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高强度间歇训练与循环训练

2020年2月13日 更新者:Stefan Birkett、University of Central Lancashire

小容量高强度间歇训练和循环训练对最大摄氧量的影响

高强度间歇训练 (HIIT) 和循环训练 (CT) 是流行的锻炼方法,可以改善心肺健康 (CRF)。 然而,这两种训练方法的直接比较是有限的。

研究概览

详细说明

研究设计参与者在赫尔大学参加了一项随机对照试验,接受八周的高强度间歇训练 (HIIT) 或循环训练 (CT)(每周两次监督课程,由运动生理学家陪同)。 使用 G Power 3.1 软件的样本量为 38 是根据先前发布的数据计算得出的,其中 HIIT 和中等强度连续训练 (MICT) 之间的平均差异为 3.2 ml.kg-1.min-1 合并标准偏差为 3 ml.kg-1.min-1。 统计显着性设置为 0.05,功效设置为 0.95。 为了允许 10% 的流失,42 个人被招募到该研究中。 为了评估干预的有效性,如基线时的最大耗氧量 (VO2max)、最大心肺运动测试 (CPET) 和电子制动自行车测力计上的意志力竭(访视 1),以及为期八周的运动干预进行了 HIIT 或 CT(访视两次)。 在参加评估时,参与者被要求在预约前 24 小时不要参加任何剧烈运动,穿着合适舒适的衣服并避免大餐。 在完成运动干预后的六天内进行了两次访问 CPET。 每次锻炼前后进行彻底的热身和放松。 所有人都被要求在干预期间保持他们习惯的身体活动模式。 体重指数 (BMI) 的计算方法是用体重除以以米为单位的身高的平方,并以 kg.m-2 表示。 休息 15 分钟后使用血压计(A.C. Cossor & Son Ltd,英国伦敦)和听诊器(3M Healthcare,St Paul,MN)。 为了全面介绍该研究,参考了演习报告模板 (CERT) 共识。

参与者 赫尔大学生命科学学院伦理委员会根据 1964 年赫尔辛基宣言及其后来的修正案或类似的伦理标准提供了伦理批准。 总共招募了 42 名年龄在 18-65 岁之间、外表健康的男性和女性参加该研究。 登记的个人报告没有心脏代谢或限制性呼吸系统疾病的病史,不吸烟,体重指数 <30 kg.m-2,被归类为娱乐活动,并且没有人服用任何会影响心率的药物。 作为注册条件,45 岁以上的人从全科医生那里获得书面体检合格证,并接受静息和运动 12 导联心电图 (ECG)(GE Healthcare,Chalfont St Giles,英国)。 所有人都完成了书面知情同意书和运动前医学问卷。

心肺运动测试 最大 CPET 是根据美国胸科学会 (ATS) 和美国胸科医师学会 (ACCP) 指南进行的。 Oxycon pro(Jaeger,Hoechburg,德国)呼吸代谢推车用于收集呼吸气体交换数据。 自动和手动校准评估环境温度、湿度、气压和高度。 空气流量的校准是使用 3 升注射器和自动校准进行的。 还进行了两点气体校准,以确保准确测量吸入氧气和呼出二氧化碳。 使用斜坡协议在 GE 电动自行车测力计(GE Healthcare,Buckinghamshire,UK)上进行测试。 该协议包括三分钟的休息阶段、三分钟的空载循环,然后是个性化的斜坡测试(斜坡率在 15 到 30 瓦之间),工作率每隔一到三秒不断增加。 参与者在测试前和测试后执行相同的斜率。 参与者被要求以 70 rpm 的节奏踩踏板,直到他们在 8 到 12 分钟的协议持续时间内达到意志力竭。 使用 6-20 量表和心率 (HR)(FT1 心率监测器,Polar Electro,芬兰)自我报告的自觉运动评分(RPE)评分在测试的每一分钟的最后五秒内记录,最多运动和恢复期间。 与意志力竭的口头鼓励一起,VO2max 是通过参与者达到以下至少两个标准来实现的,VO2 平台由 VO2 增加 150 ml/min 的失败确定,进一步增加通过呼吸气体交换数据分析的工作量平均超过 15 秒,呼吸交换率 (RER) > 1.10,达到 > 85% 的年龄预测最大心率 (HRmax) 和 RPE > 17(6-20 博格量表)。 使用 V 斜率法定义通气无氧阈值 (VAT) 的 VO2,并使用通气当量进行验证。 峰值功率输出 (PPO)(瓦特)和 HRmax 被定义为在 CPET 期间达到的最高值,最大氧气和心率 (VO2 /HR) 由 VO2max 和 HRmax 的比率确定。

