HIIT和MICT對初中學生耐力和心肺功能影響的實驗研究*

王任重 王戰備 盧 慶

HIIT和MICT對初中學生耐力和心肺功能影響的實驗研究*

王任重 王戰備 盧 慶

（西安市第七十五中學，陜西 西安 710000）

【】通過8周的訓練干預，對比高強度間歇訓練（HIIT）與中等強度持續訓練（MICT）對初中學生耐力素質和心肺功能的影響差異?！尽坎捎梦墨I資料法、實驗法和數理統計法，從西安市第七十五中學九年級學生中篩選出30名男生作為研究對象并將其分為實驗組和對照組，分別進行8周（共24次）的HIIT和MICT?！尽繉φ战M學生經過8周MICT后肺活量顯著升高，1000m跑耗時顯著降低；實驗組學生經過8周HIIT后肺活量顯著升高，體脂率、靜息心率、收縮壓和1000m跑耗時顯著降低?！尽縃IIT對初中學生身體成分、心肺功能和運動表現方面的改善效果優于MICT。

HIIT；MICT；初中體育；耐力；心肺功能

2020年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳聯合印發了《關于全面加強和改進新時代學校體育工作的意見》，重點指出推進學校體育評價改革并逐步提高中考體育分值占比。此文件的頒布表明了我國對中考體育的重視程度越來越高，標志著中考體育進入了新的階段[1]。以陜西省為例，中考體育項目分為耐力和心肺功能項目、速度和爆發力項目、力量項目和技能項目,其中1000m跑（男）和800m跑（女）一直是中考體育耐力和心肺功能項目中最重要的考試內容之一[2]。1000m跑是一項耐力項目，不僅需要學生長期堅持耐力訓練，而且還需學生在每次訓練時克服因連續運動不斷累積的疲勞，因此高效合理的訓練方式對于學業壓力大的初中學生尤為重要[3]。

中等強度持續訓練（Moderate Intensity Continuous Training，MICT），一般指時間處于20min至60min，運動時心率處于自身最大心率（HRmax，HRmax=220-年齡）的64%-76%之間的持續性有氧訓練模式，是發展中學生耐力素質的常用方法[4]，也是初中體育教師在應對中考體育耐力項目的專項體育課上常用的訓練方法，其練習形式單一，學生的積極性不足，難以在體育課上保證練習質量，一定程度上有悖于新課標的課程理念。

高強度間歇訓練（High Intensity Interval Training，HIIT）是指每組時間為12s至5min，組內進行負荷強度大于或者等于人體無氧閥的運動，組間進行低強度的運動或休息的多組重復的間歇訓練模式[5]。從上世紀40-50年代開始，HIIT就成為了田徑專項運動員提高成績的一種訓練手段，可高效提高中長跑比賽成績。以捷克運動員扎托貝克為例，他賽前采用HIIT進行中長跑訓練，從而在1952年赫爾辛基奧運會上獲得了男子5000m、10000m和馬拉松3個比賽項目的金牌。

以往HIIT在國內外專業運動訓練領域和運動生理領域中研究較多，但有關于對初中學生耐力和心肺功能影響的研究較少。目前國內針對中考體育耐力項目訓練方法的實驗研究十分有限。本研究通過訓練干預，從身體成分、心肺功能和運動表現三個方面對比分析HIIT和MICT這2種不同訓練模式對初中學生的影響，探索出初中學生應對中考體育耐力和心肺功能項目高效、合理的訓練方法。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

本研究首先對西安市第七十五中學九年級部分班級的學生進行問卷調查，根據調查結果從中篩選出飲食和作息習慣相近的36名男生，然后排除因慢性疾病或其它原因近期不能參與高強度體育運動的6名學生，對剩余30名男生進行分組，隨機分為對照組和實驗組2組，每組15人。在實驗開始前對這2組學生進行關于身體形態、心肺功能和運動表現方面素質的測試，隨后對這2組學生的測試結果進行對比分析，采用獨立樣本T檢驗。

注：P＜0.05有顯著差異，P＞0.05無顯著差異。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

本研究通過在陜西師范大學圖書館和西南大學圖書館查閱相關資料，并運用知網、萬方等數據庫對“高強度間歇訓練或HIIT、中等強度持續訓練或MICT、中考體育、1000m跑、耐力、心肺功能、身體成分”這些關鍵詞進行搜索,然后對相關文獻資料進行整理和歸納，了解國內外研究現狀，從而為本研究提供理論依據。

1.2.2 實驗法

本研究將篩選出的30名學生分為對照組和實驗組，對照組學生采用傳統的MICT模式進行訓練，實驗組學生采用HIIT模式進行訓練，均進行8周共計24次的課時訓練，每周3次，每次訓練30min。

