高強度間歇訓練對主觀負荷強度和情緒體驗影響的系統綜述

1不同形式的mict訓練對個體主觀心理的影響根據美國健康和公共服務部2008年發布的《身體活動指導文件》，成人應每周至少150分鐘、150分鐘或75分鐘進行高強度身體活動。此外,大量鍛煉科學研究結果也建議單次鍛煉應維持20～30分鐘中等強度才可能對個體身心健康起到應有的效益近十年來,關于HIIT訓練效果的研究大都集中于幾個方面:(1)對一般人群(包括肥胖)健康促進的作用眾所周知,任何形式身體活動(特別是鍛煉行為)都是典型的身心交互過程。過去二、三十年,已有大量研究證明不同形式的MICT運動對個體心理狀態和認知過程具有積極影響與MICT相比,更高強度的HIIT練習會對個體的主觀感受產生怎樣的影響呢?這一比較的實踐意義在于,沒有伴隨身體活動的即刻積極心理體驗,如情緒改善,愉悅感增強等,個體很難長期堅持參與鍛煉,那些需要長期經常參與才能獲得的積極鍛煉效益(如控制體重、增強執行功能,改善心理健康水平等)將難以實現與傳統MICT相比,HIIT練習方式對個體主觀心理的影響與傳統MICT方式相比有何異同?能否給練習者帶來積極的心理效應?這些問題對于研究者和實踐者更全面地認識、更合理地使用HIIT具有重要意義。因此,本文擬從HIIT對個體主觀負荷強度(RPE)和主觀情緒感受(心境、愉悅感)的影響等兩個方面對現有研究進行系統綜述研究,以期在現有研究基礎上對上述問題給出基于實證證據的回答。2文獻檢索及檢索工具以EBSCO,GoogleScholar,WebofScience和中國知網等在線科技文獻數據庫及檢索工具為主,對相關文獻進行檢索篩選和整理分析。2.1文獻檢索的使用以兩組字段的“與”關系組合在上述數據庫進行檢索,第一字段為“HIIT”或“High-intensityintervaltraining(高強度間歇訓練)”;第二字段為“Psychologyeffect(心理效應)”或“PerceivedExertion(PE,主觀強度)”或“RatingPerceivedExertion(RPE,主觀負荷強度等級量表)”,“Affect(情緒)”,“mood(心境)”,“emotion(情緒)”,“enjoyment(愉悅)”。在中文數據庫檢索時使用與英文檢索詞相對應的中文術語,并保存簡寫形式的英文檢索詞(如HIIT,RPE等)。檢索時間為2019年9月,文獻起始時間不限。共得到文獻43篇,其中英文41篇,中文2篇。2.2納入與排除標準本研究的主要目的是了解與MICT訓練相比,HIIT訓練方法對參與者的主觀負荷強度和情緒體驗具有怎樣程度的影響,根據此研究目的,對檢索獲得的43篇進行篩選。具體納入標準為:(1)兩個檢索字段中的檢索詞能反映該研究的主要內容;(2)以HIIT和MICT為干預手段(主要自變量)之一的實證性研究;(3)除Psychologyeffect之處,一個以上的第二字段檢索詞作為研究因變量(之一);(4)使用參數統計方法對研究結果進行統計分析。滿足以上所有4項條件的文獻將被納入,不符合的被剔除。最終有22篇文獻被納入本研究(限于篇幅,表略)。3結果對納入本研究的22篇文獻進行系統分析,可以得到以下主要結果。3.1兩種訓練方式對個體主觀負荷強度和時間維度的影響關于HIIT對個體主觀心理體驗的實證研究最早出現于2011年,除了個別研究外(如Smith,2017和Danniel,2016),目前的大部分研究(87%)都采用組間比較的研究設計,比較間歇訓練方式與傳統的連續訓練方式(部分研究還設有無活動任務的控制組)對RPE和個體主觀情緒體驗的影響有何異同。這些研究所得出的結論并不一致,在有些研究中HIIT對RPE和個體情緒體驗的影響優于MICT等連續訓練方式,而在有些研究中結果卻恰恰相反。