4周高強度間歇訓練對非體育專業學生心肺功能的影響

鄭 娟，陳 強

（陜西師范大學體育學院，陜西 西安 710119）

大學生是推動社會進步的棟梁之材，是社會新技術、新思想的前沿群體，是國家培養的高級專業人才。但近10年來國家體質測試數據表明，大學生的身體素質特別是心肺功能呈逐年下降的趨勢。高強度間歇訓練是時下一種耗時短、見效快的非常流行的鍛煉方式，且被廣大人群所接受。針對大學生長期久坐，沒有充足的時間進行體育鍛煉的實際情況，本文針對大學生這一群體實施4周高強度間歇訓練，進一步探討高強度間歇訓練對大學生心肺功能的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

4周高強度間歇訓練對非體育專業學生心肺功能的影響。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 通過文獻資料法，查閱關于高強度間歇訓練對非體育專業學生心肺功能影響的書籍與文章并加以總結歸納。

1.2.2 實驗法 選取石河子大學健康體適能公選課的28名男生，進行為期4周的高強度間歇訓練，選取與心肺功能相關的指標進行測試。在訓練前和訓練后各進行1次測試，進行對比分析。（1）實驗對象的選取。本研究選取了28名健康體適能公選課男生作為實驗對象，實驗前通過《體力活動前問卷表》和《AHA/ACSM健康/體適能機構運動前篩查問卷》進行篩選。要求：近3個月內身體健康，體重穩定；沒有規律的運動習慣；沒有任何病史。研究對象基本情況如表1所示。

表1 研究對象基本情況一覽表±s

表1 研究對象基本情況一覽表±s

受試者信息年齡/y身高/c m體重/k g V O 2 m a x /（m l/m i n/k g）1 9.0 0±0.6 7 1 7 1.8 9±5.8 4 6 6.6 7±6.8 7 5 7.7 4±1.3 0

（2）主要測試儀器。機械式身高計、香山電子秤、Monark功率自行車、polar心率帶、高精度數顯電子肺活量計和魚躍YX303指夾式脈搏血氧儀。

（3）實驗處理與控制。對測試對象進行為期4周每周3次的周期訓練，訓練時長為每次15～25min，訓練安排在健康體適能公選課學生的課余時間，時間為每周一、周三、周五，1周為1次循環。通過firstbeat心率監測系統監測訓練強度，實驗的監控由本人實施，實驗組前測、后測都分別在同一時間進行。

（4）訓練計劃。本研究主要參照由Neila Rey出版的《30 days of high intensity interval training》，然后制訂訓練計劃。

（5）訓練內容。本實驗使用名為“Tabata訓練”的體重循環訓練的方法。Izumi Tabata在20世紀90年代中期得出在抗阻力自行車上全力騎行20s，然后休息10s，并且重復8次，便可產生最佳的脂肪燃燒和增強心臟功能的效果。因此把重復8次，每次訓練20s則休息10s的任何強度的訓練都稱為Tabata訓練。

（6）實驗流程。隨機選取石河子大學28名健康體適能公選課男生，測試身高、體重、年齡、肺活量、安靜心率，使用Monark功率自行車測試最大攝氧量。對比4周HIIT訓練前測試的和4周HIIT訓練后測試的最大攝氧量、肺活量、安靜心率和血氧飽和度結果，進行分析得出結論。

1.2.3 數理統計法 對所得數據與相關材料進行歸納、整理與統計分析。顯著性水平設定為P＜0.05，P＜0.01表示有顯著統計學意義。

2 結果與分析

2.1 4周高強度間歇訓練對最大攝氧量（VO2max）的影響

研究結果表明，受試者訓練前VO2max為57.74±1.30mL/min/kg，訓練后為58.59±1.17mL/min/kg。訓練前和訓練后測試者的最大攝氧量雖然沒有出現顯著性差異（P＞0.05），但是4周訓練前、后最大攝氧量增幅約為1.5%。這說明4周高強度間歇訓練能夠提高最大攝氧量水平。Macpherson對23名足球運動員進行2周每周6次的大強度間歇訓練取代正常訓練，對比發現，大強度間歇對VO2max有少量收益（3.1%±5%），因此認為HIIT對提高VO2max具有一定價值。Stangier的研究結果顯示，HIIT對優秀運動員的VO2max也有顯著的提升效果，通過8周的訓練，VO2peak提高了17%，并且還提高了耐力、沖刺能力及訓練后的恢復能力。Esfandiari對未經訓練的12名男青年進行HIIT與MCT訓練，發現VO2max分別提高了4.5±8.98mL/min/kg和1.8±7.93mL/min/kg。Upadhyay對普通大學生進行HIIT訓練，結果顯示，最大攝氧量上升幅度為11%，證明對普通人群而言，HIIT的訓練更有效。總之，HIIT能夠顯著提高VO2max。HIIT采用的是重復性高強度與低強度（或者休息）的脈沖式運動，因此，HIIT對機體的刺激也是呈脈沖式。

