馬國強,李之俊,梁效忠,倪大海

不同負荷方案速度型間歇訓練專項特征的比較研究

馬國強1,2,李之俊2,梁效忠3,倪大海3

目的：分析騎行次數(shù)不變和次數(shù)遞減的兩種功率車SIT方案運動負荷間的差異，并探討不同運動強度對踏蹬效率的影響。方法：采用配對設計將14名男性自行車運動員分入騎行次數(shù)不變組(Constant group，CG)和騎行次數(shù)遞減組(Decreased group，DG)，每組7名。兩組在連續(xù)4周內(nèi)完成8節(jié)SIT課，每節(jié)訓練課進行4組、總次數(shù)為20次的騎行，其中，CG組4組騎行次數(shù)為5-5-5-5次，DG組為8-6-4-2次；兩組SIT的騎行和間歇時間均為20 s和10 s，踏頻要求高于120 rpm。訓練采用Wattbike Pro功率自行車(英國)，電磁和空氣阻力分別設為1檔和7檔，采樣頻率100 Hz。測試分析指標包括踏蹬頻率、速度、功率、功、踏蹬力、力矩、達到最大力值的時間和角度、心率、血乳酸等。分別采用配對檢驗和Pearson相關對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學檢驗。結(jié)果：DG組完成第4組騎行時的平均頻率顯著高于CG組。DG組與CG組Pmean和Vmean的變化趨勢相反，在完成第3、4組騎行時顯著高于CG組(P<0.05)。雖然DG組組內(nèi)Wtotal逐漸降低，但4組總功較CG組高15.6%(P<0.05)。DG組HRmean逐漸下降，但第4組后的即刻BLa較CG組高6.4%(P<0.05)。DG組Fmean和Mmean逐漸增加，并在完成后3組騎行時顯著高于CG組(P<0.05)。兩實驗組Fmean較CVmean與Pmean之間的相關性更高，且組間差異不明顯。CG組Emean與Wmean出現(xiàn)相同的下降趨勢，相反，DG組則有所升高，并在完成后2組騎行時顯著高于CG組(P<0.05)；DG組完成第4組騎行時達到最大力值的時間和角度均明顯小于CG組(P<0.05)。結(jié)論：次數(shù)遞減的SIT方案可使運動員在完成相同次數(shù)騎行時達到更高的運動強度和運動量，并降低疲勞對踏蹬效率的影響。

速度型間歇訓練；功率自行車；運動強度；騎行效率

采用功率自行車進行的研究表明，運動員的騎行效率與下肢髖、膝、踝三關節(jié)的貢獻率和活動幅度有關[18]。自行車運動員疲勞時踝關節(jié)功率和運動范圍的減小，可通過延長伸髖和伸膝關節(jié)時間來補償[15]，自行車騎行的運動強度會對髖、膝、踝三關節(jié)的貢獻率產(chǎn)生影響，從而間接影響運動員的騎行效率。本文旨在比較一節(jié)SIT課中完成騎行次數(shù)不變和完成騎行次數(shù)遞減的兩種功率車訓練方案間的專項負荷差異，并探討兩種方案不同運動強度對騎行效率的影響。本研究假設次數(shù)遞減的SIT可使運動員在完成相同總騎行次數(shù)的前提下達到更高的運動強度，并降低疲勞對騎行效率的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取男性場地自行車短距離項目運動員14名，其中，國家級健將5名，一級運動員9名，年齡18～25歲。訓練開始前10天進行了Wingate測試，14名運動員根據(jù)測得的相對最大功率(W/kg)從高到低排序并標號1～14，分別將能力相近的2名運動員分入一組，共獲得7組，采用配對設計方法將每組中的2名運動員分別分入騎行次數(shù)不變組(Constant group，CG)和騎行次數(shù)遞減組(Decreased group，DG)，每組7名。階段訓練前為運動員講解了各機能測試和訓練的目的與方法(表1)。

