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        HIIT和MICT對(duì)初中學(xué)生耐力和心肺功能影響的實(shí)驗(yàn)研究*

        2023-11-29 00:39:50王任重王戰(zhàn)備
        運(yùn)動(dòng)精品 2023年7期
        關(guān)鍵詞:心肺耐力心率

        王任重 王戰(zhàn)備 盧 慶

        HIIT和MICT對(duì)初中學(xué)生耐力和心肺功能影響的實(shí)驗(yàn)研究*

        王任重 王戰(zhàn)備 盧 慶

        (西安市第七十五中學(xué),陜西 西安 710000)

        【】通過(guò)8周的訓(xùn)練干預(yù),對(duì)比高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)與中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(MICT)對(duì)初中學(xué)生耐力素質(zhì)和心肺功能的影響差異?!尽坎捎梦墨I(xiàn)資料法、實(shí)驗(yàn)法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法,從西安市第七十五中學(xué)九年級(jí)學(xué)生中篩選出30名男生作為研究對(duì)象并將其分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,分別進(jìn)行8周(共24次)的HIIT和MICT?!尽繉?duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT后肺活量顯著升高,1000m跑耗時(shí)顯著降低;實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)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(shí)顯著降低。【】HIIT對(duì)初中學(xué)生身體成分、心肺功能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面的改善效果優(yōu)于MICT。

        HIIT;MICT;初中體育;耐力;心肺功能

        2020年,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于全面加強(qiáng)和改進(jìn)新時(shí)代學(xué)校體育工作的意見(jiàn)》,重點(diǎn)指出推進(jìn)學(xué)校體育評(píng)價(jià)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(guó)對(duì)中考體育的重視程度越來(lái)越高,標(biāo)志著中考體育進(jìn)入了新的階段[1]。以陜西省為例,中考體育項(xiàng)目分為耐力和心肺功能項(xiàng)目、速度和爆發(fā)力項(xiàng)目、力量項(xiàng)目和技能項(xiàng)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(xiàng)目中最重要的考試內(nèi)容之一[2]。1000m跑是一項(xiàng)耐力項(xiàng)目,不僅需要學(xué)生長(zhǎng)期堅(jiān)持耐力訓(xùn)練,而且還需學(xué)生在每次訓(xùn)練時(shí)克服因連續(xù)運(yùn)動(dòng)不斷累積的疲勞,因此高效合理的訓(xùn)練方式對(duì)于學(xué)業(yè)壓力大的初中學(xué)生尤為重要[3]。

        中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(Moderate Intensity Continuous Training,MICT),一般指時(shí)間處于20min至60min,運(yùn)動(dòng)時(shí)心率處于自身最大心率(HRmax,HRmax=220-年齡)的64%-76%之間的持續(xù)性有氧訓(xùn)練模式,是發(fā)展中學(xué)生耐力素質(zhì)的常用方法[4],也是初中體育教師在應(yīng)對(duì)中考體育耐力項(xiàng)目的專項(xiàng)體育課上常用的訓(xùn)練方法,其練習(xí)形式單一,學(xué)生的積極性不足,難以在體育課上保證練習(xí)質(zhì)量,一定程度上有悖于新課標(biāo)的課程理念。

        高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High Intensity Interval Training,HIIT)是指每組時(shí)間為12s至5min,組內(nèi)進(jìn)行負(fù)荷強(qiáng)度大于或者等于人體無(wú)氧閥的運(yùn)動(dòng),組間進(jìn)行低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)或休息的多組重復(fù)的間歇訓(xùn)練模式[5]。從上世紀(jì)40-50年代開(kāi)始,HIIT就成為了田徑專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員提高成績(jī)的一種訓(xùn)練手段,可高效提高中長(zhǎng)跑比賽成績(jī)。以捷克運(yùn)動(dòng)員扎托貝克為例,他賽前采用HIIT進(jìn)行中長(zhǎng)跑訓(xùn)練,從而在1952年赫爾辛基奧運(yùn)會(huì)上獲得了男子5000m、10000m和馬拉松3個(gè)比賽項(xiàng)目的金牌。

