高強度間歇訓練

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高強度間歇訓練（英語：High-intensity interval training，簡稱HIIT）是一種結合短暫劇烈無氧運動與恢復期的訓練方式。這種訓練模式要求參與者在短時間內發揮最大或接近最大的爆發力，隨後穿插低強度的活動或完全休息。由於其特定的強度與間歇時間，這種訓練會調動人體的無氧能量系統，從而與傳統連續性有氧運動的機制有所不同。

高強度間歇訓練的歷史可追溯至二十世紀初的專業田徑訓練，其後逐漸演變出多種不同的流派與方案。除了常見的塔巴塔方案外，還包含衝刺間歇訓練與重複衝刺訓練等模式。這些不同的訓練方案在運動時間、休息比例與總訓練量上各有差異，相關研究指出其有助於提升運動員的最大攝氧量、無氧運動能力以及神經肌肉的適應性。近年來，有文獻探討這項訓練技術與大腦認知功能、脂肪代謝及胰島素敏感度變化之間的關聯。

隨著研究的深入，高強度間歇訓練的應用範圍已從專業競技體育擴展至日常健身與臨床復健醫學。針對患有心血管疾病、代謝症候群或特定肌肉骨骼問題的患者，部分研究顯示適當的高強度訓練在特定指標上展現出與中等強度訓練不同的數據，並被應用於改善心血管疾病患者的生活品質與血管內皮功能。然而，這種高強度的運動模式對於平時缺乏運動習慣的族群具有潛在風險，可能引發急性心血管事件，因此在執行前進行健康篩檢與專業評估被視為常規的建議步驟。

## 歷史發展

高強度間歇訓練的概念最早源自於二十世紀初的專業田徑界。1920年代，芬蘭長跑選手帕沃·努爾米便開始在訓練中採用短距離衝刺搭配休息的方式，並在奧林匹克運動會上獲得多面獎牌。隨後在1930年代，德國學者沃爾德馬·格施勒與心臟病學家赫伯特·賴因德爾（Herbert Reindell）共同開發了早期的間歇訓練法，他們要求運動員進行短距離衝刺直到心跳率達到每分鐘180次，接著休息至心跳率降至每分鐘120次後再進行下一組訓練。這種依據心跳率來控制訓練與恢復的模式，成為現代高強度間歇訓練的早期基礎之一。

同一時期，瑞典教練古斯塔·霍爾默發明了法特萊克訓練法，讓運動員在自然環境中交替進行快跑與慢跑。到了1950年代，英國田徑選手羅傑·班尼斯特在其教練指導下，採用了高強度的間歇衝刺訓練，他隨後成為首位在四分鐘內跑完一英里的運動員。這些早期的競技體育實踐促使該訓練模式在二十世紀後半葉逐漸應用至大眾健身與醫療研究領域。

## 訓練原理與特徵

高強度間歇訓練的理念在於透過高強度的爆發性運動來增加能量消耗與引發生理適應。這種訓練方式會促使身體在短時間內達到較高負荷，進而依賴無氧能量釋放系統來提供肌肉所需的動力。研究指出，高強度間歇訓練能夠增加運動單位的徵召率與同步化，特別是針對負責爆發性動作的第二型快縮肌纖維，這對於肌肉的發力率與神經肌肉效率具有一定作用。

在細胞與分子層面上，高強度間歇訓練能引發與長時間耐力訓練類似的粒線體生物合成。透過高強度的刺激，肌肉細胞內的過氧化物酶體增殖物活化受體γ輔激活因子1α與去乙醯化酶等調節蛋白會有所增加，進而影響粒線體功能與肌肉氧化能力。與傳統的長時間有氧運動相比，高強度間歇訓練能在較短的訓練總時長內達到類似的生理適應效果，成為部分人群選擇的健身方式之一。

## 常見訓練模式

高強度間歇訓練涵蓋了多種不同強度與時間配置的方案。塔巴塔方案是其中一種模式，由日本立命館大學學者田畑泉於1996年提出。該研究團隊最初針對奧林匹克運動會速度滑冰代表隊進行測試，設計出包含20秒高強度運動與10秒休息的循環訓練。運動員在測功自行車上以大約170%最大攝氧量的強度進行踩踏，連續重複八個循環。這項研究觀察了超最大強度間歇訓練在提升有氧與無氧能力上的變化。

除了塔巴塔方案，衝刺間歇訓練也是一種強度較高的模式。該模式通常要求參與者進行30秒的全力衝刺，隨後搭配長達四分鐘的完全休息或低強度活動。這種訓練強度超過產生最大攝氧量所需的負荷，能刺激肌肉的無氧代謝與氧化能力。相對而言，重複衝刺訓練則多見於團隊運動項目中，其特徵是進行10秒以內的短時間全力衝刺，並穿插少於60秒的休息，主要用於訓練運動員在比賽中反覆進行衝刺的耐力與恢復速度。

為了讓一般大眾較易執行，學者也開發了低總量高強度間歇訓練的模式。這類模式通常將單次高強度運動的時間延長至60秒，強度設定在接近最大攝氧量或最大心跳率的90%左右，並搭配75秒的休息。這種設計降低了全力衝刺可能帶來的疲勞感，同時將單次訓練的總時間控制在20分鐘以內，研究顯示其依然能誘發肌肉粒線體的增生與心肺功能的變化，成為一般民眾與部分臨床患者的選項之一。

## 生理與健康效益

高強度間歇訓練對於心肺功能與運動表現具有一定的影響。針對受過訓練的運動員進行的統合分析顯示，高強度間歇訓練能提升最大攝氧量與峰值攝氧量，並在一定程度上改善運動員的衝刺速度與敏捷性。在平時有休閒運動習慣的女性群體中，亦有研究觀察到高強度間歇訓練對心肺適能的提升作用。

