高强度间歇训练个性化方案对足球运动员适应性变化的研究解读
山西医科大学体育教学部的研究人员 Hongjun Zhang 等人在Scientific Reports 期刊上发表了题为 “Comparative analysis of OPEN consistency of adaptations to interval interventions individualized using sport-specific techniques in well-trained soccer players” 的论文。该研究对足球训练领域具有重要意义,为制定更科学、有效的训练方案提供了理论依据和实践指导,有助于提升足球运动员的训练效果和竞技水平。
一、研究背景
高强度间歇训练(HIIT)在提升足球运动员心肺功能和无氧代谢能力方面具有显著效果,被视为一种符合足球运动特点的训练方法。HIIT 的训练方式多样,包括基于感知运动强度、最大有氧速度、无氧速度储备等不同的制定方法,小型比赛(SSG)和基于 30 - 15 间歇体能测试(30 - 15 IFT)的 HIIT(
)是其中常见的两种。
SSG 作为一种高效的训练方式,能同时提升运动员的身体素质、技术和战术意识,但由于其训练强度和运动量难以精准控制,不同运动员在训练中的活动量存在差异,导致适应性反应各不相同。而
通过 30 - 15 IFT 测试获得运动员的最终速度(
),以此校准训练强度,理论上能使运动员在训练中保持更稳定的运动强度,获得更一致的适应性变化,但这一观点尚未得到充分验证。因此,研究人员开展此项研究,旨在比较
和 SSG 两种训练方式对足球运动员心肺功能和无氧功率适应性变化的一致性,为足球训练提供更科学的方法。
二、研究材料与方法
(一)研究对象
30 名来自专业省级俱乐部的男性足球运动员参与了本研究,他们的年龄为
岁,体重
kg,身高
cm,体脂率
。所有运动员均签署了知情同意书,且在研究前 3 个月未参与过 HIIT 训练。经过健康筛查排除运动风险后,运动员们根据场上位置匹配,随机分为两组进行不同的 HIIT 训练,以及一组作为对照组。
(二)研究设计
本研究采用随机对照实验设计,设置两个实验组和一个主动对照组。在为期 6 周的训练前后,对运动员进行实验室递增运动测试和下肢 Wingate 测试,评估心肺功能指标和无氧功率。测试期间,要求运动员避免饮酒和剧烈运动,且在饮食上保持日常习惯,通过收集饮食日记确保饮食控制。训练干预在测试结束 48 小时后开始,每周进行 3 次,持续 6 周。干预结束 48 小时后,按照相同条件和顺序再次进行测试。
(三)测试方法
递增运动测试 :运动员先进行 10 分钟热身,包括 5 分钟慢跑和 5 分钟动态拉伸,随后在 NordicTrack 1750 跑步机上进行递增运动测试。起始负荷为 ,每 3 分钟增加 ,期间每隔 30 秒暂停采集耳垂血样检测血乳酸浓度。使用 MetaLyzer 3B - R2 气体分析仪持续测量生理参数,依据既定标准确定最大摄氧量( )、第一通气阈值( )和第二通气阈值( ),同时用无创阻抗心动图测量最大心输出量( )和每搏输出量( )。
下肢 Wingate 测试 :通过 30 秒全力 Wingate 无氧测试评估运动员的无氧功率,使用 Excalibur Sport 测力计,负荷根据运动员体重设定为 。测试前进行标准化热身,包括 5 组 30 秒的骑行,之后休息 2 分钟进行正式测试,测试过程中给予运动员口头鼓励。
30 - 15 间歇体能测试 :运动员进行一系列 30 秒折返跑,每次间隔 15 秒休息。测试初始速度为 ,每 45 秒增加 ,在相距 40 米的两条线之间往返跑,根据预先录制的音频提示控制跑步节奏。当运动员无法维持跑步速度或听到音频信号 3 次后仍不能进入目标线 3 米区域时,测试结束,此时的速度即为 。
(四)训练方案
训练 :运动员在常规足球训练前进行 训练,每次训练先进行约 5 分钟慢跑和 5 - 10 分钟动态运动及冲刺热身,随后进行 2 组间歇训练,每组训练时长在 6 周内逐渐从 5 分钟增加到 8 分钟,包含 15 秒以 速度的跑步和 15 秒被动恢复。
