兩種恢復(fù)方式對士兵沖刺間歇訓(xùn)練效果的影響

彭 朋，何瑞波，馬 剛，秦永生，薄 海，王大寧

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練是提高人體運(yùn)動能力和運(yùn)動成績的重要手段，并在競技體育和軍事體育中得到廣泛應(yīng)用。沖刺間歇訓(xùn)練(sprint interval training，SIT)是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的一種模式，可同時發(fā)展有氧和無氧運(yùn)動能力，其特點(diǎn)是以接近或超過最大有氧能力的強(qiáng)度運(yùn)動與一定間歇交替進(jìn)行。多項(xiàng)研究均顯示，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)可提高恢復(fù)效率和訓(xùn)練效果。積極性恢復(fù)時繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動，消極性恢復(fù)時則保持安靜狀態(tài)并持續(xù)到下一次運(yùn)動為止。反復(fù)Wingate試驗(yàn)是SIT及評價積極性恢復(fù)和消極性恢復(fù)效果的理想運(yùn)動模型，有學(xué)者研究認(rèn)為，受試者反復(fù)Wingate試驗(yàn)(間歇4 min)時，積極性恢復(fù)時的總做功量和平均功率輸出均明顯高于消極性恢復(fù)。 但也有研究發(fā)現(xiàn)，在兩次Wingate試驗(yàn)(間歇15 s)時，消極性恢復(fù)的效果卻優(yōu)于積極性恢復(fù)。本研究以武警士兵為受試對象，觀察反復(fù)SIT時不同恢復(fù)方式對運(yùn)動能力和訓(xùn)練效果的影響，為科學(xué)合理的制定訓(xùn)練計(jì)劃提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 對象 隨機(jī)選取某部 18名男性武警士兵，年齡(20.1±1.9)歲，身高(1.75±0.04)m，體重(66.8±7.0)kg。所有受試者身體健康，無心肺疾病和代謝性疾病，3個月內(nèi)未發(fā)生急慢性感染及嚴(yán)重訓(xùn)練損傷。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)總體設(shè)計(jì) 受試者分3次進(jìn)入運(yùn)動生理試驗(yàn)室，每次間隔至少48 h。第1次為熟悉試驗(yàn)流程與無氧功率自行車的使用并進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)；第2次和第3次，受試者分別完成6組SIT(30 s Wingate全力蹬車試驗(yàn))，間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)或消極性恢復(fù)。

1.2.2 Wingate試驗(yàn) 使用無氧功率自行車(Powermax VII，日本)完成6次Wingate試驗(yàn)，時間為30 s，間歇時間4 min。受試者佩戴遙測心率表(Polar FT4，芬蘭)，先進(jìn)行5～10 min慢跑和拉伸練習(xí)，隨后在功率車上蹬車(75 W)2～4 min，使心率達(dá)到150～160 次/min，其中2～3次為全力蹬騎(每次持續(xù)4～8 s)。準(zhǔn)備活動后安靜坐位休息5 min，開始正式試驗(yàn)。受試者盡全力蹬車，同時阻力增加，在2～4 s達(dá)到規(guī)定負(fù)荷(阻力負(fù)荷0.075 kg/kg體重)，同時開啟計(jì)算機(jī)及其配套光電管探頭等設(shè)備記錄每秒輪轉(zhuǎn)圈數(shù)，30 s結(jié)束。間歇期進(jìn)行消極性恢復(fù)時，受試者安靜坐在功率車上休息4 min；進(jìn)行積極性恢復(fù)時，受試者繼續(xù)蹬車，蹬車阻力為1.1 W/kg體重。共完成6組測試。

1.3 檢測指標(biāo) 每次Wingate試驗(yàn)時(不包括間歇期)記錄以下指標(biāo)：(1)峰值功率(peak power，PP)，即第一個5 s的功率輸出；(2)平均功率(mean power，MP)，即30 s全力蹬車的平均功率輸出；(3)疲勞指數(shù)(fatigue index，F(xiàn)I)，即FI(%)=(PP-最低功率)/PP×100%；(4)總做功(total work，TW)，即30 s全力蹬車的總功；(5)心率(heart rate，HR)，即30 s全力蹬車的心率平均值(由遙測心率表自動讀數(shù))。

