基于科學(xué)計量學(xué)的國際競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究態(tài)勢分析

◇南京體育學(xué)院 王文鑫

目的：探討當(dāng)前競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究主題、熱點及未來趨勢。方法：運用文獻計量學(xué)、內(nèi)容分析法等科學(xué)計量學(xué)方法對2000-2020年競技體育高強度間歇訓(xùn)練進行研究。結(jié)果：首先，競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究成果分布較為集中，規(guī)模較大，以澳大利亞、巴西、德國、美國為研究主力軍。其次，研究主題主要包括高強度間歇訓(xùn)練與運動能力、代謝能力、兩個類團。結(jié)論：應(yīng)加強競技體育的研究，共同合作研究，強化研究方向，深化研究內(nèi)涵和擴大研究領(lǐng)域。競技體育高強度間歇訓(xùn)練已不斷被國外學(xué)者實驗證實，其強度大、效益高，對運動員體能水平提高效果明顯，提倡國內(nèi)競技體育也進行推廣和使用。

1 引言

高強度間歇訓(xùn)練（High-intensity interval training，HIIT）是指在相對較短時間里劇烈活動，休息過程中以低強度的運動來調(diào)整恢復(fù)。與中等強度持續(xù)訓(xùn)練相比，能夠節(jié)省時間，達到相似或更大的健康效益。且相對于其他訓(xùn)練方法的優(yōu)勢在于更快的幫助機體燃燒脂肪和卡路里，加速代謝率[1]。因此，這種訓(xùn)練方式和訓(xùn)練模式在科學(xué)界不斷獲得關(guān)注，需要一個正式的定義來更好地評估和比較，從而提高有效性、安全性和長期效果?？紤]到這種訓(xùn)練項目對競技體育的影響，在未來的研究中，有必要對高強度間歇訓(xùn)練的有效性、安全性和長期效果進行評估和比較。

體育鍛煉是一種復(fù)雜的生理活動，對于細胞、組織、器官和整個身體水平上的平衡都是一種挑戰(zhàn)。許多運動員在體能訓(xùn)練和體育賽事中參與不同強度的體育活動，這些活動是在不受控制的環(huán)境中進行的，往往具有有氧和無氧性質(zhì)的成分，使訓(xùn)練的效果難以把握[2]。而且在長時間的高強度訓(xùn)練過程中，難以堅持讓人感覺枯燥乏味，降低訓(xùn)練的斗志。優(yōu)秀運動員已經(jīng)有很高的有氧能力、乳酸閾值TLAC和運動的經(jīng)濟性,已經(jīng)具備了很強的生理適應(yīng)性。在這些人中，似乎只有通過高強度的間歇訓(xùn)練才能進一步提高成績。HIIT的主要特點是運動時間較短，運動強度大，訓(xùn)練針對性強，且效果更明顯。

然而，在過去的研究發(fā)展中，HIIT理論研究較為落后，暫不能夠為運動訓(xùn)練提供理論指導(dǎo)。且國內(nèi)對于HIIT研究起步晚，研究較少，相對研究較為成熟的國家有澳大利亞、巴西、德國、美國還是有一定的差距。本文在系統(tǒng)收集2000-2020年國外關(guān)于HIIT的研究文獻的基礎(chǔ)上，綜合分析現(xiàn)有研究中較為成熟的研究成果，對當(dāng)前國際HIIT訓(xùn)練的研究熱點、主題以及未來趨勢走向，旨在為高強度間歇訓(xùn)練更好的發(fā)展提供理論支持和參考。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

以 Athletes、Competitive sports、High intensity interval training、Sports training等為檢索詞，通過單個檢索和組合檢索，查閱有關(guān)文獻。在Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫、Pub Med、Elsevier等外文數(shù)據(jù)庫中檢索相關(guān)外文文獻，檢索截止日期為2020年12月30日。篩選去除與研究主題無關(guān)的文獻。共檢索到有效文獻345篇。

2.2 研究方法

運用文獻資料法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計法、邏輯分析等方法，借助SATA文獻題錄信息統(tǒng)計分析系統(tǒng)，對高強度間歇訓(xùn)練研究的發(fā)文數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，年度發(fā)布期刊數(shù)量、分布情況、研究較為深入的機構(gòu)和作者進行分析與解析。

