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HIIT和MICT对女大学生体质健康影响的比较研究

2022-04-22沈泉平

教育评论 2022年3期
关键词:显著性体质比例

●沈泉平

当前,普通高校大学生体质健康水平现状不容乐观。2014年全国学生体质健康调查结果表明,大学生身体机能的总体情况没有好转或仍存在下降趋势。[1]截至2020年,全国约30%的大学生体测不及格,只有7%的大学生体质健康达标率能达到良好和优秀水平,且有不少在校大学生尚未养成积极主动参加体育锻炼的行为习惯。[2]这说明高校体育教育改革工作还需进一步强化。

青少年体质的下降引起党和国家以及社会各界的高度重视。2017年4月,中共中央、国务院印发《中长期青年发展规划(2016-2025年)》,提出在体育教育方面执行《国家体育锻炼标准》和《国家学生体质健康标准》,提升体育课质量。[3]

2018年9月10日,习近平总书记出席全国教育大会时做出重要指示:必须树立“健康第一”的教育理念,开齐开足体育课,帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志。[4]2020年4月21日习近平总书记在考察调研时说道:文明其精神,野蛮其体魄,“野蛮其体魄”说的就是强身健体。[5]2021年10月25日,国家体育总局印发《“十四五”体育发展规划》,提出“十四五”时期体育发展主要目标是让“健康第一”的理念深入人心,体育活动更加广泛深入,体育促进青少年身心健康取得新进展。[6]青少年强则国强,高校大学生正值青春年华,心怀远大抱负,实现理想的前提就是要有一副好身子,改善当前大学生体质健康状况刻不容缓。高校体育课程教学是改善大学生体质的重要途径。探索新的体育课程教学内容,引进新的教学手段,是学校体育课程实践教学改革发展的方向。

高强度间歇训练(以下简称HIIT)是一种以短时间、高强度、低间歇的训练方法,每组的运动时间≤30s,运动强度为85%左右的最大摄氧量,且中间休息时间10s~20s的一种锻炼方式。[7]持续性有氧训练(以下简称MICT)是负荷强度较低、时间较长、无间断连续进行的训练方式,运动强度为65%左右的最大摄氧量,持续运动时间在30min以上的一种锻炼方式。与MICT相比,HIIT的最大优势是训练时间短、容易坚持,并且对场地的要求不高,而收到的训练效果与MICT相当或更佳。[8]HIIT的短时间多效益优势,对于学业压力大,没时间参与课外体育锻炼的大学生来说是一种最合适的选择。

因此,本研究试图通过HIIT与MICT对女大学生体质健康影响的实验对比,探索将当下健身领域流行的HIIT引入普通高校体育课堂,使体育教育者和大学生充分认识到HIIT 的健康促进价值,为大学生体质健康干预提供新的视野和方法。

一、研究对象与方法

以 HIIT与MICT对大学生体质健康影响的对比为研究对象,研究方法如下。

(一)实验法

实验对象与分组:实验采用单盲法,以本校2020级人文系120名女生为实验对象,通过方差齐性检验P>0.05,均衡地分为实验组HIIT组(H)、MICT组(M)和对照组(C)。受试者的身体情况属于正常健康体质,排除一切不适合且禁忌参与体育运动的情况,以及在新生入学后的体检中进行心电图检查和家族病史询问,排除心血管障碍等潜在危险因素。

实验内容设计与运动负荷的监控:笔者查阅整理相关文献资料,借鉴李昭泉[9]在《HIIT对女大学生身体素质影响的实验研究》一文中对干预时间、周期、频率、动作的相关阐述与论证,同时结合本校学生、场地等实际因素制定本研究实验干预方案。实验组进行10周每周2次的干预,一次在体育课中进行,一次在课外进行,实验内容采用递增式设计,对照组按常规体育课进行,不进行训练干预。实验干预方案如下。

H组设计6个组合动作和20s冲刺跑,组合动作分别是原地小步跑、经典开合跳、后踢腿跳、经典高抬腿、深蹲跳、囚徒箭步跳、每个动作连续完成20s,每个动作之间休息10s,每组之间休息1min,20s冲刺跑,每组休息40s。第1~4周组合动作和20s冲刺跑各3组,每次总运动时间15min;第5~8周,组合动作和20s冲刺跑各4组,每次总运动时间20min;第9~10周,组合动作和20s冲刺跑各5组,每次总运动时间25min。设定该方案运动强度平均达到75~85%最大摄氧量,学生的平均运动心率达到150~170beats/min。

