大强度间歇训练与中等强度持续训练对耗氧量动力学特征影响的比较研究

胡国鹏，郑阳，孟妍，冯刚，冯魏

大强度间歇训练与中等强度持续训练对耗氧量动力学特征影响的比较研究

胡国鹏1，2，郑阳3，孟妍4，冯刚4，冯魏1，2

目的：比较大强度间歇训练（High-intensity Interval Training，HIT）和中等强度持续训练（Moderate-intensity Continuous Training，MCT）对斜坡测试（Ramp）、中等强度及高强度持续运动中耗氧量动力学（OUK，Oxygen Uptake Kinetics）等参数的影响。方法：36名青年男性受试者分为高强度间歇训练组（HIT）、中等强度持续训练组（MCT，）和对照组（NOT），MCT和HIT两干预组分别进行6周、每周3次强度不同而训练量相同的运动干预；各组干预前（Pre）、中（Mid）、后（Post）分别进行Ramp力竭测试及中、高强度持续运动的OUK测试。结果：6周干预后，HIT与MCT两干预组O2max/kg（最大耗氧量）、O2-VAT（通气无氧阈耗氧量）、O2/kg-VAT（通气无氧阈耗氧量相对值）、Waat-VAT（通气无氧阈功率）均表现为干预后值高于干预前（P＜0.05）、干预中值（P＜0.01）；3组受试者之间上述参数组间差异显著（P＜0.05），但仅表现HIT、MCT组与NOT组之间差异显著，HIT与MCT两组之间差异不显著（P＞0.05）；Aslo（pDelta效率）、AOUE（S耗氧效率坡度）组间效应不显著（P＞0.05）。中等强度下OUK各参数仅有τ（Tau，OUK时间常数）值组间效应显著（F=3.652，P=0.04＜0.05），HIT与MCT两干预组分别与NOT之间组间效应显著（HIT vs NOT，P=0.027＜0.05；MCT vs NOT，P=0.027＜0.05），但HIT、MCT两干预组Mid、Post阶段，组间差异不显著（P＞0.05），各组各时间点TD值、A值组间差异不显著（P＞0.05）。大强度运动时A（1A，耗氧幅度）值组间效应显著（F=4.439，P=0.011＜0.05），除了MCT及HIT分别与NOT组组间差异显著外，HIT与MCT之间差异显著（P＜0.05），6周后HIT组A1值显著高于同阶段MCT组（1 893.9±132.1 vs 1 632.3±340.0，P＜0.05）；而对于观测值τ1，3组受试者之间组间效应显著（F=9.083，P＜0.01），MIT及HIT组和NOT组相比，τ1显著降低，并且MIT和HIT组间差异显著（P＜0.05）；3周后HIT组τ1值已经显著高于NOT组（Mid:42.5±3.8 vs 53.7±4.3，P＜0.01），而MCT在6周后出现（Post:43.1±4.6 vs 53.4±6.0，P＜0.01）。3周后HIT组A2值比NOT组显著减低（P＜0.05），6周后Post值显著低于MCT组及NOT组同阶段值（P＜0.01），而MCT组在各阶段与NOT组之间差异不显著（P＞0.05）。τ2虽有所升高，但并无显著意义（P＞0.05）。结论：大强度间歇训练和中等强度持续训练均可提高O2max、VAT等心肺耐力评定参数，但两种训练模式对上述参数改善并无显著区别；两训练模式对中等强度下耗氧动力参数影响无显著区别，但大强度间歇训练在提高大强度运动过程中氧耗应答速率及减少耗氧量慢成分方面有着更明显的优势。

间歇训练；持续训练；耗氧动力学；最大耗氧量；无氧阈

1 前言

在以提高有氧耐力为目标的训练中，长时间中等强度持续训练（Moderate-intensity continuous training，MCT）是常用的经典训练方法，但近年大强度间歇训练（High-intensity interval training，HIT）在健身及运动康复中，尤其在以提高耐力水平的专业训练中被广泛采用。从提高运动能力的适应机制来看，保证ATP的快速转换生成是维持机体运动能力的关键，因此，3种典型的ATP生成模式效率的差异，决定着工作肌工作时间的长短。现已有文献研究认为，大强度间歇训练和持续训练对机体生理生化适应机制可能不相同，不同方式的高强度间歇训练可以更有效刺激运动中有氧氧化的生理适应过程［12，28，32，34］，较短时间内提高机体氧化酶活性等［16，24］；也有研究甚至认为，高强度间歇训练可以提高运动中欣快的自我感知度（ratings of perceived enjoyment），增加锻炼坚持性（exercise adherence）［10］。虽然，HIT对运动能力、氧化酶等方面影响有了研究，但对不同人群、不同方式的大强度间歇训练所引起的训练效果还存在争议［6，8］，两种训练模式对机体的适应过程目前还并不清楚。另外，从Mata分析来看，大强度间歇性康复训练对心脏病患者心血管功能的影响比传统持续训练有着较为明显的优势［39］，但是否适应于健康人群及竞技体育也还存在争议，正如国内相关专家担忧，过度强调提高强度或者不适宜的无氧训练介入可能会影响耐力训练的效果［1，2］。