2 結(jié) 果

2.1 兩種恢復(fù)方式相關(guān)指標(biāo)的變化 與第1次Wingate試驗(yàn)比較，積極性恢復(fù)和消極性恢復(fù)時PP、MP、TW逐漸下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)；與消極性恢復(fù)比較，積極性恢復(fù)時PP在第2次Wingate試驗(yàn)時明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。與消極性恢復(fù)比較，積極性恢復(fù)時TW 無明顯變化，但第4～6次Wingate 試驗(yàn)時MP、HR明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05，表1)。

2.2 兩種恢復(fù)方式時FI的變化 與第1次Wingate試驗(yàn)比較，積極性恢復(fù)和消極性恢復(fù)時FI均無顯著變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；與消極性恢復(fù)比較，積極性恢復(fù)時FI的變化也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05，圖1)。

3 討 論

軍人在執(zhí)行任務(wù)及運(yùn)動員在進(jìn)行對抗性比賽(足球、籃球等)時常有加速、全力沖刺等動作，其強(qiáng)度往往超出最大攝氧量(超大強(qiáng)度)，并持續(xù)數(shù)秒。SIT是提高機(jī)體無氧運(yùn)動能力或混合供能效率常用訓(xùn)練方法。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，SIT間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)可提高恢復(fù)效率和訓(xùn)練效果。積極性恢復(fù)時繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動，強(qiáng)度一般為最大有氧功率的20%～60%或最大攝氧量的30%～63%。消極性恢復(fù)時則保持安靜狀態(tài)并持續(xù)到下一次運(yùn)動開始。本研究通過反復(fù)Wingate試驗(yàn)探討不同恢復(fù)方式對武警士兵運(yùn)動能力和訓(xùn)練效果的影響。選取受試對象為訓(xùn)練水平較高的武警士兵，與以往研究受試對象為久坐人群或有規(guī)律運(yùn)動習(xí)慣的健康志愿者不同。本研究結(jié)果顯示，不同恢復(fù)方式的效果在SIT的不同階段存在差異，即積極性恢復(fù)削弱了第2次Wingate試驗(yàn)時的運(yùn)動能力，可改善最后3次的訓(xùn)練效果。提示我們，軍事訓(xùn)練時應(yīng)把握SIT方案的本質(zhì)特征(運(yùn)動強(qiáng)度、持續(xù)時間、間歇時間和完成次數(shù)等)并相應(yīng)采取不同的恢復(fù)方式以最大限度提高訓(xùn)練效果。

