duì)專業(yè)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員以及Billat等[34]以大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員為受試對(duì)象的研究結(jié)果一致,他們均發(fā)現(xiàn)4周HIIT即可改善MAV。本研究在第5周進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的目的在于評(píng)估MAV并及時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,然而不同恢復(fù)方式間MAV并無(wú)顯著性差異。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是極為復(fù)雜的過(guò)程,因?yàn)楦鶕?jù)訓(xùn)練強(qiáng)度、頻率、時(shí)間、間歇等要素來(lái)組織訓(xùn)練的可能性幾乎是無(wú)窮無(wú)盡的[35]。然而,在本研究中,HIIT期間較高強(qiáng)度(即110MAV)安排在第2~6周,隨后運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度一直維持在105MAV(表2)。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)量是改善有氧能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要因素,兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,即強(qiáng)度增加時(shí)通常需要降低運(yùn)動(dòng)量,反之亦然[35]。因此,HIIT期間訓(xùn)練強(qiáng)度和訓(xùn)練量的有機(jī)搭配與整合達(dá)到了提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最低閾值,因此第5周和訓(xùn)練結(jié)束后的MAV得以改善。然而HIIT期間最佳的訓(xùn)練強(qiáng)度和訓(xùn)練量尚需進(jìn)一步的縱向研究證實(shí)。此外,雖然兩組MAV均升高,但組間比較并無(wú)顯著性差異,推測(cè)MAV的變化與HIIT間歇期恢復(fù)方式并無(wú)關(guān)聯(lián)。
本研究還發(fā)現(xiàn),雖然兩組MAV均升高,但僅AR組VO2max(絕對(duì)值和相對(duì)值)同時(shí)改善。有關(guān)HIIT對(duì)MAV和VO2max的影響尚存爭(zhēng)議,有研究證實(shí),6~7周HIIT后僅VO2max增加,MAV無(wú)顯著性變化[29],而Silva等[36]則發(fā)現(xiàn),4周HIIT后MAV和VO2max均改善,可能與研究方案、受試對(duì)象以及干預(yù)時(shí)間等因素有關(guān)。本研究PR組訓(xùn)練后VO2max無(wú)顯著性變化,與Burke等[28]的結(jié)果不同,他們讓體育系女大學(xué)生進(jìn)行7周30 sIT,間歇期進(jìn)行消極性恢復(fù),訓(xùn)練后VO2max顯著升高。此外,Burke等[28]采用85~95VO2max強(qiáng)度訓(xùn)練至力竭,因此訓(xùn)練方案的顯著差異造成不同研究間的可比性較差。在本研究中,兩組受試者初始VO2max(表3)以及訓(xùn)練頻率、持續(xù)時(shí)間以及總訓(xùn)練負(fù)荷基本一致(表2),然而由于間歇期以50MAV繼續(xù)運(yùn)動(dòng),因此AR組在整個(gè)訓(xùn)練期間的平均強(qiáng)度要高于PR組(圖2和圖3)。Seiler[37]在一項(xiàng)回顧性研究中指出,在運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、頻率或初始體能的任何水平上,訓(xùn)練強(qiáng)度是決定有氧能力最重要的因素。因此,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低可能是PR組VO2max無(wú)顯著性變化的主要原因。
3.2 不同恢復(fù)方式對(duì)間歇運(yùn)動(dòng)能力的影響
根據(jù)Seiler[37]的研究,訓(xùn)練的益處不僅取決于對(duì)心血管系統(tǒng)施加的壓力水平,還取決于刺激肌肉產(chǎn)生適應(yīng)所需的訓(xùn)練時(shí)間。Chidnok等[38]證實(shí),在一次高強(qiáng)度力竭試驗(yàn)中,力竭時(shí)間是恢復(fù)強(qiáng)度的函數(shù)。本研究采用縱向干預(yù)并發(fā)現(xiàn),8周HIIT訓(xùn)練前和訓(xùn)練后AR組力竭時(shí)間均較PR組明顯延長(zhǎng),進(jìn)一步證實(shí)長(zhǎng)期HIIT訓(xùn)練中采用積極性恢復(fù)有利于提高間歇運(yùn)動(dòng)能力。
不同恢復(fù)方式對(duì)運(yùn)動(dòng)員間歇運(yùn)動(dòng)能力影響的差異可用恢復(fù)期代謝產(chǎn)物清除和能量底物再合成理論來(lái)解釋[39]。HIIT的供能屬于混氧代謝,運(yùn)動(dòng)中的能量主要來(lái)源于與血紅蛋白(hemoglobin,Hb)結(jié)合的氧的利用、磷酸肌酸(phosphocreatine,PCr)的分解代謝以及無(wú)氧糖酵解,同時(shí)產(chǎn)生大量酸性代謝產(chǎn)物(如乳酸),恢復(fù)期能量底物將部分得到再填充(PCr再合成)[39]。由于肌乳酸只有在工作肌氧供充足的情況下才能被氧化,而且過(guò)多的肌乳酸需要通過(guò)血液循環(huán)代謝,因此,大強(qiáng)度訓(xùn)練間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)將比消極性恢復(fù)對(duì)于血乳酸的消除效率更高。其原因在于低強(qiáng)度訓(xùn)練屬于有氧代謝,此時(shí)工作肌可充分氧化大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后積累的肌乳酸;此外,有氧運(yùn)動(dòng)還可加快血循環(huán),加速血乳酸在外周組織的代謝(主要是糖異生)。血乳酸的來(lái)源(肌乳酸)減少,去路(外周代謝)增加,其濃度隨之下降[40]。因此,積極性恢復(fù)能夠維持運(yùn)動(dòng)肌的血流量并促進(jìn)運(yùn)動(dòng)中積累的乳酸等代謝廢物快速消除,進(jìn)而起到延緩疲勞、提高運(yùn)動(dòng)能力的效果。HIIT以無(wú)氧供能為主,其產(chǎn)生的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)迅速消耗,故間歇期維持運(yùn)動(dòng)肌ATP的快速再合成是決定訓(xùn)練效果的重要因素[39]。一次HIIT中PCr將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP合成ATP以供肌肉收縮,最終分解成肌酸和無(wú)機(jī)磷酸,運(yùn)動(dòng)后骨骼肌中的肌酸在肌酸激酶的催化下重新磷酸化為PCr,而驅(qū)動(dòng)肌酸磷酸化的能量主要來(lái)源于有氧代謝途徑[41]。積極性恢復(fù)時(shí)骨骼肌以有氧代謝為主,Hb氧合加快,PCr和ATP合成增多以供下一次運(yùn)動(dòng)利用,因此能量底物再填充速率提升是AR組間歇運(yùn)動(dòng)能力改善的重要原因。
