高强度间歇训练的数据可视化分析

邢 煜，孟林盛

1 前言

CiteSpace是一款分析科学分析中蕴含的潜在知识，是在科学计量学、数据可视化背景下逐渐发展起来的一款引文可视化分析软件。由于是通过可视化的手段来呈现科学知识的结构、规律和分布情况，因此也将通过此类方法分析得到的可视化图形称为“科学知识图谱”。HIIT(High Intensity Interval Training)又称高强度间歇训练，指短时间、多次数进行的高强度训练，训练强度每两次训练之间以积极休息或无负荷休息形成间歇期。HIIT在最近几年引起了广泛关注，有关HIIT对糖尿病患者、肥胖及超重人群、慢性病患者和心脏病患者等人群的康复吸引相关学者的讨论。

本文使用CiteSpace V信息可视化软件对中国知网中的HIIT相关文献进行分析，找出该领域研究的重点及方向，以期对后续研究提供一定的指导作用。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

中国知网中有关“高强度间歇训练”的中文文献73篇， 所有文献均收录于《中文核心期刊要目总览》。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法2.2.2 数理统计法2.2.3 CiteSpace信息可视化方法

CiteSpace是应用Java语言开发的一款信息可视化软件，它主要基于共引分析理论和寻径网络算法等，对特定领域文献进行计量，以探寻出学科领域演化的关键路径及知识转折点，并通过一系列可视化图谱的绘制来形成对学科演化潜在动力机制的分析和学科发展前沿的探测。

3 结果与分析

3.1 高强度间歇训练研究的出现与发展

HIIT(High Intensity Interval Training)又称高强度间歇训练，指短时间、多次数进行的高强度训练，训练强度每两次训练之间以积极休息或无负荷休息形成间歇期。Saltin等 将间歇训练的特征概括为：1)训练强度，即训练期和间歇期的平均功率输出。2)时间比例，即训练期和间歇期所用时间的比例。3)运动幅度(Amplitude)，即训练期与间歇期的强度与平均速度之间的差值之比。4)持续时间和运动距离。

间歇训练在竞技体育训练中有着很长的历史。早期的越野跑运动员或者越野滑雪运动员将运用在上坡、下坡和平地等不同情景中的训练称为“自然间歇训练”，此时的运动员根据训练时间来调节速度。1912年，芬兰著名奥运会10000米冠军运动员Hannes Kolehmainen使用间歇训练法来进行专项训练。其将训练内容分为5-10组，每组的距离为1000米，完成时间为3分5秒/组。在20世纪20、30年代，芬兰著名运动员Pavoo Nurmi使用一种强度高于特定速度的短时间歇训练法，例如在10-20公里的森林慢跑时，穿插着速度为24KM/h(6组*400米*60秒)的高强度速度跑进行训练。二战后，间歇训练法广泛应用于欧洲的中长跑运动员，Emil Zatopek(5000/10000/马拉松跑)，Gordon Pirie(3000)，Sigfried Hermann(800/1500)和Vladimir Kutz(5000)等运动员均将间歇训练作为训练手段。Emil Zatopek 首次将低运动振幅和临界速度引入到间歇训练。在60年代，新西兰教练员Lydiard发明了一种短时间间歇训练方法，训练期采用100%vVO2max，持续10-15秒，休息期则保持30%-40% vVO2max。在60年代末期，美国学者首次将间歇训练应用于军事训练领域。

在20世纪70年代中，VO2max开始成为系统测量运动员间歇训练效果的方式，而80年代则开始使用乳酸域这一指标。90年代初，HIIT被用到心率衰竭患者的运动康复可行性研究当中。与竞技体育领域不同，近年来HIIT在大众健身领域和运动康复领域研究颇多，如普通健康人群、肥胖人群、心脏病患者、糖尿病患者等方面均出现HIIT的身影。