還有一些研究中兩種訓練方式之間沒有顯著差異。說明HIIT作為一類身體訓練的總稱,具有較多的變形組合方式,對個體主觀心理的影響不能一概而論,還需要結合具體的任務設計進行更深入具體的分析。其戧2項研究中,Smith等人2017年的一項研究采用組內比較設計,比較了42名超重或肥胖個體在3(周)X3(次)的HIIT練習前后主觀負荷強度和愉悅感的變化情況。Danniel等人2016年的一項研究,雖然采用了組間比較的研究設計,但分組設計所比較的不是不同練習方式(HIIT和MICT),而是不同人群,即身體活動活躍人群和不活躍人群參與HIIT練習時的情緒及RPE差異。在時間維度方面,15項研究(60%)考察單次練習的效果,7項(40%)研究采用了連續多次訓練計劃(3-10周)。前者有利于反映HIIT的活動中和活動后即刻的心理反應,實驗條件的可控性更強,所得到的研究結果也可以更直接地與HIIT練習方式聯系;而后者,持續多次的訓練計劃研究更傾向于反映在一定時間周期內重復多次的HIIT練習方式的積累效果。實驗條件的控制相較于單次即刻研究而言偏弱,研究結果特別是有關個體心理因素部分的結果可能受到堅持性、動機興趣變化等因素的影響。3.2研究參與者的分類標簽在研究針對的人群方面,從現有22項研究中可以提取出以下6個分類標簽,與各標簽相對應的研究(有些研究參與者的分類標簽多于1個,如“女性”+“肥胖”等)數量見表1。在年齡分布上,所有研究中的參與者均為青年或成年人,盡管目前已有少量關于青少年人群的HIIT效果研究3.3體育鍛煉情境情緒在因變量測量工具的使用上,18項研究中對主觀負荷強度的測量采用了RPE主觀評定量表。這也是自上世紀60年代以來對個體主觀負荷強度的最主要評價方法。大量研究結果證明,該項指標與活動中的身心活動存在較強雙向交互作用而在個體情緒體驗的測量上,相對比較多樣化。其中較多研究了專門化的體育鍛煉情境情緒測量工具。最為常用的是身體活動愉悅量表(PhysicalActivityEnjoymentScale,PACES)上述研究中最常用的身體活動愉悅量表(PACES)是一個包含18個條目的單一維度7點里克特式評分量表,主要反映個體“此時此刻對剛剛進行的身體活動的感受”。目前被譯成多種語言在各國各年齡人群中使用3.4實驗設計的可變性現代鍛煉與健康訓練體系中主要歸納了2種HIIT練習方式:有氧HIIT(aerobicHIIT)和體重HIIT(bodyweightHIIT)。雖然2種HIIT方式的運用同樣廣泛,且有研究證明體重HIIT同樣具有訓練效果本研究所涉及的22項研究都屬于有氧HIIT,具體訓練活動方式包括功率自行車(15項),跑步(5項),上肢功率儀(ArmCranking,1項)和多樣練習組合(跑步+自行車+橢圓機,1項)。可見功率自行車因其可操作性強成為類似研究最主要的實驗器械。另一方面,因為HIIT在練習和休息時間的長度和分配比例以及練習時和休息時的強度變化等因素上具有相當多的可變性,所以在實際應用中可以組合設計出幾乎無限種HIIT練習計劃。但總體而言,目前在循證實踐(EBP)框架內設計HIIT練習有3種常見的規范。第一種規范是文蓋特模式。該模式與著名的文蓋特無氧能力測試有關。而HIIT練習中的文蓋特任務通常要求受試者在4分鐘時間內完成若干個全力(力竭)沖刺任務并間以無負荷的慢走第二種常用規范是斯堪的納維亞模式,是主要為心臟疾病患者發展的一種練習模式。通常包括若干個4分鐘的練習和相同時間的輕松恢復期第三種新近發展起來的常用規范是實用模式。這是文蓋特模式的變種,它降低了文蓋特模式中的任務強度,保留了其時間節省的特點。