M组设计与H组相同的动作组合和持续跑,没有组间休息时间,1~4周连续完成8分钟的组合动作和20分钟的持续跑,每次总运动时间28min;第5~8周连续完成10分钟的组合动作和25分钟的持续跑,每次总运动时间35min;第9~10周连续完成12分钟的组合动作和30分钟的持续跑,每次总运动时间42min。设定该方案运动强度平均达到65~75%最大摄氧量,学生的平均运动心率达到135~150beats/min。

实验指标与实验仪器:本研究的“体质健康”指狭义的“健康”,是以教育部、国家体育总局最新发布的《国家学生体质健康标准》为依据,从身体形态、机能、素质三个维度,综合性地评价学生的体质健康状况。主要测试指标如下:一是身体形态,即身体质量指数BMI(体重kg/身高m2);二是身体机能,即肺活量、800m跑;三是身体素质,即50m跑、立定跳远、坐位体前屈、1分钟仰卧起坐。测试仪器,即Polar心率遥控仪监测、肺活量仪器、立定跳远垫、秒表、坐位体前屈仪器。

实验无关变量的控制:在实验前对学生进行各指标测试,通过方差齐性检验P>0.05,各组指标成正态分布,不影响后续检验。同时,了解三组学生的课外体育锻炼情况,不对其他可能影响试验结果的课余体育锻炼作特殊安排;实验前、后严格按照《国家学生体质健康标准》要求,对受试者进行测试,测试人员均为任课教师本人。

(二)数理统计法

二、研究结果与分析

(一)实验前三组各指标对比分析

实验前,通过方差齐性检验和方差分析,各指标levene统计量的显著性水平均>0.05,符合正态分布,满足方差齐性假设,所有均值的显著性水平均>0.05,说明在任何一个指标上,任意两组之间在实验之前均没有显著差异,不影响后续的实验分析。

(二) H组实验前、后各指标对比分析

从表1可以看出,各指标成绩都有提高。其中,BMI下降1.09,变化比例为5.4%;肺活量平均提高366.95,变化比例为14.7%;800m平均提高32s,变化比例为11.7%;50m平均提高0.38s,变化比例为4.0%;立定跳远平均提高6.95cm,变化比例为4.3%;1分钟仰卧起坐平均提高2.10次,变化比例为7.0%;坐位体前屈平均提高2.11cm,变化比例为15.0%。

数据统计结果表明,除了1分钟仰卧起坐没有达到统计学显著性差异(P>0.05),其他各指标都出现显著性差异(P<0.05),并且肺活量和800m出现非常显著性差异(P<0.01)。

表1 H组实验前、后各指标对比分析

(三) M组实验前、后各指标对比分析

从表2可以看出,各指标成绩都有提高,其中,BMI下降0.61,变化比例为3.0%;肺活量平均提高217.4,变化比例为8.8%;800m平均提高14.85s,变化比例为5.5%;50m平均提高0.19s;立定跳远平均提高4.83cm,变化比例为3.0%;1分钟仰卧起坐平均提高1.10次,变化比例为3.69%;坐位体前屈平均提高2.04cm,变化比例为14.4%。

数据统计结果表明,除肺活量、800m和坐位体前屈都出现显著性差异(P<0.05)外,其他各项指标成绩虽然有提高,但没有出现统计学的显著性差异(P>0.05)。

表2 M组实验前、后各指标对比分析

(四)C组实验前、后各指标对比分析

实验表明,各指标成绩都有小幅度提高,其中,BMI下降0.48,变化比例为2.3%;肺活量平均提高22.62,变化比例为0.9%;800m平均提高0.85s,变化比例为0.3%;50m平均提高0.04s,变化比例为0.4%;立定跳远平均提高2.26cm,变化比例为1.68%;1分钟仰卧起坐平均提高1.18cm,变化比例为4.04%;坐位体前屈平均提高0.55cm,变化比例为4.19%。数据统计结果表明,各项指标成绩虽然有小幅提高,但没有出现统计学的显著性差异(P>0.05)。

