孙振嘉，刘雨佳，李梓涵，魏舒婷，刘 崟，杨行雷

（江苏师范大学 体育学院,江苏 徐州 221116）

大学生身体素质继续呈现下降趋势，视力不良检出率居高不下，各年龄段学生肥胖检出率持续上升［1］。近年来，随着计算机及网络的普及，人们的工作、学习、生活模式发生很大改变，大学生作为计算机的主要使用人群，久坐已成为其生活及学习的常态，因体力活动减少而导致身体素质下降的现象愈发严重［2］。学生的身体成分、运动能力急需得到改善。并且，相对于男大学生，女大学生的体力活动水平更低，体质健康标准达标率也更低。如何增进女大学生的体质健康问题变得尤为重要。

合理的运动锻炼能够增强体质、强身健体、保证身心的健康发展。目前常见的训练方法有高强度间歇训练（High intensity interval training，HIIT）和中等强度持续训练（Moderate intensity continues training，MICT）等。对于未受过系统训练的大学生而言，HIIT的训练强度较大，学生不能在短时间内适应该强度，并且在训练过程中容易出现运动损伤；MICT在运动强度方面能够匹配学生的现实情况，但运动时间太长，学生很难坚持训练［3］。丹麦学者Gunnarsson和Bangsbo提出了一种新型的HIIT训练——10-20-30训练，10-20-30训练由10s高强度负荷，20s中等强度负荷和30s低强度负荷组成，共1min。连续5min为一组，单日训练量可根据训练水平的不同进行2～5组10-20-30训练。与传统HIIT训练相比，10-20-30训练在训练方案中设置了中等强度的运动负荷，降低了训练方案中高强度负荷的比例，因而整体训练强度低于传统HIIT训练；而与MICT训练相比，10-20-30训练方案中增加了高强度与低强度的运动负荷，通过间歇训练使整个训练过程中都保持较高的心率水平。并且，10-20-30训练通过不断变换运动强度，避免了MICT训练中单一强度的单调模式，更容易激发训练人群的运动积极性。

目前，关于10-20-30训练效果的研究较少。现有研究表明，10-20-30训练对体成分有良好的干预效果，能够降低人体脂肪量，增加瘦体重，而总体重不会发生明显变化［4-6］。在运动能力方面，该训练能有效提高有氧运动能力［4-6］。但其研究大部分是针对有训练基础的人群、运动员和慢性病人群进行的，关于10-20-30训练对正常体重、无训练基础、健康女大学生影响的研究尚未见报道。关于对比分析10-20-30训练和MICT训练效果的研究同样未见报道。

因此，本研究针对19～23岁女大学生进行10-20-30训练，通过与MICT训练相比较，研究10-20-30训练在提升女大学生运动能力方面的作用。以期为女大学生制定改善体成分、提升运动能力的运动处方提供科学依据。

1 实验对象与方法

1.1 实验对象

本研究采用19～23岁女大学生作为研究对象。于2021年3月14日通过社交媒体发布招募书，得到受试者254名。招募后，受试者需填写国际体力活动问卷长卷（International Physical Activity Questionnaire Long Form，IPAQ-L），该问卷被证明有较高的信度和效度［7］。筛选出中等体力活动水平（600≤X≤3 000MET-munites/week）和BMI在正常范围内（18.5～23.9）的受试者作为实验对象（50人）。运动干预前对所有受试者进行体成分、运动能力等测试，根据测试结果将受试者随机分为10-20-30组（20人）、MICT组（20人）和对照组（10人）。8周干预期内，流失4人（10-20-30组1人，MICT组2人，对照组1人），最终10-20-30组19人，MICT组18人，对照组9人。本研究经江苏师范大学伦理委员会审查和批准（批准号：JSNU2021-03-027）。参与测试和训练之前，对每名受试者进行相关仪器、测试方法的培训，使之充分了解测试流程和训练方法，以及训练过程中突发状况的处理，并签署运动训练知情同意书。确认受试者完全了解测试流程，并在其身体情况基本稳定后，再进行测试和训练。要求受试者保持原有的饮食习惯，并在本实验及体育课以外不进行其他剧烈体力活动。

1.2 研究方法

1.2.1 测试内容

1）体成分

测试前，确保受试者两小时内未进食。使用身高体重秤测量身高。使用身体成分测试仪（Inbody 270，奥正体育）测量体重、体脂率和去脂体重。BMI=体重（kg）/［身高（m）］2。

