HIIT和MICT对初中学生耐力和心肺功能影响的实验研究*

2023-11-29王任重王战备

运动精品 2023年7期

王任重王战备卢庆

王任重王战备卢庆

（西安市第七十五中学，陕西西安 710000）

【】通过8周的训练干预，对比高强度间歇训练（HIIT）与中等强度持续训练（MICT）对初中学生耐力素质和心肺功能的影响差异。【】采用文献资料法、实验法和数理统计法，从西安市第七十五中学九年级学生中筛选出30名男生作为研究对象并将其分为实验组和对照组，分别进行8周（共24次）的HIIT和MICT。【】对照组学生经过8周MICT后肺活量显著升高，1000m跑耗时显著降低；实验组学生经过8周HIIT后肺活量显著升高，体脂率、静息心率、收缩压和1000m跑耗时显著降低。【】HIIT对初中学生身体成分、心肺功能和运动表现方面的改善效果优于MICT。

HIIT；MICT；初中体育；耐力；心肺功能

2020年，中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发了《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》，重点指出推进学校体育评价改革并逐步提高中考体育分值占比。此文件的颁布表明了我国对中考体育的重视程度越来越高，标志着中考体育进入了新的阶段[1]。以陕西省为例，中考体育项目分为耐力和心肺功能项目、速度和爆发力项目、力量项目和技能项目,其中1000m跑（男）和800m跑（女）一直是中考体育耐力和心肺功能项目中最重要的考试内容之一[2]。1000m跑是一项耐力项目，不仅需要学生长期坚持耐力训练，而且还需学生在每次训练时克服因连续运动不断累积的疲劳，因此高效合理的训练方式对于学业压力大的初中学生尤为重要[3]。

中等强度持续训练（Moderate Intensity Continuous Training，MICT），一般指时间处于20min至60min，运动时心率处于自身最大心率（HRmax，HRmax=220-年龄）的64%-76%之间的持续性有氧训练模式，是发展中学生耐力素质的常用方法[4]，也是初中体育教师在应对中考体育耐力项目的专项体育课上常用的训练方法，其练习形式单一，学生的积极性不足，难以在体育课上保证练习质量，一定程度上有悖于新课标的课程理念。

高强度间歇训练（High Intensity Interval Training，HIIT）是指每组时间为12s至5min，组内进行负荷强度大于或者等于人体无氧阀的运动，组间进行低强度的运动或休息的多组重复的间歇训练模式[5]。从上世纪40-50年代开始，HIIT就成为了田径专项运动员提高成绩的一种训练手段，可高效提高中长跑比赛成绩。以捷克运动员扎托贝克为例，他赛前采用HIIT进行中长跑训练，从而在1952年赫尔辛基奥运会上获得了男子5000m、10000m和马拉松3个比赛项目的金牌。

以往HIIT在国内外专业运动训练领域和运动生理领域中研究较多，但有关于对初中学生耐力和心肺功能影响的研究较少。目前国内针对中考体育耐力项目训练方法的实验研究十分有限。本研究通过训练干预，从身体成分、心肺功能和运动表现三个方面对比分析HIIT和MICT这2种不同训练模式对初中学生的影响，探索出初中学生应对中考体育耐力和心肺功能项目高效、合理的训练方法。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

本研究首先对西安市第七十五中学九年级部分班级的学生进行问卷调查，根据调查结果从中筛选出饮食和作息习惯相近的36名男生，然后排除因慢性疾病或其它原因近期不能参与高强度体育运动的6名学生，对剩余30名男生进行分组，随机分为对照组和实验组2组，每组15人。在实验开始前对这2组学生进行关于身体形态、心肺功能和运动表现方面素质的测试，随后对这2组学生的测试结果进行对比分析，采用独立样本T检验。

注：P＜0.05有显著差异，P＞0.05无显著差异。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

本研究通过在陕西师范大学图书馆和西南大学图书馆查阅相关资料，并运用知网、万方等数据库对“高强度间歇训练或HIIT、中等强度持续训练或MICT、中考体育、1000m跑、耐力、心肺功能、身体成分”这些关键词进行搜索,然后对相关文献资料进行整理和归纳，了解国内外研究现状，从而为本研究提供理论依据。