(五)实验后三组各指标对比分析

实验后三组均值差异性检验采用单因素方差分析,通过方差齐性检验。通过LSD事后多重检验结果可以看出:经过10周的训练干预,BMI、50m、立定跳远在H组与M、C组中出现显著性差异,说明H组的效果更明显;肺活量、800m在三组两两间都出现显著性差异,说明实验组比对照组的效果明显,且H组比M组更佳;坐位体前屈在H组与C组、M组与C组间出现显著性差异,说明H组和M组都有显著性效果,但两组间没有出现显著性差异。而1分钟仰卧起坐在三组两两间都没有出现显著性差异,说明干预效果不明显。

(六)实验前后三组各指标最后得分情况

根据《国家体质健康测试标准》的评分标准,对实验前后三组学生的各项指标进行评分(如图1、2所示)。

经过10周的训练干预,三组的成绩都有不同程度的提高,实验组学生的成绩明显优于对照组,且H组的提高程度最明显,说明H组的干预效果优于M组。

图1 实验前各组体质健康指标得分情况

三、讨论

(一) HIIT和MICT对女大学生身体形态的影响分析

经过10周的运动处方干预,H组BMI下降1.09,变化比例为5.4%(P<0.05),出现

图2 实验后各组体质健康指标得分情况

显著性差异;M组BMI下降0.61,变化比例为3.0%;C组BMI下降0.48,变化比例为2.3%。M组和C组均没有达到显著性差异,说明HIIT训练干预对机体去脂有更明显的效果。

据有关研究得知,从机体运动后消耗能量的效果分析,高强度间歇运动比低强度有氧运动效果更佳[10],石海燕等研究也说明HIIT训练将消耗更多的脂肪和卡路里,跟我们的实验结果一致。[11]

值得注意的是,在实验周期内,学生的身高没有变化,而BMI指标有显著性差异,说明体重的变化直接影响着BMI指数的变化,说明体育课加入HIIT训练可以改善女大学生的身体形态,提升体质健康水平。

(二)HIIT和MICT对女大学生身体机能的影响分析

心肺功能指人体心脏泵血及肺部吸入氧气的能力,心肺功能直接影响全身器官及肌肉的活动能力,也反映肺部和心脏的发育水平和呼吸系统功能,是评价体质健康的重要指标之一。[12]肺活量指最大通气量,是一次性吸入和呼出所有气体的总量。[13]800m跑是有氧和无氧同时存在的一项典型运动项目,学生在运动中能保持较高的运动强度和运动负荷,满足机体有氧与无氧运动功能交替,更加有利于促进心肺耐力和提高最大吸氧量,改善机体心肺水平。

经过10周的运动处方干预,H组和M组的肺活量成绩都出现显著提高,其中,H组平均提高366.95,变化比例为14.7%(P<0.01);M组平均提高217.4,变化比例为8.8%(P<0.05)。H组和M组的800m成绩都显著高于实验前,其中,H组平均提高32s,变化比例为11.7%(P<0.01);M组平均提高14.85s,变化比例为5.5%(P<0.05)。说明HIIT和MICT两种训练干预都能提高女大学生心肺功能,且HIIT改善效果更佳。而C组对改善女大学生心肺功能的效果不明显。

我们的研究结果与相关研究一致[14],都证实了HIIT对提高学生肺活量、800m的效果优于MICT。

(三)HIIT和MICT对女大学生身体素质的影响分析

1.对50m和立定跳远的影响分析

50m和立定跳远是体现下肢爆发力和速度能力的重要指标,也是通过机体调动关节肌肉在无氧状态下进行的运动,具有时间短、强度大、速度快的特点。

本研究对H组设计的运动干预,要求学生在短时间内进行全力、快速的蹬地和冲刺跑,对臀大肌、股四头肌和三头肌等下肢关节、肌肉反复进行快速有效刺激,增强腿部力量和爆发力,从而提高50m和立定跳远的成绩。

在本研究中,经过10周的训练干预,H组50m成绩平均提高0.38s,变化比例为4.0%(P<0.05),出现显著性差异,立定跳远成绩平均提高6.95cm,变化比例为4.3%(P<0.05);M组50m成绩平均提高0.19s,变化比例为1.9%(P>0.05);C组50m成绩平均提高0.04s,变化比例为0.4%(P>0.05)。M组和C组都没有达到显著性差异,说明HIIT训练干预对女大学生下肢力量和爆发力的改善作用起到明显效果。

