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高强度循环训练对自然与自然的影响。室内运动表现和健康

2024年3月19日 更新者:Henrique Brito、Faculdade de Motricidade Humana

一项在自然界和室内进行高强度循环训练的随机试验,以比较休闲锻炼者的运动表现、情绪、自觉劳累以及运动和心率的变异性。

在自然环境中锻炼比在室内锻炼更有益于健康和福祉。 此外,一些研究表明,如果在户外、自然环境中进行,同一运动中的运动表现(例如,跑步速度、更剧烈的身体活动)会更好。 解释可能在于自然景观、纹理、海拔、障碍物和物体的固有可变性,这些在标准建筑和室内环境中是找不到的。 室内环境的特点是安全、有组织、有图案的纹理和为特定目的而创建的物体,它们抑制了身体和生理行为的可变性。 环境的变化会转化为身体系统的变化,这有利于健康、福祉和技能习得。

行为的可变性也取决于任务。 跑步或步行本质上是一次穿越环境的旅程,其中与障碍物、水坑和其他跑步者的互动是活动可变性的一部分。 另一方面,HICT 等身体活动是在小范围内进行的,并且是一种脚本化的规定活动(例如,俯卧撑、仰卧起坐),这降低了行为的可变性。 该试验的目的是测试低可变性活动是否根据环境的可变性量显示性能、健康和行为测量的差异。

在此试验中,参与者将进行两种高强度循环训练 (HICT) 干预——一种在室内环境中进行,另一种在自然环境中进行。 HICT 干预包括 12 项健美操练习,将由参与者自行选择强度进行。 每个练习将进行一分钟,然后休息 30 秒,参与者将被告知下一个练习是什么。 在锻炼之前,参与者根据正确的使用指南在右臂和腿上放置一个心率监测器和两个惯性测量单元 (IMU),并对他们的积极影响、唤醒和感知的运动进行评分。 锻炼后,他们立即再次对相同的措施进行评分。

研究假设:

与室内环境相比,在自然环境中进行 HICT 期间,运动变异性、心率变异性、表现、健康和觉醒更大。

研究概览

地位

完全的

详细说明

简介:自然环境是“任何保留明显自然元素的户外空间,从原始或半自然区域到城市绿色或蓝色空间,包括绿色基础设施”。 与在城市空间或室内等人工环境中锻炼相比,在自然环境中锻炼已被证明可以改善幸福感,例如降低焦虑和增强积极情绪。

在过去的几十年里,文献中广泛报道了基于自然的锻炼对健康的好处,但对锻炼和运动表现的研究还不够多,尽管一些研究表明在自然环境中的表现可能比在自然环境中表现更好室内常规设置(例如,更有力地跳舞,骑自行车时更有力量,能够跑更远的距离直到筋疲力尽)。 这就提出了一个问题,即大自然如何影响运动和体育活动中的表现效能(表现的产物,即跑得更快)和效率(可能提高表现效能的心理和生理过程),尤其是许多研究表明,例如,在自然界中实现相同的目标比在室内进行相同的活动更省力。

运动因素和环境因素之间对潜在健康和表现益处的关系可以被视为次加性(小于两种暴露的总独立益处)、加性(等于各部分的总和)和协同(大于各部分之和)。

机制:在自然环境中进行身体活动可以促进健康并提高表现的机制尚不完全清楚。 从历史上看,锻炼和运动社区已经创造了“适当的”空间来进行他们的身体活动,例如健身房、体育场、跑道。 然而,这些标准化和人工空间被认为在行动中提供有限的可变性。 生态动力学观点将自然环境视为比建筑环境更具多样性和挑战性的可供性景观(​​行动的可能性)。 环境的可变性会转化为身体系统的可变性,从而导致行为退化(在不影响功能的情况下改变运动结构)。 假设自然环境为锻炼者提供了更丰富、更多变的可供性景观,这在生态动力学框架内催生了一种理论,称为 EVA,或自然可供性的增强变异性。 为此,EVA 假设草地和树木等自然环境的不平坦表面、物体和障碍物允许更多变化的运动行为,这被认为有利于锻炼和运动表现。 极限运动等主要在自然环境中进行的活动因需要适应性和创造力以及促进健康而臭名昭著,这绝非巧合。

