李杰 梁偉嫦 潘紅英 黃橋賢
(華南師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院 廣東廣州 510006)
高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High intensive interval training,HIIT)是發(fā)展有氧、磷酸鹽和無(wú)氧糖酵解供能混合代謝系統(tǒng)的供能能力,以及無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)的供能能力的一種重要訓(xùn)練手段。近年來(lái),HIIT因其省時(shí)高效的特點(diǎn)逐漸受到普通人群和高水平運(yùn)動(dòng)員的青睞,與此同時(shí),眾多學(xué)者對(duì)它的認(rèn)識(shí)也不斷深入。黎勇明總結(jié)多篇文獻(xiàn)并提出HIIT是以大于或等于無(wú)氧閾或最大乳酸穩(wěn)態(tài)的負(fù)荷強(qiáng)度進(jìn)行多次持續(xù)時(shí)間為幾秒到幾分鐘的練習(xí),且組間間歇時(shí)間有限,安排使練習(xí)者不足以完全恢復(fù)的靜息或低強(qiáng)度練習(xí)[1-2];在該訓(xùn)練中,通常能使訓(xùn)練者的心率達(dá)到190次/min左右,能量代謝主要?jiǎng)佑玫氖橇姿猁}系統(tǒng)及無(wú)氧糖酵供能系統(tǒng)。
在關(guān)于HIIT的研究中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要圍繞如肥胖等慢性病、高水平運(yùn)動(dòng)員、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和血液研究等方面開(kāi)展,發(fā)現(xiàn)HIIT有眾多益處。不論是在普通人群中(包括健康及患有相關(guān)健康疾病的人群)還是在有較高運(yùn)動(dòng)水平人群或?qū)I(yè)運(yùn)動(dòng)員中,研究人員均發(fā)現(xiàn)HIIT要比其他運(yùn)動(dòng)模式(包括中強(qiáng)度間歇、持續(xù)性有氧運(yùn)動(dòng)等)在改善心肺適應(yīng)性、運(yùn)動(dòng)能力、心血管功能等方面起到明顯的效果,并且均無(wú)急性損傷的報(bào)告[3-9]。
綜上所述,學(xué)者們嘗試從不同角度、不同群體來(lái)探討、發(fā)現(xiàn)并解釋高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的獨(dú)特之處,總結(jié)得出了高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的普遍益處的同時(shí),也給出了一系列具有特定群體特點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)或結(jié)論。但是,卻鮮有學(xué)者嘗試從能量消耗的角度對(duì)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練進(jìn)行探討。
而關(guān)于如何提高能量的利用效率,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的能量節(jié)省化這一問(wèn)題,一直是各教練員及運(yùn)動(dòng)員所追求的,同時(shí)也是學(xué)者們探討的熱點(diǎn)話題。同時(shí),相較于田徑中的中長(zhǎng)跑和長(zhǎng)跑這些耐力項(xiàng)目來(lái)說(shuō),高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法在短跑領(lǐng)域的開(kāi)展似乎并沒(méi)有受到大家太多的關(guān)注,其效果及作用也就無(wú)從談起了。因此,如果能將該方法與短跑訓(xùn)練相結(jié)合,便能改善短跑運(yùn)動(dòng)員的能量?jī)?chǔ)備能力或利用效率,或?qū)樘骄咳绾翁岣叨膛艹煽?jī)提供一個(gè)新的思路和新的途徑。
在衡量高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究中,心率和血乳酸是兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。吳瑕等人[10]認(rèn)為,作用在運(yùn)動(dòng)員身上的外部負(fù)荷能引起其機(jī)體的生理變化。通常,大多數(shù)引起這些變化的相關(guān)指標(biāo)都只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究測(cè)定,但心率指標(biāo)卻因其實(shí)用、易監(jiān)測(cè)且無(wú)創(chuàng)傷性的特點(diǎn)而有所不同。所以,其他實(shí)驗(yàn)指標(biāo)從及時(shí)性和實(shí)用性來(lái)說(shuō)都不及心率,因此,心率便成為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度常用的指標(biāo)。但是,在用心率指標(biāo)衡量運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的時(shí)候,大多數(shù)學(xué)者往往忽略了個(gè)體差異的存在,為了減少由個(gè)體差異所帶來(lái)的影響,該研究將采用運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值I=(運(yùn)動(dòng)后心率-安靜心率)/(最大心率-安靜心率)來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)員達(dá)到的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(I∈[0,1])。