表 1 研究對象基本資料一覽表Table 1 Basic Data of Research Objects

1.2 訓練安排與內(nèi)容

14名運動員在連續(xù)4周期間完成8節(jié)SIT課，每周兩節(jié)課安排在周二和周五上午(8∶00～11∶00)。訓練采用Wattbike Pro功率自行車(英國)進行，運動員訓練開始前佩戴Sunnto 心率表帶(芬蘭)，與Wattbike遙測配對。調(diào)整車座、車把至個人合適位置并記錄，運動員每次訓練采用相同功率車。訓練課開始后先進行20 min熱身騎行，強度控制在最大心率的60%左右，之后休息10 min開始SIT訓練；每節(jié)SIT課包括4組(1stGroup、2ndGroup、3rdGroup、4thGroup)SIT騎行，組間完全休息30 min充分恢復；其中，CG組的4組騎行次數(shù)分別為5-5-5-5次，DG組為8-6-4-2次。兩組運動員單次課中完成騎行的總次數(shù)均為20次，SIT騎行和間歇時間分別為20 s和10 s，其中，20 s騎行的踏蹬頻率要求不低于120 rpm，10 s間歇的踏頻不做要求。

Wattbike Pro功率自行車具有空氣(1～10檔)和電磁(1～7檔)兩套阻力系統(tǒng)。本研究兩實驗組SIT訓練時，電磁阻力設為1檔，空氣阻力設為7檔，相當于自行車傳動系數(shù)為3.85的總阻力水平，功率車曲柄長為170 mm。研究表明，Wattbike功率自行車在>50 W功率范圍內(nèi)具有較高的測試信度和效度[9]，可相對準確地應用于運動訓練和實驗研究。

1.3 測試方法與指標

采用Wattbike功率自行車配套的運動參數(shù)記錄儀(Wattbike Performance Computer，WPC)采集每節(jié)SIT訓練課全程的運動學參數(shù)和心率，采樣頻率設為“100 samples per second”，即每0.01 s采集一個樣本。

每節(jié)訓練課后，采用Wattbike配套軟件Wattbike Expert Software從WPC中下載運動學參數(shù)和心率并導出至Excel 2003軟件中進行分析，軟件導出數(shù)據(jù)的時間間隔設為1 s，即導出數(shù)據(jù)均為每1 s的各參數(shù)平均值。

踏蹬頻率完成情況的分析指標包括4組騎行的單組平均頻率(Cmean-G)和20次騎行的單次平均頻率(Cmean-T)；運動負荷完成情況的分析指標包括4組騎行的每組平均功率(Pmean)、平均速度(Vmean)、總做功(Wtotal)和平均心率(HRmean)以及4組總平均功率(Pmean-4group)和總做功(Wtotal-4group)；踏蹬力速特征的分析指標包括4組騎行的每組平均踏蹬力(Fmean)、平均力矩(Mmean)和平均踏蹬圓周線速度(CVmean)；踏蹬技術的分析指標包括4組騎行的每組平均做功(Wmean)、平均踏蹬效率(Emean)以及左右腿達到最大力值的時間和角度的平均值(Time to Force Peak和Angle to Force Peak)。

每節(jié)SIT課每組騎行后即刻采集指端末梢血，采用Lactate ProTM LT-1710乳酸儀(日本)及配套試紙測試血乳酸(BLa)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2 研究結(jié)果

2.1 踏蹬頻率的比較

本研究中運動員20 s騎行的踏蹬頻率要求保持在120 rpm以上。但從表2可見，除了DG組運動員完成第4組騎行時的Cmean-G達到122.5±1.5 rpm外，其他幾組均未達到訓練要求。DG組完成第4組騎行時的Cmean-G與CG組相比差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而完成前3組騎行的組內(nèi)平均踏頻兩組間并無顯著性差異(P>0.05)。

兩實驗組一節(jié)SIT課連續(xù)20次騎行的Cmean-T變化情況(圖1)：兩實驗組在4組訓練中均表現(xiàn)出首次騎行平均踏頻最高，之后持續(xù)下降的變化趨勢；但從整體變化趨勢來看，CG組連續(xù)4組SIT騎行的踏頻變化幅度不大，而DG組的后2組踏頻有升高趨勢，特別是最后一組2次騎行(第19、20次)的Cmean-T分別達到125.7±1.4 rpm和119.4±1.6 rpm，較好地完成了訓練目標。