此外,对于锻炼者而言,众所周知,自然环境会引发分离/外感受注意力(即关注环境),而建筑/室内环境会引发联想注意力(即关注任务本身)。 众所周知,联想认知过程(专注于任务)会导致运动过程中的情感反应降低和消耗更大,尤其是在高强度体育活动中。 简而言之,由于行为的内在可变性,以及通过引发外部感受性注意力集中,在大自然中锻炼可能会改善健康和运动表现。

需要试用:行为的可变性也取决于任务。 跑步或步行本质上是一次穿越环境的旅程,其中与障碍物、水坑和其他跑步者的互动是活动可变性的一部分。 然而,HICT 是在小范围内进行的,是一种脚本化的规定活动,可降低行为的可变性(例如,俯卧撑、仰卧起坐)。 因此,本研究的目的是测试闭路、脚本化、无氧运动 (HICT) 是否在运动可变性、表现和健康方面显示出差异,具体取决于运动环境(自然与室内),在健康、健康的成年人中.

熟悉会议:每个参与者单独前往 Faculdade de Motricidade Humana 的运动专业实验室 (Spertlab) 并提供知情同意书。 然后,调查员根据正确的使用指南将胸带 (Polar H10) 放在参与者身上,以进行熟悉。

然后向参与者展示绿色等级量表和国际体育活动问卷(基线问卷)并对其进行指导,然后是感觉量表、感觉唤醒量表和感知劳累等级(运动前和运动后测量量表)。 然后研究者演示为练习课程计划的所有练习,并向参与者解释执行每一个练习的正确方法。 研究人员提醒,参加者在运动前24小时不要运动,并在接下来的两周安排两次运动,间隔48小时(以防止遗留效应)。 最后,研究者收起胸带,告知参与者在干预前 24 小时内必须避免摄入咖啡因、酒精和进行高强度体力活动,并在接下来的 3 小时内避免摄入食物和液体(水除外)会议前几个小时。

惯性测量单元 (IMU) 的放置:两个 IMU 放置在外侧上髁和肱骨大结节之间的中点,以及外侧上髁和股骨大转子之间的中点,均位于右侧。 上肢(UL)和下肢(LL)是这些健美操中活动量较大的身体部位;此外,四肢的近端部分是双关节的,不会有被固定在地面上的风险,就像俯卧撑时手/前臂和下蹲时脚/腿的情况一样,这会减少范围运动,因此具有较小的可检测加速度。

干预:随着锻炼时间的临近,调查人员会联系以提醒参与者参加锻炼,带上舒适的衣服(运动器材)。 在指定的日期和时间,调查人员和参与者在 Faculdade de Motricidade Humana (FMH) 会面,并在陪同下前往练习地点(室内的 Spertlab,室外的 Jamor 公园)。 研究人员根据定义将 IMU 和胸带放在参与者身上,提供绿色等级量表、感觉量表、感觉唤醒量表和感知劳累等级(可在平板电脑或纸质支架上获得)并告知参与者他们可以在他们想要的任何速度。 锻炼环节由 12 个健美操练习组成,时长 20 分钟(每次锻炼 60 秒活动和 30 秒休息),包括热身和放松。 锻炼课程干预将由不了解研究目标的认证健身教练进行(盲法)。 运动时间将由教练控制,教练会在休息时间提醒并在需要时向参与者演示下一个运动是什么。 完成练习后,在冷静下来之前,参与者立即完成感知劳累等级,在恢复平静后,他们完成剩余的运动后问卷调查,调查人员收集胸带和 IMU。 会议结束后,调查人员再次陪同参与者前往 FMH,确认至少 48 小时后的下一次会议,并回答任何疑问。 执行室内课程的参与者将在室外进行下一个课程,反之亦然。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

