【內訓分享】高強度間歇訓練的科學基礎

▼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