HIIT和MICT對女大學生體質(zhì)健康影響的比較研究

●沈泉平

當前，普通高校大學生體質(zhì)健康水平現(xiàn)狀不容樂觀。2014年全國學生體質(zhì)健康調(diào)查結(jié)果表明，大學生身體機能的總體情況沒有好轉(zhuǎn)或仍存在下降趨勢。[1]截至2020年，全國約30%的大學生體測不及格，只有7%的大學生體質(zhì)健康達標率能達到良好和優(yōu)秀水平，且有不少在校大學生尚未養(yǎng)成積極主動參加體育鍛煉的行為習慣。[2]這說明高校體育教育改革工作還需進一步強化。

青少年體質(zhì)的下降引起黨和國家以及社會各界的高度重視。2017年4月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中長期青年發(fā)展規(guī)劃(2016-2025年)》，提出在體育教育方面執(zhí)行《國家體育鍛煉標準》和《國家學生體質(zhì)健康標準》，提升體育課質(zhì)量。[3]

2018年9月10日，習近平總書記出席全國教育大會時做出重要指示：必須樹立“健康第一”的教育理念，開齊開足體育課，幫助學生在體育鍛煉中享受樂趣、增強體質(zhì)、健全人格、錘煉意志。[4]2020年4月21日習近平總書記在考察調(diào)研時說道：文明其精神，野蠻其體魄，“野蠻其體魄”說的就是強身健體。[5]2021年10月25日，國家體育總局印發(fā)《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》，提出“十四五”時期體育發(fā)展主要目標是讓“健康第一”的理念深入人心，體育活動更加廣泛深入，體育促進青少年身心健康取得新進展。[6]青少年強則國強，高校大學生正值青春年華，心懷遠大抱負，實現(xiàn)理想的前提就是要有一副好身子，改善當前大學生體質(zhì)健康狀況刻不容緩。高校體育課程教學是改善大學生體質(zhì)的重要途徑。探索新的體育課程教學內(nèi)容，引進新的教學手段，是學校體育課程實踐教學改革發(fā)展的方向。

高強度間歇訓練(以下簡稱HIIT)是一種以短時間、高強度、低間歇的訓練方法，每組的運動時間≤30s，運動強度為85%左右的最大攝氧量，且中間休息時間10s～20s的一種鍛煉方式。[7]持續(xù)性有氧訓練(以下簡稱MICT)是負荷強度較低、時間較長、無間斷連續(xù)進行的訓練方式，運動強度為65%左右的最大攝氧量，持續(xù)運動時間在30min以上的一種鍛煉方式。與MICT相比，HIIT的最大優(yōu)勢是訓練時間短、容易堅持，并且對場地的要求不高，而收到的訓練效果與MICT相當或更佳。[8]HIIT的短時間多效益優(yōu)勢，對于學業(yè)壓力大，沒時間參與課外體育鍛煉的大學生來說是一種最合適的選擇。

因此，本研究試圖通過HIIT與MICT對女大學生體質(zhì)健康影響的實驗對比,探索將當下健身領(lǐng)域流行的HIIT引入普通高校體育課堂,使體育教育者和大學生充分認識到HIIT 的健康促進價值，為大學生體質(zhì)健康干預(yù)提供新的視野和方法。

一、研究對象與方法

以 HIIT與MICT對大學生體質(zhì)健康影響的對比為研究對象，研究方法如下。

(一)實驗法

實驗對象與分組：實驗采用單盲法，以本校2020級人文系120名女生為實驗對象，通過方差齊性檢驗P>0.05，均衡地分為實驗組HIIT組(H)、MICT組(M)和對照組(C)。受試者的身體情況屬于正常健康體質(zhì)，排除一切不適合且禁忌參與體育運動的情況，以及在新生入學后的體檢中進行心電圖檢查和家族病史詢問，排除心血管障礙等潛在危險因素。