實驗過程中對受試學生進行嚴格的訓練干預和實驗測試，為排除外界環境的影響，實驗組和對照組訓練地點在西安市第七十五中學的室內體育館。為避免其它因素的干擾，實驗過程中控制容易影響2組學生的主客觀因素（例如指導教師、訓練時間、訓練地點、訓練時長、學生作息、學生飲食等因素）均保持一致。在第8周訓練結束后再次對2組學生身體成分、心肺功能和運動表現的指標進行測試和記錄，相關測試指標與實驗前一致。

訓練方案：第一次正式實驗開始前，分別對對照組和實驗組的2組學生進行預實驗，保證所有受試學生都熟悉自己相應的訓練流程和負荷強度。第一步，指導教師對2組學生講解訓練流程并協助受試學生佩戴心率表，學生對心率表的使用方法進行學習；第二步，指導教師安排學生開始進行熱身活動，熱身完成后所有受試者心率需達到HRmax的50%-55%（以心率表記錄為準）；第三步，對照組和實驗組學生開始進行MICT和HIIT訓練，對照組學生持續以心率為HRmax的55%-65%的強度進行30min中等強度運動；實驗組學生以心率為HRmax的75%-85%的強度進行3min全力跑運動，中途間歇2min時間進行調整休息，往復6組共計30min。

在隨后的每次正式訓練中，受試者需提前30min進入訓練場地進行準備，指導教師進行安全教育并檢查學生狀態，隨后安排學生佩戴心率表并開始進行熱身活動，熱身結束后對照組學生和實驗組學生進行30min的MICT和HIIT訓練，訓練過程中指導教師根據學生心率表的數值和學生的身體狀態進行監測和調整，訓練結束后教師指導2組學生進行相同的拉伸和放松活動，促進身體疲勞恢復。

文學中的睡眠：以《德伯家的苔絲》中的睡眠事件為中心 ………………………………………… 魏 琳（1.88）

1.2.3 數理統計法

將實驗前后測試數據錄入Excel軟件進行儲存和預處理，用平均值±標準差表示，然后使用SPSS21.0軟件對不同組別的實驗前后2組數據進行對比分析，采用獨立樣本T檢驗分析實驗前對照組和實驗組的組間差異，采用配對樣本T檢驗分析實驗前后每組的組內差異，其中P＞0.05表示不具有顯著性差異，P＜0.05表示具有顯著性差異，P＜0.01表示具有極顯著性差異。

2 研究結果

2.1 身體成分指標測試結果

對照組學生和實驗組學生在實驗前后身體成分指標測試結果見表2。

表2 HIIT和MICT對初中學生身體成分指標的影響

注：P＞0.05無差異，P＜0.05有顯著性差異，P＜0.01有極顯著性差異。

根據表2，2組學生在訓練前后身體成分指標相對比：對照組學生經過8周MICT訓練后BMI無顯著變化(P＞0.05)，實驗組學生經過8周HIIT訓練后BMI無顯著變化(P＞0.05)；對照組學生經過8周MICT訓練后體脂率無顯著變化(P＞0.05)，實驗組學生經過8周HIIT訓練后體脂率顯著下降（P＜0.05）。

2.2 心肺功能指標測試結果

對照組學生和實驗組學生在實驗前后心肺功能指標測試結果見表3。

表3 HIIT和MICT對初中學生心肺功能指標的影響

注：P＞0.05無差異，P＜0.05有顯著性差異，P＜0.01有極顯著性差異。

根據表3，學生在訓練前后肺功能指標相對比：對照組學生經過8周MICT訓練后肺活量顯著升高（P＜0.05），實驗組學生經過8周HIIT訓練后肺活量顯著升高（P＜0.05）。

根據表3，學生在訓練前后心功能指標相對比：對照組學生經過8周MICT訓練后靜息心率無顯著變化（P＞0.05），實驗組學生經過8周HIIT訓練后靜息心率顯著下降（P＜0.05）；對照組學生經過8周MICT訓練后收縮壓無顯著變化（P＞0.05），實驗組學生經過8周HIIT訓練后收縮壓顯著下降（P＜0.05）；對照組學生經過8周MICT訓練后舒張壓無顯著變化(P＞0.05)，實驗組學生經過8周HIIT訓練后舒張壓無顯著變化（P＜0.05）。

2.3 運動表現指標測試結果

對照組學生和實驗組學生在實驗前后耐力運動表現指標測試結果見表4。

根據表4，學生在訓練前后耐力運動表現指標相對比：對照組學生經過8周MICT訓練后1000m跑耗時顯著下降（P＜0.05），實驗組學生經過8周HIIT訓練后1000m跑耗時極顯著下降（P＜0.01），較對照組下降幅度更明顯。

