高强度间歇训练

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高强度间歇训练（英语：High-intensity interval training，简称HIIT）是一种结合短暂剧烈无氧运动与恢复期的训练方式。这种训练模式要求参与者在短时间内发挥最大或接近最大的爆发力，随后穿插低强度的活动或完全休息。由于其特定的强度与间歇时间，这种训练会调动人体的无氧能量系统，从而与传统连续性有氧运动的机制有所不同。

高强度间歇训练的历史可追溯至二十世纪初的专业田径训练，其后逐渐演变出多种不同的流派与方案。除了常见的塔巴塔方案外，还包含冲刺间歇训练与重复冲刺训练等模式。这些不同的训练方案在运动时间、休息比例与总训练量上各有差异，相关研究指出其有助于提升运动员的最大摄氧量、无氧运动能力以及神经肌肉的适应性。近年来，有文献探讨这项训练技术与大脑认知功能、脂肪代谢及胰岛素敏感度变化之间的关联。

随着研究的深入，高强度间歇训练的应用范围已从专业竞技体育扩展至日常健身与临床复健医学。针对患有心血管疾病、代谢症候群或特定肌肉骨骼问题的患者，部分研究显示适当的高强度训练在特定指标上展现出与中等强度训练不同的数据，并被应用于改善心血管疾病患者的生活品质与血管内皮功能。然而，这种高强度的运动模式对于平时缺乏运动习惯的族群具有潜在风险，可能引发急性心血管事件，因此在执行前进行健康筛检与专业评估被视为常规的建议步骤。

## 历史发展

高强度间歇训练的概念最早源自于二十世纪初的专业田径界。1920年代，芬兰长跑选手帕沃·努尔米便开始在训练中采用短距离冲刺搭配休息的方式，并在奥林匹克运动会上获得多面奖牌。随后在1930年代，德国学者沃尔德马·格施勒与心脏病学家赫伯特·赖因德尔（Herbert Reindell）共同开发了早期的间歇训练法，他们要求运动员进行短距离冲刺直到心跳率达到每分钟180次，接着休息至心跳率降至每分钟120次后再进行下一组训练。这种依据心跳率来控制训练与恢复的模式，成为现代高强度间歇训练的早期基础之一。

同一时期，瑞典教练古斯塔·霍尔默发明了法特莱克训练法，让运动员在自然环境中交替进行快跑与慢跑。到了1950年代，英国田径选手罗杰·班尼斯特在其教练指导下，采用了高强度的间歇冲刺训练，他随后成为首位在四分钟内跑完一英里的运动员。这些早期的竞技体育实践促使该训练模式在二十世纪后半叶逐渐应用至大众健身与医疗研究领域。

## 训练原理与特征

高强度间歇训练的理念在于透过高强度的爆发性运动来增加能量消耗与引发生理适应。这种训练方式会促使身体在短时间内达到较高负荷，进而依赖无氧能量释放系统来提供肌肉所需的动力。研究指出，高强度间歇训练能够增加运动单位的征召率与同步化，特别是针对负责爆发性动作的第二型快缩肌纤维，这对于肌肉的发力率与神经肌肉效率具有一定作用。

在细胞与分子层面上，高强度间歇训练能引发与长时间耐力训练类似的粒线体生物合成。透过高强度的刺激，肌肉细胞内的过氧化物酶体增殖物活化受体γ辅激活因子1α与去乙酰化酶等调节蛋白会有所增加，进而影响粒线体功能与肌肉氧化能力。与传统的长时间有氧运动相比，高强度间歇训练能在较短的训练总时长内达到类似的生理适应效果，成为部分人群选择的健身方式之一。

## 常见训练模式

高强度间歇训练涵盖了多种不同强度与时间配置的方案。塔巴塔方案是其中一种模式，由日本立命馆大学学者田畑泉于1996年提出。该研究团队最初针对奥林匹克运动会速度滑冰代表队进行测试，设计出包含20秒高强度运动与10秒休息的循环训练。运动员在测功自行车上以大约170%最大摄氧量的强度进行踩踏，连续重复八个循环。这项研究观察了超最大强度间歇训练在提升有氧与无氧能力上的变化。

除了塔巴塔方案，冲刺间歇训练也是一种强度较高的模式。该模式通常要求参与者进行30秒的全力冲刺，随后搭配长达四分钟的完全休息或低强度活动。这种训练强度超过产生最大摄氧量所需的负荷，能刺激肌肉的无氧代谢与氧化能力。相对而言，重复冲刺训练则多见于团队运动项目中，其特征是进行10秒以内的短时间全力冲刺，并穿插少于60秒的休息，主要用于训练运动员在比赛中反复进行冲刺的耐力与恢复速度。

为了让一般大众较易执行，学者也开发了低总量高强度间歇训练的模式。这类模式通常将单次高强度运动的时间延长至60秒，强度设定在接近最大摄氧量或最大心跳率的90%左右，并搭配75秒的休息。这种设计降低了全力冲刺可能带来的疲劳感，同时将单次训练的总时间控制在20分钟以内，研究显示其依然能诱发肌肉粒线体的增生与心肺功能的变化，成为一般民众与部分临床患者的选项之一。

## 生理与健康效益

高强度间歇训练对于心肺功能与运动表现具有一定的影响。针对受过训练的运动员进行的统合分析显示，高强度间歇训练能提升最大摄氧量与峰值摄氧量，并在一定程度上改善运动员的冲刺速度与敏捷性。在平时有休闲运动习惯的女性群体中，亦有研究观察到高强度间歇训练对心肺适能的提升作用。