2）肺活量

使用电子肺活量测试仪（LK-T2016，领康）进行测量。测量两次，间隔时间为1min，记录两次测量数据，取其中更高的数值，为该受试者的肺活量。

3）100m、3 000m跑

在400m标准田径场进行测试。100m跑在标准百米跑道上进行测试；3 000m跑在全程为7.5圈的400m标准场地进行测试。

4）无氧运动能力

使用功率自行车（Monark 884E，上海益联）进行测试，测试前，受试者需进行充分热身，并调节好坐垫高度。采用半自动测试模式进行测量，负荷量设置为体重的7.5%。

5）有氧运动能力

最大摄氧量、PWC170（指运动中心率达到每分钟170次的稳定状态下，单位时间身体所做的功）和无氧阈测试在功率自行车（Ergoline 150，赫尔纳）上采用递增负荷方案测量。递增负荷方案为：初始负荷50W，持续2min，随后每分钟增加8W负荷。测试前，受试者进行适当热身，调节坐垫高度，佩戴好心率带后，确保受试者在功率自行车上以55～65r/min的转速蹬骑直到力竭。记录每一负荷区间的稳定心率，以运动负荷为横坐标，心率值为纵坐标，利用GraphPad Prism 8.0.1进行非线性拟合，拟合模型选择两条交叉线，拟合相交点。此交点对应的心率值即为心率无氧阈值。

6）自感劳累分级

自感劳累分级（Rating of Perceived Exertion，RPE）采用Borg［8］的6-20自感劳累分级量表进行测试。该问卷已被证明有较高的信度和效度。受试者通过主观感受评价自身的RPE，安静对应6，及其轻松对应7～8，很轻松对应9，轻松对应10～11，稍累对应12～14，吃力对应15，非常吃力对应16～18，及其吃力对应19，精疲力竭对应20。事先告知受试者RPE量表的评定方法，于第二周、第五周和第八周最后一次训练结束后向各训练组受试者展示RPE量表同时进行口头询问并记录。

1.2.2 运动训练

10-20-30组与MICT组均采用跑步的形式在400m标准田径场进行训练。所有受试者在训练前进行800m热身跑和动态拉伸，训练后进行静态拉伸。10-20-30组进行10-20-30训练，单次10-20-30训练由10s大于90%最大强度的高速跑、20s大于60%最大强度的中速跑和30s大于30%最大强度的低速跑组成，共计1min，5个连续的10-20-30训练为一组10-20-30训练，共5min，每两组组间休息时间为2min。10-20-30训练单日训练量根据训练阶段周次由2组逐渐递增至4组。MICT组进行中等强度持续跑训练。所有受试者在训练中均需佩戴可实时显示心率的运动手环（E1000，Cassia），用最大心率百分比（Maximum Heart Rate Percentage，HRmax%）控制训练强度。对照组保持原有生活作息，不进行任何训练。

所有训练组受试者均进行8周训练，每周3次，共24次，每位受试者至少完成20次训练（训练完成度为83.3%）。训练内容如表1所示。

表1 对照组、10-20-30组和MICT组运动干预内容

1.3 统计学分析

所有数值均用平均值±标准差表示，用SPSS 17.0软件进行数据统计分析，使用配对样本T检验进行同一组内训练前后数据对比，使用单因素方差分析进行不同组间训练前后数据对比。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 训练量

10-20-30组和MICT组周训练量如表2所示。10-20-30组的周训练量显著低于MICT组（p＜0.01）。与MICT组（17.59±0.82km）相比，10-20-30组平均训练量（10.34±0.00km）低约41%。

表2 10-20-30组和MICT组周训练量（±s）

表2 10-20-30组和MICT组周训练量（±s）

10-20-30组训练量（km）MICT组训练量（km）第一周7.85±0.00 14.40±0.82 7.85±0.00 14.73±0.84第二周 第三周10.05±0.00 16.98±0.78第四周10.05±0.00 17.24±0.91第五周10.05±0.00 17.39±0.73第六周 第七周 第八周12.30±0.00 19.79±0.87 12.30±0.00 20.04±0.81 12.30±0.00 20.16±0.77

2.2 心率

以200次/min为受试者最大心率，在单次训练中，10-20-30组和MICT组的平均HRmax%分别为85±1%和78±2%，所能达到的最高HRmax%分别为95±1%和85±2%。10-20-30组HRmax%大于90%以上的时间为11.6min，占单次训练总时间的52.4%；MICT组HRmax%处于70%～80%之间、80%～85%之间、大于90%以上的时间分别为13.2min、14.4min和0min，分别占单次训练总时间的43%、47%和0%（图1、图2）。

图1 单次训练中10-20-30组和MICT组平均心率百分比折线图

图2 单次训练中不同心率区间时间百分比

2.3 体成分、肺活量

运动训练后体成分和肺活量的结果如表3所示。8周训练后，对照组BMI、体重、体脂率、去脂体重及肺活量较训练前均无显著性差异（p＞0.05）。与干预前相比，10-20-30组训练后BMI和体重均无显著性差异（p＞0.05），体脂率显著降低（p＜0.05），去脂体重和肺活量均显著提高（p＜0.05）。MICT组BMI、体重和体脂率在训练后均显著降低（p＜0.01），去脂体重也显著降低（p＜0.05），而肺活量干预前后无显著性差异（p＞0.05）。