積極性恢復(fù)能夠維持運(yùn)動肌的血流量并促進(jìn)運(yùn)動中積累的乳酸等代謝廢物快速消除，起到延緩疲勞、提高運(yùn)動能力的效果。此外，積極性恢復(fù)時由于強(qiáng)度較低，且以有氧代謝為主，可使三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)產(chǎn)生增多供運(yùn)動利用。SIT時以無氧供能為主，代謝產(chǎn)物堆積、無氧代謝產(chǎn)生的ATP迅速消耗，因此，間歇期維持運(yùn)動肌的血流量及ATP的快速再合成具有重要意義。間歇期磷酸肌酸(phosphocreatine，PCr)和ATP再合成減少及運(yùn)動時產(chǎn)生的酸性代謝產(chǎn)物(乳酸、無機(jī)磷酸鹽等)不能及時清除是導(dǎo)致SIT時運(yùn)動能力下降的主要原因。一次全力沖刺過程中PCr將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)合成ATP供肌肉收縮，最終分解成肌酸和無機(jī)磷酸，運(yùn)動后的8 min內(nèi)骨骼肌中的肌酸在肌酸激酶的催化下重新磷酸化為PCr，而驅(qū)動肌酸磷酸化的能量主要來源于有氧代謝途徑。乳酸、無機(jī)磷酸等代謝廢物可干擾糖酵解效率并降低肌肉輸出功率，運(yùn)動肌可有效清除上述代謝副產(chǎn)品。骨骼?、裥秃廷蛐图±w維中PCr水平在運(yùn)動后5 min可基本恢復(fù)，15 min后Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維中的ATP再合成可分別達(dá)到安靜水平的95%和76%。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，消極性恢復(fù)在SIT的早期(第2次Wingate試驗(yàn))對于運(yùn)動能力的作用優(yōu)于積極性恢復(fù)，但第2次Wingate時的MP卻無明顯改變，與文獻(xiàn)[8]的結(jié)果基本吻合。在Fujita等的試驗(yàn)中，受試者2次40 s力竭運(yùn)動時的間歇時間分別為30 s和4 min，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，消極性恢復(fù)時的PP均高于積極性恢復(fù)。因此，兩次Wingate試驗(yàn)(SIT)時進(jìn)行消極性恢復(fù)可顯著提高PP，而與間歇時間無關(guān)。但在隨后的Wingate試驗(yàn)中，兩種恢復(fù)方式的作用效果發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，即第4～6次SIT中積極性恢復(fù)時的MP高于消極性恢復(fù)，提示積極性恢復(fù)在SIT后期優(yōu)勢明顯，其原因與有氧代謝供能比例逐漸增加有關(guān)。隨著疲勞增加，PP和MP將成比例的下降，因此既然積極性恢復(fù)上調(diào)了MP，其理應(yīng)改善疲勞程度(FI)。但本研究卻未證實(shí)這一假設(shè)(即FI無顯著性改變)，可能與樣本量較少及受試者的個體差異有關(guān)。

不同恢復(fù)方式對武警士兵SIT時運(yùn)動能力和訓(xùn)練效果影響的差異可用恢復(fù)期PCr再合成理論來解釋。1次Wingate試驗(yàn)后積極性恢復(fù)時骨骼肌消耗通過有氧代謝產(chǎn)生的ATP以維持低強(qiáng)度運(yùn)動，因此可供PCr再合成的ATP相應(yīng)減少并造成隨后的運(yùn)動能力降低；而消極性恢復(fù)則可促使骨骼肌快速再氧合。不管何種恢復(fù)方式，PP和MP均隨著運(yùn)動次數(shù)增加而逐漸下降，說明4 min間歇期不足以使機(jī)體完全恢復(fù)，而隨后的SIT中有氧代謝供能比例逐漸增加。積極性恢復(fù)在SIT后期效果顯著，其原因與運(yùn)動開始時血流量增多及氧攝取速率加快有關(guān)，HR在第4～6次Wingate試驗(yàn)時高于消極性恢復(fù)也支持這一觀點(diǎn)(心臟通過增加HR而使血流加快及心輸出量增多)。

雖然本研究證實(shí)了不同恢復(fù)方式在SIT中的差異，但將其應(yīng)用于軍事訓(xùn)練實(shí)踐還需進(jìn)一步驗(yàn)證。首先，不同研究者的結(jié)論仍存在差異，不同恢復(fù)方式的效果尚無定論，可能與受試者的訓(xùn)練水平、訓(xùn)練方案及個體差異有關(guān)。其次，試驗(yàn)室模擬訓(xùn)練與運(yùn)動場真實(shí)訓(xùn)練之間存在一定差異。本課題組下一步的研究方向應(yīng)為，武警士兵佩戴便攜式儀器(心率表、氣體代謝分析儀等)在訓(xùn)練場利用沖刺跑等方式完成相應(yīng)的SIT方案，以探討不同恢復(fù)方式的確切效果。

總之，本研究證實(shí)，1次Wingate試驗(yàn)后間歇期(4 min)進(jìn)行消極性恢復(fù)，可明顯改善第2次運(yùn)動時的PP，而積極性恢復(fù)則可提高第4～6次運(yùn)動時的MP，TW和FI在兩種恢復(fù)方式間并無明顯差異。因此，武警士兵在SIT時應(yīng)根據(jù)訓(xùn)練方案而選擇合理的恢復(fù)方式提高訓(xùn)練效果。