1.2.2 实验法

本研究将筛选出的30名学生分为对照组和实验组，对照组学生采用传统的MICT模式进行训练，实验组学生采用HIIT模式进行训练，均进行8周共计24次的课时训练，每周3次，每次训练30min。

实验过程中对受试学生进行严格的训练干预和实验测试，为排除外界环境的影响，实验组和对照组训练地点在西安市第七十五中学的室内体育馆。为避免其它因素的干扰，实验过程中控制容易影响2组学生的主客观因素（例如指导教师、训练时间、训练地点、训练时长、学生作息、学生饮食等因素）均保持一致。在第8周训练结束后再次对2组学生身体成分、心肺功能和运动表现的指标进行测试和记录，相关测试指标与实验前一致。

训练方案：第一次正式实验开始前，分别对对照组和实验组的2组学生进行预实验，保证所有受试学生都熟悉自己相应的训练流程和负荷强度。第一步，指导教师对2组学生讲解训练流程并协助受试学生佩戴心率表，学生对心率表的使用方法进行学习；第二步，指导教师安排学生开始进行热身活动，热身完成后所有受试者心率需达到HRmax的50%-55%（以心率表记录为准）；第三步，对照组和实验组学生开始进行MICT和HIIT训练，对照组学生持续以心率为HRmax的55%-65%的强度进行30min中等强度运动；实验组学生以心率为HRmax的75%-85%的强度进行3min全力跑运动，中途间歇2min时间进行调整休息，往复6组共计30min。

在随后的每次正式训练中，受试者需提前30min进入训练场地进行准备，指导教师进行安全教育并检查学生状态，随后安排学生佩戴心率表并开始进行热身活动，热身结束后对照组学生和实验组学生进行30min的MICT和HIIT训练，训练过程中指导教师根据学生心率表的数值和学生的身体状态进行监测和调整，训练结束后教师指导2组学生进行相同的拉伸和放松活动，促进身体疲劳恢复。

文学中的睡眠：以《德伯家的苔丝》中的睡眠事件为中心 ………………………………………… 魏琳（1.88）

1.2.3 数理统计法

将实验前后测试数据录入Excel软件进行储存和预处理，用平均值±标准差表示，然后使用SPSS21.0软件对不同组别的实验前后2组数据进行对比分析，采用独立样本T检验分析实验前对照组和实验组的组间差异，采用配对样本T检验分析实验前后每组的组内差异，其中P＞0.05表示不具有显著性差异，P＜0.05表示具有显著性差异，P＜0.01表示具有极显著性差异。

2 研究结果

2.1 身体成分指标测试结果

对照组学生和实验组学生在实验前后身体成分指标测试结果见表2。

表2 HIIT和MICT对初中学生身体成分指标的影响

注：P＞0.05无差异，P＜0.05有显著性差异，P＜0.01有极显著性差异。

根据表2，2组学生在训练前后身体成分指标相对比：对照组学生经过8周MICT训练后BMI无显著变化(P＞0.05)，实验组学生经过8周HIIT训练后BMI无显著变化(P＞0.05)；对照组学生经过8周MICT训练后体脂率无显著变化(P＞0.05)，实验组学生经过8周HIIT训练后体脂率显著下降（P＜0.05）。

2.2 心肺功能指标测试结果

对照组学生和实验组学生在实验前后心肺功能指标测试结果见表3。

表3 HIIT和MICT对初中学生心肺功能指标的影响

注：P＞0.05无差异，P＜0.05有显著性差异，P＜0.01有极显著性差异。

根据表3，学生在训练前后肺功能指标相对比：对照组学生经过8周MICT训练后肺活量显著升高（P＜0.05），实验组学生经过8周HIIT训练后肺活量显著升高（P＜0.05）。

根据表3，学生在训练前后心功能指标相对比：对照组学生经过8周MICT训练后静息心率无显著变化（P＞0.05），实验组学生经过8周HIIT训练后静息心率显著下降（P＜0.05）；对照组学生经过8周MICT训练后收缩压无显著变化（P＞0.05），实验组学生经过8周HIIT训练后收缩压显著下降（P＜0.05）；对照组学生经过8周MICT训练后舒张压无显著变化(P＞0.05)，实验组学生经过8周HIIT训练后舒张压无显著变化（P＜0.05）。