不同训练模式都离不开氧气摄取、转运及利用，因此，是否通过机体耗氧量的动态变化来分析机体在不同训练模型中的生理适应过程？这可能会为我们提供一些新的思路。任何强度的运动中，单一的供能方式是不存在的，尤其在运动开始阶段，当机体从静止状态突然增加到某一固定运动强度，伴随着ATP的快速转化，机体耗氧量（O2，Oxygen Uptake）增长以特定时间常数（Time constant）为特征的指数函数增加至稳态（Steady State），这种耗氧量的动态转换称之为耗氧量动力学（Oxygen Uptake Kinetics，OUK）［30，38］，是研究运动开始或者恢复期耗氧量动态变化特征的科学，和传统的最大耗氧量（O2max，Maximal oxygen uptake）、无氧阈（AT，Anaerobic threshold）等构成耗氧动力学系统，不同强度运动中，OUK呈现不同的参数特征［3］。已经有研究表明，长期的耐力训练可以明显改变耗氧动力学参数，即使O2max、AT相同，使不同项目的长跑运动员耗氧动力学参数特征出现差异［31］。OUK中的常量参数即时间常数（τ，Time constant）在该领域研究中有着重要意义，短的τ值意味着快的耗氧量动力学，O2更快达到稳态，长的τ值则意味着慢的耗氧量动力学，需要更长的时间达到稳态，所累积的氧债（Oxygen deficit）越多［5，27，30］，而大强度持续运动中出现的耗氧慢成分（Slow Component）与肌肉收缩特性［23］、疲劳［20］、氧债［41］等有较为密切的关系。因此，耗氧量动力学对运动能力具有决定性作用［29］。已经有研究表明，6周的持续性有氧训练可以减低耗氧量慢成分［22］，但对中等强度持续运动中时间常数τ的影响，目前似乎并没有一致的结论［30］，而冲刺性间歇训练可以改变耗氧动力学参数，提高有氧耐力水平，但与持续训练相比，对耐力评价系统的影响过程并不清楚。因此，是否可以借助耗氧动力参数来探讨HIT和MCT训练对身体机能变化的影响？基于上述分析，本研究基于两种假设：其一，持续训练和间歇训练对耗氧动力学系统有不同的影响，这些影响引起的训练效果有差异；其二，高强度间歇训练通过增加耗氧量动力学速度、减少耗氧量慢成分进而提高有氧耐力水平。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

36名体力活动良好的体育教育专业男性大学生受试者被招募（身高176.0±4.9 cm；年龄21.4±1.7岁；体重66.5± 7.4 kg）。受试者随机分成3组：高强度间歇训练组（HIT，High-interval Interval Training）、中等强度持续训练组（MCT，Moderate Continuous Training Group）及对照组（NOT，NO Training），实验前受试者充分了解试验的风险与义务，并签订知情同意书。

2.2 研究设计

HIT及MCT两干预组分别进行6周自行车训练干预，强度分别为90%O2max、60%O2max，NOT组干预期间不改变生活方式，只进行常规的体力活动，3组受试者试验安排及训练情况如表1。训练过程中，用SUUNTO心率训练包监控训练强度。受试者靶心率计算通过Ramp测试中耗氧量和心率的线性关系，推算出相应受试者不同强度的靶心率，并把±5次作为靶心率区间，两干预组各阶段训练量相同（训练强度×训练持续时间）。受试者来自同一专业，保证教学训练量及内容相同，同时严格监控受试者的课外活动情况，控制其它干扰因素的影响。

表1 各组训练计划安排一览表Table 1Training Schedule of Experimental group and Control Group

3组受试者在干预前（Pre）、中（Mid）、后（Post）进行实验室测试，每次测试包括4个测试项目，第1个测试项目为斜坡式递增负荷力竭测试（Ramp），确定O2max、通气无氧阈（VAT，Ventilatory Anaerobic Threshold）、80%VAT强度及推算干预组不同%O2max强度所对应的靶心率区间；第2个项目为两次中等强度持续运动重复测试+单次高负荷持续运动测试（M2H1T）；第3个项目为单次中等强度持续运动测试+单次高负荷持续运动测试（M1H1T）；第4个项目为单次高负荷持续运动测试（H1T），其中第2～4个测试项目，其目标是分别建立中等强度和大强度耗氧动力学方程，其中第1个力竭测试和第2个测试之间间隔48 h以上，其余测试项目间隔24 h以上，干预期间，受试者不得进行额外的大强度训练和比赛。本实验设计基于Burnley［17，19］等的研究结论，并参考Berger［12］、McKay［35］等方案设计。