實驗內(nèi)容設(shè)計與運動負荷的監(jiān)控：筆者查閱整理相關(guān)文獻資料，借鑒李昭泉[9]在《HIIT對女大學生身體素質(zhì)影響的實驗研究》一文中對干預(yù)時間、周期、頻率、動作的相關(guān)闡述與論證，同時結(jié)合本校學生、場地等實際因素制定本研究實驗干預(yù)方案。實驗組進行10周每周2次的干預(yù)，一次在體育課中進行，一次在課外進行，實驗內(nèi)容采用遞增式設(shè)計，對照組按常規(guī)體育課進行，不進行訓練干預(yù)。實驗干預(yù)方案如下。

H組設(shè)計6個組合動作和20s沖刺跑，組合動作分別是原地小步跑、經(jīng)典開合跳、后踢腿跳、經(jīng)典高抬腿、深蹲跳、囚徒箭步跳、每個動作連續(xù)完成20s，每個動作之間休息10s，每組之間休息1min，20s沖刺跑，每組休息40s。第1～4周組合動作和20s沖刺跑各3組，每次總運動時間15min；第5～8周，組合動作和20s沖刺跑各4組,每次總運動時間20min；第9～10周，組合動作和20s沖刺跑各5組,每次總運動時間25min。設(shè)定該方案運動強度平均達到75～85%最大攝氧量，學生的平均運動心率達到150～170beats/min。

M組設(shè)計與H組相同的動作組合和持續(xù)跑，沒有組間休息時間，1～4周連續(xù)完成8分鐘的組合動作和20分鐘的持續(xù)跑，每次總運動時間28min；第5～8周連續(xù)完成10分鐘的組合動作和25分鐘的持續(xù)跑，每次總運動時間35min；第9～10周連續(xù)完成12分鐘的組合動作和30分鐘的持續(xù)跑，每次總運動時間42min。設(shè)定該方案運動強度平均達到65～75%最大攝氧量，學生的平均運動心率達到135～150beats/min。

實驗指標與實驗儀器：本研究的“體質(zhì)健康”指狹義的“健康”，是以教育部、國家體育總局最新發(fā)布的《國家學生體質(zhì)健康標準》為依據(jù)，從身體形態(tài)、機能、素質(zhì)三個維度，綜合性地評價學生的體質(zhì)健康狀況。主要測試指標如下：一是身體形態(tài)，即身體質(zhì)量指數(shù)BMI(體重kg/身高m2)；二是身體機能，即肺活量、800m跑；三是身體素質(zhì)，即50m跑、立定跳遠、坐位體前屈、1分鐘仰臥起坐。測試儀器，即Polar心率遙控儀監(jiān)測、肺活量儀器、立定跳遠墊、秒表、坐位體前屈儀器。

實驗無關(guān)變量的控制：在實驗前對學生進行各指標測試，通過方差齊性檢驗P>0.05，各組指標成正態(tài)分布，不影響后續(xù)檢驗。同時，了解三組學生的課外體育鍛煉情況，不對其他可能影響試驗結(jié)果的課余體育鍛煉作特殊安排；實驗前、后嚴格按照《國家學生體質(zhì)健康標準》要求，對受試者進行測試，測試人員均為任課教師本人。

(二)數(shù)理統(tǒng)計法

二、研究結(jié)果與分析

(一)實驗前三組各指標對比分析

實驗前，通過方差齊性檢驗和方差分析，各指標levene統(tǒng)計量的顯著性水平均>0.05，符合正態(tài)分布，滿足方差齊性假設(shè)，所有均值的顯著性水平均>0.05，說明在任何一個指標上，任意兩組之間在實驗之前均沒有顯著差異，不影響后續(xù)的實驗分析。

(二) H組實驗前、后各指標對比分析

從表1可以看出，各指標成績都有提高。其中，BMI下降1.09，變化比例為5.4%；肺活量平均提高366.95，變化比例為14.7%；800m平均提高32s，變化比例為11.7%；50m平均提高0.38s，變化比例為4.0%；立定跳遠平均提高6.95cm，變化比例為4.3%；1分鐘仰臥起坐平均提高2.10次，變化比例為7.0%；坐位體前屈平均提高2.11cm，變化比例為15.0%。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明，除了1分鐘仰臥起坐沒有達到統(tǒng)計學顯著性差異(P>0.05)，其他各指標都出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，并且肺活量和800m出現(xiàn)非常顯著性差異(P<0.01)。