104

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

    • Oeiras
      • Cruz Quebrada、Oeiras、葡萄牙、1499-002
        • Faculdade de Motricidade Humana

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 50年 (成人)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 根据医生的说法,适合从事剧烈的体育活动。

排除标准:

  • 同时参加另一项研究项目。
  • 由于身体受损无法进行建议的练习。
  • 服用药物或正在接受治疗。

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:双倍的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:绿色的
绿色运动参与者将在基于自然的条件下锻炼。
参与者将执行 12 次锻炼的高强度循环训练协议。 每个练习将有一个 30 秒的活动部分,鼓励锻炼者尽可能多地重复,以及一个 10 秒的休息部分,参与者休息并被告知下一个练习。 在 12 次锻炼之前和之后,参与者评估他们的影响、觉醒和感知的劳累,同时使用心率监测器和他们手臂和腿上的两个 IMU 传感器。
实验性的:室内的
室内参与者将在室内条件下进行锻炼。
参与者将执行 12 次锻炼的高强度循环训练协议。 每个练习将有一个 30 秒的活动部分,鼓励锻炼者尽可能多地重复,以及一个 10 秒的休息部分,参与者休息并被告知下一个练习。 在 12 次锻炼之前和之后,参与者评估他们的影响、觉醒和感知的劳累,同时使用心率监测器和他们手臂和腿上的两个 IMU 传感器。

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
心率变异性
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
心率变异性是心脏 R-R 间隔(收缩注射之间的时间)的变化。 心带将用于收集基本 R-R 间隔
通过学习完成,平均10分钟
运动变异性
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
身体节段加速度的变化可以看作是身体运动适应环境约束的直接测量。
通过学习完成,平均10分钟

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
运动表现
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
干预中的所有练习都有周期性的同心和偏心阶段,这在 IMU(陀螺仪)时间序列中很明显。 当任意一个轴(x,y,z)的角速度变为零,并且方向发生相反的变化时,就可以计算出特定练习的重复次数。 或者,研究人员将通过符号计算并记录重复次数。 每次练习的最终值将衡量个人在该特定练习中的表现。
通过学习完成,平均10分钟
情感量表的变化分数
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
感觉量表 (FS):将使用感觉量表 (Hardy & Rejeski, 1989) 收集对运动的情感反应。 该量表允许通过单个项目“你现在感觉如何”来测量运动期间的情绪波动,其中受试者的反应范围从 -5(“非常糟糕”)到 +5“非常好”,0 表示“中性” ”。 该量表具有较高的信度和效度(Emanuel et al., 2021)。该量表是为评估运动过程中的情感状态而建立的,已广泛用于运动环境的比较研究。
通过学习完成,平均10分钟
自觉劳累评分的变化分数
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
自觉劳累等级 (RPE):该量表广泛用于锻炼和运动研究。 它是一个范围从 6(没有用力)到 20(最大用力)的量表。
通过学习完成,平均10分钟
在 Trail Making 测试中更改分数
大体时间:通过学习完成,平均10分钟
Trail Making 测试是认知注意力的状态测试。
通过学习完成,平均10分钟

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。

调查人员

  • 首席研究员:Henrique Brito, MSc、Faculdade de Motricidade Humana

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)

2022年10月15日

初级完成 (实际的)

2023年11月30日

研究完成 (实际的)

2024年1月20日

研究注册日期

首次提交

2021年9月29日

首先提交符合 QC 标准的

2021年10月11日

首次发布 (实际的)

2021年10月22日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年3月20日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年3月19日

最后验证

2024年3月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

计划可参见 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1469029224000372

IPD 共享时间框架

数据无限期可用。

IPD 共享访问标准

开放获取

IPD 共享支持信息类型

  • 分析代码

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

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