李康的实验研究表明,经过8周的干预,HIIT组50m有显著性提高,而立定跳远没有出现显著性差异;[15]孔祥龙的研究对女生的立定跳远有显著性提高,而50m没有出现显著性差异[16],跟我们的实验结果出现一些差别,分析其原因主要是本研究增加冲刺跑训练内容,专项发展学生的爆发力。

2.对1分钟仰卧起坐的影响分析

仰卧起坐是评价腰腹部肌肉力量的重要指标,通过科学合理的体育锻炼可以提高腰腹部肌肉力量,增强机体核心区力量,预防骨盆前倾。[17]

在本研究中,经过10周的训练干预,三组成绩都有提高,但成绩变化不明显,都没有达到显著性差异(P>0.05)。这主要是干预过程缺乏对腹部肌肉群的专项刺激,导致腰腹部肌肉力量没有得到改善。

3.对坐位体前屈的影响分析

坐位体前屈是反映全身柔韧性的重要指标,通过测试反映全身肌肉、关节、韧带的伸展性和弹性,以及身体柔韧素质的发展水平。通过体育锻炼能改善肌肉、韧带、肌腱的伸展性,提高关节的灵活性。 HIIT训练干预反复对机体肌肉、关节、韧带、肌腱的刺激,提升全身各部位的伸展幅度,促进柔韧性素质的发展水平。

在本研究中,经过10周的训练干预,H组和M组的成绩都有明显提高。其中,H组平均提高2.11cm,变化比例为15.0%(P<0.05);M组平均提高2.04cm,变化比例为14.4%(P<0.05)。说明HIIT和MICT两种训练干预对女大学生的柔韧性有很好的改善效果,且HIIT的改善作用更大。

李昭泉在HIIT 对女大学生身体素质影响的实验研究中也发现,经过8周的运动干预,坐位体前屈的成绩得到提高,其中H组优于M组[18],与本研究一致。

四、结论与建议

(一)结论

在身体形态方面,经过10 周的训练干预,H组的BMI指数显著降低,出现显著性差异(P<0.05),而M组和C组降低不明显,都没有达到统计学的显著性差异(P>0.05),说明HIIT训练干预对女大学生体重降低的变化更为明显,对降低BMI指数有更显著的效果。

在身体机能方面,经过10 周的训练干预,HIIT和MICT都可以显著改善女大学生心肺功能,提高肺活量和800m成绩,出现非常显著性差异(P<0.01),且H组的提高程度优于M组。对照组C组成绩提高不明显,没有出现显著性差异(P>0.05)。

在身体素质方面,经过10 周的训练干预,H组的50m、立定跳远成绩显著提高,出现显著性差异(P<0.05),M组和C组的成绩提高不明显,没有达到统计学的显著性差异(P>0.05),说明HIIT训练干预对提高女大学生50m和立定跳远成绩有更显著的效果;H组和M组的坐位体前屈成绩显著提高,都出现显著性差异(P<0.05),且H组的提升效果比M组更佳,对照组C组没有出现显著性差异(P>0.05);三组仰卧起坐成绩都有提高,但提高幅度不明显,没有达到统计学的显著性差异(P>0.05)。

(二)建议

第一,高校应广泛推广HIIT的安全与实用性,宣传HIIT省时、高效的优势,体育教师要转变体育授课理念,把HIIT引入大学体育课堂,融入高校体育,以便更加有效的提升大学生体质健康水平。

第二,HIIT动作多种多样,组合形式和锻炼的内容、方式也比较丰富,体育教师应根据学生的身体素质,灵活多变地制定训练计划,充分调动学生参与锻炼的兴趣。同时,在执行训练计划时体育教师应根据学生的实际情况,及时调整运动强度,保证训练的合理、安全。

第三,HIIT强度较大,对心肺功能的要求较高,体育教师在组织HIIT时,应重视热身与放松活动,使学生的机体得到充分的适应和缓冲,同时要严格控制运动强度与负荷,避免发生损伤与疲劳。

第四,体育教师应注意因材施教,设计出不同层面、具有针对性的专项训练内容,有效增强学生的上肢力量与腰腹部核心力量等。

第五,体育教师应鼓励学生养成自主锻炼习惯,根据自身特点选择适合自己的HIIT内容。对于身体素质稍差一点的学生,体育教师应控制锻炼的负荷和时间,确保安全、高效。对于时间紧张的大学生来说,省时高效的HIIT是不错的选择,相比较于其他方法,HIIT 提升体质健康的效果相对较好。

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