表1 H組實驗前、后各指標對比分析

(三) M組實驗前、后各指標對比分析

從表2可以看出，各指標成績都有提高，其中，BMI下降0.61，變化比例為3.0%；肺活量平均提高217.4，變化比例為8.8%；800m平均提高14.85s，變化比例為5.5%；50m平均提高0.19s；立定跳遠平均提高4.83cm，變化比例為3.0%；1分鐘仰臥起坐平均提高1.10次，變化比例為3.69%；坐位體前屈平均提高2.04cm，變化比例為14.4%。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明，除肺活量、800m和坐位體前屈都出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)外，其他各項指標成績雖然有提高，但沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學的顯著性差異(P>0.05)。

表2 M組實驗前、后各指標對比分析

(四)C組實驗前、后各指標對比分析

實驗表明，各指標成績都有小幅度提高，其中，BMI下降0.48，變化比例為2.3%；肺活量平均提高22.62，變化比例為0.9%；800m平均提高0.85s，變化比例為0.3%；50m平均提高0.04s，變化比例為0.4%；立定跳遠平均提高2.26cm，變化比例為1.68%；1分鐘仰臥起坐平均提高1.18cm，變化比例為4.04%；坐位體前屈平均提高0.55cm，變化比例為4.19%。數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明，各項指標成績雖然有小幅提高，但沒有出現(xiàn)統(tǒng)計學的顯著性差異(P>0.05)。

(五)實驗后三組各指標對比分析

實驗后三組均值差異性檢驗采用單因素方差分析，通過方差齊性檢驗。通過LSD事后多重檢驗結(jié)果可以看出：經(jīng)過10周的訓練干預(yù)，BMI、50m、立定跳遠在H組與M、C組中出現(xiàn)顯著性差異，說明H組的效果更明顯；肺活量、800m在三組兩兩間都出現(xiàn)顯著性差異，說明實驗組比對照組的效果明顯，且H組比M組更佳；坐位體前屈在H組與C組、M組與C組間出現(xiàn)顯著性差異，說明H組和M組都有顯著性效果，但兩組間沒有出現(xiàn)顯著性差異。而1分鐘仰臥起坐在三組兩兩間都沒有出現(xiàn)顯著性差異，說明干預(yù)效果不明顯。

(六)實驗前后三組各指標最后得分情況

根據(jù)《國家體質(zhì)健康測試標準》的評分標準，對實驗前后三組學生的各項指標進行評分(如圖1、2所示)。

經(jīng)過10周的訓練干預(yù)，三組的成績都有不同程度的提高，實驗組學生的成績明顯優(yōu)于對照組，且H組的提高程度最明顯，說明H組的干預(yù)效果優(yōu)于M組。

圖1 實驗前各組體質(zhì)健康指標得分情況

三、討論

(一) HIIT和MICT對女大學生身體形態(tài)的影響分析

經(jīng)過10周的運動處方干預(yù)，H組BMI下降1.09，變化比例為5.4%(P<0.05)，出現(xiàn)

圖2 實驗后各組體質(zhì)健康指標得分情況

顯著性差異；M組BMI下降0.61，變化比例為3.0%；C組BMI下降0.48，變化比例為2.3%。M組和C組均沒有達到顯著性差異，說明HIIT訓練干預(yù)對機體去脂有更明顯的效果。

據(jù)有關(guān)研究得知,從機體運動后消耗能量的效果分析，高強度間歇運動比低強度有氧運動效果更佳[10]，石海燕等研究也說明HIIT訓練將消耗更多的脂肪和卡路里，跟我們的實驗結(jié)果一致。[11]

值得注意的是，在實驗周期內(nèi)，學生的身高沒有變化，而BMI指標有顯著性差異，說明體重的變化直接影響著BMI指數(shù)的變化，說明體育課加入HIIT訓練可以改善女大學生的身體形態(tài)，提升體質(zhì)健康水平。