常見任務包括在功率自行車上完成10個60秒的接近最大功率任務,間以相同時間的輕松恢復活動本研究所涵蓋的22個研究中,有1個研究使用了兩種不同規范的HIIT練習任務(高量和中量),因此共有23個HIIT任務設計。在這些任務中,采用類似低量規范任務的研究有4項,高量規范任務的研究有4項,中量規范任務的研究有14項。可見目前研究在HIIT練習任務的設計上,多采用中量規范,即(1)訓練與恢復間歇在10個左右;(2)單次訓練和恢復時間在60秒左右;(3)訓練活動強度略低于或接近最大強度,恢復活動強度輕松。這一規范從訓練量,練習強度,練習時間以及安全性等重要因素方面為研究者和實踐者提供了較為全面的保障。3.5情緒體驗的相關研究指標本文納入的22項研究中共有16項因變量,包括主觀負荷強度和個體情緒體驗兩類指標,5項未涉及主觀負荷強度,而只有個體情緒體驗方面的指標。還有一些研究在情緒體驗之外,增加了堅持性、參與意愿等方面的動機、態度變量。這些變量不在本研究討論范圍之內,故不作進一步討論。3.5.1兩組不同運動時長的實際操作中量hoit訓練對rpe值的影響在本文納入的22項研究中,共有16項研究涉及了HIIT練習對主觀負荷強度(RPE)的影響。其中Smith-Ryan等人2017年的研究比較了3周HIIT練習前后中量HIIT組和高量組的RPE變化情況,結果發現兩種HIIT規范對RPE的影響沒有差異。但是3周練習后兩個練習規范組的個體主觀負荷強度都顯著下降。即3周HIIT練習降低了個體對練習活動強度的主觀感受。另外一項研究(Danniel,2016)則比較了兩組不同身體活動活躍程度個體參與HIIT練習時的主觀負荷強度,結果發現在參與相同內容的中量HIIT練習時,不同活躍水平組的RPE之間不存在顯著差異。Naves等人2018年研究了不同運動時長的HIIT訓練對RPE的影響,結果發現運動時長為30s、強度為100%vVO2Peak的HITT訓練與持續21分鐘的70%vVO2Peak強度的MICT訓練對個體的RPE影響沒有顯著差異,而運動時長為4min、強度為90%vVO2max的HIIT訓練的RPE水平則顯著高于前兩種運動方式。說明HIIT的單次運動時長是一個影響個體主觀運動強度(各情緒體驗)的主要因素。其余15項研究涉及了HIIT與MICT練習方式的RPE比較,通過對研究內容的進一步整理可以得到關于HIIT與MICT對個體主觀負荷強度影響的比較(表2)。這些比較中,HIIT組的RPE值通常指包括練習和休息在內的多個時間點的平均值。從表3可以看出,在較多研究中HIIT組個體對活動的主觀強度感受高于MICT組。但是這一結果依賴于HIIT練習所采用的任務規范。即在“高量”和“中量”規范中,HIIT練習的主觀負荷強度大都高于或近似于MICT練習。但在“低量”規范中,也有RPE低于MICT練習的情況出現。3.5.2實驗設計與結果在本研究涉及的22項研究中有18項比較了HIIT和MICT練習方法對個體情緒體驗的作用。對主要結論的總結見表3。從表3中可以看出,與中等強度連續訓練(MICT)相比,有較多研究顯示“中量”HIIT練習對個體情緒體驗的影響顯著優于或相似于MICT(5項研究),而對于“高量”和“低量”HIIT,在現有為數極少且不一致的研究結果基礎上,尚無法得到有意義的證據結論。需要強調的是,上述結果都是對兩種不同身體練習方式效果之間的比較。也就是說,除極少數研究外HIIT和MICT對個體的情緒體驗都有積極影響,但比較而言在程度上有所差異。即情緒影響效率(而非效果)的差異。就RPE和情緒體驗兩者之間的關系而言,現有研究大都沒有對這一問題進行專門的考察。綜合表2、3中的結果,在HIIT中,個體對活動的主觀強度與情緒體驗之間的關系基本與MICT方式相同。具體表現在,在少數研究中可以看到,在高量HIIT規范練習中,隨著RPE的升高,個體的積極情緒體驗減少,消極情緒開始增加,并顯著高于對照組。