2.3 实验室测试方案

2.3.1 斜坡式递增负荷方案（Ramp）

测试前受试者在H/p/cosmos跑台上以6～8 km/h的速度热身5 min，之后进行常规拉伸。准备活动结束后，受试者佩戴好Cosmed K4B2系统设备上功率自行车进行正式测试。初始功率为40w，运动2 min后功率每3 s增加1 w（20 w/min），受试者运动至力竭。测试过程中，监测O2、RER（呼吸交换率）、HR等信息，若发现HR及受试者表现异常时立即终止测试。运动结束后1 min内采集无名指指尖血测试血乳酸值。测试中为受试者提供自我疲劳感量表（RPE），记录受试者各个时间段的RPE值（7～20）作为判断是否达到O2max的一个参考值。受试者运动到力竭并经鼓励不能继续运动时及时停止功率自行车、K4B2主机及PC端，并保存实验数据。去除测试者佩戴的仪器后，在运动结束1 min内用H/p/cosmos血乳酸测试仪进行血乳酸测试，测试时用干净棉签拭去第1滴血后再次采样测定。测试前对H/p/cosmos血乳酸测试仪试剂条进行标样测试。血乳酸试剂条按照要求温度保存，使用前30 min将其取出置于常温环境中。

VAT判断采用V-slop方法［14］，力竭判断标准及最大耗氧量判断标准参照胡国鹏［3］等研究进行。

2.3.2 两次中等强度持续运动重复测试+单次高负荷持续运动测试方案（M2H1T）

以20 w负荷蹬车3 min后功率增加到个体80%VAT，连续蹬6 min，重复2次80%VAT运动，中间休息6 min（20w），最后1次休息后，进行1次6 min 90%O2max强度持续运动。用K4b2监测耗氧量，3次6 min运动测试的开始及结束在主机上做Marks标记。

2.3.3 单次中等强度持续运动测试+单次高负荷持续运动测试方案（M1H1T）

以20 w负荷蹬车3 min后功率增加到个体80%AT（无氧阈），蹬车6 min后休息6 min，之后进行一次90%O2max强度持续运动，每次6 min运动前后在主机上Marks做标示。

2.3.4 单次高负荷持续运动测试方案（H1T）

4次实验室测试均用心肺代谢测试分析系统监测呼吸代谢气体变化。每位受试者实验过程中采用功率车高度等参数设置保持一致；除Ramp测试外，其余功率车测试踏频均控制在60±5 rpm。

2.4 耗氧量动力学的拟合及数理统计

2.4.1 Ramp测试中△效率及OUES拟合

Ramp测试中，对数据进行极值处理后进行5点移动均数平滑，然后采用每15 s时间间隔平均法进行处理，弃去前2 min数据后（之后开始递增负荷）建立功率和耗氧量的序列值，按照下述公式1进行拟合：

耗氧效率坡度（OUES，Oxygen Uptake Efficiency Slope）采用下列公式2拟合：

这里AOUES代表OUES值，即VE/O2，VE为每分通气量，boues为截距［9，37］。

2.4.2 中等强度持续运动动力学参数拟合

提取M2H1T和M1H1T测试中每位受试者3个6 min 80% VAT强度运动的耗氧量数据（M2+M1），先以s为间隔进行线性内插值处理，得到每个时间段间隔1 s的时间-耗氧量序列值，然后将同一时间点的O2值进行平均，得到单列t-O2序列变化值，之后每3 s进行平均，按照下述指数函数3进行非线性拟合，得到τ、TD和A3个常量。

2.4.3 大强度持续运动动力学参数拟合

提取M2H1T、M1H1T和H1T 3个测试中的3个6 min 90%O2max大强度耗氧量数据，以s为间隔进行内插值处理，同一时间点平均后再每3 s进行平均，获取一列时间序列数据进行指数函数拟合，此列数据采取分段函数拟合，前3 min为一段，后4～6 min为一段。拟合公式如下：

大强度运动中的第1段函数表示运动后的主应答函数，各参数意义同中等强度耗氧动力学参数，第2段描述的是耗氧量慢成分（O2Slow Component），A2表示慢成分形成的幅度，TD2表示慢成分出现前的延迟时间，τ2表示慢成分形成的时间常数［3，30］。

2.5 主要仪器及设备

气体代谢测试分析系统（Cosmed k4B2，Italy），训练用动感单车（Swordsman，CM-280，中国），团队训练心率监控仪（SUUNTO t6d，Finland）、功率车（Monark 894E，Sweden），运动跑台（h/p/cosmos，German），乳酸测试仪（h/p/ cosmos，German）等。

2.6 主要测试观察指标及缩写

2.7 统计方法

耗氧动力学线性拟合在MATLAB 7.0进行，其它统计分析采用SPSS 20.0统计软件对实验前（Pre）、中（Mid）、后（Post）数据进行重复测试的方差分析，组间因素为训练分组，分析中如球形检验不通过，采用Greenhouse-Geisser进行校正，并对同一组不同时间点参数进行两两比较，当校正系数Eposilon＜0.7时，选择Bonfoerroni法，P＜0.05为显著水平，事后分组多重比较（Post Hoc Tests）采用Tukey HSD法；3组间同一时间点参数比较，采用多元方法方差分析，并采用LSD法进行事后两两比较，P＜0.05为显著水平；数据表达为平均值±标准差，数据根据需要，小数点后保留0～3位。

