VO2max速度的不同间歇训练对运动员有氧能力和3000m跑成绩的影响

2024年3月16日发(作者：慕容秋双)

VO2max速度的不同间歇训练对运动员有氧能力和3000m

跑成绩的影响

朱小烽;刘无逸

【摘要】最大耗氧量速度(vO2max)作为中长跑训练的一个强度指标可以有效地用

来制定中长跑间歇训练和持续训练的训练计划和评定日常的训练效果.研究目的:通

过4周vO2max强度的间歇训练和持续跑训练的实效性研究,首先是验证高强度的

间歇训练对于提高受试者的有氧耐力方面是否优于持续跑训练;其次来评价高强度

的间歇训练跑30/15组与15/15组在4周训练后对提高运动员有氧耐力和3 000

m跑成绩的效果优劣.研究方法:男性田径运动员18名,随机分成3组:1)40

min70%vO2max持续跑训练组(A组);2)间歇跑15/15训练组(B组);3)间歇跑

30/15训练组(C组).训练前、后测试指标:vO2max、O2max、3 000 m成绩测定.

研究结果:1)O2max:间歇跑组(B组和C组)训练前、后均有显著性升高

(P<0.05;P<0.01);A组训练前后无统计学意义的变化.2)vO2max:间歇跑组训练前

后均有非常显著性的的提高(P<0.01),而A组训练前后无显著性差异.4)3 000 m跑

成绩:C组训练前后有非常显著性的升高(P<0.01),A组和B组均有显著性升高

(P<0.05).结论:用vO2max作为强度指标进行中长跑训练,在受试者有氧能力的改

善和3 000 m跑成绩的提高上,间歇训练优于持续跑训练,尤其是30/15组间歇跑

训练最为显著.

【期刊名称】《中国体育科技》

【年(卷),期】2010(046)004

【总页数】5页(P9-13)

