高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的數(shù)據(jù)可視化分析

邢 煜，孟林盛

1 前言

CiteSpace是一款分析科學(xué)分析中蘊(yùn)含的潛在知識，是在科學(xué)計量學(xué)、數(shù)據(jù)可視化背景下逐漸發(fā)展起來的一款引文可視化分析軟件。由于是通過可視化的手段來呈現(xiàn)科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況，因此也將通過此類方法分析得到的可視化圖形稱為“科學(xué)知識圖譜”。HIIT(High Intensity Interval Training)又稱高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練，指短時間、多次數(shù)進(jìn)行的高強(qiáng)度訓(xùn)練，訓(xùn)練強(qiáng)度每兩次訓(xùn)練之間以積極休息或無負(fù)荷休息形成間歇期。HIIT在最近幾年引起了廣泛關(guān)注，有關(guān)HIIT對糖尿病患者、肥胖及超重人群、慢性病患者和心臟病患者等人群的康復(fù)吸引相關(guān)學(xué)者的討論。

本文使用CiteSpace V信息可視化軟件對中國知網(wǎng)中的HIIT相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，找出該領(lǐng)域研究的重點及方向，以期對后續(xù)研究提供一定的指導(dǎo)作用。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

中國知網(wǎng)中有關(guān)“高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練”的中文文獻(xiàn)73篇， 所有文獻(xiàn)均收錄于《中文核心期刊要目總覽》。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻(xiàn)資料法2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法2.2.3 CiteSpace信息可視化方法

CiteSpace是應(yīng)用Java語言開發(fā)的一款信息可視化軟件，它主要基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法等，對特定領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行計量，以探尋出學(xué)科領(lǐng)域演化的關(guān)鍵路徑及知識轉(zhuǎn)折點，并通過一系列可視化圖譜的繪制來形成對學(xué)科演化潛在動力機(jī)制的分析和學(xué)科發(fā)展前沿的探測。

3 結(jié)果與分析

3.1 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練研究的出現(xiàn)與發(fā)展

HIIT(High Intensity Interval Training)又稱高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練，指短時間、多次數(shù)進(jìn)行的高強(qiáng)度訓(xùn)練，訓(xùn)練強(qiáng)度每兩次訓(xùn)練之間以積極休息或無負(fù)荷休息形成間歇期。Saltin等 將間歇訓(xùn)練的特征概括為：1)訓(xùn)練強(qiáng)度，即訓(xùn)練期和間歇期的平均功率輸出。2)時間比例，即訓(xùn)練期和間歇期所用時間的比例。3)運(yùn)動幅度(Amplitude)，即訓(xùn)練期與間歇期的強(qiáng)度與平均速度之間的差值之比。4)持續(xù)時間和運(yùn)動距離。

間歇訓(xùn)練在競技體育訓(xùn)練中有著很長的歷史。早期的越野跑運(yùn)動員或者越野滑雪運(yùn)動員將運(yùn)用在上坡、下坡和平地等不同情景中的訓(xùn)練稱為“自然間歇訓(xùn)練”，此時的運(yùn)動員根據(jù)訓(xùn)練時間來調(diào)節(jié)速度。1912年，芬蘭著名奧運(yùn)會10000米冠軍運(yùn)動員Hannes Kolehmainen使用間歇訓(xùn)練法來進(jìn)行專項訓(xùn)練。其將訓(xùn)練內(nèi)容分為5-10組，每組的距離為1000米，完成時間為3分5秒/組。在20世紀(jì)20、30年代，芬蘭著名運(yùn)動員Pavoo Nurmi使用一種強(qiáng)度高于特定速度的短時間歇訓(xùn)練法，例如在10-20公里的森林慢跑時，穿插著速度為24KM/h(6組*400米*60秒)的高強(qiáng)度速度跑進(jìn)行訓(xùn)練。二戰(zhàn)后，間歇訓(xùn)練法廣泛應(yīng)用于歐洲的中長跑運(yùn)動員，Emil Zatopek(5000/10000/馬拉松跑)，Gordon Pirie(3000)，Sigfried Hermann(800/1500)和Vladimir Kutz(5000)等運(yùn)動員均將間歇訓(xùn)練作為訓(xùn)練手段。Emil Zatopek 首次將低運(yùn)動振幅和臨界速度引入到間歇訓(xùn)練。在60年代，新西蘭教練員Lydiard發(fā)明了一種短時間間歇訓(xùn)練方法，訓(xùn)練期采用100%vVO2max，持續(xù)10-15秒，休息期則保持30%-40% vVO2max。在60年代末期，美國學(xué)者首次將間歇訓(xùn)練應(yīng)用于軍事訓(xùn)練領(lǐng)域。

在20世紀(jì)70年代中，VO2max開始成為系統(tǒng)測量運(yùn)動員間歇訓(xùn)練效果的方式，而80年代則開始使用乳酸域這一指標(biāo)。90年代初，HIIT被用到心率衰竭患者的運(yùn)動康復(fù)可行性研究當(dāng)中。與競技體育領(lǐng)域不同，近年來HIIT在大眾健身領(lǐng)域和運(yùn)動康復(fù)領(lǐng)域研究頗多，如普通健康人群、肥胖人群、心臟病患者、糖尿病患者等方面均出現(xiàn)HIIT的身影。

3.2 國內(nèi)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練研究的關(guān)鍵詞中心性分析

中介中心性指的是一個結(jié)點擔(dān)任其它兩個結(jié)點之間最短路的橋梁的次數(shù)。一個結(jié)點充當(dāng)“中介”的次數(shù)越高，它的中介中心度就越大。