表3 运动训练前后体成分和肺活量数据（X±s）

2.4 100m、3 000m

100m和3 000m跑成绩如表4所示。对照组100m和3 000m成绩在干预前后无显著性差异（p＞0.05）。10-20-30组100m和3 000m成绩在干预后分别提升了6%和17%（p＜0.01）。MICT组100m和3 000m成绩在干预后分别提升了5%和18%（p＜0.01）。干预后，10-20-30组100m和3 000m成绩分别比对照组提高了7%（p＜0.05）和16%（p＜0.01），MICT组3 000m成绩比对照组提高了19%（p＜0.01）。

表4 对照组、10-20-30组及MICT组干预前后100m、3 000m成绩对比（X±s）

2.5 运动机能

对照组干预后最大无氧功率降低（p＜0.01），PWC170、VO2max、无氧阈干预前后无显著性差异（p＞0.05）。10-20-30组干预后最大无氧功率、PWC170、VO2max、无氧阈均得到提升（p＜0.05）。与干预前相比，MICT组训练后最大无氧功率无显著性差异（p＞0.05），PWC170、VO2max和心率无氧阈均显著提升（p＜0.05）。干预后，10-20-30组最大无氧功率与对照组相比得到显著提高（p＜0.01），结果如表5所示。

表5 对照组、10-20-30组及MICT组干预前后最大无氧功率、PWC170、VO2max和无氧阈数据对比（X±s）

2.6 RPE和参训次数

10-20-30组和MICT组RPE数据如图3所示。两组RPE自第二周至第五周至第八周均呈升高趋势，且在同一周中，10-20-30组RPE均高于MICT组（p＜0.05）。

图3 10-20-30组和MICT组不同周次RPE数据

8周训练结束后，10-20-30组受试者参训次数为21.92±1.32次，MICT组受试者参训次数为21.40±1.06次。两组受试者参训次数无显著性差异（p＞0.05）。

3 讨论

3.1 训练特征

10-20-30训练和MICT训练最大的不同在于运动强度，在本研究中不同训练方式的运动强度差异可通过HRmax%体现。虽然10-20-30训练中10s高速跑的干预期很短，但是高速跑造成的高心率仍会持续一段时间，导致10-20-30组的平均心率和HRmax%大于90%以上的时间均显著高于MICT组，整体训练强度也明显高于MICT组。大强度运动对肌肉和心肺功能的刺激更强，可通过增加线粒体容量、肌肉蛋白质合成以及细胞内合成代谢，使肌纤维肥大和峰值摄氧量提高，进而带来比中等强度持续训练更大的健康益处［9-10］。Iaia等人［11］的研究也表明，如果有较高的训练强度，即使减少训练量，依然能保持良好的训练表现。这也就解释了本研究中，为何10-20-30组的训练量比MICT组少了约41%，训练时间比MICT组少了约33%。而训练效果却与MICT组持平或优于MICT组。

3.2 身体成分

10-20-30在控制去脂体重和改善体成分的时间效率方面优于MICT训练。运动训练改善体成分受到运动形式、运动强度、运动时间和运动频率等因素影响［12］。MICT训练降低体重的功效已被人们广泛接受，而与其他训练形式相比，MICT训练可能花费更多的训练时间。大量研究证明，HIIT训练也可以降低脂肪量和体脂百分比［13-15］。张自云［16］的Meta分析结果表明，HIIT训练和MICT训练均能降低超重和肥胖，且在体重、BMI、脂肪量和体脂率四项指标的降低程度上并无显著差异。不同的是，HIIT训练比MICT训练节省训练时间。另外，Ouerghi等［17］认为HIIT训练对肥胖人群的减脂效果显著，对正常体重人群的体重和体脂百分比影响效果不明显。姜卫芬等人［18］的研究同样表明，HIIT训练可以改善肥胖人群的身体成分已经被证实，但能否改善正常体重人群的身体成分还存在争议，需进一步研究。本研究结果显示，10-20-30训练作为HIIT训练的一种，可以显著降低正常体重人群的体脂百分比，增加去脂体重，改善身体成分，对总体重干预效果不明显。Faelli等人［5］有相同的结论，10-20-30训练能使跑步爱好者的体脂率降低，去脂体重增加，总体重不会发生明显变化。Baasch等人［19］的研究也有类似的结果，10-20-30训练可降低男性2型糖尿病患者的体重和体脂率，体重和去脂体重无明显变化。在本研究中，MICT训练使BMI、体重、体脂率和去脂体重较干预前均显著减低，具有良好的减重效果，但去脂体重的降低不利于健康，并且MICT的训练时间明显比10-20-30训练长。在10-20-30组训练量比MICT组低41%的前提下，两种训练都能显著降低体脂率，但在控制去脂体重和训练时间方面，10-20-30训练比MICT训练更优。