        以往HIIT在國(guó)內(nèi)外專業(yè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域和運(yùn)動(dòng)生理領(lǐng)域中研究較多,但有關(guān)于對(duì)初中學(xué)生耐力和心肺功能影響的研究較少。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)中考體育耐力項(xiàng)目訓(xùn)練方法的實(shí)驗(yàn)研究十分有限。本研究通過(guò)訓(xùn)練干預(yù),從身體成分、心肺功能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)三個(gè)方面對(duì)比分析HIIT和MICT這2種不同訓(xùn)練模式對(duì)初中學(xué)生的影響,探索出初中學(xué)生應(yīng)對(duì)中考體育耐力和心肺功能項(xiàng)目高效、合理的訓(xùn)練方法。

        1 研究對(duì)象和方法

        1.1 研究對(duì)象

        本研究首先對(duì)西安市第七十五中學(xué)九年級(jí)部分班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果從中篩選出飲食和作息習(xí)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(qiáng)度體育運(yùn)動(dòng)的6名學(xué)生,對(duì)剩余30名男生進(jìn)行分組,隨機(jī)分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組2組,每組15人。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)這2組學(xué)生進(jìn)行關(guān)于身體形態(tài)、心肺功能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面素質(zhì)的測(cè)試,隨后對(duì)這2組學(xué)生的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

        注:P<0.05有顯著差異,P>0.05無(wú)顯著差異。

        1.2 研究方法

        1.2.1 文獻(xiàn)資料法

        本研究通過(guò)在陜西師范大學(xué)圖書(shū)館和西南大學(xué)圖書(shū)館查閱相關(guān)資料,并運(yùn)用知網(wǎng)、萬(wàn)方等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)“高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練或HIIT、中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練或MICT、中考體育、1000m跑、耐力、心肺功能、身體成分”這些關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索,然后對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行整理和歸納,了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,從而為本研究提供理論依據(jù)。

        1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

        本研究將篩選出的30名學(xué)生分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組學(xué)生采用傳統(tǒng)的MICT模式進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)驗(yàn)組學(xué)生采用HIIT模式進(jìn)行訓(xùn)練,均進(jìn)行8周共計(jì)24次的課時(shí)訓(xùn)練,每周3次,每次訓(xùn)練30min。

        實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)受試學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練干預(yù)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,為排除外界環(huán)境的影響,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組訓(xùn)練地點(diǎn)在西安市第七十五中學(xué)的室內(nèi)體育館。為避免其它因素的干擾,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制容易影響2組學(xué)生的主客觀因素(例如指導(dǎo)教師、訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練地點(diǎn)、訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)、學(xué)生作息、學(xué)生飲食等因素)均保持一致。在第8周訓(xùn)練結(jié)束后再次對(duì)2組學(xué)生身體成分、心肺功能和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和記錄,相關(guān)測(cè)試指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)前一致。

        訓(xùn)練方案:第一次正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,分別對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的2組學(xué)生進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),保證所有受試學(xué)生都熟悉自己相應(yīng)的訓(xùn)練流程和負(fù)荷強(qiáng)度。第一步,指導(dǎo)教師對(duì)2組學(xué)生講解訓(xùn)練流程并協(xié)助受試學(xué)生佩戴心率表,學(xué)生對(duì)心率表的使用方法進(jìn)行學(xué)習(xí);第二步,指導(dǎo)教師安排學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行熱身活動(dòng),熱身完成后所有受試者心率需達(dá)到HRmax的50%-55%(以心率表記錄為準(zhǔn));第三步,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行MICT和HIIT訓(xùn)練,對(duì)照組學(xué)生持續(xù)以心率為HRmax的55%-65%的強(qiáng)度進(jìn)行30min中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)組學(xué)生以心率為HRmax的75%-85%的強(qiáng)度進(jìn)行3min全力跑運(yùn)動(dòng),中途間歇2min時(shí)間進(jìn)行調(diào)整休息,往復(fù)6組共計(jì)30min。

        在隨后的每次正式訓(xùn)練中,受試者需提前30min進(jìn)入訓(xùn)練場(chǎng)地進(jìn)行準(zhǔn)備,指導(dǎo)教師進(jìn)行安全教育并檢查學(xué)生狀態(tài),隨后安排學(xué)生佩戴心率表并開(kāi)始進(jìn)行熱身活動(dòng),熱身結(jié)束后對(duì)照組學(xué)生和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行30min的MICT和HIIT訓(xùn)練,訓(xùn)練過(guò)程中指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生心率表的數(shù)值和學(xué)生的身體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)整,訓(xùn)練結(jié)束后教師指導(dǎo)2組學(xué)生進(jìn)行相同的拉伸和放松活動(dòng),促進(jìn)身體疲勞恢復(fù)。