3 研究结果

3.1 斜坡测试中动力学变化特征分析

表2 各组干预前中后各观察指标间的比较Table 2Comparison of OUK parameters before and after Intervention

3.2 中等强度运动中耗氧动力学变化

干预过程中，中等强度OUK各参数变化如表3所示，其中仅有τ值组间效应显著（F=3.652，P=0.04＜0.05），Post Hoc Tests分析表明，HIT与MCT两干预组分别与NOT组之间组间效应显著（HITvsNOT，P=0.027＜0.5；MCTvsNOT，P=0.027＜0.5），各干预组实验中（Mid）、实验后（Post）值与对照组NOT同期τ值相比，差异显著（P＜0.05）（图1），而各干预组的Mid、Post阶段，虽然比Pre阶段显著减少，但HIT和MCT之间并无显著差异（P＞0.05）；各参数变化过程分析表明，3周后，HIT及MCT组τ值均比干预前Pre明显缩短（P＜0.01，表3，图2），两训练模式均可使τ值缩短，耗氧量动力学曲线上升速度增加，出现耗氧曲线右侧漂移（图3）；而后3周训练，虽然运动量增加，但并没有使τ值进一步减少（Mid与Post之间差异不显著，P＞0.05））；另外，各组各时间点TD值、A值组间差异不显著（P＞0.05）。

图1 不同组间τ值比较Figure 1.Comparison of τ Value between groups

图2 τ值干预过程中的变化Figure 2.Changes of τ Value in the Experiment

图3 某一HIT组受试者实验前后中等强度耗氧动力学曲线变化Figure 3.Change Curve of Moderate-Intensity Oxygen Uptake Kinetics in One Subject before and after the Intervention

表3 各组中等强度耗氧动力学参数变化Table 3Changes of Oxygen Uptake kinetics Parameters of Moderate Intensity in Three Groups

3.3 大强度运动中耗氧动力学变化

大强度运动时OUK双指数函数各观察指标变化情况如表4所示。6周训练，训练模式引起的A1值显著增加，组间效应显著（F=4.439，P=0.011＜0.05），Post Hoc Tests分析表明，除了MCT及HIT分别与NOT组间差异显著外，HIT与MCT之间差异显著（P=0.011＜0.05）。A1值干预过程中持续增加，6周后HIT组显著高于同阶段MCT组（2396± 134 vs 1 890±189.0，P＜0.05，图4左）；而对于观测值τ1，6周训练使该值持续降低（P＜0.05，图5左），组间效应显著（F=9.083，P＜0.01），Post Hoc Tests分析表明，MIT及HIT组和NOT组相比，τ1显著降低（P＜0.05），且MIT和HIT组间差异显著（P＜0.05）；对于两干预组Mid阶段，HIT组与MCT之间差异显著（42.5±3.8 vs 49.4±4.9，P＜0.05），后3周虽然τ1有继续下降趋势，但HIT组与MCT之间差异不显著（Post:37.5±6.5vs43.1±4.6，P＞0.05）。τ1改变因训练模式区别而出现变化趋势的不同，HIT训练使τ1在3周后即显著高于NOT组（Mid:42.5±3.8 vs 53.7±4.3，P＜0.01），而MCT在6周后出现（Post:43.1±4.6 vs 53.4±6.0）。对于第2段慢成分参数，仅见A2值组间差异显著（F=3.792，P＜0.05），具体表现为HIT组3周后Mid值已经显著减低（P＜0.05），6周后Post值显著低于MCT组及NOT组（P＜0.01）（图4右），而MCT组在各阶段与NOT组之间差异不显著（P＞0.05）。τ2虽有所升高，但是并无显著意义（P＞0.05）（图5右）。从图6可见，HIT训练使受试者耗氧动力学曲线向右偏移幅度明显比MCT训练要大，慢成分减少。

图4 大强度持续运动中耗氧动力学参数A值变化Figure 4.Change of“A”Value in the High-Intensity Oxygen Uptake kinetics

图5 大强度持续运动中耗氧动力学参数τ值变化Figure 5.Change of“τ”Value in the High-Intensity Oxygen Uptake kinetics

图6 两位不同组受试者干预前后大强度耗氧动力学曲线变化Figure 6.Change Curve of High-Intensity Oxygen Uptake Kinetics in Two Subjects before and after the Intervention

表4 各组大强度持续运动时耗氧动力学参数变化Table 4.Changes of High-Intensity Oxygen Uptake kinetics Parameters in Three Groups