在身体组成与代谢健康方面，多项元分析指出高强度间歇训练有助于减少体脂率、脂肪量与腰围。然而，在与传统中等强度连续训练（MICT）的比较上，研究结果显示两者在减少全身体脂率或腹部内脏脂肪的效果上大致相当，高强度间歇训练并未展现出明显的优势。尽管如此，高强度间歇训练在提升心肺适能（如最大摄氧量）、降低空腹血糖与总胆固醇方面，在部分研究中表现出优于中等强度训练的数据。针对肥胖儿童与青少年的元分析亦指出，高强度间歇训练能降低体内的C反应蛋白（CRP）浓度，对减轻慢性低度发炎具有潜在作用。

此外，高强度间歇训练对大脑与认知功能的影响也受到学界关注。近期的系统性回顾研究探讨了高强度间歇训练对大脑资讯处理速度、执行功能与记忆力的潜在益处。部分学者认为这种变化可能与高强度运动促进脑源性神经营养因子的合成有关，进而影响海马回的神经可塑性与神经元新生。目前，长期进行高强度间歇训练被部分研究视为一种非药物介入手段，用于探讨其在维持大脑健康及延缓认知功能衰退方面的可行性。

## 医疗与复健应用

高强度间歇训练的应用逐渐扩展至临床复健医学。过去医界对于慢性病患者进行高强度运动多抱持保守态度，但近期的部分临床试验显示，在专业人员监督下，高强度训练可作为复健的选项之一。在探讨运动强度对于慢性非特异性下背痛复健影响的研究中，参与高强度训练的患者在减轻背部疼痛强度与背部肌肉力量增长方面，获得了与中等强度组不同的数据表现，显示运动强度的调整对患者生活品质与肌肉功能可能产生影响。

在心血管与代谢疾病的复健领域，高强度间歇训练展现出临床应用的探讨价值。针对冠心病、心脏衰竭与高血压等慢性疾病患者的研究指出，高强度间歇训练在提升心肺适能的幅度上高于部分传统中等强度连续训练。文献表明，心肺功能的改善有助于影响左心室重塑，并可能与血管内皮功能及一氧化氮生物可用性的变化相关。

此外，针对心血管疾病患者的生活品质与心理健康，系统性文献回顾与元分析显示，高强度间歇训练与中等强度连续训练皆能产生相似的改善效果。然而，在冠状动脉疾病患者中，高强度间歇训练在提升生理机能（如身体角色、活力与社会功能）方面的数据优于中等强度训练，有助于减轻由生理问题引起的活动限制，并恢复患者的自觉能量与社会适应力。针对久坐不动的族群，元分析亦指出高强度间歇训练能改善多项循环系统指标，包含降低收缩压与舒张压、改善脉搏波传导速度（动脉硬化指标）及血流介导的血管扩张功能（内皮功能），进而为心血管健康管理提供实证支持。

## 缺点与潜在风险

医学界提出了“保护与诱发的难题”。虽然规律运动能降低心血管疾病发生率，但突然的剧烈体力消耗会急性增加心因性猝死与心肌梗塞的风险。一项针对4,846名参与心脏复健的冠心病患者研究显示，虽然高强度间歇训练的绝对风险依然很低（每23,182患者小时发生1次事件），但其引发心血管不良事件的相对风险是中等强度连续训练（每129,456患者小时发生1次事件）的5.6倍。

研究指出，许多35岁以上的中壮年人可能患有未确诊的无症状冠状动脉粥状硬化。对于平时久坐不动的个体，突然进行不熟悉的高强度间歇训练，可能因斑块破裂或心肌缺血引发致命的心律不整。

此外，针对特定疾病患者，高强度间歇训练可能带来额外的生理负担。例如，在纤维肌痛症患者中，由于疾病本身伴随慢性发炎与肌肉功能障碍，高强度的训练模式可能会加重肌肉损伤并引起组织水肿。在临床实务中，对于患有不稳定型心绞痛、未控制的心律不整或失代偿性心脏衰竭等状况的患者，高强度间歇训练被视为绝对禁忌症。因此，临床指引建议在实施此类训练前，应由专业人员进行健康评估，并在训练过程中密切监测心率、血压及自觉费力程度，以确保患者的安全并降低不良事件的发生率。

### 过度训练

除了心血管风险，高强度训练的总量若未妥善控制，可能导致过度训练。根据2018年美国运动医学会发表的文献，当个体每周在极高强度（大于90%最大心率）区间的训练时间超过50分钟时，其唾液中的皮质醇与睾固酮浓度波动会显著减少，显示身体应对压力的内分泌调节能力下降。此外，这些参与者在后续训练中往往无法再次达到预期的最高心率，并在自我报告中显示出较高的紧张感与疲劳感。因此，该研究建议一般人每周的高强度训练累积时间应以50分钟为上限，以预防过度训练相关症状。

## 安全实践建议

基于上述风险，临床指引与运动医学专家提出多项安全实践建议。首先在事前筛检方面，针对35岁以上、平时缺乏运动或具备心血管代谢风险的族群，在开始高强度间歇训练前应进行全面的医疗评估。其次，训练应循序渐进，缺乏运动习惯者应先从低至中等强度的计划（如步行）开始，待身体适应后再逐渐增加强度。最后，若在传统心脏复健计划中实施高强度间歇训练，建议在初期提供直接的医疗监督与连续心电图监测，以确保患者在运动过程中的安全。