2022年2月22日
本研究提出了一种低成本且易于实施的“真实世界”高强度间歇训练(HIIT)方案,可用于科学研究,并探讨其对心肺适能的有效性。
尽管越来越多的证据表明高强度间歇训练对健康有益,但大多数研究均针对实验室环境设计了严格控制的方案,使用了诸如跑步机和功率计等高成本、专业化的设备。基于 beep 训练的高强度间歇训练是一种可行、高效、低成本且易于实施的方案,专为真实环境下的锻炼而设计。基于 beep 训练的高强度间歇训练可能有助于预防和治疗多种心脑代谢性疾病,如糖尿病、高血压和肥胖。
这是一种实际应用的运动方案,不仅可用于运动科学领域的科学研究,也可供表面健康的个体进行锻炼。在实施此高强度间歇训练方案前,必须咨询专业的体育运动从业人员。在测试前至少24小时,应让受试者熟悉跑步机以及代谢分析仪所使用的口嘴装置。
根据制造商的建议校准代谢分析仪。使用心率监测器测量受试者的心率。为受试者佩戴单向无重复呼吸口嘴,并确保其口鼻完全被覆盖。
然后打开跑步机,选择斜坡方案,并输入受试者的身体活动水平,以设定速度和最大代谢当量递增幅度。按下“开始”以启动斜坡方案。程序将以每小时五公里的速度进行三分钟的热身。
使用 Borg 6 至 20 级量表,在测试的每一分钟记录一次心率和自觉用力程度评分。达到最大摄氧量后,将跑步机速度调至每小时五公里,并要求受试者继续在跑步机上行走三分钟。关闭跑步机,并取下受试者的口器。
在 beep 测试中,选择一块平坦的地面,放置两个相距 20 米的锥形标志物。要求受试者在由专为此测试开发的软件发出的蜂鸣声提示的预定时间内跑完 20 米。调整连接到运行该软件的计算机的音响设备。
在让受试者熟悉测试流程后,开始测试。当受试者无法在提示音规定的时间内完成20米跑时,结束测试。对于中等强度持续训练方案,指导受试者通过定期根据心率监测设备的GPS检查时速和距离,以保持正确的跑步速度和距离。
要求参与者在每次锻炼前进行五分钟的热身运动,包括动态拉伸和步行。然后佩戴带有GPS追踪功能的心率监测器,开始锻炼。每周训练三次,每天一次,时间可安排在上午或下午。
首先,在前两周内以个体在20米测试中达到的最大速度的60%进行训练,第一周每次训练距离为3,500米,第二周每次训练距离为4,000米。随后,进行四周的训练,以最大速度的65%进行,第三周每次训练距离为4,000米,第四周和第五周每次训练距离为4,500米,第六周每次训练距离为5,000米。在第七周,以最大速度的70%进行训练,每次训练距离为5,000米。
然后,在第八周以最大速度的75%进行训练,每次训练距离为5,000米。每次运动训练结束后,将心率监测器记录的数据传输至计算机,以确认是否达到了规定的距离和跑步速度。排除那些在当周未能完成所有训练课程的受试者。
分析数据以确保每位受试者按照规定的距离和速度完成相应的训练方案。对于高强度间歇训练方案,每隔 20 米用锥形标志物标记一条跑道。然后指导受试者根据提示音信号,准确判断到达每个锥形标志物的时刻。
完成五分钟热身后,佩戴带有 GPS 功能的心率监测器,开始运动训练。每周训练三次,每天一次,可在上午或下午进行。第一周的训练包括七次冲刺跑,每次 200 米,以最大速度的 85% 进行,每次冲刺之间穿插一分钟的被动恢复。
在第二周对受试者进行8次冲刺训练。第三周继续进行8次冲刺训练,第四周和第五周每周进行9次冲刺,第六周进行10次冲刺,每次冲刺距离为200米,强度为最大速度的90%,每次冲刺间安排一分钟被动恢复。第七周对受试者进行10次200米冲刺训练,强度提高至最大速度的95%;第八周进行10次200米冲刺训练,强度达到最大速度的100%。
运动结束后,将心率监测器记录的数据传输至计算机,并剔除当周未完成全部训练课程的受试者。最后,分析数据以确保每位受试者均按照规定的距离和速度完成相应的训练方案。在代表性分析中,展示了中等强度持续训练组与高强度间歇训练组在八周训练期间的距离、速度、休息时间、课程持续时间及平均心率的比较结果。
中等强度持续训练组的跑步距离和持续时间高于高强度间歇训练组。相反,高强度间歇训练组的跑步速度和心率高于中等强度持续训练组。训练前,高强度间歇训练组与中等强度持续训练组的最大摄氧量相似。
在 beep 训练后,两组的最大摄氧量均有所增加。然而,高强度间歇训练组的增幅优于中等强度持续训练组。该方法的可视化演示对于逐步理解个体应如何进行每次 beep 训练的日常锻炼环节至关重要。
未来需要开展研究,以验证蜂鸣训练在不同年龄的健康与非健康个体中的有效性和可行性。
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本研究提出了一种低成本且易于实施的“真实世界”高强度间歇训练(HIIT)方案,可用于科学研究,并探讨其对心肺功能的改善效果。该方案旨在真实环境中实施,因此既适用于科研,也便于用于大众健康水平的提升。
采用真实世界高强度间歇训练(HIIT)方案对心肺适能进行定量评估,可实现转化性运动研究中干预效果的客观评价。该方案依赖于最大摄氧量(VO2 max)和心率等标准化输出指标,有助于在早期健康干预研究中进行可重复的目标验证和机制层面的风险评估。这一方法支持大规模、低成本模型的部署,可用于全面评估基于运动的治疗假说。
本方案通过提供一种可重复且适用于现场的运动干预评估方法,弥合了早期发现与转化研究之间的鸿沟。该方法支持在从发现到临床前研究的连续过程中进行假设验证、机制解析和定量分析。