2.3 运动表现指标测试结果

对照组学生和实验组学生在实验前后耐力运动表现指标测试结果见表4。

根据表4，学生在训练前后耐力运动表现指标相对比：对照组学生经过8周MICT训练后1000m跑耗时显著下降（P＜0.05），实验组学生经过8周HIIT训练后1000m跑耗时极显著下降（P＜0.01），较对照组下降幅度更明显。

表4 HIIT和MICT对初中学生耐力运动表现指标的影响

注：P＞0.05无差异，P＜0.05有显著性差异，P＜0.01有极显著性差异。

3 分析与讨论

3.1 HIIT对初中学生身体成分的影响

BMI等于身高除以体重的平方，常用于衡量人体的体重系数和肥胖情况。体脂率又称体脂百分数，是指人体内的脂肪总质量占身体总质量的比重，可直接反应人体脂肪水平和肥胖程度，是比BMI更精确的指标，世界卫生组织将体脂率视为个体体形判定的“金标准”[6,7]。有研究资料显示[8]，HIIT和MICT在训练过程中均会提高人体代谢率，增加能量消耗，但在HIIT训练结束后人体代谢率依然维持在较高的水平，将持续消耗近180kcal的热量，从而分解脂肪参与供能。HIIT可以提高人体糖原降解酶活性，从而促进骨骼肌对脂肪的氧化。HIIT对人体身体成分具有良好的优化效果，它在降低了体脂的同时还会一定程度增加肌肉含量,而MICT不具备此项功能。

本研究进一步验证了以上结论，研究结果显示，对照组和实验组学生经过MICT和HIIT训练后BMI均无显著变化，但实验组学生经过HIIT训练后体脂率显著下降，而对照组学生经过MICT训练后体脂率无显著变化。说明HIIT较MICT能更好的提高机体对脂肪的氧化能力，对中学生降低身体脂肪含量预防肥胖有更好的效果。

3.2 HIIT对初中学生心肺功能的影响

肺活量指一次吸气后用全力呼出的气体总量，是测定肺功能的重要指标，肺活量的大小可反映出机体交换气体的频率与效率，对评价耐力素质有着重要意义[9]。有研究表明[10]，长时间的MICT训练可以提高心肺侧支循环，增强心肺供血功能从而提高呼吸功能。HIIT因为其组内时间短，组间有间歇休息的特点，所以可以使机体适应更高的运动强度，从而也可以提高机体的呼吸功能。

本研究与以上研究结果接近，对照组和实验组的学生通过八周的MICT与HIIT训练，2组学生的肺活量均得到了显著提升，肺功能得到了改善。

静息心率、收缩压和舒张压可以反映心脏泵血功能，均为监测心脏功能的关键指标。有研究显示受试者通过HIIT训练可以有效刺激心肌细胞产生，改善搏出量和射血分数，提高心脏的泵血功能[11,12]，而短期的MICT训练对心功能的改善并不明显[5]。

本研究进一步验证了以上结论，对照组学生通过8周MICT训练后静息心率、收缩压和舒张压变化并不明显，而实验组学生经过8周HIIT训练，静息心率和收缩压显著下降，说明HIIT较MICT能更好的提高初中学生的心脏功能。

3.3 HIIT对初中学生耐力运动表现的影响

我国大部分省份关于中考体育耐力项目均采用1000m跑（男）和800m跑（女）测试，1000m跑属于中距离跑项目，此项目的特点为长时间的连续肌肉活动，不仅要求学生具备耐力素质维持一定跑速，同时也要求学生在跑步过程中具备一定的加速能力。初中学生在进行1000m跑时体内供能方式为乳酸能系统和有氧氧化系统共同参与供能，有研究显示，HIIT可提高人体内糖和脂肪的氧化效率，使机体在训练过程中产生大量乳酸，提高机体在酸性环境下的耐受性，充分挖掘人体乳酸能系统供能的潜力，从而增强了肌肉的抗疲劳能力[13,14]。

本研究与以上研究结果接近，对照组学生和实验组学生通过八周的MICT和HIIT训练，两组学生的1000m跑成绩均得到了提升，其中实验组学生较对照组学生成绩提升幅度更大，说明HIIT可以促进速度耐力与有氧耐力的共同发展，MICT也可以促进有氧耐力的发展，但对速度耐力的提升程度较小。