续表4

4 分析与讨论

4.1 不同训练模式对斜坡测试中耗氧动力学参数变化特征的影响

在本研究中，干预组的各阶段运动量相当（运动强度×运动时间），因考虑到受试者的适应情况，各阶段运动量逐渐增加，但两组每次总训练量相等。从两训练模式的效果来看，6周的训练对机体O2max、VAT有着积极的影响，均可使上述相关参数比对照组增加，但两训练模式最终引起的变化并无明显区别，从当前的研究来看，或者仅从O2max及VAT的改善来看，似乎还看不出两种训练模式的差别，这和Beauchamp［11］、Berger［12］等的研究结论相似。从相关参数的变化过程来看，3周训练后，除了无氧阈功率HIT组明显比训练前增加外，相关参数均有改善，但组间及组内差异并不显著，随着训练量的增加，6周后均比训练前显著增加，并且这种效果在后3周的增加更为明显。所以，随着第2阶段总运动量的增加（强度不变，运动时间增长），对上述有氧耐力评价参数的影响也变大。在以提高O2max水平的训练中，尽可能达到O2max水平是训练的目的，而HIT训练的核心就是不断刺激机体达到高水平的耗氧量值，以O2max的速度进行大强度训练，平均120 s左右，75%的受试者耗氧量达到或者超过最大值［4］。但从本研究来看，HIT训练中强度是重要因素外，总的刺激时间也会影响训练效果。研究表明，高强度间歇训练，可以促使肌肉氧化酶活性的提高，如柠檬酸合成酶及丙酮酸脱氢酶活性的提高，这些代谢酶的提高一般伴随着运动能力的提高，从而提高O2max及VAT，使有氧代谢能力提高，延缓无氧代谢比例的递增。但MCT训练的适应机制也是改善代谢酶活性，增加线粒体体积及数量，增加毛细血管密度等，二者在训练适应的生理机制方面既有相同点又有不同。分析推测认为，HIT训练中，所刺激的无氧和有氧系统同时动员，同时，快肌纤维参与比例较高，对于快肌纤维氧化能力有着良好的影响；而中等强度训练，所引起的变化主要集中在慢肌纤维氧化能力的提高。另外，HIT训练中对心血管功能影响较MCT要显著，随着运动加强越接近最大耗氧量强度，心肌的收缩力及每搏输出量会随运动强度增加而增加，并比持续训练对心血管功能具有更加显著的影响［39］。因此，有研究认为，对改善心肌衰竭病人的血液动力学、抗炎症、抗氧化方面，有氧间歇训练比持续训练要好［8］。

△效率（Delta Efficiency）也叫耗氧量-功率坡度和耗氧效率坡度（oxygen uptake efficiency slope，OUES）是Ramp测试中两个重要的衍生参数。△效率即△O2/△W的线性回归值，是在Ramp递增负荷测试中每单位瓦特所需的能量消耗，代表肌肉做功的功效水平，被认为是反映所激活肌肉机械效率的参数，可以提供激活肌纤维有效利用情况［15］。而OUES代表运动中在既定的通气量下O2的增加率，反映氧气有效被汲取并在体内利用情况，即O2= AOUESlog10×VE+B［26］。OUES提供O2相对于VE的通气效率估计值，即VE每增加10倍O2的绝对增加率，斜率越大，表示更大的通气效率［9］。从本研究来看，两种不同的训练模式并未引起两参数的显著变化。MCT训练中，慢肌纤维参与的比例比HIT训练中的要高，反之，HIT训练中，快肌纤维参与比例要比MCT训练中的高。我们推想，耗氧量的增加可能是因为骨骼肌机械效率的增加，即△效率（Delta Efficiency）增加及通气效率OUES的改善，但本实验结果并不支持这种假设。分析认为，△效率（Delta Efficiency）和OUES的生理机制可能涉及到长期耐力训练中的外周机制，本研究的受试对象身体特点及训练时间是否可能影响对该参数的观察，还需要进一步研究。

4.2 不同训练模式对不同强度持续运动中耗氧动力参数特征的影响

从本研究大强度持续运动中耗氧动力学参数来看，MCT及HIT训练均可使主成份的A1值增加，耗氧量速度增加（τ值减少），并且从τ值来看，6周训练使HIT组主成分函数τ1值明显比MCT组要低，并且这种差异在3周训练后即出现，说明这种适应性反应HIT训练组出现的更快，可以推测，HIT训练在高强度运动能量调节方面具有较好的刺激效果，可以减少高强度运动时运动初始阶段因氧供不足造成的氧亏。而对于大强度运动的第2段慢成分函数来看，仅见A2值的差异。A2值代表无氧代谢的程度，A2值的减少意味着无氧代谢比例的减少，在大强度运动中，在可承受的运动时间段内，耗氧量慢成分是耗氧动力学中一种典型的现象，特指在大于无氧阈强度持续运动时，耗氧量快速增加（第一段函数）后引起耗氧量的缓慢增加（第2段函数），代表一种额外的氧耗。在运动中，慢成分引起更高的热积累率，如果环境条件不能降低热储备，就会导致过早的高热或者脱水。在大强度运动中，耗氧量慢成分持续提高直到达到O2max，O2max的到来也标志着运动的终止。Garland等通过对比爆发类项目运动员及耐力性运动员慢成分特点认为，这种慢成分幅度差异与肌纤维募集方式的差异有关［23］，从代谢机制来讲，慢成分的产生与大强度下工作效能差的肌纤维募集有关［20，21］。在大强度运动中，这种动力学决定了无氧能力（Anaerobic Capacity，AC）利用率和相关的代谢物累积率。所以，在大强度和极大强度运动的疲劳过程中，耗氧量慢成分可能位于两者疲劳过程的中心［18］。II型肌纤维参与比例的变化是慢成分变化的原因，所以结合本研究结果，推测认为，HIT训练可以使运动中II型肌纤维募集减少，进而减少代谢废物在体内的堆积，延迟疲劳发生。