(二)HIIT和MICT對女大學生身體機能的影響分析

心肺功能指人體心臟泵血及肺部吸入氧氣的能力，心肺功能直接影響全身器官及肌肉的活動能力，也反映肺部和心臟的發(fā)育水平和呼吸系統(tǒng)功能，是評價體質(zhì)健康的重要指標之一。[12]肺活量指最大通氣量，是一次性吸入和呼出所有氣體的總量。[13]800m跑是有氧和無氧同時存在的一項典型運動項目，學生在運動中能保持較高的運動強度和運動負荷，滿足機體有氧與無氧運動功能交替，更加有利于促進心肺耐力和提高最大吸氧量，改善機體心肺水平。

經(jīng)過10周的運動處方干預(yù)，H組和M組的肺活量成績都出現(xiàn)顯著提高，其中，H組平均提高366.95，變化比例為14.7%(P<0.01)；M組平均提高217.4，變化比例為8.8%(P<0.05)。H組和M組的800m成績都顯著高于實驗前，其中，H組平均提高32s，變化比例為11.7%(P<0.01)；M組平均提高14.85s，變化比例為5.5%(P<0.05)。說明HIIT和MICT兩種訓練干預(yù)都能提高女大學生心肺功能，且HIIT改善效果更佳。而C組對改善女大學生心肺功能的效果不明顯。

我們的研究結(jié)果與相關(guān)研究一致[14]，都證實了HIIT對提高學生肺活量、800m的效果優(yōu)于MICT。

(三)HIIT和MICT對女大學生身體素質(zhì)的影響分析

1.對50m和立定跳遠的影響分析

50m和立定跳遠是體現(xiàn)下肢爆發(fā)力和速度能力的重要指標，也是通過機體調(diào)動關(guān)節(jié)肌肉在無氧狀態(tài)下進行的運動，具有時間短、強度大、速度快的特點。

本研究對H組設(shè)計的運動干預(yù)，要求學生在短時間內(nèi)進行全力、快速的蹬地和沖刺跑，對臀大肌、股四頭肌和三頭肌等下肢關(guān)節(jié)、肌肉反復進行快速有效刺激，增強腿部力量和爆發(fā)力，從而提高50m和立定跳遠的成績。

在本研究中，經(jīng)過10周的訓練干預(yù)，H組50m成績平均提高0.38s，變化比例為4.0%(P<0.05)，出現(xiàn)顯著性差異，立定跳遠成績平均提高6.95cm，變化比例為4.3%(P<0.05)；M組50m成績平均提高0.19s，變化比例為1.9%(P>0.05)；C組50m成績平均提高0.04s，變化比例為0.4%(P>0.05)。M組和C組都沒有達到顯著性差異，說明HIIT訓練干預(yù)對女大學生下肢力量和爆發(fā)力的改善作用起到明顯效果。

李康的實驗研究表明，經(jīng)過8周的干預(yù)，HIIT組50m有顯著性提高，而立定跳遠沒有出現(xiàn)顯著性差異；[15]孔祥龍的研究對女生的立定跳遠有顯著性提高，而50m沒有出現(xiàn)顯著性差異[16]，跟我們的實驗結(jié)果出現(xiàn)一些差別，分析其原因主要是本研究增加沖刺跑訓練內(nèi)容，專項發(fā)展學生的爆發(fā)力。

2.對1分鐘仰臥起坐的影響分析

仰臥起坐是評價腰腹部肌肉力量的重要指標，通過科學合理的體育鍛煉可以提高腰腹部肌肉力量，增強機體核心區(qū)力量，預(yù)防骨盆前傾。[17]

在本研究中，經(jīng)過10周的訓練干預(yù)，三組成績都有提高，但成績變化不明顯，都沒有達到顯著性差異(P>0.05)。這主要是干預(yù)過程缺乏對腹部肌肉群的專項刺激，導致腰腹部肌肉力量沒有得到改善。

3.對坐位體前屈的影響分析

坐位體前屈是反映全身柔韌性的重要指標，通過測試反映全身肌肉、關(guān)節(jié)、韌帶的伸展性和彈性，以及身體柔韌素質(zhì)的發(fā)展水平。通過體育鍛煉能改善肌肉、韌帶、肌腱的伸展性，提高關(guān)節(jié)的靈活性。 HIIT訓練干預(yù)反復對機體肌肉、關(guān)節(jié)、韌帶、肌腱的刺激，提升全身各部位的伸展幅度，促進柔韌性素質(zhì)的發(fā)展水平。