除此以外,有研究表明[11-12],最大心率、次最大心率(達(dá)到85%最大心率值時(shí)的心率)由于受不同程度的訓(xùn)練狀況或者測(cè)定方式的影響,其數(shù)值具有很大的不穩(wěn)定性,還與個(gè)人的身體狀況密切相關(guān),從而造成心率的失真和指導(dǎo)訓(xùn)練的局限性。所以在訓(xùn)練實(shí)踐中還需要把心率指標(biāo)與其他生理生化指標(biāo)相接合來(lái)實(shí)施訓(xùn)練和調(diào)控運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。由于血乳酸是無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)的產(chǎn)物之一,同時(shí)血乳酸和心率之間還存在著高度的相關(guān)性[13],是間接衡量此高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練中受試運(yùn)動(dòng)員能量代謝變化及反映運(yùn)動(dòng)員機(jī)體疲勞及恢復(fù)情況的不二選擇。因此,在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)監(jiān)控時(shí),配合使用了血乳酸指標(biāo)。
總之,關(guān)于高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的優(yōu)勢(shì)之處,前人已做了大量對(duì)比研究并得到了驗(yàn)證。但鑒于高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在短跑領(lǐng)域的應(yīng)用情況,該研究主要集中探討此種訓(xùn)練模式對(duì)從事短距離項(xiàng)目的高校田徑運(yùn)動(dòng)員所能帶來(lái)的益處,并嘗試從能量的角度去深入解析其運(yùn)作規(guī)律,從而為高校田徑運(yùn)動(dòng)隊(duì)短距離項(xiàng)目訓(xùn)練提供科學(xué)的理論依據(jù),并為提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供新的訓(xùn)練思路。
該研究選取華南師范大學(xué)田徑隊(duì)5名新入隊(duì)的男性運(yùn)動(dòng)員(專(zhuān)項(xiàng)為短跑項(xiàng)目的體育教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生,均為國(guó)家二級(jí)運(yùn)動(dòng)員)作為受試對(duì)象。無(wú)科學(xué)系統(tǒng)的訓(xùn)練經(jīng)歷,無(wú)遺傳病史,身體各項(xiàng)機(jī)能正常,入隊(duì)成績(jī)經(jīng)單樣本t檢驗(yàn),P>0.05,即無(wú)顯著性差異。表1為運(yùn)動(dòng)員基本情況。
該研究主要運(yùn)用到的測(cè)試儀器包括:用于心率監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)Polar表(芬蘭)、便攜式血乳酸儀、秒表(控制訓(xùn)練強(qiáng)度)。
在實(shí)驗(yàn)前獲取運(yùn)動(dòng)員相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(包括身高、體重、安靜時(shí)心率、最大心率、運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷等),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行為期1周的預(yù)實(shí)驗(yàn),以實(shí)驗(yàn)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的方案的可行性(確定方案中訓(xùn)練的天數(shù)、時(shí)間、訓(xùn)練強(qiáng)度等),再結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)情況調(diào)整正式實(shí)驗(yàn)時(shí)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練計(jì)劃。