3 結(jié)果與分析

3.1 微觀層面的國際競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究進展

（1）年度發(fā)文量分析。統(tǒng)計的總體是數(shù)據(jù)分析的出發(fā)點和歸宿。把握總體就等于架起了實際問題與統(tǒng)計問題之間的橋梁，就等于抓住了統(tǒng)計處理過程的關(guān)鍵，離開了總體任何一項運用統(tǒng)計與分析的科研工作都具有一定的盲目性[3]。通過統(tǒng)計分析競技體育高強度間歇訓(xùn)練近20年文獻，可以了解當(dāng)前和預(yù)測未來有關(guān)研究的態(tài)勢，對統(tǒng)計總體應(yīng)用進行深入剖析，需要切實領(lǐng)會統(tǒng)計學(xué)的基本概念，抓住其本質(zhì)。

2000-2020年關(guān)于競技體育高強度間歇訓(xùn)練的外文文獻共有345篇，文獻研究以年度為單位劃分進行統(tǒng)計，并將其結(jié)果匯成折線圖對比分析。從整體上來看，2000至2020年競技體育高強度間歇訓(xùn)練在國外研究中整體呈現(xiàn)上升趨勢（具體見圖1）。此研究可分為三個階段，第一階段，2000-2009年為初步發(fā)展，該時期（10年）共發(fā)表42篇，年均發(fā)表文獻量為4.2篇，占總發(fā)文量的12%。第二階段，2010-2015年為緩慢發(fā)展，該時期（6年）共發(fā)表89篇，年均發(fā)表文獻量為14.8篇，占總發(fā)文量的26%。第三階段，2016-2020年為快速發(fā)展，該時期（5年）共發(fā)表214篇，年均發(fā)表文獻量為42.8篇，占總發(fā)文量的62%。通過數(shù)據(jù)表明，競技體育高強度間歇訓(xùn)練在國外的逐漸被更多學(xué)者關(guān)注研究，近幾年上升趨勢更顯著，并且形成熱點研究。

（2）研究熱點的國家/地區(qū)。特定領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)者共同關(guān)注的一個或多個議題即為研究熱點，表現(xiàn)在知識網(wǎng)絡(luò)中的高中心度[4]。在345篇期刊中發(fā)表關(guān)于競技體育高強度間歇訓(xùn)練的國家一共15個，其中發(fā)文量在10篇以上的國家有9個，分別是澳大利亞共有（58）篇、巴西（37）篇、德國（33）篇、美國（32）篇、中國大陸（20）篇、新西蘭（19）篇、西班牙（17）篇、波蘭（12）篇、瑞典（11）篇等。其中排名第一的是澳大利亞，共58篇占發(fā)文總數(shù)的17%。其次是巴西，共37篇約占發(fā)文總數(shù)的11%。其中包含中國大陸的20篇，臺灣的6篇。由此可見，文獻研究數(shù)量與國家研究發(fā)展水平是成正相關(guān)的，其中澳大利亞是研究的核心國家，其次巴西、德國、美國在競技體育高強度間歇訓(xùn)練方面的研究也較為成熟，具有一定的代表性（如表1所示）。

表1 競技體育高強度間歇訓(xùn)練期刊發(fā)表的國家（篇數(shù)≥9篇）

（3）關(guān)鍵詞（熱點）分析。關(guān)鍵詞在某一領(lǐng)域的出現(xiàn)的頻次越高，在一定程度上可以反映該研究領(lǐng)域的熱點，絕大部分的高頻關(guān)鍵詞都具有較高的中心性，因此可以借助關(guān)鍵詞的頻次和研究熱點來分析反應(yīng)某一研究領(lǐng)域[5]。其中熱點關(guān)鍵詞共115個，頻次≥14的關(guān)鍵詞有10個。如表2所示，2000-2020年國內(nèi)外競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究熱點關(guān)鍵詞主要集中在Interval training（間 歇 訓(xùn) 練38次）、High-intensity interval training（高強度間歇訓(xùn)練34次）、Athletes（運動員33次）、Training（訓(xùn)練31次）、Exercise（練習(xí)30次）。這些關(guān)鍵詞反映了競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究領(lǐng)域的作者，主要采用高強度間歇為訓(xùn)練方式，針對運動員訓(xùn)練、練習(xí)來探索如何提高身體機能水平。