        文學(xué)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(shù)理統(tǒng)計(jì)法

        將實(shí)驗(yàn)前后測(cè)試數(shù)據(jù)錄入Excel軟件進(jìn)行儲(chǔ)存和預(yù)處理,用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,然后使用SPSS21.0軟件對(duì)不同組別的實(shí)驗(yàn)前后2組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)前對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的組間差異,采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)前后每組的組內(nèi)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(jié)果

        2.1 身體成分指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

        對(duì)照組學(xué)生和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前后身體成分指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

        表2 HIIT和MICT對(duì)初中學(xué)生身體成分指標(biāo)的影響

        注:P>0.05無(wú)差異,P<0.05有顯著性差異,P<0.01有極顯著性差異。

        根據(jù)表2,2組學(xué)生在訓(xùn)練前后身體成分指標(biāo)相對(duì)比:對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后BMI無(wú)顯著變化(P>0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后BMI無(wú)顯著變化(P>0.05);對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后體脂率無(wú)顯著變化(P>0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后體脂率顯著下降(P<0.05)。

        2.2 心肺功能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

        對(duì)照組學(xué)生和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前后心肺功能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

        表3 HIIT和MICT對(duì)初中學(xué)生心肺功能指標(biāo)的影響

        注:P>0.05無(wú)差異,P<0.05有顯著性差異,P<0.01有極顯著性差異。

        根據(jù)表3,學(xué)生在訓(xùn)練前后肺功能指標(biāo)相對(duì)比:對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后肺活量顯著升高(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后肺活量顯著升高(P<0.05)。

        根據(jù)表3,學(xué)生在訓(xùn)練前后心功能指標(biāo)相對(duì)比:對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后靜息心率無(wú)顯著變化(P>0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后靜息心率顯著下降(P<0.05);對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后收縮壓無(wú)顯著變化(P>0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后收縮壓顯著下降(P<0.05);對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后舒張壓無(wú)顯著變化(P>0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后舒張壓無(wú)顯著變化(P<0.05)。

        2.3 運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

        對(duì)照組學(xué)生和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前后耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

        根據(jù)表4,學(xué)生在訓(xùn)練前后耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)相對(duì)比:對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周MICT訓(xùn)練后1000m跑耗時(shí)顯著下降(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練后1000m跑耗時(shí)極顯著下降(P<0.01),較對(duì)照組下降幅度更明顯。

        表4 HIIT和MICT對(duì)初中學(xué)生耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)的影響

        注:P>0.05無(wú)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(duì)初中學(xué)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(shù)和肥胖情況。體脂率又稱體脂百分?jǐn)?shù),是指人體內(nèi)的脂肪總質(zhì)量占身體總質(zhì)量的比重,可直接反應(yīng)人體脂肪水平和肥胖程度,是比BMI更精確的指標(biāo),世界衛(wèi)生組織將體脂率視為個(gè)體體形判定的“金標(biāo)準(zhǔn)”[6,7]。有研究資料顯示[8],HIIT和MICT在訓(xùn)練過(guò)程中均會(huì)提高人體代謝率,增加能量消耗,但在HIIT訓(xùn)練結(jié)束后人體代謝率依然維持在較高的水平,將持續(xù)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(jìn)骨骼肌對(duì)脂肪的氧化。HIIT對(duì)人體身體成分具有良好的優(yōu)化效果,它在降低了體脂的同時(shí)還會(huì)一定程度增加肌肉含量,而MICT不具備此項(xiàng)功能。

        本研究進(jìn)一步驗(yàn)證了以上結(jié)論,研究結(jié)果顯示,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)MICT和HIIT訓(xùn)練后BMI均無(wú)顯著變化,但實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)HIIT訓(xùn)練后體脂率顯著下降,而對(duì)照組學(xué)生經(jīng)過(guò)MICT訓(xùn)練后體脂率無(wú)顯著變化。說(shuō)明HIIT較MICT能更好的提高機(jī)體對(duì)脂肪的氧化能力,對(duì)中學(xué)生降低身體脂肪含量預(yù)防肥胖有更好的效果。