表 2 本研究兩SIT組連續(xù)4組騎行的Cmean-G變化一覽表Table 2 The Change of Cmean-G during the FourConsecutive Riding Sets of Two SIT Groups(rpm)

圖 1 本研究兩SIT組連續(xù)20次騎行Cmean-T的變化示意圖

2.2 運動負荷完成情況比較

CG組每組SIT騎行的Wtotal變化不明顯，而DG組出現(xiàn)持續(xù)降低的現(xiàn)象。DG組完成第1、2組騎行時的Wtotal與CG組相比分別提高56.4%和30.9%，具有顯著性差異(P<0.05)；而完成第4組騎行的Wtotal與CG組相比顯著下降了27.4%(P<0.05)。從圖2顯示的兩實驗組4組騎行的總做功值可見，DG組的Wtotal-4group較CG組高15.6%，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

運動員完成兩種不同SIT時，兩實驗組均出現(xiàn)隨著4組訓練的進行HRmean稍有下降的變化趨勢，但兩實驗組間差異不明顯，僅DG組在第2組騎行過程中的HRmean較CG組低4.1%，有顯著性差異(P<0.05)。與心率變化趨勢不同，CG組和DG組BLa的變化趨勢相反，隨著4組訓練的進行，CG組BLa值逐漸下降，而DG組則有所升高；其中，DG組第1組騎行后的即刻BLa與CG組相比低4.1%(P<0.05)，而第4組騎行后較CG組高6.4%，具有顯著性差異(P<0.05，表3)。

表 3 本研究兩SIT組4組騎行的Pmean、Vmean、Wtotal、HRmean和BLa變化一覽表Table 3 The Change of Pmean,Vmean,Wtotal,HRmean and BLa during the Four Consecutive Riding Sets of Two SIT Groups

圖 2 本研究兩SIT組4組騎行總平均功率和總做功比較示意圖

2.3 力-速特征差異比較

由于力矩=力力臂，本研究中力臂長等于Wattbike功率自行車曲柄長(170 mm)，因此，運動員完成騎行時的Fmean和Mmean具有相同的變化趨勢。DG組4組騎行的Fmean表現(xiàn)出逐漸升高的變化趨勢，相反，CG組逐漸下降，DG組在完成第2、3、4組騎行時的Fmean較CG組分別提高9.2%、27.5%和63.2%，具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。完成前3組騎行的CVmean兩實驗組間無明顯差異(P>0.05)，而CG組第4組騎行的CVmean有所下降，DG組有所升高，故DG組較CG組明顯高11.2%，差異顯著(P<0.05，表4)。

表 4 本研究兩SIT組4組騎行的Fmean、Mmean、CVmean的變化一覽表Table 4 The Change of Fmean,Mmean and CVmean during the Four Consecutive Riding Sets of Two SIT Groups

對兩實驗組連續(xù)4組騎行過程中的Fmean、Mmean、CVmean和Pmean進行相關分析可知(表5)，F(xiàn)mean和Mmean與Pmean之間的相關性一致，具有顯著的相關關系(r>0.7)，其中，DG組的相關性稍高于CG組；CVmean與Pmean之間的相關性要低于Fmean，但仍具有統(tǒng)計學意義(r>0.7)，且DG組的相關性低于CG組。

2.4 兩種間歇訓練的踏蹬技術表現(xiàn)

圖3顯示了完成兩種不同方案SIT訓練時，連續(xù)4組騎行每組Wmean和Emean的變化情況。CG組Wmean隨著訓練進行逐漸下降，但降幅并不明顯；CG組Emean表現(xiàn)出與Wmean相同的下降趨勢，二者之間存在顯著的相關關系(r>0.7，表6)。

表 5 本研究兩SIT組中Fmean、Mmean、CVmean與Pmean的相關性一覽表Table 5 The Correlation of Fmean、Mmean、CVmean and Pmean in the Two SIT Groups

圖 3 本研究兩SIT組4組騎行Wmean與Emean的變化示意圖

與CG組變化不同，隨著訓練進行DG組Wmean逐漸升高，其中，在完成第1、2組訓練時與CG組無明顯差異(P>0.05)，但在完成第3、4組訓練時DG組Wmean分別較CG組高22.5%和80.7%，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；DG組Emean也表現(xiàn)出隨著訓練進行而升高的趨勢，但與Wmean并無明顯的相關關系(r<0.7，表6)。DG組Emean僅在完成第3、4組騎行時與CG組產(chǎn)生明顯差異(P<0.05)，分別較CG組高4.6%和9.6%。