3.2 国内高强度间歇训练研究的关键词中心性分析

中介中心性指的是一个结点担任其它两个结点之间最短路的桥梁的次数。一个结点充当“中介”的次数越高，它的中介中心度就越大。

表1 高强度间歇训练研究的高中心性关键词一览表

关键词的中心性越高，说明该关键词对高强度间歇训练领域和其他研究领域具备较为重要的桥接作用。由表1可见，肥胖和超重作为中心性达到0.83的关键词。随着当代中国物质发展水平的不断提高，人们的生活水平也随之上升，从而导致了肥胖和超重等问题，并且社会中存在对女性群体审美的纤瘦化倾向，导致女性肥胖问题成为一个受人关注的社会现象，相关学者和研究人员亦将其作为一个切入点。齐玉刚、刘洪富探讨HIIT减肥方法对于肥胖女大学生的应用效果和可靠性；赵广高分析探讨高强度间歇训练(HIIT)相比中强度持续训练(MICT)对超重/肥胖成人心肺适能的效果；王京京和林坚比较了HIIT和MICT对青年肥胖女性的腹部脂肪含量和空腹胰岛素水平的影响。

Meta分析是对具备特定条件的、同课题的诸多研究结果进行综合的一类统计方法。陈炳霖、吴志建采取Meta分析针对HIIT对青少年运动减肥效果和2型糖尿病干预效果进行了分析。

中强度持续训练和高强度间歇训练中心性分别为0.69和0.82，在对高强度间歇训练的研究中，学者们经常与之进行对比和分析的便是中强度持续训练。普遍观点认为，每次运动时间在30分钟以上且负荷达到中等强度左右的有氧运动是减肥及减脂的主要运动方式。因此，高强度间歇训练是否在减肥效果上弱于中强度持续训练，成为了学者实验和对比的重点。刘洪富分析认为高强度间歇训练对肥胖青年女性有较好的减肥效果；王京京研究结论显示，高强度间歇训练可以降低青年肥胖女性腹部内脏脂肪含量，而相同耗能量的中强度持续训练却无此效果；高强度间歇训练与中强度持续训练均可减少腹部皮下脂肪，但前者效果更明显。赵广高通过Meta分析，结果显示高强度间歇训练在减肥方面的效果要好于中强度持续训练。

骨骼肌、康复和自噬的中心性分别为0.8、0.8和0.6。孙一、孙磊、崔新雯、施曼莉、潘治国和王玮分别使用动物实验研究高强度间歇训练与肌纤维代谢、脂联素和自噬细胞、骨骼肌糖原等进行了运动医学领域的研究，使高强度间歇训练的研究深度得到提升。上述研究均认为一次或长期的HIIT能够提高白鼠的运动能力。王倩、谢凌坚、孙磊和崔新雯等研究者认为HIIT能够激活不同骨骼肌细胞自噬。

3.3 国内高强度间歇训练研究的主题词时间线及聚类分析

表2 高强度间歇训练主题词聚类及起止年份一览表

根据表2看出，有关高强度间歇训练的主题词聚类共有5类。其中聚类1的聚类关键词为肥胖，聚类的起止年份在2013-2018年，其他关键词还包括Meta分析、中强度持续训练、运动和减肥等。聚类2的关键词为自噬，聚类的起止年份在1998-2018年，其他关键词还包括间歇训练、持续训练和最大耗氧量等。聚类3的关键词为功能性抗交感，起止年份在2010-2018年，其他关键词为骨骼肌和康复等。聚类4的关键词为近红外光谱技术，起止年份为2015-2017年，其他关键词为运动能力、运动表现和能量代谢等。聚类5的关键词为代谢病，起止年份为1996-2016年，其他关键词为有氧运动、运动耐力和糖尿病等。

通过对主题词聚类分析发现，聚类2和聚类5从上世纪90年代至如今都存在相关研究，而聚类1、聚类3和聚类4都是近年来研究的新领域和新方向。聚类1围绕肥胖问题进行；聚类2围绕动物实验进行，特别是针对大鼠的细胞自噬、骨骼肌质量等方面；聚类3主要围绕高强度间歇训练对骨骼肌交感缩血管反应和功能性抗交感的影响；聚类4主要围绕高强度间歇训练对高水平运动员的运动能力和能量代谢方面的影响；聚类5则围绕高强度间歇训练和慢性病的作用效果研究。

4 小结

1．高强度间歇训练的来源已久，早在20世纪初便在竞技训练领域被采用，而后作为竞技体育的一种训练手段被各个专项尤其是耐力性项群应用。近年来，高强度间歇训练在大众健身领域或普通人群中的研究正在增加。

2．国内高强度间歇训练的研究主要围绕肥胖、动物实验、血液研究、高水平运动员和慢性病等方面。

3．有关高强度间歇训练的研究正在不断的具体化与精细化，相关手段逐渐高科技化与现代化，并且与运动医学的联系持续深入。