【关键词】间歇训练;中长跑;最大耗氧量速度;有氧能力;成绩

【作者】朱小烽;刘无逸

【作者单位】上海体育学院,上海,200438;嘉兴学院,浙江,嘉兴,314200;上海体育学

院,上海,200438

【正文语种】中文

【中图分类】G822

自1959年 Roskamm和 Reindell提出间歇训练法以来,经半个世纪的探索,已有不

少强度指标用来监控中长跑间歇训练,如:乳酸阈强度(LT)、通气阈跑速(VT)、

O2max百分比等。而最近有一项重要的速度指标—最大耗氧量速度(vO2max)引

起了国内、外教练员和研究者的关注。诸多学者[4,5,10-13,20]把vO2max定义为

在递增负荷测试中,能够诱导 O2max产生的最小速度。Daniels[14]认为,vO2max

是一个整合跑步效率(Running economy RE)和O2max等参数的有效的有氧运动

指标。Babineau和Leger[3]的研究认为,运动员个体的vO2max与其在1 500～

5 000 m比赛中跑的速度最为密切,尤其是3 000 m跑, Billat[9]研究指出:3 000 m

跑训练强度 100%～105% vO2max最为合适,此强度下有氧供能比例约为85%～

90%。

在中长跑训练中,除RE外影响运动员有氧能力的另外一个重要的因素是O2max。

对于有训练基础的或者是训练水平较高的运动员,要提高他们的 O2max主要是通

过高强度的间歇训练(H IT)[22,27]。Smith研究[25]认为,如果想要提高运动员的最

大有氧能力,间歇训练中100% vO2max强度是比较适宜的,特别是对于3 000 m

项目运动员。因为在递增负荷中,100%vO2max是诱导个体O2max的最小速度,

同时,该速度和3 000 m跑比赛时的速度快慢相仿[1,19]。而在相关持续跑训练的

研究中, Helgerud[18]发现,70%vO2max强度下,短期内亦能够有效地提高受试者

的有氧能力。

在中长跑的间歇训练中,除训练强度和持续时间外,间歇形式和间歇比例也被视为重

要的训练因素。Gorostiaga[17]和Astrand[2]的研究认为,30 s100%vO2max强

度的快跑加以30 s或15 s完全休息的间歇训练只能诱导个体的65%～

70%O2max;同样,Billat[7]报道指出,100% vO2max的间歇训练中,要使受试者达

到O2max的状态,不低于50%vO2ma x强度的积极性间歇恢复方式是必须的。

Babineau和Leger等研究者[3,25]认为,对于vO2max强度监控下的耐力性项目

的训练,间歇比例应该是1∶1 (快跑15 s+慢跑放松15 s或者快跑30 s+慢跑放松

30 s)或者2∶1(快跑30 s+慢跑放松15 s或者快跑60 s+慢跑放松30 s)比较适合。

但是,至今也没有比较合理的证据来说明何种比例的间歇训练才是最合理和科学的。

目前,以vO2max作为强度指标进行间歇训练主要是在实验室借用运动跑台和气体

分析仪等仪器进行的一次性测定的实验研究,很少有人在田径训练中进行实效性的

研究。因此,本研究目的是通过为期4周的vO2max强度的中长跑间歇训练和持续

跑训练的实效性研究对比,首先是验证高强度的间歇训练在提高受试者的有氧耐力

方面是否优于持续跑训练;其次来评价高强度的间歇训练跑30/15组与15/15组在

4周训练后对提高运动员有氧耐力和3 000 m跑成绩的效果优劣,从而为实际训练

提供参考依据。

本次实验的研究对象为上海体育学院附属竞技运动学校男性田径运动员18名,主要

为径赛项目(200 m～5 000 m),其中,二级运动员11人,三级运动员 7人,受试者平

均进行专业训练4年以上(4.2±2.1),年龄20.8± 2.1岁,身高173.6±4.5cm,体重

66.0±6.4kg,O2max 62.55±6.78 ml/kg/min,体脂肪率 10.8±3.3%(表 1)。

熟悉本次实验训练方案后,18名受试者随机分成3组:40 min70%vO2max持续跑

组(A组)6人、间歇跑15/ 15(100%vO2max)组(B组)6人、间歇跑30/15(100%

vO2max)组(C组)6人。A组训练方式为70%vO2max持续跑40 min;B组训练方

式为100%vO2max快速跑15 s,接着以50%vO2max的放松慢跑15 s,不断重复

循环,循环次数根据气体分析仪测定结果而定;C组训练方式为100%vO2max强度

快速跑30 s,接着15 s50% vO2max的放松慢跑,不断重复循环,循环次数根据气体

分析仪测定结果而定。

意大利 K4b2气体分析仪。德国 h/p/cosmos公司专业运动跑台。德国产Cortex

Biophysik Metamax system (MAX-11)运动心肺功能测试系统。

所有体成分基础指标测试、运动跑台以及心肺功能测试均在上海市民体质测试中心

进行。室温控制在20℃～25℃,相对湿度控制在45%左右。3 000 m跑测试以及

K4b2气体分析测试均在标准田径场进行,气温在21℃～23℃。

所有受试者训练前后都要进行1次跑台递增负荷力竭测试,主要测试受试者的

vO2max和 O2max。跑台测试完后在400 m标准跑道上测试3 000 m跑成绩。

两次测试要求间隔至少48 h以上,训练前后期指标测试各在2周内完成,具体测试

方法如下。

1.2.3.1 vO2max、O2max的测试