除了上面的文化詞語外，小說中還出現(xiàn)了表現(xiàn)魯迅故鄉(xiāng)鄉(xiāng)土氣息的“鄉(xiāng)土語言”，包括成語、諺語、俗語、方言等。這種民間話語的最大特點便落在一個“俗”字上，這個“俗”字可以同時作“通俗”“低俗”“粗俗”等義解。這類話語形式鮮活，語域廣泛，它們往往是簡潔精練又通俗易懂，長期為漢民族所喜愛。因此，如何將這種雅俗共賞的話語傳譯過去，是譯本能否有效地感染目的語讀者和觀眾的一項重要因素(周領順2016:79)。以下將具體考察兩譯本中關于鄉(xiāng)土語言的翻譯。

表 6 本研究兩SIT組中Emean與Wmean的相關性一覽表Table5 The Correlation of Emean and Wmean in the Two SIT Groups

自行車運動員在進行功率自行車騎行時，左右腿在一個踏蹬圓周中達到最大力值的時間和角度并不相同(圖4、圖5)，整體上，運動員右腿較左腿達到最大力值的時間更短，角度更小，且從標準差值可知存在一定的個體差異。

在連續(xù)4組騎行中，CG組左右腿的Time to Force Peak并未發(fā)生明顯變化，而DG組時間卻有所減少，其中，DG組與CG組相比僅在第4組騎行時左右腿的Time to Force Peak分別減少了12.5%和13.3%，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，圖4)。

CG組完成4組騎行左腿的Angle to Force Peak并無明顯變化，而右腿角度卻逐漸增加；而DG組隨著訓練的進行左右腿的Angle to Force Peak有所減小，其中，在完成第4組騎行時與CG組出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，左右腿分別減小了7.0%和7.4%(圖5)。

圖 5 本研究兩SIT組4組騎行左右腿達到最大力值角度的變化示意圖

3 分析與討論

完整的SIT方案通常由六要素組成，包括訓練強度、單組運動時間、完成組數(shù)、組間間歇時間和方式、總課次以及兩次訓練課間間歇時間。已有研究表面，根據(jù)不同訓練目的、設計不同的訓練方案，會引起人體不同的生物學適應性變化，產(chǎn)生不同的訓練效果。

在近十年針對SIT的研究中，有關SIT對有氧和無氧代謝和運動能力的影響還存在一定的爭議[3,5,16]，研究結(jié)果的不同可能與SIT負荷方案的差異有關，其中，訓練強度和訓練總量被認為是影響訓練效果的主要因素[4,17]。與傳統(tǒng)的有氧和大多數(shù)間歇訓練方案相比，SIT最重要的就是突出訓練方案中“速度型”的大強度或極量強度的負荷安排。研究表明，短期SIT能夠提高運動員的成績[13]，但與運動量相對較高的HIIT相比，SIT對人體的作用機制、影響代謝的信號通路和生物學適應性變化有所不同；單節(jié)訓練課完成的組數(shù)通常會逐漸增加，避免機體對訓練適應導致刺激程度的相對不足；組間間歇時間的安排差異較大，通常認為恢復期間要使消耗的能源物質(zhì)得到補充，以保證下一組訓練的強度，而Saraslanidis[20]等最近的一項研究顯示，間歇時間較短的速度訓練提高200 m和300 m跑的速度維持能力更加有效，可能與間歇時間較短，磷酸肌酸再合成不足，導致糖酵解增加所致；已有研究中，安排極量強度訓練的總時間較短(2周)、課次較少(6節(jié))，以保證相鄰課次間有1～2天的恢復休息時間。部分總時間達到8周的研究，訓練強度往往較小，主要觀察較長時間SIT對人體機能適應性變化的影響。Parra等[19]研究發(fā)現(xiàn)，與連續(xù)14天的間歇訓練相比，在6周內(nèi)安排相同數(shù)量的訓練課(兩次課間有1～2天休息時間)可顯著提高受試者Wingate測試中的最大和平均功率水平，推測可能與骨骼肌陽離子泵受大強度運動刺激產(chǎn)生抑制有關[14]，且骨骼肌可能需要多達數(shù)天時間來恢復肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵的功能[21]。目前，SIT不同負荷方案對人體機能適應性變化的影響一直是眾多研究的熱點，探討適合不同人群不同訓練目的的最佳SIT方案也成為眾多相關學者努力的方向。

