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【內訓分享】高強度間歇訓練的科學基礎

已更新:2020年8月25日

▼先來定義何謂「高強度間歇運動」

雖然有些研究想嘗試標準化定義”耐力型運動的強度”,實際上仍未有共識。但許多國際期刊為了學術研究,會定義清楚高強度間歇運動的標準,先利用8~12分鐘的漸進式運動測試 (graded exercise test,GXT) 找出最大力量 (Wmax),而間歇運動時的強度須超過80% HRmax或80% VO2max或75%Wmax以上。因此包含了高強度間歇運動 (HIIT),高強度間歇訓練 (HIIE),衝刺型間歇運動(SIE),衝刺型間歇訓練 (SIT,170% VO2max)。而75%Wmax以下則定義為中強度連續型運動(MICE,MICT)。 HIIT跟SIT這兩種間歇運動都可促進生理上的適應,就像MICT (中強度連續型運動) 可

提高有氧能力 (VO2max)、增加粒線體含量、骨骼肌的適應。





▼粒線體與HIIT

粒線體是一個雙層膜的胞器,藉由氧化磷酸化 (phosphorylation,OXPHOS) 的過程產生細胞能量。在骨骼肌肉中,粒線體形成網狀分佈提供細胞的能量路徑。粒線體參與許多重要的細胞功能,例如:細胞代謝、體內平衡,而粒線體的健康也與許多疾病有關,例如:阿茲海默症,帕金森氏症,肌肉萎縮,糖尿病等等。粒線體也與耐力表現有關,因為粒線體含量與氧氣交換功能有關,影響到一個人的最大攝氧量 (maximal oxygen consumption,VO2max),計時賽的運動表現與乳酸閾值。因此好好地了解粒線體的運動適應,對於健康及運動表現上都是很有意義的。



目前已知不同的運動類型可提供強烈的刺激來製造粒線體 (mitochondrial biogenesis)。而高強度間歇運動跟粒線體生成之間有何關聯呢?

無論是休息或運動,器官和組織的正常運作都必須有腺苷三磷酸 (adenosine triphosphate, ATP) 的參與。細胞內約90%的能量ATP都由粒線體產生,而為了產生ATP,粒線體必須消耗氧氣。據估計,細胞內90%的氧分子都為粒線體所使用。因此粒線體本質上就是一個高度好氧的胞器,也是細胞內氧化還原反應最頻繁的地方,是ATP能量的供應工廠。

而能量的產生除了需要氧氣外,更需要電子源源不絕的輸入。脂肪酸、醣類與胺基酸3大營養素,正是蘊藏電子的有機化合物。由於氧分子對電子有很強的親和力,使得這些營養素經由代謝進入粒線體後,藉由檸檬酸循環的作用把碳骨架中蘊藏的電子釋放出來。


▼針對運動初學者的HIIT訓練

我們都知道HIIT的優點,例如:消耗較多熱量,因此有些運動初學者想嘗試HIIT。但是一些進階運動例如:跳箱,戰繩,擲藥球,需要一定的運動基礎以及肌力強度,因此需要一套基礎HIIT提供給運動新手。 -- 設計方針:從簡單開始逐漸進步到較複雜的動作。 -- 運動/休息時間沒有一定的規則,但針對過重/肥胖者,低訓練水平者,運動:休息=30秒:15秒,較為安全。 -- 休息狀態可以是動態休息或完全休息,一旦對象建立了肌力/協調性,休息時可以包含一些平衡運動。目的是維持一定程度的心肺有氧狀態,而運動強度可在自覺出力程度RPE=4~6 (評分區間0~10)。 -- 上下肢輪流,視體能狀況調整強度 (進階或退階)。 運動/休息時間沒有制式的規定,若運動時間愈短,則運動強度要愈高。

範例:上肢開合跳下肢開合跳


▼HIIT訓練前後的飲食指南

運動前: 3~4小時前攝取中~高碳水,包含蛋白質 Ex:全麥吐司塗花生醬,搭配香蕉。脫脂原味優格,搭配水果。堅果配水果乾。

運動後: 補充糖原,提供肌肉修復能量。 30分鐘內補充碳水化合物:蛋白質=3:1 Ex:穀片搭配水果及豆漿。全麥餅乾配水果及起司。

撰文者-May

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