结合上述分析，研究认为，两种训练模式在较低代谢率下并无显著区别，但是随着运动强度增加，HIT训练可以快速启动能量代谢系统，减少机体能量代谢惰性，减少无氧代谢供能的比例，因此，引起的耐力水平提高以增加有氧代谢比例、加快代谢废物清除为主（τ2值无显著变化，而A2值减少），使耗氧曲线向左上漂移。已经有研究指出，足球运动员赛前进行高强度间歇训练，可以有效提高运动员的冲刺能力，减少运动中乳酸的堆积，运动训练可以引起适应性改变，这种改变可以减少骨骼肌代谢过程的惰性及加快氧气运输［30］，短时间高强度训练可以较快提高机体的代谢适应能力，提高骨骼肌的氧化代谢能力及有氧代谢为主的调控能力［25］，这些也证实了本研究的推测。另外，HIT训练组这种适应性变化似乎比MCT训练调控出现的更早，3周以后已经存在显著区别。这提示，在HIT间歇训练中，机体代谢波动的强烈刺激可以在较短时间内提高机体的调控能力，这可能包括体内激素水平的快速激活等，但这种调整会随着训练时间的增加而逐渐降低。

5 结论

2.两训练模式对中等强度下耗氧动力参数影响无显著区别，但高强度间歇训练可以提高大强度运动过程中的耗氧应答速率，使慢成分明显减少，其影响过程存在更为显著的优势。

［1］陈小平.我国耐力训练存在的主要问题——对训练强度失衡的反思［J］.武汉体育学院学报.2008，42（4）:9-15.

［2］陈小平.有氧与无氧耐力的动态关系及其对当前我国耐力训练的启示［J］.体育科学，2010，30（4）:63-68.

［3］胡国鹏，冯魏，冯刚，等.不同运动模式下耗氧量动力特征参数关系研究［J］.体育科学，2015，35（11）:45-51.

［4］胡国鹏，刘无逸，向剑锋.最大耗氧量速度运动时的生理负荷分析及意义［J］.体育科学，2005，25（8）:59-61.

［5］胡国鹏，王人卫.运动中摄氧量动力学的多相理论与生理机理［J］.首都体育学院学报，2009，21（06）:724-728.

［6］黎涌明.高强度间歇训练对不同训练人群的应用效果［J］.体育科学，2015，35（8）:59-75.

［7］秦剑杰.高强度间歇训练对有氧耐力影响的实验研究［D］.石家庄：河北师范大学，2007.

［8］王京京，张海峰.高强度间歇训练运动处方健身效果研究进展［J］.中国运动医学杂志，2013，32（3）:246-254.

［9］AKKERMAN M，VAN BRUSSEL M，HULZEBOS E，et al.The oxygen uptake efficiency slope:what do we know?［J］.J Cardiopulm Rehabil Prev，2010，30（6）:357-373.

［10］BARTLETT J D，CLOSE G L，MACLAREN D P，et al.Highintensity interval running is perceived to be more enjoyable than moderate-intensity continuous exercise:implications for exercise adherence［J］.J Sports Sci，2011，29（6）:547-553.

［11］BEAUCHAMP M K，NONOYAMA M，GOLDSTEIN R S，et al.Interval versus continuous training in individuals with chronic obstructive pulmonary disease--a systematic review［J］.Thorax，2010，65（2）:157-164.

［12］BERGER N J，TOLFREY K，WILLIAMS A G，et al.Influence of continuous and interval training on oxygen uptake on-kinetics［J］.Med Sci Sports Exe，2006，38（3）:504-512.

［13］BILLAT L V.Interval training for performance:a scientific and empirical practice.Special recommendations for middle-and long-distance running.Part II:anaerobic interval training［J］. Sports Med，2001，31（2）:75-90.

［14］BISI M C，STAGNI R，GNUDI G.Automatic detection of maximal oxygen uptake and ventilatory threshold［J］.Comput Biol Med，2011，41（1）:18-23.

［15］BOONE J，BOURGOIS J.The oxygen uptake response to incremental ramp exercise:methodogical and physiological issues［J］.Sports Med，2012，42（6）:511-526.