vO2max、O2max的测试为一次递增负荷力竭性跑台测试,受试者进入实验室休息

3 min后,测试身高、体重、体脂肪率等常规指标,随后以10 km/h速度在跑台上准

备活动5 min,使心率达到150次/min以上,下跑台安静休息3 min,心率下降到

120次/min后,受试者带上呼吸罩和安全带上跑台进行正式测试。跑台的测试方案

如下:初速度为12 km/h,运动3 min,然后加速到14 km/h,运动2 min,然后速度每

1.5 min增加1 km/h,直到受试者力竭。跑台的坡度始终保持在1%,跑动过程中用

polar表检测心率,用心肺功能测试分析仪每15提供 O2、VCO2、VE、RER等数

据结果。达到O2max的判断标准如下:心率大于或等于180次/min;呼吸商大于

1.1;O2随运动强度的增加而出现平台(继续运动时,相邻两负荷之间的 O2的差别在

150ml/min以下或者2ml/kg/min以下,变化幅度不超过5%);受试者已发挥最大

力量并无力继续规定的负荷速度即达到力竭,经激励仍无法进行预定负荷;以上标准

满足3个或者3个以上的即可判断受试者达到了O2max。

vO2max的确定:根据跑台传动带的速度,诱导受试者达到O2max时的最低速度。

1.2.3.2 3 000 m跑成绩测定

所有跑台测试完后,在400 m标准田径场上测试3 000 m跑成绩(环境温度在

21℃～23℃),测试前准备活动以60%～70%vO2max强度下慢跑15 min,接着进

行适当的拉伸练习,休息3 min后进行测试。

1.2.4.1 3组训练量确定

在确定A组运动强度和时间后,采用3组运动中总摄氧量一致的原则,用意大利

K4b2气体分析仪对每个跑完预定时间和距离的受试者的摄氧量进行分析,从而推断

两个间歇训练组的间歇循环次数。

1.2.4.2 训练内容安排

持续跑为70%vO2max 40 min;间歇跑15/15训练组为15 s100%vO2max的快

速跑+15 s 50%vO2max的放松跑慢跑,重复71.6个循环;间歇跑30/15训练组为

30 s 100%vO2max的快速跑+15 s 50%vO2max的放松跑,重复51个循环(表2)。

训练隔天进行,在休息期间受试者不进行相关的中长跑专项练习。

1.2.4.3 训练监控

在正式训练前,400 m标准跑道上每隔10 m,在内道定下醒目的标志物,用来提醒受

试者的跑程控制,操场中间用哨子音来提醒时间和跑动节奏。间歇跑15/15组、间

歇跑30/15组以组为单位进行训练,40 min持续跑组6人自带手表在跑动中控制

自己每圈时速即可。训练前,受试者每人根据自己的vO2max和组别,进行适应性的

训练2次。

测试数据用SPSS 13.0和Microsoft Excel 2003软件进行统计和分析,所有的数据

均用均数+标准差(X ±SD)表示。实验前、后比较采用配对样本t检验(Paired-

Samples T Test),组间比较采用方差分析(ANOVA),P＜0.05定为统计学意义上有

显著性差异,P＜0.01表示有高度显著性差异。

根据表2显示,40 min持续跑组中完成一次训练后平均摄氧量为123 804±5

276.9 ml,间歇跑15/15组在平均完成71.6±9.76次循环后耗氧量为123 772±5

167.3 ml,间歇跑30/15组平均完成51±4.40次循环后,总耗氧量为123 551±5

008.55 ml,各组总耗氧量基本一致,在日后的4周训练中,3组训练量设定为

70%vO2max强度下的持续跑组40 min,间歇跑15/15组完成71.6次间歇跑循环,

间歇跑30/15组完成51次间歇跑循环。

3组在一次完整训练过程中,用k4b2仪器监控测得心率的变化曲线(图1),在经过3

min左右的进入工作状态阶段后,3组受试者的心率变化都趋向于稳态。40 min持

续跑组运动强度最低,心率稳态后约为本人最大心率的80%,间歇跑15/15组其次,

约为最大心率的85%,间歇跑30/15组强度最大为本人最大心率的90%。

表3显示,vO2max指标除A组中训练前、后相比无统计学意义外,其他两组间歇训

练前、后相比都有高度显著性差异(P＜0.01):B组中训练前为16.0±0.9 km/h,训练

后为17.1±1.5 km/h;C组训练前为15.7±0.7 km/h,训练后为16.8±0.7 km/h,组

间比较无统计学意义,但各组提高幅度不一:A组提高2%,B组提高7%,C组提高7%。

在C组中,O2max指标训练前为59.2±5.5 ml/kg/ min,训练后为 65.0±5.5

ml/kg/min,前、后具有高度显著性差异(P＜0.01),在B组中训练前为62.4±8.5

ml/kg/ min,训练后提高到67.5±9.4 m l/kg/min,前、后具有有显著性差异(P＜

0.05),而在40 min有氧持续跑组中,训练前、后不具有显著性(表3)。与 A组比

较,B组提高具有显著性差异(P＜0.05),C组提高具有高度显著性差异(P＜0.01)。

表4显示,3 000 m跑成绩在 A组(前 721±58 s,后700 ±40 s)和B组(前735±65

s,后699±55 s)训练前后相比都具有显著性差异(P＜0.05),在C组中训练前为

731±23 s,训练后为698±31 s,前后相比具有高度显著性差异(P＜0.01)。组间比较

无显著性差异,但提高幅度不一:A组提高3%,B组提高5%,C组提高5%。