場地短距離自行車是典型的速度力量型項目，比賽成績與磷酸原和糖酵解系統(tǒng)供能能力直接相關[2]，而多日多輪次的賽事對運動員的疲勞消除和體能儲備要求極高，故有氧能力也成為影響該項目運動成績的重要因素[1]。由于SIT可同時對機體的有氧和無氧代謝能力產(chǎn)生影響，因此，在短距離自行車運動訓練中具有較高的應用價值。目前，針對自行車短距離項目運動員進行SIT的研究還少見報道。本文采用英國產(chǎn)Wattbike自行車功率計對騎行次數(shù)不變和騎行次數(shù)遞減的兩種自行車SIT方案的運動學參數(shù)進行采集，分析了兩種方案運動強度和運動量的差異，為篩選最佳的訓練方案提供科學依據(jù)。

在最近的一份研究報告中，Meckel等[17]采用跑臺設計了跑距遞增(100 m、200 m、300 m、400 m)和跑距遞減(400 m、300 m、200 m、100 m)的兩種SIT方案，比較了不同方案一次SIT課對激素水平和炎癥因子影響的差異，并探討了兩種不同訓練方式對能量代謝變化的影響。結(jié)果顯示，由于跑距遞減SIT訓練強度較高，訓練中始終能夠維持較高的能量代謝水平，故受試者代謝系統(tǒng)需求和合成激素應答均更加顯著。本研究要求運動員完成SIT的踏蹬頻率保持在120 rpm以上，然而，除了騎行次數(shù)遞減組在完成第4組騎行時的平均頻率達到122.5±1.5 rpm外，其他幾組騎行均未達到訓練要求。自行車訓練中疲勞會引起踏頻下降，而組間次數(shù)遞減的SIT使得運動員在完成后2組訓練時能夠調(diào)動更多的主觀能動性和能量，從而達到更高的踏頻水平，完成更大的訓練強度。

本研究中，騎行次數(shù)遞減和次數(shù)不變組踏蹬力值變化趨勢相反，同時，DG組完成第4組騎行時平均踏蹬圓周線速度的提高，使騎行次數(shù)遞減組在完成后3組騎行時的組內(nèi)平均功率均高于騎行次數(shù)不變組，而通過換算得到的平均速度、每組騎行后即刻血乳酸水平也均反映了運動員完成騎行次數(shù)遞減SIT方案運動強度逐漸升高的變化趨勢。而通過對踏蹬力、線速度與功率之間的相關性進行分析發(fā)現(xiàn)，DG組功率的逐漸升高可能主要來自踏蹬力的提高，對于短距離自行車維持高踏頻騎行來說，神經(jīng)系統(tǒng)疲勞對功率的影響要大于骨骼肌力量的下降。

雖然DG組完成每組SIT騎行所做的總功呈顯著下降趨勢與騎行次數(shù)的逐漸減少有關，但DG組4組騎行總功卻較CG組高15.6%，騎行次數(shù)遞減SIT一次訓練課的總運動負荷顯著高于騎行次數(shù)不變組。心率是目前運動員和教練員評價訓練強度的常用指標[7]，本研究中兩種不同方案SIT課的組內(nèi)平均心率均出現(xiàn)逐漸降低的現(xiàn)象，CG組可能與疲勞引起踏頻下降強度降低有關，而DG組可能與騎行次數(shù)減小組內(nèi)運動量下降有關。