正式實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練方法為:8組200m間歇跑,組間休息1min,每周3次,強(qiáng)度因人而異但相對(duì)一致且在平均應(yīng)達(dá)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值區(qū)間范圍。在訓(xùn)練后的第2周、第6周、第16周收集相關(guān)數(shù)據(jù)。測(cè)試時(shí),受試者在研究隊(duì)伍成員的幫助下佩戴好Polar心率表,并時(shí)刻記錄好受試運(yùn)動(dòng)員的安靜心率、每次運(yùn)動(dòng)后的心率等心率數(shù)據(jù)。此外,在受試者安靜和運(yùn)動(dòng)后3~5min內(nèi),對(duì)受試者進(jìn)行指尖末端取血(每次采集血樣的具體操作方法為:先用沾有酒精的棉球?qū)κ茉囌呤种高M(jìn)行消毒,然后再用干棉球擦拭,而后擠壓手指扎取血液,待血液流出后迅速用已調(diào)好的便攜式乳酸儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)試并時(shí)刻記錄數(shù)值)。
將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī),利用Excel和SPSS 25.0對(duì)受試運(yùn)動(dòng)員在心率、血乳酸水平、運(yùn)動(dòng)成績(jī)與自我感受等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行前后差異的比較。
從表2可以看到,大部分運(yùn)動(dòng)員在前兩次測(cè)試中實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值都能達(dá)到所預(yù)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(即平均應(yīng)達(dá)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值)。另外,該數(shù)值隨著訓(xùn)練的進(jìn)行呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),到第三次訓(xùn)練時(shí)該數(shù)值均小于或等于平均應(yīng)達(dá)到的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值。
利用3次實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員自身縱向分析,經(jīng)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無(wú)顯著性差異(P>0.05),即運(yùn)動(dòng)員間3次實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值總體呈下降的趨勢(shì)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;而在次數(shù)間的比較分析發(fā)現(xiàn),第一、二次間P=0.096,第一、三次間P=0.004,第二、三次間P=0.039。即除第一、二次間無(wú)顯著性差異外(P>0.05),第一、三次間變化存在極顯著性差異(P<0.01),第二、三次間變化存在顯著差異(P<0.05)。
由此可見(jiàn),高強(qiáng)度間歇跑能提高運(yùn)動(dòng)員機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力,實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值的變化間接反映出能量消耗往“節(jié)省化”方向發(fā)展,表現(xiàn)為受試者能夠更加輕松地以相同的速度要求去完成相同的訓(xùn)練內(nèi)容,同樣的訓(xùn)練內(nèi)容對(duì)心臟的刺激也有所減小。
表3顯示了3次測(cè)試血乳酸平均值的變化情況,存在一定個(gè)體差異。對(duì)安靜值進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)(檢驗(yàn)值=2),P=0.452,說(shuō)明這5名受試者的安靜血乳酸與一般健康人安靜時(shí)正常的血乳酸值(2mmol/L)無(wú)顯著差異。在3次訓(xùn)練中,除受試者A、E平均值較高外(達(dá)到20mmol/L左右),其余均在14~19mmol/L之間,且隨著訓(xùn)練的進(jìn)行,數(shù)值呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。
利用3次血乳酸平均值進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員自身縱向分析,經(jīng)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)P>0.05沒(méi)有顯著性差異,與表2結(jié)果一致;而在次數(shù)間的比較分析同樣與表2結(jié)果相似,除第一、二次間(P>0.05)沒(méi)有顯著性差異外,第一、三次和第二、三次(P<0.05)訓(xùn)練間均存在顯著性差異(P值分別為:P=0.293,P=0.024,P=0.010)。
由此可見(jiàn),在高強(qiáng)度間歇跑的干預(yù)下,對(duì)機(jī)體清除乳酸,節(jié)省能量消耗的能力上有明顯的正向影響,受試者在完成相同訓(xùn)練任務(wù)后的疲勞程度相較于實(shí)驗(yàn)初期有明顯降低,疲勞恢復(fù)的速度也得到加快。