在身體組成與代謝健康方面，多項元分析指出高強度間歇訓練有助於減少體脂率、脂肪量與腰圍。然而，在與傳統中等強度連續訓練（MICT）的比較上，研究結果顯示兩者在減少全身體脂率或腹部內臟脂肪的效果上大致相當，高強度間歇訓練並未展現出明顯的優勢。儘管如此，高強度間歇訓練在提升心肺適能（如最大攝氧量）、降低空腹血糖與總膽固醇方面，在部分研究中表現出優於中等強度訓練的數據。針對肥胖兒童與青少年的元分析亦指出，高強度間歇訓練能降低體內的C反應蛋白（CRP）濃度，對減輕慢性低度發炎具有潛在作用。

此外，高強度間歇訓練對大腦與認知功能的影響也受到學界關注。近期的系統性回顧研究探討了高強度間歇訓練對大腦資訊處理速度、執行功能與記憶力的潛在益處。部分學者認為這種變化可能與高強度運動促進腦源性神經營養因子的合成有關，進而影響海馬迴的神經可塑性與神經元新生。目前，長期進行高強度間歇訓練被部分研究視為一種非藥物介入手段，用於探討其在維持大腦健康及延緩認知功能衰退方面的可行性。

## 醫療與復健應用

高強度間歇訓練的應用逐漸擴展至臨床復健醫學。過去醫界對於慢性病患者進行高強度運動多抱持保守態度，但近期的部分臨床試驗顯示，在專業人員監督下，高強度訓練可作為復健的選項之一。在探討運動強度對於慢性非特異性下背痛復健影響的研究中，參與高強度訓練的患者在減輕背部疼痛強度與背部肌肉力量增長方面，獲得了與中等強度組不同的數據表現，顯示運動強度的調整對患者生活品質與肌肉功能可能產生影響。

在心血管與代謝疾病的復健領域，高強度間歇訓練展現出臨床應用的探討價值。針對冠心病、心臟衰竭與高血壓等慢性疾病患者的研究指出，高強度間歇訓練在提升心肺適能的幅度上高於部分傳統中等強度連續訓練。文獻表明，心肺功能的改善有助於影響左心室重塑，並可能與血管內皮功能及一氧化氮生物可用性的變化相關。

此外，針對心血管疾病患者的生活品質與心理健康，系統性文獻回顧與元分析顯示，高強度間歇訓練與中等強度連續訓練皆能產生相似的改善效果。然而，在冠狀動脈疾病患者中，高強度間歇訓練在提升生理機能（如身體角色、活力與社會功能）方面的數據優於中等強度訓練，有助於減輕由生理問題引起的活動限制，並恢復患者的自覺能量與社會適應力。針對久坐不動的族群，元分析亦指出高強度間歇訓練能改善多項循環系統指標，包含降低收縮壓與舒張壓、改善脈搏波傳導速度（動脈硬化指標）及血流介導的血管擴張功能（內皮功能），進而為心血管健康管理提供實證支持。

## 缺點與潛在風險

醫學界提出了「保護與誘發的難題」。雖然規律運動能降低心血管疾病發生率，但突然的劇烈體力消耗會急性增加心因性猝死與心肌梗塞的風險。一項針對4,846名參與心臟復健的冠心病患者研究顯示，雖然高強度間歇訓練的絕對風險依然很低（每23,182患者小時發生1次事件），但其引發心血管不良事件的相對風險是中等強度連續訓練（每129,456患者小時發生1次事件）的5.6倍。

研究指出，許多35歲以上的中壯年人可能患有未確診的無症狀冠狀動脈粥狀硬化。對於平時久坐不動的個體，突然進行不熟悉的高強度間歇訓練，可能因斑塊破裂或心肌缺血引發致命的心律不整。

此外，針對特定疾病患者，高強度間歇訓練可能帶來額外的生理負擔。例如，在纖維肌痛症患者中，由於疾病本身伴隨慢性發炎與肌肉功能障礙，高強度的訓練模式可能會加重肌肉損傷並引起組織水腫。在臨床實務中，對於患有不穩定型心絞痛、未控制的心律不整或失代償性心臟衰竭等狀況的患者，高強度間歇訓練被視為絕對禁忌症。因此，臨床指引建議在實施此類訓練前，應由專業人員進行健康評估，並在訓練過程中密切監測心率、血壓及自覺費力程度，以確保患者的安全並降低不良事件的發生率。

### 過度訓練

除了心血管風險，高強度訓練的總量若未妥善控制，可能導致過度訓練。根據2018年美國運動醫學會發表的文獻，當個體每週在極高強度（大於90%最大心率）區間的訓練時間超過50分鐘時，其唾液中的皮質醇與睪固酮濃度波動會顯著減少，顯示身體應對壓力的內分泌調節能力下降。此外，這些參與者在後續訓練中往往無法再次達到預期的最高心率，並在自我報告中顯示出較高的緊張感與疲勞感。因此，該研究建議一般人每週的高強度訓練累積時間應以50分鐘為上限，以預防過度訓練相關症狀。

## 安全實踐建議

基於上述風險，臨床指引與運動醫學專家提出多項安全實踐建議。首先在事前篩檢方面，針對35歲以上、平時缺乏運動或具備心血管代謝風險的族群，在開始高強度間歇訓練前應進行全面的醫療評估。其次，訓練應循序漸進，缺乏運動習慣者應先從低至中等強度的計畫（如步行）開始，待身體適應後再逐漸增加強度。最後，若在傳統心臟復健計畫中實施高強度間歇訓練，建議在初期提供直接的醫療監督與連續心電圖監測，以確保患者在運動過程中的安全。