［16］BURGOMASTER K A，HUGHES S C，HEIGENHAUSER G J，et al.Six sessions of sprint interval training increases muscle oxidative potential and cycle endurance capacity in humans［J］. J Appl Physiol，2005，98（6）:1985-1990.

［17］BURNLEY M，DOUST J H，JONES A M.Effects of prior heavy exercise，prior sprint exercise and passive warming on oxygen uptake kinetics during heavy exercise in humans.［J］. Eur J Appl Physiol，2002，87（4-5）:424-432.

［18］BURNLEY M，JONES A M.Oxygen uptake kinetics as a determinant of sports performance［J］.Eur J Sport Sci，2007，7（2）: 63-79.

［19］BURNLEY M，JONES A M，CARTER H，et al.Effects of prior heavy exercise on phase II pulmonary oxygen uptake kinetics during heavy exercise.［J］.J Appl Physiol，2000，89（4）: 1387-1396.

［20］CANNON D T，WHITE A C，ANDRIANO M F，et al.Skeletal muscle fatigue precedes the slow component of oxygen up take kinetics during exercise in humans［J］.J Physiol，2011，589（3）:727-739.

［21］CARITA R A C，PESSOA FILHO D M，BARBOSA L F，et al.Slow component ofO2kinetics:physiological determinants and implications for performance in aerobic exercises［J］.Rev Bras Cineantropom Desempenho Hum，2014，16（2）:1802-1810

［22］CARTER H，JONES A M，BARSTOW T J，et al.Effect of endurance training on oxygen uptake kinetics during treadmill running［J］.J Appl Physiol，2000，89（5）:1744-1752.

［23］GARLAND S W，NEWHAM D J，TURNER D L.The amplitude of the slow component of oxygen uptake is related to muscle contractile properties［J］.Eur J Appl Physiol，2004，91（2-3）:192-198.

［24］GIBALA M J，LITTLE J P，VAN ESSEN M，et al.Short-term sprint interval versus traditional endurance training:similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance.［J］.J Physiol，2006，575（3）:901-911.

［25］GIBALA M J，MCGEE S L.Metabolic adaptations to shortterm high-intensity interval training:a little pain for a lot of gain?［J］.Exe Sport Sci Rev，2008，36（2）:58-63.

［26］HOLLENBERG M，TAGER I B.Oxygen uptake efficiency slope:an index of exercise performance and cardiopulmonary reserve requiring only submaximal exercise［J］.J Am Coll Cardiol，2000，36（1）:194-201.

［27］HUGHSON R L.Oxygen uptake kinetics:historical perspective and future directions［J］.Appl Physiol NutMetabol，2009，34（5）:840-850.

［28］JAN H，KJETILL H Y，EIVIND W，et al.Aerobic high-intensity intervals improveO2max more than moderate training.［J］.MedSci Sports Exe，2007，39（4）:665-671.

［29］JONES A M，BURNLEY M.Oxygen uptake kinetics:an underappreciated determinant of exercise performance［J］.Int J Sports Physiol Perform，2009，4（4）:524-532.

［30］JONES A M，POOL D C.Oxygen Uptake Kinetics in Sports，Exericse and Medicine［M］.Abingdon:Routledge，2005:1-3.

［31］KILDING A E，WINTER E M，FYSH M.A comparison of pulmonary oxygen uptake kinetics in middle-and long-distance runners.［J］.Int J Sports Med，2006，27（5）:419-426.

［32］KRUSTRUP P，HELLSTEN Y，BANGSBO J.Intense interval training enhances human skeletal muscle oxygen uptake in the intial phase of exercise at high but not at low intensities［J］.J Physiol，2004，559（1）:335-345.

［33］LAURSEN P B，JENKINS D G.The scientific basis for highintensity interval training:optimising training programmes and maximising performance in highly trained endurance athletes［J］.Sports Med，2002，32（1）:53-73.

［34］MARLES A，LEGRAND R，BLONDEL N，et al.Effect of high-intensity interval training and detraining on extraO2andon thefffffcO2slow component.［J］.Eur J Appl Physiol，2007，99（6）:633-640.

［35］MCKAY B R，PATERSON D H，KOWALCHUK J M.Effect of short-term high-intensity interval training vs.continuous training on O2uptake kinetics，muscle deoxygenation，and exercise performance［J］.J Appl Physiol，2009，107（1）:128-138.

［36］MIDGLEY A W，MCNAUGHTON L R，WILKINSON M.Is there an optimal training intensity for enhancing the maximal oxygen uptake of distance runners?empirical research findings，current opinions，physiological rationale and practical recommendations［J］.Sports Med，2006，36（2）:117-132.

［37］PEREZ G E N，ALBAN G E N，MONCAYO P M.Oxygen uptake efficiency slope（OUES），during training and competition at altitude moderate.［J］.Med Sci Sports Exe，2011，43（5）: 286-287.

［38］POOLE D C，BARSTOW T J，MCDONOUGH P，et al.Control of oxygen uptake during exercise［J］.Med Sci Sports Exe，2008，40（3）:462-474.