這說明,與MICT練習一樣,中等適宜的主觀負荷強度對于個體在HIIT練習中的積極情緒體驗也是重要的影響因素。但是由于HIIT的高強度、間歇性特點,RPE在鍛煉活動過程中是不斷急劇變化的(鍛煉時高,間隙時低),因此對一次完整HIIT練習的主觀強度感受的準備客觀描述仍然有待后續實證與理論研究的不斷完善4討論從上述結果可以看到雖然目前對HIIT練習心理效應的研究尚不充分,但仍可從以下幾個方面做初步的討論與總結。4.1不同個體對hot培訓的情緒體驗個體平時身體活動的參與程度(活躍度)可能是影響HIIT情緒體驗效果(積極/消極)的因素之一。Danniel等人2016年的研究比較了相同HIIT練習對不同身體活動活躍程度個體的影響。結果發現兩組參與者在RPE上沒有顯著差異,但在情緒體驗上,不活躍組報告了更多的消極情緒體驗。即82.8%(n=29)的身體活動活躍者(經常鍛煉)認為HIIT練習是令人愉悅的,而有62.1%(n=29)的身體活動不活躍者(不經常鍛煉)則認為HIIT練習并不愉快。Jung2014年對44名不活躍者(每周少于2次有氧鍛煉)的研究也有相似的發現。這可能與不活躍個體對HIIT練習過程中的瞬間高強度的感受更難適應有關。今后研究與實踐中應注重對個體“相對強度”的考察與應用,以使HIIT中的“高強度”概念根據個體差異而更具操作性。近期的一項研究4.2實驗設計與研究意義從本研究主要結果(表2、表3)可以看出,HIIT任務規范是影響包括主觀負荷強度(RPE)和情緒體驗在內的個體主觀感受的重要影響因素。在HIIT練習中,至少從心理效益的角度出發,不宜強調和追求極限練習強度。而應該結合個人的身體活動活躍程度和運動水平探索個體適宜的高強度范圍。在一項2015年的研究中,Saanijoki在26名健康中年人中使用“低量”HIIT規范進行練習,結果發現HIIT練習組的RPE高于MICT組,練習后的積極情緒體驗減少,壓力、緊張、疼痛、消耗等負性情緒體驗顯著上升且高于MICT組。而在另一項采用“低量”規范的研究中(Kong,2016),HIIT組的RPE水平低于MICT組,運動愉悅感則顯著高于MICT組。這兩項研究都采用了“低量”HIIT規范,但所得到的結果卻部分相反。深入檢查兩項研究中HIIT練習的任務設計可以發現,雖然都是全力沖刺任務,但沖刺持續時間和沖刺次數的組合存在很大區別:前者組合形式為4-6次,每次30s,后者為60次,每次8s。可見在“低量”規范練習里,單次(全力)沖刺的時間(與沖刺次數相比)是影響RPE和活動情緒檢驗的重要因素。這一結果對HIIT任務規范與個人心理效益的關系研究具有相當重要的啟示:強度與單次時間的交互作用可能比單獨的強度和時間因素對于個體的主觀活動感受具有更顯著的影響作用。雖然都是“低量”規范下的最大強度任務(全力沖刺),單次持續30s和持續8s對個體主觀體驗造成的影響可能就是相反的(良性的和負性的)。這一單次練習時間因素的顯著作用可能與活動供能方式,高強度練習的耐受性等因素有關。今后的研究中應結合更多生理生化指標探討高強度活動中體內環境劇烈變化對個體心理因素的影響。因此,基于目前研究證據可以提出以下實踐建議:為了保證個體在活動中的積極情緒體驗,HIIT練習任務設計時應將單次練習的時間控制在60s以內,對于最大強度的練習任務而言,單次練習時間則應該更短。總之,相比練習強度和練習組數等因素,單次練習時間可能是影響個體情緒檢驗的主要因素。今后的研究應對這一初步結果予以更多的關注。在目前體醫結合的大背景下,對于包括HIIT在內的不同身體活動練習方法的身心效果需要有更高質量的實驗證據支持,以及對各種練習效果的劑量化的描述與分析,以便鍛煉健身指導者為客戶提供更加符合循證