3.3 运动能力

10-20-30训练在提升无氧能力方面优于MICT训练，而且在提高有氧能力方面的时间效率也高于MICT训练。近年来，越来越多的研究证明，HIIT训练不仅能够显著提高无氧能力，也能提高有氧能力［11，18，20］。Cavar等人的研究结果显示，运动4min，间歇2～3min的HIIT训练优先改善有氧能力，而运动10s，间歇10s的HIIT训练优先改善无氧能力。然而Iaia等人［11］的研究却表明，30s冲刺，3min间歇的HIIT训练可以提高短程运动成绩，但是10km成绩无显著性差异。由此可见，并非所有HIIT训练都可以提升有氧运动能力，而HIIT训练中的训练和间歇时间是HIIT训练能否同时提升有氧和无氧运动能力的决定性因素。曹甍等人［21］的Meta分析结果显示，HIIT训练对健康成人VO2max的提升效果要显著优于MICT训练。Burgomaster等人［22］认为，HIIT训练能够用更少的时间和更低的训练量达到和MICT训练相同的提升VO2max的效果。在本研究中通过PWC170、VO2max、无氧阈反映有氧运动能力，结果表明10-20-30训练和MICT训练均能显著提升有氧运动能力，两组的3 000m成绩均显著提高。最大无氧功率是反映无氧运动能力的指标，在本研究中10-20-30组最大无氧功率和100m成绩显著提高，表明10-20-30训练对无氧能力提升效果十分显著；MICT组最大无氧功率干预前后无显著性差异，100m成绩却也获得提高，引起这种结果的原因可能是受试者为无训练基础的女大学生，通过MICT训练提高了场地测试成绩，但在提升最大无氧功率方面效果并不显著。并且，10-20-30训练的训练时间和训练量明显低于MICT训练，两种训练都能显著提升有氧运动能力，与Burgomaster等［22］的研究结果相一致。Gunnarsson等人［4］、Faelli等人［5］、Gliemann等人［6］的研究同样表明，10-20-30训练能够显著提升长距离跑成绩和VO2max。究其原因，是因为心肌细胞的兴奋—收缩耦联能够影响心肌细胞的收缩力，高强度训练会通过提高兴奋—收缩耦联过程中的Ca2+转运速率和心肌细胞收缩速率改善心肌收缩力［23］，几周的HIIT训练就可以使心脏出现肥大反应，并在大约两个月后达到极限水平［23-25］，从而增大心输出量，使输送至工作肌的氧气增加，提高有氧运动能力［26-27］。虽然10-20-30训练的高强度干预期只有10s，但心率在随后的中等强度和低强度干预期仍能保持在较高水平，导致10-20-30训练的总体强度依然较高。因此，10-20-30训练可以用更少的时间和更低的训练量达到和MICT训练相同的提升有氧运动能力的效果；在提高无氧能力方面，10-20-30训练比MICT训练效果更优。

3.4 适应性

由于训练量的不断增加，10-20-30组和MICT组从第二周至第五周至第八周RPE均呈升高趋势。尽管在同一训练阶段10-20-30组RPE均高于MICT组，但10-20-30组和MICT组在第二周和第八周的RPE数据对应的主观感觉均是轻松和稍累［8］，表明两组受试者完全可以承受该训练强度。并且，10-20-30组和MICT组的参训次数无显著性差异，表明受试者并没有因为10-20-30训练的强度相对较大而减少训练次数。因此可以推断，在本研究中10-20-30训练和MICT训练的两组受试者对两种训练具有相似的适应性。尽管10-20-30训练强度较MICT组高，但受试者对两种训练方法的适应性无区别，因而体现出10-20-30训练在训练时间上省时高效的特点。

本研究通过比较10-20-30训练和MICT训练两种运动干预，初步证实了10-20-30训练对体成分和运动能力均具有良好的干预效果，并且具有省时高效的特点。但由于本研究只针对19～23岁女大学生，对其他性别、年龄的人群是否具有同样的干预效果还需要进一步验证。

4 结论

10-20-30训练、MICT训练在改善体成分，提高有氧能力方面具有相似的干预效果。但在提升无氧能力方面，10-20-30训练优于MICT训练。10-20-30训练的训练时间和训练量均少于MICT组，具有省时高效的特点，可作为女大学生改善体成分、提高运动能力的运动处方加以推广运用。