3.3 不同恢復(fù)方式對(duì)T90VO2max和T95VO2max的影響
間歇訓(xùn)練時(shí)達(dá)到或接近VO2max是改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最佳負(fù)荷刺激[2-3],T90VO2max和T95VO2max可作為評(píng)價(jià)針對(duì)提升VO2max水平訓(xùn)練手段有效性的重要參數(shù)。然而一次HIIT不同恢復(fù)方式對(duì)T90VO2max和T95VO2max的影響尚未確定。Thevenet等[42]分析了積極性恢復(fù)或消極性恢復(fù)對(duì)青年耐力運(yùn)動(dòng)員間歇訓(xùn)練期間VO2max持續(xù)時(shí)間的影響,結(jié)果顯示,盡管積極性恢復(fù)組30 sIT測(cè)試的力竭時(shí)間較消極性恢復(fù)組延長(zhǎng),但恢復(fù)方式對(duì)T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值無(wú)明顯影響。該課題組隨后探討了恢復(fù)期三種不同強(qiáng)度對(duì)青少年耐力運(yùn)動(dòng)員間歇訓(xùn)練時(shí)T90VO2max的影響[43],每名受試者均進(jìn)行三次間歇運(yùn)動(dòng),即以105MAV強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動(dòng),間歇期分別以MAV的50、67或84進(jìn)行積極性恢復(fù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),84MAV組T90VO2max和力竭時(shí)間高于50和67MAV組,盡管50MAV組力竭時(shí)間低于67MAV組,但兩組T90VO2max并無(wú)顯著性差異[43]。
長(zhǎng)期HIIT不同恢復(fù)方式對(duì)T90VO2max和T95VO2max的影響鮮有關(guān)注。在本研究中,訓(xùn)練前后,AR組T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值高于PR組,提示積極性恢復(fù)使訓(xùn)練強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)間維持在VO2max于較高比例水平上;盡管AR組ET較PR組增加,但經(jīng)校正后的相對(duì)值(ET)在AR組仍高于PR,且AR組訓(xùn)練前后 ET無(wú)顯著性差異,說(shuō)明即使積極性恢復(fù)使運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng),但接近VO2max強(qiáng)度所用時(shí)間的比例并未下降,這與Thevenet等[42]的研究結(jié)果基本一致,提示當(dāng)訓(xùn)練目的旨在維持VO2max于較高水平時(shí),在30 sIT中進(jìn)行積極性恢復(fù)的效果明顯優(yōu)于消極性恢復(fù),這與積極性恢復(fù)時(shí)平均VO2水平明顯高于消極性恢復(fù)有關(guān)(圖3)。Thevenet等[43]通過(guò)分析HIIT中的VO2曲線方程證實(shí),VO2時(shí)程隨恢復(fù)強(qiáng)度的降低而下降。Chidnok等[38]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),HIIT間歇期恢復(fù)強(qiáng)度較低時(shí)VO2與時(shí)間關(guān)系的斜率明顯減小。結(jié)合前人[38, 42, 43]以及本研究結(jié)果,我們認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)時(shí)VO2曲線的變化反映了肌肉疲勞的進(jìn)程,是間歇運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)耐量的重要決定因素。
4 結(jié) 論
本研究旨在觀察HIIT(30 sIT模式)的長(zhǎng)期生理效應(yīng)并探討不同恢復(fù)方式對(duì)青年男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響,結(jié)果顯示,8周訓(xùn)練均可提升兩組MAV和ET,但對(duì)T90VO2max和T95VO2max相對(duì)值并無(wú)影響,MAV在兩組間無(wú)顯著性差異,ET在AR組則明顯高于PR組,此外,訓(xùn)練后僅AR組VO2max、T90VO2max和T95VO2max絕對(duì)值升高。因此,從實(shí)踐的角度而言,若HIIT訓(xùn)練的目標(biāo)在于改善VO2max,間歇期采用積極性恢復(fù)(50MAV)能夠顯著改善運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。然而HIIT的最佳運(yùn)動(dòng)負(fù)荷以及提升VO2max和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的最佳訓(xùn)練手段仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
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收稿日期:2021-06-29
基金項(xiàng)目:河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(212102310925)。
作者簡(jiǎn)介:湯 靜(1976- ),女,河南淮陽(yáng)人, 碩士,副教授,研究方向運(yùn)動(dòng)人體健康。
通訊作者:王晨宇(1975- ),男,博士,副教授,研究方向運(yùn)動(dòng)與健康促進(jìn)。
作者單位:1.河南工程學(xué)院體育部,河南 鄭州 451191;2.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院體育健康與文化研究中心,河南 鄭州 450046
山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)2021年5期