O2max是影响运动员有氧能力的最重要因素之一[24]。因此,对教练员来讲,提高运

动员的 O2max是耐力训练的重要方面。Helgerud[18]研究认为,对于提高受试者

的O2max,高强度(70%～95%最大心率强度)的间歇训练好于同等强度(70%最大

心率或者是乳酸阈强度)的有氧持续跑。这与本研究的结果较为一致:高强度的间歇

训练对于提高受试者的 O2max明显好于有氧持续跑,本研究中,高强度的两组间歇

训练都用的是100%vO2max的强度,都相应有效地提高了受试者的 O2max(B组

提高幅度为8%,C组为10%),而 A组提高仅为2%。Franch和Knuttgens的研究

认为[16.21]:对于提高运动员的O2max,若没有足够的运动强度,则可以延长训练时

间来弥补。本研究不支持这一观点,通过4周不同间歇比例的高强度间歇训练和

70%vO2max有氧持续跑训练的比较,结果表明,两种高强度的间歇训练法对于提高

受试者的O2max上明显好于有氧持续跑训练法,故本研究认为,训练强度是诱导

O2max的首要条件。Hill[15]研究表明,70%vO2max的有氧持续跑过程中,由于耗

氧量的慢成分诱导上升不够明显,个体的有氧能力不能得到有效刺激,而只有强度在

92%vO2max左右的持续跑才能诱导出个体的O2max(由于耗氧量的慢成分诱导

上升所致)。Rozenek的研究[26]表明,用100%vO2max快跑15 s,紧接着

50%vO2max放松跑15 s的(15/15)间歇训练法,运动员的耗氧量稳态后也小于本

人90%O2max;而在间歇跑30/15训练组中,能够诱导出大于90%O2max甚至达

到O2max。因为,该训练方法可以保证机体在 O2max范围的强度刺激,通过不断

地重复该强度训练,使机体多次接近或者达到 O2max,心血管系统和有氧化酶活性

得到最大幅度的提高,并且推迟疲劳的产生,故在本实验中, C组受试者的 O2max提

高幅度最大。

vO2max是结合了机体最大有氧耐力和RE的一个很好的变量。通过高强度的间歇

训练使之提高已有先例, Billat[8]通过对8名中长跑男性运动员每周一次高强度的

间歇训练,持续4周后发现,vO2max出现明显的提高(训练前20.5 km/h,训练后

21.1km/h),但是 O2max并未出现显著性的改变(训练前71.2 ml/kg/min,训练后

72.7 ml/kg/min)。本研究结果和其共同之处在于,高强度间歇训练后vO2max有

显著性提高,B组(训练前16.0±0.9 km/h,训练后 17.1±1.5 km/h P＜0.01),C组(训

练前15.7±0.7 km/h,训练后 16.8±0.7 km/h P＜0.01),但是在vO2max指标提升

的同时,O2max在两组不同组合的间歇跑中也有相应不同程度的提高,B组(训练前

62.4 ±8.5ml/kg/min,训练后67.5±9.4ml/kg/min P＜0.05), C组(训练前

59.2±5.5 ml/kg/min,训练后 65.0±5.5 ml/kg/min P＜0.01),这可能和双方实验

的受试者有一定的关系,Billat的实验对象为专业的中长跑运动员,而本研究为一般

训练水平的运动员,这在一定程度上也解释了Billat和Smith[8.29]的观点:高强度

的间歇训练(HIT)不能有效地提高高水平运动员的 O2max。vO2max除综合了个

体的有氧耐力和RE两个因素外,可能还反映了神经肌肉和无氧特征的肌肉功能[23]。

所以,我们不能排除经过高强度(100%vO2max)的间歇训练后,这些方面因素的改变

而导致vO2max的提高。

Benedito[6]通过95%和100%vO2max强度下的4周高强度间歇训练,结果显

示,95%vO2max组训练后的5 000 m跑成绩的提高优于1 500 m,而

100%vO2max组训练后的1 500 m跑成绩的提高优于5 000 m跑,这也正好和

Billat研究观点相符合。在本研究中,除了C组的成绩提高非常显著外(训练前

731±23 s,训练后 698± 31 s),其余两组也有不同程度的提高,可能与受试者训练水

平较低有关。

vO2max作为强度指标来监控实际场地中的田径中长跑训练在国内外尚不多见,对

其以及一些相关指标的研究大部分停留在实验室跑台测试和训练的基础上,而实际

的场地训练和实验室跑台上的训练有本质上的区别。在跑台上,由于运动方案的预

先设定,在运动员跑动的过程中,即使极点的来临,跑台也不会减速,而在实际的训练中,

我们的受试者在B组中一般进行到15 min到20 min之间,C组在13 min到17

min之间便出现极点现象,在这个过程中,受试者很难保持预定的运动强度,一般极点

维持3～7 min以后,受试者可逐渐恢复原有的速度并保持到训练结束。所以,在运

用vO2max指标进行实际场地训练中,在监控手段和方法上应给予更多的探索。

1.O2max速度可作为场地训练的强度指标之一, 100%vO2max作为间歇训练的强

度指标可以很好地用来发展运动员个体的有氧能力和提高3 000 m跑成绩。

2.在测试范围内,100%vO2max强度的间歇跑30/ 15训练法对运动员的有氧能力

和3 000 m跑成绩的提高明显好于70%vO2max有氧持续跑训练法,经过4周训

练,提高趋势上30/15训练法优于15/15训练法。

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