表2 競技體育高強度間歇訓(xùn)練關(guān)鍵詞（頻次≥14次）

3.2 宏觀層面的國際競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究進展

競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究主題分布。高強度間歇訓(xùn)練研究是通過在這領(lǐng)域內(nèi)相對獨立的知識體系，它的創(chuàng)建和發(fā)展依賴于對該領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)問題，運用嚴密的邏輯和系統(tǒng)的方法不斷地進行科學(xué)研究工作，從而源源不斷地獲得新知并充實學(xué)科的知識體系[6]。通過對競技體育高強度間歇訓(xùn)練的345篇論文統(tǒng)計分析，研究競技體育高強度間歇訓(xùn)練的國家有15個，研究熱點有115個，發(fā)布期刊有33個，研究關(guān)鍵詞熱點多，范圍廣，涉及學(xué)科內(nèi)容豐富。對近二十年國外競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究熱點分布，以“運動員”、“競技體育”、“高強度間歇訓(xùn)練”、“運動訓(xùn)練“、“Athletes”、“Competitive sports”、“High intensity interval training（HIIT）”、“Sports training”等為檢索詞，對2000-2020年國外競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究主題進行高度整合，形成三個類團，分別是HIIT與運動能力、HIIT與代謝能力，HIIT與身體機能。下面對HIIT與運動能力、HIIT與代謝能力進行描述。

（1）HIIT與運動能力。

該主題涉及的熱點關(guān)鍵詞：Training efficiency（訓(xùn)練效率）、Interval training（間歇性訓(xùn)練）、Sports adaptability（運動適應(yīng)性）、Athletic performance（運動表現(xiàn)）等。

運動能力是指人參加運動和訓(xùn)練所具備的能力。運動中的表現(xiàn)通常取決于有氧和無氧代謝、肌肉力量、速度和敏捷性的最佳組合。旨在提高運動成績的訓(xùn)練策略中，阻力訓(xùn)練對運動員在運動中起著關(guān)鍵作用，表現(xiàn)在增加肌肉力量方面尤其突出。與阻力訓(xùn)練類似的高強度間歇訓(xùn)練(HIIT)在增加有氧能力和無氧能力有著很大的潛力，近幾年受到了大量的關(guān)注。阻力訓(xùn)練和HIIT會引起特定的適應(yīng)，可以提高運動成績，但與單獨進行任何一種訓(xùn)練相比，這兩種訓(xùn)練的結(jié)合似乎為身體素質(zhì)的發(fā)展提供了一個最佳的刺激方法。每項運動都有一個共同之處，那就是訓(xùn)練時間有限，考慮到每種方式都有技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)組成部分，必須掌握。因此，找到最有效的方法來同時開發(fā)體能、技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)是運動員和教練一貫面臨的挑戰(zhàn)。

高強度間歇訓(xùn)練涉及全身運動招募模式，在多個運動平面上執(zhí)行功能訓(xùn)練，通常與強烈的心血管活動相結(jié)合，這些活動有可能以平衡和綜合的方式刺激身體中的不同系統(tǒng)。不同項目的運動員可以在訓(xùn)練項目中增加HIIT，特別是在比賽淡季和季前賽期間，提高運動成績明顯。在比賽周期中，HIIT的表現(xiàn)也可以是一種節(jié)省時間的策略，以保持或增加特定的體育表現(xiàn)。因此，建議將HIIT定義為一種訓(xùn)練方式或計劃，其中包括各種功能性動作，以高強度針對不同專項進行。隨著這種訓(xùn)練方式在科學(xué)界不斷獲得關(guān)注，需要一個正式的定義來更好地評估和比較這些訓(xùn)練的有效性、安全性和長期效果。