［39］RAMOS J S，DALLECK L C，TJONNA A E，et al.The impact of high-intensity interval training versus moderate-intensity continuous training on vascular function:a systematic review and meta-analysis［J］.Sports Med，2015，45（5）:679-692.

［40］RONNESTAD B R，HANSEN J.Optimizing interval training at power output associated with peak oxygen uptake in welltrained cyclists［J］.J Strength Cond Res，2013，30（4）:999-1006.

［41］SCOTT C B.Oxygen deficit and slow oxygen component relationships between intermittent and continuous exercise［J］.J Sports Sci，1999，17（12）:951-956.

The Comparative Study of High-Intensity Interval Training and Moderate-intensity Continuous Training on the Oxygen Uptake Kinetics

HU Guo-peng1，2，ZHENG Yang3，MENG Yan4，FENG Gang4，FENG Wei1，2

Objective:The purpose of this study was to compare the effect on oxygen uptake kinetics between high-intensity interval training and moderate-intensity continuous training.Methods: 36 subjects were divided into high intensity interval training group（HIT group），moderate-intensity continuous training（MCT group，）and the control group（NOT）.The subjects of MCT and HIT were trained respectively for 6 weeks，the four tests were performed before the intervention in the middle of it and after it，including the ramp incremental load exhaustive test（ramp），and oxygen uptake kinetics of moderate intensity and high intensity continuous cycling.Results:After 6-week，the intervention showed higher post value than the mid and the pre ofO2max/kg，O2-VAT，O2-VAT（P＜0.05，P＜0.01），Waat-VAT in HIT and MCT；There were significant differ-ence between the above parameters between three groups（P＜0.05），but only between the HIT，MCT group with NOT group，no significant difference between HIT and MCT.There was no significant differences in A slop and AOUES between three groups（P＞0.05）.Only τ（Tau，OUE Time Constant，）value showed significant difference between group effects（F=3.652 P=0.04＜0.05），in moderate-intensity OUK parameters，which was the two intervention groups of MCT and HIT with and control group respectively，but not in pre and med between HIT（P＞0.05）；TD and A value，in each group at different stage between groups，had no significant difference（P＞0.05）.There was significant effect between groups on A1（A，oxygen consumption amplitude）value in high intensity exercise（F=4.439，P=0.011＜0.05），not only between MCT and HIT with NOT groups，but also between HIT and MCT（P=0.011＞0.05），A1of HIT group was significantly higher than the same period in MCT group（1893.9+132.1 vs 1632.3+340，P＜0.05）；and for the τ1，after 6-week intervention，there were significant group effect（F=9.083，P＜0.01）in three groups，τ1value was decreased significantly in MIT and HIT group（P＜0.05）；τ1value of HIT group was significantly higher than that of NOT group（Mid：42.5+3.8 vs.53.7+4.3，P＜0.01）after 3 weeks，but after 6 weeks in MCT group（post：43.1+4.6 vs.53.4+6）.A2value of HIT group has significantly reduced（P＜0.05）after 3 weeks（mid），and the post value was significantly lower than the MCT group and the NOT group after 6 weeks（P＜0.01），while there was no significantly difference（P＞0.05）between the MCT group and the NOT group in different stage.τ2value was increased with no significant difference（P＞0.05）.Conclusions:High-intensity interval training and moderate-intensity continuous training can improve cardiopulmonary endurance evaluation parameters of theO2max，VAT，but the improvement showed no significant difference between two training modes；No significant effect was found on oxygen uptake kinetics in moderate-intensity continuous cycling，but more advantages were showed in increasing response rate of oxygen consumption and reducing the slow component of oxygen uptake kinetics in high intensity interval training.

interval training；continuous training；oxygen uptake kinetics；O2max；anaerobic threshold

1000-677X（2017）03-0058-10

10.16469/j.css.201703007

G804.2

：A

2016-03-23；

：2017-02-27

华侨大学中央高校基本科研业务费资助项目（13SKGCQT14），国家体育总局重点研究领域攻关课题（2012B067）。

胡国鹏，男，河南南阳人，副教授，博士，主要研究方向为运动医学、运动与健康促进，Tel：（0595）22693519，E-mail：hugp@hqu.edu.cn；郑阳，女，上海人，副教授，主要研究方向为体育教学与训练，E-mail:1303116669@ 163.com；孟妍，女，辽宁沈阳人，助理研究员，硕士，主要研究方向为运动医学、运动损伤与康复，Tel：（0335）8580901，E-mail：85624973@qq.com。

1.华侨大学体育学院，福建，泉州，362021；2.华侨大学体育与健康科学研究中心，福建，泉州，362021；3.北京第二外国语学院体育部，北京，100024；4.国家体育总局秦皇岛训练基地，河北，秦皇岛，066004。

1.Huaqiao University，Quanzhou 362021，China；2.Hua qiao University，Quanzhou 362021，China；3.Beijing International Studies University，Beijing 100024，China；4. General Administration of Sport of China，Qinhuangdao 066004，China.