在本研究中，經(jīng)過10周的訓練干預(yù)，H組和M組的成績都有明顯提高。其中，H組平均提高2.11cm，變化比例為15.0%(P<0.05)；M組平均提高2.04cm，變化比例為14.4%(P<0.05)。說明HIIT和MICT兩種訓練干預(yù)對女大學生的柔韌性有很好的改善效果，且HIIT的改善作用更大。

李昭泉在HIIT 對女大學生身體素質(zhì)影響的實驗研究中也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過8周的運動干預(yù)，坐位體前屈的成績得到提高，其中H組優(yōu)于M組[18]，與本研究一致。

四、結(jié)論與建議

(一)結(jié)論

在身體形態(tài)方面，經(jīng)過10 周的訓練干預(yù)，H組的BMI指數(shù)顯著降低，出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，而M組和C組降低不明顯，都沒有達到統(tǒng)計學的顯著性差異(P>0.05)，說明HIIT訓練干預(yù)對女大學生體重降低的變化更為明顯，對降低BMI指數(shù)有更顯著的效果。

在身體機能方面，經(jīng)過10 周的訓練干預(yù)，HIIT和MICT都可以顯著改善女大學生心肺功能，提高肺活量和800m成績，出現(xiàn)非常顯著性差異(P<0.01)，且H組的提高程度優(yōu)于M組。對照組C組成績提高不明顯，沒有出現(xiàn)顯著性差異(P>0.05)。

在身體素質(zhì)方面，經(jīng)過10 周的訓練干預(yù)，H組的50m、立定跳遠成績顯著提高，出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，M組和C組的成績提高不明顯，沒有達到統(tǒng)計學的顯著性差異(P>0.05)，說明HIIT訓練干預(yù)對提高女大學生50m和立定跳遠成績有更顯著的效果；H組和M組的坐位體前屈成績顯著提高，都出現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，且H組的提升效果比M組更佳，對照組C組沒有出現(xiàn)顯著性差異(P>0.05)；三組仰臥起坐成績都有提高，但提高幅度不明顯，沒有達到統(tǒng)計學的顯著性差異(P>0.05)。

(二)建議

第一，高校應(yīng)廣泛推廣HIIT的安全與實用性，宣傳HIIT省時、高效的優(yōu)勢，體育教師要轉(zhuǎn)變體育授課理念，把HIIT引入大學體育課堂，融入高校體育，以便更加有效的提升大學生體質(zhì)健康水平。

第二，HIIT動作多種多樣，組合形式和鍛煉的內(nèi)容、方式也比較豐富，體育教師應(yīng)根據(jù)學生的身體素質(zhì)，靈活多變地制定訓練計劃，充分調(diào)動學生參與鍛煉的興趣。同時，在執(zhí)行訓練計劃時體育教師應(yīng)根據(jù)學生的實際情況，及時調(diào)整運動強度，保證訓練的合理、安全。

第三，HIIT強度較大，對心肺功能的要求較高，體育教師在組織HIIT時，應(yīng)重視熱身與放松活動，使學生的機體得到充分的適應(yīng)和緩沖，同時要嚴格控制運動強度與負荷，避免發(fā)生損傷與疲勞。

第四，體育教師應(yīng)注意因材施教，設(shè)計出不同層面、具有針對性的專項訓練內(nèi)容，有效增強學生的上肢力量與腰腹部核心力量等。

第五，體育教師應(yīng)鼓勵學生養(yǎng)成自主鍛煉習慣，根據(jù)自身特點選擇適合自己的HIIT內(nèi)容。對于身體素質(zhì)稍差一點的學生，體育教師應(yīng)控制鍛煉的負荷和時間，確保安全、高效。對于時間緊張的大學生來說，省時高效的HIIT是不錯的選擇，相比較于其他方法，HIIT 提升體質(zhì)健康的效果相對較好。