通常,心率被認(rèn)為是判斷運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度的可靠性指標(biāo)[14]和測(cè)定能量代謝的指標(biāo)[15]。借助心率的變化特點(diǎn),在該種運(yùn)動(dòng)模式下運(yùn)動(dòng)員能量代謝的特點(diǎn)也便能被間接地反映出來(lái)。而且,目前的心率測(cè)試非常簡(jiǎn)便,易操作,加上測(cè)試的無(wú)創(chuàng)性,該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各訓(xùn)練隊(duì)的訓(xùn)練甚至是比賽中,大大減少了人為因素所帶來(lái)的不利影響,提高用心率來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的準(zhǔn)確性[16]。但是,用傳統(tǒng)的心率監(jiān)測(cè)方法來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度存在弊端,不能很好地減少個(gè)體差異[17]。因此,該研究采用已被芬蘭學(xué)家Karvone所驗(yàn)證的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值來(lái)衡量受試者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度負(fù)荷,用此方法來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度負(fù)荷要比用最大攝氧量百分比表示法準(zhǔn)確度高10%[18]。從結(jié)果來(lái)看,通過(guò)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)的干預(yù),受試者的平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值均呈下降趨勢(shì),且在后期訓(xùn)練中相同負(fù)荷的訓(xùn)練已不能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,尤其是第三次測(cè)試,與第一次測(cè)試相比運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值有了極顯著的變化(P<0.01),說(shuō)明受試者的運(yùn)動(dòng)能力得到提升,心率明顯降低,每搏輸出量增加[19]。由此可見(jiàn),高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對(duì)人體心臟有較大的的刺激,對(duì)增強(qiáng)心臟的泵血功能效果顯著[20],這不僅與心臟中miRNA差異表達(dá)的誘導(dǎo)有關(guān)[21],還可能與心臟附近血管的彈性增大有關(guān),從而減少其外周阻力。但需要指出的是,運(yùn)動(dòng)時(shí),心率的降低和每搏輸出量的增加是具有積極意義的。首先,陸柳等人[22]通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法,從函數(shù)關(guān)系式中揭示了心輸出量與每搏輸出量和心率的關(guān)系。她指出,心率在90次/min以下時(shí)每搏輸出量的變化不大。但當(dāng)心率大于90次/min時(shí),隨著心率的增加,每搏輸出量在不斷減少,當(dāng)心率達(dá)到150次/min時(shí),每搏輸出量下降到60%左右。在高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練中,受試者心率至少在160次/min左右,每搏輸出量的下降幅度甚至更大。由此可見(jiàn),通過(guò)訓(xùn)練來(lái)提高每搏輸出量在提高營(yíng)養(yǎng)、能量物質(zhì)、氧氣等物質(zhì)的輸出能力上具有重要意義,從而確保機(jī)體持續(xù)完成高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。
其次,與曹文玲HIIT90組的研究結(jié)果(心率變化)類(lèi)似[23]。心率變化的表象可能暗示著高強(qiáng)度間歇跑對(duì)增強(qiáng)迷走神經(jīng)的興奮性有正向意義,可能與其節(jié)后神經(jīng)末稍乙酰膽堿的釋放增加及心肌細(xì)胞膜上的M型乙酰膽堿受體數(shù)量增加有關(guān),從而提升細(xì)胞膜上K+通道的通透性,促進(jìn)K+的外向流動(dòng),使得心肌細(xì)胞靜息電位與閾電位間的差距加大,心肌興奮性的下降從而使得心率降低,有利于能量在心臟跳動(dòng)上消耗的節(jié)省化。而每搏輸出量的增加可能不僅暗示著能量及其物質(zhì)合成的速率或效率得到提升,還意味著心臟每次搏動(dòng)能夠消耗更少的能量及其物質(zhì),從而使得在心臟的每一次搏動(dòng)中有更多的能量及其物質(zhì)被輸出并提供機(jī)體完成相應(yīng)的動(dòng)作。
綜上所述,心率的降低及每搏輸出量的增加反而意味著能量物質(zhì)在機(jī)體中的儲(chǔ)存、合成及分配利用等能力得到改善和提升,而其背后原因不僅與心臟中miRNA的差異表達(dá)有關(guān),還可能與心臟周?chē)軓椥缘脑黾佣鴮?dǎo)致外周阻力的減少及與迷走神經(jīng)的激活有關(guān)。