（2）HIIT與代謝能力。

該主題涉及的熱點關(guān)鍵詞：Cardiopulmonary function（心肺功能）、Respiratory system（呼吸系統(tǒng)）、Cardiovascular（心血管）、Metabolism（新陳代謝）等。

代謝是生物體內(nèi)所發(fā)生的用于維持生命的一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱，使生物體能夠生長和繁殖、保持它們的結(jié)構(gòu)以及對外界環(huán)境做出反應(yīng)。代謝能力主要取決于運動過程中能量的供給、轉(zhuǎn)移和利用。人體的供能系統(tǒng)分為磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)、無氧和有氧氧化系統(tǒng)。HIIT運動的特點是相對較短的時間重復(fù)劇烈活動，中間穿插著休息或低強度的運動來恢復(fù)，強調(diào)通過有氧和無氧氧化系統(tǒng)，強化肌肉運動進行功能性的多關(guān)節(jié)運動。HIIT與其他訓(xùn)練方法有著很大的不同之處，其特點在代謝方式上，有氧功率高、無氧休息時間短、重復(fù)次數(shù)多和間歇時間短。在這個過程中，過量氧耗可以提高心肺功能、呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的訓(xùn)練效果，加速新陳代謝。中間穿插著休息或低強度運動，可以對肌肉力量、耐力和恢復(fù)方面的提升。重復(fù)劇烈運動，由于無氧和有氧供能產(chǎn)生的乳酸易導(dǎo)致肌肉疲勞，更大程度的刺激肌肉與訓(xùn)練相適應(yīng)。

高強度間歇訓(xùn)練目的不是為了分析疲勞和恢復(fù)的標志，而是評估一個有充分依據(jù)的測試選擇，提高運動員生理負荷的水平，有科學(xué)依據(jù)的應(yīng)用在競技體育運動中，從而更大程度挖掘人類潛能。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文借助知識圖譜對2000-2020年國外高強度間歇訓(xùn)練的總體發(fā)展趨勢、主要研究領(lǐng)域和研究熱點進行比較分析，得出的主要結(jié)論如下。

第一，從收集外文文獻的結(jié)構(gòu)特征上看，2000-2020年發(fā)文量增長緩慢，2016-2020年為快速發(fā)展階段。未來關(guān)于HIIT研究將繼續(xù)呈增長態(tài)勢，主要以澳大利亞、巴西、德國為主。

第二，從運動訓(xùn)練學(xué)角度看 HIIT，作為一種有效的鍛煉方式，可以提高機體氧化供能效率、脂肪氧化率及心血管代謝能力，對運動成績的改善具有重要作用，滿足運動員的運動強度，提高訓(xùn)練效益，且便捷的方法。

第三，競技體育高強度間歇訓(xùn)練作為一個專業(yè)學(xué)科研究領(lǐng)域，力量與調(diào)節(jié)研究、生理學(xué)雜志、生物學(xué)前言占據(jù)著重要地位，注重學(xué)科知識的發(fā)展，對運動訓(xùn)練研究不夠深入。需要將理論和實踐串聯(lián)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，才能得到更好的發(fā)展。

第四，在Interval training、High-intensity interval training、Athletes、Training、Exercise。這些高頻關(guān)鍵詞反映了競技體育高強度間歇訓(xùn)練研究領(lǐng)域的作者，主要采用高強度間歇為訓(xùn)練方式，針對運動員訓(xùn)練、練習(xí)來探索如何提高身體機能水平。

4.2 建議

第一，國外HIIT研究較為深入，研究領(lǐng)域廣，涉及學(xué)科眾多。應(yīng)加強競技體育的研究，為提高運動成績?yōu)橹鳎瑸轭A(yù)防康復(fù)治療提供科學(xué)依據(jù)。共同合作研究，強化研究方向，深化研究內(nèi)涵和擴大研究領(lǐng)域。

第二，競技體育高強度間歇訓(xùn)練已不斷被國外學(xué)者實驗證實，其強度大效益高，對運動員體能水平提高效果明顯，提倡國內(nèi)競技體育也進行推廣和使用。但必須按實際情況適時、適量的增加訓(xùn)練的強度，從而節(jié)省出大量的時間進行其它方面的訓(xùn)練。