2.2 4周高強度間歇訓練對肺活量的影響

實驗結果顯示，受試者訓練前的肺活量為3 573.83±129.66mL，訓練后的肺活量為3 670.28±111.12mL，訓練后肺活量比訓練前有顯著性的提升（P＜0.05）。肺活量是重要的肺功能指標，經過4周的高強度間歇訓練干預，訓練前后受試者的肺活量提高了約2.6%。因此可以認為，4周高強度間歇訓練能夠顯著地提升受試者的肺功能。肺活量是限制有氧運動能力的重要因素之一。李廣寧對18名健康普通男性大學生進行每周3次，持續8周的高強度間歇訓練。結果顯示，在肺功能方面，受試者肺活量有顯著的提高。本研究也發現，與訓練前相比，受試者肺活量能夠得到較顯著的提升。肺活量作為肺功能的重要指標之一，也進一步說明了HIIT對于肺功能具有提升作用。

2.3 4周高強度間歇訓練對安靜心率的影響

通過4周高強度間歇訓練表明，受試者訓練前心率測試為68.94±3.58b/min，訓練后心率位66.39±3.29b/min，訓練后受試者的安靜心率出現了顯著性的下降（P＜0.05）。本研究受試者的安靜心率均是在早晨睜眼時開始測量，準確性較高。經過4周的高強度間歇訓練干預，訓練前后受試者的安靜心率下降了約3.7%。因此可以認為，4周高強度間歇訓練顯著提升了受試者的安靜心率。

2.4 4周高強度間歇訓練對血氧飽和度（SpO2）的影響

研究結果顯示，訓練前受試者SpO2為96.28%±0.87%， 訓 練 后 其 SpO2為97.00%±0.88%，通過4周高強度間歇訓練，訓練前后受試者的血氧飽和度（SpO2）出現了顯著性的提升（P＜0.05），訓練前后受試者的血氧飽和度提高了約0.74%。血液攜帶輸送氧氣的能力即用血氧飽和度來衡量，一般認為，SpO2正常應不低于94%，在94%以下為供氧不足。梁崎等人設計的高強度間歇運動訓練方案為持續2周，每周3次，共6次的高強度間歇運動平板訓練，其強度以訓練過程中心率達到休息心率加90%儲備心率水平為標準。進一步說明本研究所用的高強度間歇訓練方案能較好地提高受試者氧氣運載的能力，訓練后有氧能力的增強主要通過中樞和外周2個途徑，使心血管功能提升和肌細胞利用氧的能力增加。

3 結論與建議

3.1 結 論

3.1.1 在最大攝氧量方面，4周高強度間歇訓練后非體育專業學生的最大攝氧量有所提高，但沒有顯著性差異（P=0.054 6，P＞0.05）。

3.1.2 在肺功能方面，4周高強度間歇訓練能夠明顯提高肺活量（P=0.026，P＜ 0.05）。

3.1.3 4周高強度間歇訓練前后，受試者的安靜心率也得到顯著改善（P=0.037 3，P＜0.05）。

3.1.4 在血氧飽和度方面，4周高強度間歇訓練后非體育專業學生的血氧飽和度有明顯提高（P=0.0218，P＜0.05）。

3.2 建 議

3.2.1 無訓練基礎的非體育專業學生可以嘗試進行高強度間歇訓練，選擇徒手或功率自行車都可以。但在訓練完建議適當休息一下再進行下一步活動。

3.2.2 建議在進行大學非體育專業學生體育教學中，應多采用新穎的體能訓練項目，如高強度間歇訓練，以激發學生的學習興趣，不斷提高學生學習的主動性和積極性，從而增強學生的體能，提高大學體育課的教學效果。

3.2.3 非體育專業學生應加強體育鍛煉，增強自身素質，促進身體健康，以便更好地投入到學習中，成為國家棟梁之材。