训练干预 HIIT 组被要求执行 10 个一分钟的 HIIT 间歇,每个间歇后跟一分钟的主动恢复 (AR)(总运动时间 20 分钟)。 根据 CPET,HIIT 被设置为高于 85% HRmax,并为此标准指定了特定的 HR。 主动恢复设置为对应于 25-50 瓦的负载。 训练是在 Wattbike 训练器(Wattbike Ltd, Nottingham, UK)上进行的。 CT 组以 60-80% HRmax(根据 CPET 计算)的强度完成了一个实用的七站式混合模式锻炼循环(自行车测力计、划船器、跑步机、坐立/下蹲、膝盖到肘部和腿部回弹以及二头肌卷曲) ). 没有涉及阻力设备,只有体重。 参与者最初进行 20 分钟的 CT,持续时间每周增加 5 分钟,直到达到所需的 40 分钟。 根据会话持续时间,每个站点占用三到六分钟,从一个站点移动到下一个站点,休息时间最少。 在两次干预期间,使用 FT1 极地心率监测器(Polar Electro,芬兰)在每个站/间隔的最后 5 秒内测量 HR,并使用秒表(Axprod S.L,Guipuzcoa,西班牙)对每个 CT 会话进行计时。 研究者自始至终调整这两种干预措施的强度,以确保适当的 HR 范围和协议的成功完成。 参与者被告知他们的 HR 范围,生理学家给予口头鼓励以帮助达到和维持这些阈值。 HIIT 和 CT 之间的能量消耗不匹配。

为了评估运动干预的有效性,参与者对所需运动强度的忠诚度分别使用 HIIT 和 CT 的 >85% HRmax 和 60-80% HRmax 的切点来确定,并使用之前的示例进行报告。 这些值是使用参与者在 16 个疗程中每个单独间隔或站点的平均心率计算的,并表示为 HRmax 的百分比,由 CPET 在访问 1 时确定。咨询特定保真度阈值以确定低(<50%),中度 (50-70%) 和高度 (>70%) 依从性。 依从性被确定为完成会话的百分比,其中 14 (> 85%) 是完成的阈值。

统计分析 使用社会科学统计软件包 (SPSS) 第 24 版(IBM,纽约,美国)进行统计分析。 使用独立的 t 检验来识别基线时的组差异。 使用 Shapiro-Wilk 检验验证正态性假设。 目视检查分布的偏度和峰度。 非正态分布的数据以中位数和四分位距 (IQR) 表示。 使用双向(条件 x 时间)重复测量方差分析 (ANOVA) 比较 CRF 训练前和训练后。 使用 Bonferroni 调整评估主要影响和相互作用的事后分析。 使用独立的 t 检验比较组间差异。 变量显示为具有 95% 置信区间 (95% CI) 的平均值或指定的标准差。 还计算了部分 eta 平方效应大小,0.01、0.06 和 0.14 分别代表小、中和大效应大小。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

42

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Kingston Upon Hull
      • Hull、Kingston Upon Hull、英国、HU67RX
        • Univeristy of Hull

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 65年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  • 参与者报告没有心脏代谢或限制性呼吸系统疾病的病史,不吸烟,体重指数 <30 kg.m-2,被归类为娱乐活动

排除标准:

  • 心脏代谢疾病,高活动水平,无法耐受运动干预

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:无(打开标签)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:高强度间歇训练
HIIT 设置为 > 85% HRmax。 主动恢复设置为 25-50 瓦。 会话是使用循环测力法进行的。
参与者每周进行两次 HIIT,持续八周。 将结果与遵循相同运动频率和持续时间的中等强度连续训练进行比较
有源比较器:循环训练
CT 组以 60-80% 的强度完成了一个实用的七站式混合模式锻炼循环(自行车测力计、划船器、跑步机、从坐到站、膝盖到肘部和腿部回扣以及二头肌卷曲)。 参与者最初进行了 20 分钟的 CT,持续时间逐渐增加到可耐受的所需 40 分钟。 每个站点占用三到六分钟,具体取决于会话持续时间,中间休息时间最少。
CT 组以 60-80% HRmax 的强度每周两次,持续八周,完成了一项实用的七站式混合模式锻炼循环(自行车测力计、划船器、跑步机、从坐到站、膝盖到肘部和腿部回弹以及二头肌卷曲) . 参与者最初进行 20 分钟的 CT,持续时间逐渐增加到可耐受的所需 40 分钟

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
最大耗氧量(ml.Kg-1.Min-1)
大体时间:基线和 8 周
最大耗氧量(ml.kg-1.min-1), 在心肺运动测试 (CPET) 期间确定的数值代表了人类有氧运动的上限。 低 VO2max 与过早全因死亡率和心血管死亡率的风险增加相关,与传统风险因素和身体活动状态无关。 相反,通过运动训练增加最大摄氧量可能会改善心脏代谢健康、生活质量并延长预期寿命
基线和 8 周

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
通气无氧阈值的耗氧量
大体时间:基线和 8 周
通气无氧阈值的耗氧量 ml/kg/min。 这项措施将评估个人是否可以在乳酸积累之前进行更高强度的运动,从而变得“生理上有效”
基线和 8 周

其他结果措施

结果测量
措施说明
大体时间
干预保真度 - 遵守锻炼协议的参与者
大体时间:8周
为了评估干预措施是否按预期进行,遵守锻炼方案的参与者百分比
8周
对干预做出反应的个人百分比
大体时间:8周
如果参与者在两次干预后最大耗氧量呈正向增加
8周

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

合作者

调查人员

  • 首席研究员:Stefan Birkett, PHD、University of Central Lancashire

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

一般刊物

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2016年5月11日

初级完成 (实际的)

2017年5月11日

研究完成 (实际的)

2017年12月13日

研究注册日期

首次提交

2018年10月4日

首先提交符合 QC 标准的

2018年10月5日

首次发布 (实际的)

2018年10月9日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2020年2月17日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2020年2月13日

最后验证

2020年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • UCentralLancashire

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

在美国制造并从美国出口的产品

不

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