SSG 训练 :SSG 训练同样在常规足球训练前进行,每次训练先热身,然后进行 4 组时长在 6 周内逐渐从 2.5 分钟增加到 4 分钟的 3v3 对抗训练,场地为 m,组间休息 3 分钟。训练中无守门员,有 2 名工作人员负责激励运动员和供球,比赛以控球时间最长为目标。
对照组训练 :对照组在研究期间按照常规训练计划进行训练。
(五)统计分析
使用 SPSS 25 软件进行统计分析,利用 G*Power 软件估算样本量。数据以均值 ± 标准差表示,通过 Shapiro - Wilk 检验数据分布的正态性,Levene's 检验方差齐性。采用两因素(组间:SSG、
、对照组;时间:训练前、训练后)方差分析(ANOVA)比较组间差异,显著 F 值出现时,用 Tukey 事后检验分析交互作用或主效应。通过计算个体测量变量的百分比变化和变化幅度的残差评估个体适应性变化的变异性,用 Cohen's d 评估效应大小,显著性水平设定为 0.05。
三、研究结果
(一)训练对各指标的影响
时间 - 训练方案交互作用在
、
(最大通气量)、
、
、
、
、PPO(峰值功率输出)和 APO(平均功率输出)等指标上均显著。事后检验表明,与对照组相比,
组和 SSG 组在上述指标上的变化更显著;且
组在
、
和 APO 指标上的变化幅度大于 SSG 组。在训练前,各测量变量在三组间无显著差异,说明分组的均衡性良好。训练后,
组和 SSG 组的心肺功能和无氧功率指标均显著提升,表明两种训练方式都能有效促进运动员的体能提升。
(二)个体适应性变化的变异性
通过对个体适应性变化残差的分析发现,
组在
、
、PPO 和 APO 指标上的个体变化残差显著低于 SSG 组,这意味着
训练能使运动员在这些指标上的适应性变化更为一致。同时,
组所有测量参数的平均百分比变化的变异系数(CV)均低于 SSG 组,进一步证实了
训练在促进运动员适应性变化方面具有更高的一致性。
四、研究结论与讨论
(一)研究结论
本研究通过对足球运动员进行 6 周的
和 SSG 训练干预,比较了两种训练方式对运动员心肺功能和无氧功率适应性变化的影响。研究结果表明,两种训练方式均能显著提升运动员的心肺功能和无氧功率。然而,
训练在促进运动员适应性变化方面具有明显优势,它能产生更一致的适应性变化,尤其是在通气阈值和无氧功率方面。同时,
训练后,运动员在
、
和 APO 指标上的变化幅度显著大于 SSG 训练。
(二)讨论
适应性变化一致性的原因 :个体对训练干预的适应性反应受多种因素影响,如生理上限、运动模式和训练可适应性等。在本研究中, 训练通过 校准训练强度,使运动员在训练中能保持更稳定的运动强度,从而产生更均匀的生理应激,减少了个体适应性变化的差异。相比之下,SSG 训练由于受到比赛情境因素的影响,运动员在训练中的运动强度和应激水平存在较大差异,导致适应性反应的变异性较高。
训练效果差异的机制 : 训练在提升 、 和 APO 方面效果更显著,这可能与 训练能更有效地刺激有氧和无氧代谢途径的适应性机制有关。有氧能力的提升与氧气输送和利用的改善有关, 训练可能更有利于增强这些方面的功能;在无氧功率方面, 训练可能更有效地激活高阈值运动单位,提高肌肉的生化含量和缓冲能力。
研究的局限性 :本研究存在一定的局限性。一方面,研究未对参与者的遗传差异进行控制,而遗传因素会影响运动员的训练可适应性和适应性反应;另一方面,运动员在参与干预训练的同时还进行了常规的足球训练,这可能会对研究结果产生混淆效应,难以明确观察到的适应性变化完全归因于干预训练。未来研究可考虑在更严格控制的训练环境中进行,以更准确地评估训练干预的效果。
(三)重要意义
本研究首次比较了
和 SSG 两种训练方式对足球运动员适应性变化的一致性,为足球训练提供了重要的参考。研究结果表明,
训练在提升运动员体能方面具有显著优势,尤其在促进适应性变化的一致性上表现突出。这一结论对于足球教练和运动员具有重要的实践指导意义,他们可以根据运动员的个体生理能力和运动能力,采用
训练方式,制定更精准、有效的训练计划,减少运动员个体适应性变化的差异,提高整体训练效果和竞技水平。同时,研究也为后续相关研究提供了理论基础和研究思路,推动足球训练领域的进一步发展。
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