高强度间歇训练和持续有氧训练对男大学生骨密度影响的比较研究

【作者】 杜培洁； 李庆雯； 徐冬青； 芦劼明；

【机构】 天津体育学院；

【摘要】 研究目的:青年期是获得高水平峰值骨量的关键时期,在此阶段尽可能促进青年人达到更高的骨密度水平(即峰值骨量)对机体步入中老年阶段后维持良好骨量水平,降低因骨量流失导致骨折风险升高等具有十分重要的意义。然而,目前大学生群体的骨骼健康状况并不乐观,这可能与久坐少动的生活方式以及缺乏有效的运动锻炼等原因有关。运动锻炼能够促进骨骼产生有益的生物学效应这一观点已得到广泛认可,运动锻炼是通过改善身体成分、加强对肌肉骨骼的生物力学刺激等机制,强化骨骼的适应性改变。但现有研究显示不同运动方式对于骨骼健康和身体成分的影响程度不尽相同,如何选择制定更加合理、有效的运动锻炼方案尚需要更多研究予以补充和完善。高强度间歇训练(High-intensity Interval Training, HIIT)和持续有氧训练(Continuous Aerobic Training, CAE)均是目前较为流行的运动锻炼方式,二者对改善心肺耐力、肌肉骨骼系统功能等方面均具有积极作用。但比较而言,两种运动锻炼方式的运动特点具有较大差异,高强度间歇训练是以对机体产生间歇性、短时间的极限刺激为主,而持续有氧训练则是以对机体产生持续性、长时间的中低程度刺激为主。二者不同的运动特点则可能会诱发机体骨骼产生不同程度的适应性变化,但目前就两种锻炼方式对骨密度影响的比较研究相对较少且结论并不一致,这可能与现有研究并没有严格控制运动形式、运动强度等因素有关,从而削弱了运动效应的可比性。因此,本研究采用蹬踏功率自行车作为统一的运动形式,以控制总运动能量消耗持平为前提,分别设计高强度间歇训练和持续有氧训练的运动方案,比较12周规律的两种运动锻炼方式对青年大学生骨密度水平和身体成分的作用效果,从而为建立更加有效的青年骨质健康运动促进策略提供理论依据和实践指导。研究方法:选取18～24岁无规律运动训练史的健康男性大学生30名(身体质量指数为18.5～23.9kg/m~2),随机分为高强度间歇训练组(H组,n=10)、持续有氧训练组(M组,n=10)和无训练组(C组,n=10)。两个训练组受试者每周完成3次运动训练,共训练12周;无训练组保持原有生活习惯,不进行额外的运动训练。本研究以蹬踏功率自行车作为两训练组运动干预方式,佩戴运动手环以实时监控受试者运动期间心率,在参考相关研究的基础上,设定两训练组单次训练的能量消耗均为300kcal,同时依据《身体活动汇编》推荐的能量消耗计算公式设计两组单次训练的总时长,具体方案如下:高强度间歇训练方案包括热身活动、20分钟蹬踏功率自行车运动以及训练后的整理放松活动。受试者在80%～90%的最大心率强度下完成30秒全速冲刺蹬骑(要求受试者以最大限度完成)以及在55%～65%的最大心率强度下完成3分钟慢速蹬踏为一组,重复进行4～6组。训练起始阻力为0.5kg,每两周增加0.5kg负荷(最大负荷不得超过受试者体重的7.5%)。持续有氧训练方案包括热身活动、30分钟50%～75%最大心率强度的匀速蹬踏功率自行车运动以及训练后的整理放松活动。实验前、后分别使用超声骨密度仪、体成分分析仪等仪器对受试者进行骨密度及身体成分相关指标的数据收集,测试指标包括跟骨骨密度T值、体脂含量(kg)、骨骼肌含量(kg)、身体质量指数(kg/m2)。采用SPSS25.0软件进行统计学分析,采用配对样本t检验方法比较各组组内训练前、后各指标变化,实验前后组间数据采用单因素方差分析方法进行统计分析,事后检验采用LSD方法评估组间指标的差异,P<0.05视为具有统计学意义。研究结果:进行组内比较:12周运动干预后H组和M组受试者的骨密度T值(P_H=0.000,PM=0.001)和骨骼肌含量(P_H=0.001,PM=0.002)均较训练前显著增高,两组受试者体脂含量(P_H=0.000,PM=0.000)和BMI(P_H=0.000,PM=0.000)均较训练前显著降低;C组受试者干预前后的骨密度和身体成分指标均无显著性变化。进行组间比较:单因素方差分析显示,干预前三组受试者各指标间的差异均无统计学意义;12周干预后,H组和M组受试者的骨密度值和各体成分指标均明显优于C组(P_H=0.000,PM=0.000)。此外,H组受试者的骨密度T值(P=0.033)和骨骼肌含量(P=0.029)的增长还明显大于M组。研究结论:本研究显示12周规律的高强度间歇训练与持续有氧训练均能够有效地提高男大学生的跟骨骨密度,改善其身体成分。但两种运动方式对健康男性大学生骨量的影响程度并不相同,在能量消耗和运动形式相同的情况下,高强度间歇训练可能更为高效,其对骨密度和骨骼肌含量的改善作用优于持续有氧训练。更多还原