表1 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練研究的高中心性關(guān)鍵詞一覽表

關(guān)鍵詞的中心性越高，說明該關(guān)鍵詞對高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練領(lǐng)域和其他研究領(lǐng)域具備較為重要的橋接作用。由表1可見，肥胖和超重作為中心性達(dá)到0.83的關(guān)鍵詞。隨著當(dāng)代中國物質(zhì)發(fā)展水平的不斷提高，人們的生活水平也隨之上升，從而導(dǎo)致了肥胖和超重等問題，并且社會中存在對女性群體審美的纖瘦化傾向，導(dǎo)致女性肥胖問題成為一個受人關(guān)注的社會現(xiàn)象，相關(guān)學(xué)者和研究人員亦將其作為一個切入點。齊玉剛、劉洪富探討HIIT減肥方法對于肥胖女大學(xué)生的應(yīng)用效果和可靠性；趙廣高分析探討高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)相比中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練(MICT)對超重/肥胖成人心肺適能的效果；王京京和林堅比較了HIIT和MICT對青年肥胖女性的腹部脂肪含量和空腹胰島素水平的影響。

Meta分析是對具備特定條件的、同課題的諸多研究結(jié)果進(jìn)行綜合的一類統(tǒng)計方法。陳炳霖、吳志建采取Meta分析針對HIIT對青少年運(yùn)動減肥效果和2型糖尿病干預(yù)效果進(jìn)行了分析。

中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練中心性分別為0.69和0.82，在對高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究中，學(xué)者們經(jīng)常與之進(jìn)行對比和分析的便是中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練。普遍觀點認(rèn)為，每次運(yùn)動時間在30分鐘以上且負(fù)荷達(dá)到中等強(qiáng)度左右的有氧運(yùn)動是減肥及減脂的主要運(yùn)動方式。因此，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練是否在減肥效果上弱于中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練，成為了學(xué)者實驗和對比的重點。劉洪富分析認(rèn)為高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對肥胖青年女性有較好的減肥效果；王京京研究結(jié)論顯示，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練可以降低青年肥胖女性腹部內(nèi)臟脂肪含量，而相同耗能量的中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練卻無此效果；高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練均可減少腹部皮下脂肪，但前者效果更明顯。趙廣高通過Meta分析，結(jié)果顯示高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在減肥方面的效果要好于中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練。

骨骼肌、康復(fù)和自噬的中心性分別為0.8、0.8和0.6。孫一、孫磊、崔新雯、施曼莉、潘治國和王瑋分別使用動物實驗研究高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練與肌纖維代謝、脂聯(lián)素和自噬細(xì)胞、骨骼肌糖原等進(jìn)行了運(yùn)動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，使高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究深度得到提升。上述研究均認(rèn)為一次或長期的HIIT能夠提高白鼠的運(yùn)動能力。王倩、謝凌堅、孫磊和崔新雯等研究者認(rèn)為HIIT能夠激活不同骨骼肌細(xì)胞自噬。

3.3 國內(nèi)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練研究的主題詞時間線及聚類分析

表2 高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練主題詞聚類及起止年份一覽表

根據(jù)表2看出，有關(guān)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的主題詞聚類共有5類。其中聚類1的聚類關(guān)鍵詞為肥胖，聚類的起止年份在2013-2018年，其他關(guān)鍵詞還包括Meta分析、中強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練、運(yùn)動和減肥等。聚類2的關(guān)鍵詞為自噬，聚類的起止年份在1998-2018年，其他關(guān)鍵詞還包括間歇訓(xùn)練、持續(xù)訓(xùn)練和最大耗氧量等。聚類3的關(guān)鍵詞為功能性抗交感，起止年份在2010-2018年，其他關(guān)鍵詞為骨骼肌和康復(fù)等。聚類4的關(guān)鍵詞為近紅外光譜技術(shù)，起止年份為2015-2017年，其他關(guān)鍵詞為運(yùn)動能力、運(yùn)動表現(xiàn)和能量代謝等。聚類5的關(guān)鍵詞為代謝病，起止年份為1996-2016年，其他關(guān)鍵詞為有氧運(yùn)動、運(yùn)動耐力和糖尿病等。

通過對主題詞聚類分析發(fā)現(xiàn)，聚類2和聚類5從上世紀(jì)90年代至如今都存在相關(guān)研究，而聚類1、聚類3和聚類4都是近年來研究的新領(lǐng)域和新方向。聚類1圍繞肥胖問題進(jìn)行；聚類2圍繞動物實驗進(jìn)行，特別是針對大鼠的細(xì)胞自噬、骨骼肌質(zhì)量等方面；聚類3主要圍繞高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對骨骼肌交感縮血管反應(yīng)和功能性抗交感的影響；聚類4主要圍繞高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對高水平運(yùn)動員的運(yùn)動能力和能量代謝方面的影響；聚類5則圍繞高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和慢性病的作用效果研究。

4 小結(jié)

1．高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的來源已久，早在20世紀(jì)初便在競技訓(xùn)練領(lǐng)域被采用，而后作為競技體育的一種訓(xùn)練手段被各個專項尤其是耐力性項群應(yīng)用。近年來，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在大眾健身領(lǐng)域或普通人群中的研究正在增加。

2．國內(nèi)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究主要圍繞肥胖、動物實驗、血液研究、高水平運(yùn)動員和慢性病等方面。

3．有關(guān)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究正在不斷的具體化與精細(xì)化，相關(guān)手段逐漸高科技化與現(xiàn)代化，并且與運(yùn)動醫(yī)學(xué)的聯(lián)系持續(xù)深入。