表4 HIIT和MICT對初中學生耐力運動表現指標的影響

注：P＞0.05無差異，P＜0.05有顯著性差異，P＜0.01有極顯著性差異。

3 分析與討論

3.1 HIIT對初中學生身體成分的影響

BMI等于身高除以體重的平方，常用于衡量人體的體重系數和肥胖情況。體脂率又稱體脂百分數，是指人體內的脂肪總質量占身體總質量的比重，可直接反應人體脂肪水平和肥胖程度，是比BMI更精確的指標，世界衛生組織將體脂率視為個體體形判定的“金標準”[6,7]。有研究資料顯示[8]，HIIT和MICT在訓練過程中均會提高人體代謝率，增加能量消耗，但在HIIT訓練結束后人體代謝率依然維持在較高的水平，將持續消耗近180kcal的熱量，從而分解脂肪參與供能。HIIT可以提高人體糖原降解酶活性，從而促進骨骼肌對脂肪的氧化。HIIT對人體身體成分具有良好的優化效果，它在降低了體脂的同時還會一定程度增加肌肉含量,而MICT不具備此項功能。

本研究進一步驗證了以上結論，研究結果顯示，對照組和實驗組學生經過MICT和HIIT訓練后BMI均無顯著變化，但實驗組學生經過HIIT訓練后體脂率顯著下降，而對照組學生經過MICT訓練后體脂率無顯著變化。說明HIIT較MICT能更好的提高機體對脂肪的氧化能力，對中學生降低身體脂肪含量預防肥胖有更好的效果。

3.2 HIIT對初中學生心肺功能的影響

肺活量指一次吸氣后用全力呼出的氣體總量，是測定肺功能的重要指標，肺活量的大小可反映出機體交換氣體的頻率與效率，對評價耐力素質有著重要意義[9]。有研究表明[10]，長時間的MICT訓練可以提高心肺側支循環，增強心肺供血功能從而提高呼吸功能。HIIT因為其組內時間短，組間有間歇休息的特點，所以可以使機體適應更高的運動強度，從而也可以提高機體的呼吸功能。

本研究與以上研究結果接近，對照組和實驗組的學生通過八周的MICT與HIIT訓練，2組學生的肺活量均得到了顯著提升，肺功能得到了改善。

靜息心率、收縮壓和舒張壓可以反映心臟泵血功能，均為監測心臟功能的關鍵指標。有研究顯示受試者通過HIIT訓練可以有效刺激心肌細胞產生，改善搏出量和射血分數，提高心臟的泵血功能[11,12]，而短期的MICT訓練對心功能的改善并不明顯[5]。

本研究進一步驗證了以上結論，對照組學生通過8周MICT訓練后靜息心率、收縮壓和舒張壓變化并不明顯，而實驗組學生經過8周HIIT訓練，靜息心率和收縮壓顯著下降，說明HIIT較MICT能更好的提高初中學生的心臟功能。

3.3 HIIT對初中學生耐力運動表現的影響

我國大部分省份關于中考體育耐力項目均采用1000m跑（男）和800m跑（女）測試，1000m跑屬于中距離跑項目，此項目的特點為長時間的連續肌肉活動，不僅要求學生具備耐力素質維持一定跑速，同時也要求學生在跑步過程中具備一定的加速能力。初中學生在進行1000m跑時體內供能方式為乳酸能系統和有氧氧化系統共同參與供能，有研究顯示，HIIT可提高人體內糖和脂肪的氧化效率，使機體在訓練過程中產生大量乳酸，提高機體在酸性環境下的耐受性，充分挖掘人體乳酸能系統供能的潛力，從而增強了肌肉的抗疲勞能力[13,14]。

本研究與以上研究結果接近，對照組學生和實驗組學生通過八周的MICT和HIIT訓練，兩組學生的1000m跑成績均得到了提升，其中實驗組學生較對照組學生成績提升幅度更大，說明HIIT可以促進速度耐力與有氧耐力的共同發展，MICT也可以促進有氧耐力的發展，但對速度耐力的提升程度較小。

4 結論

4.1 通過8周的訓練，HIIT在減少體脂含量改善初中學生身體成分方面的效果上優于MICT。

4.2 通過8周的訓練，HIIT和MICT均可提高初中學生肺活量，HIIT在促進初中學生心功能的效果上優于MICT。

4.3 通過8周的訓練，HIIT和MICT均可提高初中學生1000m跑成績，HIIT在提升初中學生耐力素質的效果上優于MICT。

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Effects of HIIT and MICT on Endurance and Cardiopulmonary Function of Junior Middle School Students

WANG Renzhong, etal.

(Xi 'an No.75 Middle School, Xi’an 710000, Shannxi, China)

基金項目：陜西省教育科學“十四五”規劃2021 年度課題：“互聯網+”背景下混合式教學模式對中考體育項目教學影響的研究，課題編號：SGH21Y0952。

王任重（1993—），碩士，中學二級教師，研究方向：體育教學與訓練。