此高強(qiáng)度間歇跑訓(xùn)練主要?jiǎng)佑玫氖翘墙徒夤┠芟到y(tǒng),Buchheit[24]也提到,在缺少金標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前,氧虧的積累和血乳酸是衡量無(wú)氧糖酵解在高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練中的貢獻(xiàn)的有效方法。此外借助血乳酸指標(biāo)能間接反映受試者能量消耗特點(diǎn)。從表3可以看出,在3次實(shí)驗(yàn)中,受試者血乳酸含量的變化呈現(xiàn)出與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值相似的變化。
忽略受試者動(dòng)作優(yōu)化等其他原因,該文僅從能量消耗角度,相對(duì)理想化考慮。另外,由于研究對(duì)象是復(fù)雜的生命體,不能簡(jiǎn)單地套用物理學(xué)上的機(jī)械能規(guī)律。因此,在這里由功能定理可知:
其中,F(xiàn)動(dòng)為用于人體前進(jìn)的動(dòng)力,F(xiàn)阻'為人體所需要克服的阻力。
而在該實(shí)驗(yàn)中,由于受試者速度得到控制,可知在前進(jìn)動(dòng)力及空氣阻力保持不變(不考慮環(huán)境變化而影響、),同時(shí),在人體對(duì)地面的正壓力不變情況下,認(rèn)為摩擦阻力也不變,由能量守恒定律則有總的能量消耗W總,在3次測(cè)試中應(yīng)保持不變。那為何在能量守恒的條件下血乳酸值會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)呢?筆者在此從以下3個(gè)方面解釋該研究中所出現(xiàn)的“能量節(jié)省化”的現(xiàn)象。
表1 運(yùn)動(dòng)員基本信息(n=5)
表2 實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度值I變化
表3 血乳酸平均值變化(單位:mmol/L)
(1)高強(qiáng)度間歇跑訓(xùn)練不僅可以改善心臟泵血功能,還能夠增強(qiáng)氧化酶的活性,刺激骨骼肌中肌氧恢復(fù)的能力,從而提高組織中的含氧量,促進(jìn)乳酸的氧化清除從而改善受試者機(jī)體的內(nèi)環(huán)境,進(jìn)一步促進(jìn)肌氧含量的恢復(fù)[25]。而乳酸清除速率的提升同時(shí)可以有兩種解釋?zhuān)阂皇侨樗岬纳a(chǎn)量的減少,二是機(jī)體對(duì)乳酸清除能力的提升。對(duì)于第一種解釋?zhuān)从车膭t是機(jī)體供能時(shí)對(duì)糖類(lèi)物質(zhì)的有氧氧化分解能力的得到提高,進(jìn)行無(wú)氧糖酵解的物質(zhì)的比率降低。鑒于1mol葡萄糖完全有氧氧化產(chǎn)生30~32molATP,而無(wú)氧糖酵解僅產(chǎn)生2molATP,由此可見(jiàn)通過(guò)高強(qiáng)度間歇跑訓(xùn)練的干預(yù),有更多的能量物質(zhì)得到充分利用并轉(zhuǎn)化成能量供機(jī)體完成運(yùn)動(dòng),而不是被大量用于產(chǎn)生乳酸卻僅得到相對(duì)有限的能量。從能量守恒的角度看,若機(jī)體完成一項(xiàng)需要消耗100mol能量的運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)徹底的有氧氧化方式僅需消耗約3.125~3.333mol的能量物質(zhì),而無(wú)氧糖酵解卻需要消耗高達(dá)50mol的能量物質(zhì)才能完成同樣的運(yùn)動(dòng)。這提示,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的干預(yù)在重新分配能量供應(yīng)方式有著不可忽視的效果,消耗更少的能量物質(zhì)以完成相同的運(yùn)動(dòng)則正是“能量節(jié)省化”的體現(xiàn)。而對(duì)于原因二,體現(xiàn)的則是機(jī)體在產(chǎn)生乳酸后進(jìn)一步對(duì)其加工處理能力的提升,即進(jìn)一步有氧氧化(包括氧化酶等在內(nèi)的相關(guān)酶活性的增強(qiáng)),從而減少酸性物質(zhì)氫離子在體內(nèi)的數(shù)量,從而改善機(jī)體抗疲勞的能力,提高機(jī)體的耐酸能力。以上兩種情況最終推遲機(jī)體在運(yùn)動(dòng)中疲勞出現(xiàn)的時(shí)間,延緩機(jī)體因乳酸堆積而引起的疲勞的程度,有助于受試者在大強(qiáng)度的訓(xùn)練甚至在激烈緊張的高強(qiáng)度比賽環(huán)境中穩(wěn)定發(fā)揮其技術(shù)動(dòng)作。
(2)肌肉組織的化學(xué)成分發(fā)生變化。如肌肉中肌球蛋白,肌動(dòng)蛋白等含量的增加有助于提高肌肉的收縮能力,而安靜時(shí)肌肉中ATP及其酶活性的增加加快分解及能量供應(yīng)的速度[26-27]。
(3)與機(jī)體能量有效利用率的改善有關(guān)(分配到做機(jī)械功的能量增加,無(wú)用功如產(chǎn)熱等的減少)。對(duì)上述關(guān)系式,再進(jìn)一步深入分析,由功能定理可知人體所耗總能量W總:
由式子(1)和(5)則有:
由上述三式并結(jié)合對(duì)心率及血乳酸的討論可推測(cè),通過(guò)高強(qiáng)度訓(xùn)練可以提高機(jī)體合成并輸出能量的速率,即做有用功的功率P有得到了提升,可見(jiàn)用作機(jī)體前進(jìn)的動(dòng)力F動(dòng)實(shí)際上是增加的,在實(shí)際中表現(xiàn)為受試運(yùn)動(dòng)員奔跑時(shí)的力量得到增強(qiáng),也即教練員常說(shuō)的“跑的更有力了”;而由能量守恒可知,P無(wú)減小,而在這里,由于速度得到控制因而認(rèn)為保持不變,即人體所需克服的空氣阻力不變,而摩擦阻力卻變小。由式子(4)可知,是人體對(duì)地面的正壓力減少了,由此可見(jiàn),在訓(xùn)練后期,運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)中的動(dòng)作技術(shù)得到改善:在向前奔跑時(shí),地面對(duì)人體的反作用力與水平面的夾角減小,從而使得水平分力增加,也促進(jìn)了動(dòng)力F動(dòng)的增加,在實(shí)際中表現(xiàn)為受試運(yùn)動(dòng)員跑得“更加輕松了,更加有彈性了”。需要指出的是,根據(jù)牛頓第二定律:f=ma。那么在這里,F(xiàn)動(dòng)的增加卻并未使得增加,豈不與之矛盾?通過(guò)進(jìn)一步分析后便發(fā)現(xiàn),其實(shí)并不然。以單個(gè)跑動(dòng)周期為例,可簡(jiǎn)單分為兩個(gè)階段:第一階段為動(dòng)力輸出階段,第二階段為騰空減速階段。根據(jù)沖量定理可知,。在第一階段,雙腳與地面相互作用,從而產(chǎn)生向前的動(dòng)力,此階段當(dāng)t→0時(shí),,則速度變化→0;而同理,在第二階段水平方向主要為空氣阻力起作用,當(dāng)增加騰空時(shí)間,則速度的變化增加。因此,動(dòng)力階段運(yùn)動(dòng)員通過(guò)減少與地面接觸時(shí)間來(lái)減少速度的增加,同時(shí)延長(zhǎng)騰空階段的時(shí)間以增加速度的損失,從而使全程平均速度保持穩(wěn)定??傊峙涞阶鲇杏霉Φ谋戎卦黾?,而分配到做無(wú)用功的比重減少,受試者消耗更少的能量物質(zhì)便能取得更大得前進(jìn)動(dòng)力。
綜上所述,血乳酸濃度的降低意味著,通過(guò)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)員的能量消耗往“節(jié)省化“方向發(fā)展。而所謂的“能量節(jié)省化”,其實(shí)是能量物質(zhì)儲(chǔ)存量的增加、合成速率和傳送速率的增加以及分配更加合理化的綜合表現(xiàn)。這樣一來(lái),能量物質(zhì)便能更加快速、高效地被運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體有需要的地方,供機(jī)體完成高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。
面對(duì)安排更加緊密的賽制,激烈的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)短距離競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)員提出了要求。充足的體能儲(chǔ)備、高效的能量利用及快速的恢復(fù)能力,可能成為高水平競(jìng)賽中的決定性因素。而高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練因其有效地提高心臟泵血功能,刺激骨骼肌中的肌氧恢復(fù)能力,促進(jìn)乳酸清除,提高安靜時(shí)ATP儲(chǔ)存量,改善機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)能量合成速率、傳送速率,以及提高能量利用率等作用,不僅有助于提升短跑運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段保持速度的能力,還有助于運(yùn)動(dòng)員在大強(qiáng)度訓(xùn)練甚至在緊張激烈且賽程緊湊的大賽中保持穩(wěn)定甚至高質(zhì)量的發(fā)揮。因此,以年為訓(xùn)練周期的高校隊(duì)伍,筆者建議教練員應(yīng)重視該方法在冬訓(xùn)期間的應(yīng)用,為運(yùn)動(dòng)員新賽季的開(kāi)啟及高強(qiáng)度的專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí),高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的比重應(yīng)隨著專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練的到來(lái)而逐漸減少,在進(jìn)入專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練后可以考慮將高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練以一定的比重進(jìn)行結(jié)合,豐富訓(xùn)練手段;而對(duì)于沒(méi)有條件進(jìn)行以年為訓(xùn)練周期的高校運(yùn)動(dòng)隊(duì)(如以學(xué)期為周期),可考慮在開(kāi)學(xué)初加大高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的比重,促進(jìn)學(xué)生運(yùn)動(dòng)員身體各項(xiàng)機(jī)能的恢復(fù),并在專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練期間靈活運(yùn)用,爭(zhēng)取在短期訓(xùn)練中使學(xué)生運(yùn)動(dòng)員達(dá)到較高的競(jìng)技水平。