研究表明，自行車騎行過程中疲勞引起運動強度的下降會改變下肢三關節(jié)的貢獻率[6]，降低騎行過程中關節(jié)和環(huán)節(jié)的運動穩(wěn)定性，從而導致騎行過程中能量流失增加、踏蹬效率下降[8]。本研究中CG組可見疲勞引起做功能力的下降，伴隨出現(xiàn)的騎行經(jīng)濟性的降低，可能與疲勞引起的左右腿達到最大踏蹬力值角度增大、時間延長有關；而DG組由于騎行強度的逐漸升高，雖然每組騎行次數(shù)減少，但仍可見組內(nèi)平均做功的明顯增加，同時出現(xiàn)的左右腿達到最大力值角度和時間的改善與踏蹬力的增加有關，這些可能是DG組踏蹬效率逐漸提高的主要原因。

4 結(jié)論

1.在總騎行次數(shù)相同的情況下，4組SIT每組騎行次數(shù)遞減的負荷方案與騎行次數(shù)不變的方案相比可使運動員在一節(jié)SIT課中達到的訓練強度更高，完成的訓練總量更大。

2.疲勞會影響功率自行車騎行過程中踏蹬動作的穩(wěn)定性，降低騎行效率。與騎行次數(shù)不變相比，每組騎行次數(shù)遞減的負荷方案可降低疲勞對SIT騎行效率的不良影響。

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ComparedResearchontheSpecialLoadFeaturesofDifferentSprintIntervalTrainingPrograms

MA Guo-qiang1,2,LI Zhi-jun2,LIANG Xiao-zhong3,NI Da-hai3

Objectives This paper analyses the differences between the two sprint interval training (SIT) programs of riding numbers constant and riding numbers decreased with the bicycle ergometer,and investigates the effect of exercise intensity on the cycling efficiency.Methods 14 male cyclists were separated into the riding number constant group (CG) and the riding number decreased group (DG) with the paired design.Each group included seven subjects.Both groups performed eight SIT sessions in four consecutive weeks.Each training sessions included four sets with twenty riding times totally.The riding times of CG group was 5-5-5-5 and DG group was 8-6-4-2.The riding and intermittent time of SIT were 20s and 10s respectively and cadence should keep 120rpm above.The Wattbike Pro cycle ergometer (UK) was applied.The magnetic climb and Air Brake Gear were set at level 1 and level 7 respectively,and the sampling rate was 100Hz.The cadence,speed,power,work,force,torque,HR,BLa,angle and time to force peak were analyzed.Results：1) The mean power of DG group in the 4th set was obvious higher than CG group.2) The Pmean’s and Vmean’s variation trend of DG were in the opposite of the CG,which were significant higher than CG in the 3rdand 4thset(P<0.05).The set Wtotal of DG reduced gradually,but the total energy of four sets riding of DG was 15.6% higher than CG(P<0.05).The HRmean of DG also reduced gradually,but the immediate BLa of DG after the 4th set was 6.4% higher than CG (P<0.05).3) Fmean and Mmean of DG group gradually increased,and were significant higher than CG in the last three sets (P<0.05).The Fmean’s correlation with Pmean was higher than CVmean in both groups,and there was no difference between groups.4) Emean and Wmean of CG group appeared the same downward trend,instead DG group was increased and was significant higher than CG group in the last two sets (P<0.05).The time and angle to force peak of DG group were less than the CG group in the 4th set (P<0.05).Conclusions The number decreased SIT can make the athletes completing the higher exercise intensity and volume than the number constant one,and reduce the influence of fatigue on cycling efficiency.

Sprintintervaltraining;Wattbike;Trainingintensity;Cyclingefficiency

1000-677X(2014)02-0034-06

2013-08-11；

：2014-01-08

上海市體育局科研攻關與科技服務課題(12JT013)。

馬國強(1978-)，男，陜西綏德人，助理研究員，在讀博士研究生，主要研究方向為運動員身體機能評定和運動訓練監(jiān)控、自行車項目專項能力評定，Tel:(021)33831937，E-mail:maguoqiang1978@163.com。

1.上海體育學院 運動科學學院，上海 200438；2.上海體育科學研究所，上海 200030；3.上海體育職業(yè)學院，上海 201100 1 Institute of Kinesiology,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China;2 Shanghai Research Institute of Sports Science,Shanghai 200030,China;3 Shanghai Technical Sports Institute,Shanghai 201100,China.

G804.2

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