        3.2 HIIT對(duì)初中學(xué)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(cè)定肺功能的重要指標(biāo),肺活量的大小可反映出機(jī)體交換氣體的頻率與效率,對(duì)評(píng)價(jià)耐力素質(zhì)有著重要意義[9]。有研究表明[10],長(zhǎng)時(shí)間的MICT訓(xùn)練可以提高心肺側(cè)支循環(huán),增強(qiáng)心肺供血功能從而提高呼吸功能。HIIT因?yàn)槠浣M內(nèi)時(shí)間短,組間有間歇休息的特點(diǎn),所以可以使機(jī)體適應(yīng)更高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,從而也可以提高機(jī)體的呼吸功能。

        本研究與以上研究結(jié)果接近,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生通過(guò)八周的MICT與HIIT訓(xùn)練,2組學(xué)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(jiān)測(cè)心臟功能的關(guān)鍵指標(biāo)。有研究顯示受試者通過(guò)HIIT訓(xùn)練可以有效刺激心肌細(xì)胞產(chǎn)生,改善搏出量和射血分?jǐn)?shù),提高心臟的泵血功能[11,12],而短期的MICT訓(xùn)練對(duì)心功能的改善并不明顯[5]。

        本研究進(jìn)一步驗(yàn)證了以上結(jié)論,對(duì)照組學(xué)生通過(guò)8周MICT訓(xùn)練后靜息心率、收縮壓和舒張壓變化并不明顯,而實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)8周HIIT訓(xùn)練,靜息心率和收縮壓顯著下降,說(shuō)明HIIT較MICT能更好的提高初中學(xué)生的心臟功能。

        3.3 HIIT對(duì)初中學(xué)生耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響

        我國(guó)大部分省份關(guān)于中考體育耐力項(xiàng)目均采用1000m跑(男)和800m跑(女)測(cè)試,1000m跑屬于中距離跑項(xiàng)目,此項(xiàng)目的特點(diǎn)為長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)肌肉活動(dòng),不僅要求學(xué)生具備耐力素質(zhì)維持一定跑速,同時(shí)也要求學(xué)生在跑步過(guò)程中具備一定的加速能力。初中學(xué)生在進(jìn)行1000m跑時(shí)體內(nèi)供能方式為乳酸能系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng)共同參與供能,有研究顯示,HIIT可提高人體內(nèi)糖和脂肪的氧化效率,使機(jī)體在訓(xùn)練過(guò)程中產(chǎn)生大量乳酸,提高機(jī)體在酸性環(huán)境下的耐受性,充分挖掘人體乳酸能系統(tǒng)供能的潛力,從而增強(qiáng)了肌肉的抗疲勞能力[13,14]。

        本研究與以上研究結(jié)果接近,對(duì)照組學(xué)生和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生通過(guò)八周的MICT和HIIT訓(xùn)練,兩組學(xué)生的1000m跑成績(jī)均得到了提升,其中實(shí)驗(yàn)組學(xué)生較對(duì)照組學(xué)生成績(jī)提升幅度更大,說(shuō)明HIIT可以促進(jìn)速度耐力與有氧耐力的共同發(fā)展,MICT也可以促進(jìn)有氧耐力的發(fā)展,但對(duì)速度耐力的提升程度較小。

        4 結(jié)論

        4.1 通過(guò)8周的訓(xùn)練,HIIT在減少體脂含量改善初中學(xué)生身體成分方面的效果上優(yōu)于MICT。

        4.2 通過(guò)8周的訓(xùn)練,HIIT和MICT均可提高初中學(xué)生肺活量,HIIT在促進(jìn)初中學(xué)生心功能的效果上優(yōu)于MICT。

        4.3 通過(guò)8周的訓(xùn)練,HIIT和MICT均可提高初中學(xué)生1000m跑成績(jī),HIIT在提升初中學(xué)生耐力素質(zhì)的效果上優(yōu)于MICT。

        [1]郭慶,江娟,劉昕.新時(shí)期中考體育分值提升政策的變遷動(dòng)力與優(yōu)化路徑[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2022,45(12):79-89.

        [2]屈彥雄,湯懿.陜西省中考體育的歷史沿革與實(shí)施路徑[J].中國(guó)學(xué)校體育,2022,41(5):26-29.

        [3]費(fèi)普勝.中考體育800米和1000米跑練習(xí)方法的探析[J].田徑,2019(8):38-39.

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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(xiàng)目:陜西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021 年度課題:“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下混合式教學(xué)模式對(duì)中考體育項(xiàng)目教學(xué)影響的研究,課題編號(hào):SGH21Y0952。

        王任重(1993—),碩士,中學(xué)二級(jí)教師,研究方向:體育教學(xué)與訓(xùn)練。

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