讓你大爆汗的強力間歇訓練 為什麼並非想像中完美?

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運動界一直推行高強度間歇訓練 High Intensity Interval Training(簡稱 HIIT 請看註解 1)來促進心肺功能,並加強肌耐力與衝刺能力,代謝部分可改善糖尿病人胰島素阻抗,並促進體脂肪消耗。

然而選手過度的以 HIIT 訓練可能適得其反,由於 HIIT 訓練常常拉到 90% 最大攝氧量 VO2max 以上,訓練完需要更多的時間來恢復。一旦訓練時間過長恢復時間不足,選手就容易出現過度訓練症候群(註解 2)。

圖片來源。
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過去有不少論文針對過度訓練影響選手的訓練成果或是運動表現來研究。過度訓練會讓身體內荷爾蒙改變,最主要是腎上腺皮質醇 Cortisol 濃度增高,造成免疫力下降,選手容易生病。有研究指出每週訓練約 8 小時的運動員,只要 HIIT 每週超過 40 分鐘 ,唾液的皮質醇變動率就會異於常態,因此建議最好的 HIIT 訓練量為運動總量的 4-9 %。

2020 年美國心臟科醫學會的生活習慣與心血管健康委員會 Barry A. Franklin 等眾多醫師在  Circulation 循環期刊上刊登了一個重磅的回顧論文,仔細探討運動對心臟血管系統健康的影響。研究指出適度的運動的確是增進心血管健康的有效方式,尤其是同樣時間的 HIIT 比一般中低強度的運動有效。然而過度的高強度運動容易引發心房發炎纖維化,進而形成心房顫動而猝死。另外過度運動也會增加冠狀動脈的鈣化,一但年長沒運動後更易產生冠狀動脈阻塞。

2021 年 3 月瑞典 Flockhart 與 Larsen 團隊 Cell Metabolism 發表一篇設計精良的論文,深入探討過度的 HIIT 影響身體的健康,將過度訓練研究提升到細胞的層級。報告指出過度的 HIIT 會致使肌肉細胞內的粒線體功能變差,進而影響到葡萄糖的代謝。還好這些變化在減少 HIIT 量後就慢慢回復正常,然有有趣的是即使肌肉細胞內的粒線體變化,但不影響選手整體的 VO2max 與有氧代謝壓力指數。

到底超過多少時間才算是過量 HIIT?

我們來看一下這研究的實驗設計,實驗為期四週,第一週輕鬆週  HIIT 5x4min 二次 每人平均36分鐘。第二週加強週 HIIT 5x8min 二次, 5x4min 一次,每人平均 90分鐘。第三週是過量週 HIIT 5x8min 三次, 5x4min 二次,每人平均 152 分鐘,第四週是恢復週,3x8min 二次,3x4min 一次,5x4min 一次,每人平均 52 分鐘。而 HIIT 的強度是以 95% VO2max 踩單車訓練台。 這些實驗中的選手在第二週的 HIIT 訓練下還是持續體能精進。然而第三週達到 152 分鐘後,受測者的表現反而出現負向,幸而第四週的縮減 HIIT 時間體能又恢復正向。

由上述實驗看來,不超過 90 分鐘的 HIIT 似乎是蠻安全的一個時間基數。但是不要忽略了,這些菁英選手每週的訓練量一般介於 15-25 小時間(世界級職業選手的訓練時數更高達 30 小時),因此 90 分鐘 HIIT 介於總量的 6-10% 間,而每週 152 分鐘則已經超過 10%,之前有提及 HIIT 最好佔總訓練量的 4-9%。至於一般人每週訓練時數大多低於十小時,每週 60 分鐘的 HIIT 訓練量應該是可接受的。

此外,實驗中的選手們在第四週恢復期細胞的粒線體功能與葡萄糖代謝都回復正常,體能表現反而比前二週還好。第四週的平均輸出功率約 3.5W/kg 優於第二週的 3.4W/kg,HIIT 的 VO2max 也是第四週較優。由此看來,適當的肌肉破壞後修復有助於肌肉能力的表現,這說明了任何人在激烈運動後需要充分時間恢復的重要性。

總之,高強度間歇訓練 HIIT 是增進運動能力與體適能的好方式,建議大家依個人能力每週安排 60-90 分鐘的訓練(一組約 15-30 分鐘,每次 3-5 分鐘,中間最好間隔 3 分鐘)。此外,追求卓越的菁英選手要注意 HIIT 的安排應該在訓練總量的 9% 之下,一但出現訓練量與體能表現無法匹配狀況時,趕緊審視是否已經過度訓練了,適當的休息恢復,甚至還可以增強表現能力喔!

(註解 1)HIIT 在不同訓練上方式不同,以鐵人三項相關的訓練,游泳衝刺 50m 或 100m,8-10 趟。跑步  100m、200m、400m、800m 數趟衝刺。單車訓練台上 90-95% VO2max,95-99% 最大心率  max HR,或拉功率到 120% FTP,2-8 分鐘,阻力訓練方面負重深蹲, Tabata 跳躍 20-30 下數組讓心率達 90% max HR 也是 。

(註解 2)因訓練過度或經常比賽沒間斷,身體負荷無法完全恢復,長期的累積可能形成過度訓練症候群,出現症狀可能有持續性肌肉痠痛、一直感覺疲累、基礎心跳上升、心率變動率鈍化、容易生病、易煩躁、憂鬱傾向、心神不寧記憶減褪、訓練沒成效、容易受傷,最嚴重是整個人虛脫。

參考資料:

Exercise-Related Acute Cardiovascular Events and Potential Deleterious Adaptations Following Long-Term Exercise Training: Placing the Risks Into Perspective–An Update: A Scientific Statement From the American Heart Association. Barry A. Franklin, Paul D. Thompson, Salah S. Al-Zaiti, Christine M. Albert, Marie-France Hivert, Benjamin D. Levine, Felipe Lobelo, Kushal Madan, Anjail Z. Sharrief, Thijs M.H. Eijsvogels, … Feb 2020
Jinger S Gottschall, Joshua J Davis, Bryce Hastings, Heather J Porter, Exercise Time and Intensity: How Much Is Too Much? Int J Sports Physiol Perform. 2020 Feb 28;15(6):808-815.
Mikael Flockhart, Lina C.Nilsson, SennaTais, BjörnEkblom, WilliamApró, Filip J.Larsen, Excessive exercise training causes mitochondrial functional impairment and decreases glucose tolerance in healthy volunteers. Cell Metabolism Volume 33, Issue 5, 4 May 2021, Pages 957-970.
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肉腳超級鐵人訓練團
肉腳超級鐵人邱宗聖 從國三到大學都是田徑隊,屬於三流選手,幸運矇到一枚全國大專運動會1600m接力銅牌。2008年因中年身體危機開始從事自行車運動,2013年初馬,到2015才完成人生第一場鐵人賽 Ironman Taiwan當自己五十歲的禮物。因為職業關係只考慮選擇參加226,至今完成國內外十一場賽事。2015年參與 Ironman University 課程,成為第一批拿到 Ironman Certified Coach 的人,也是研究運動醫學與科學化訓練的開端。與友人共同成立知名鐵人社團DVTT並設立 AED Runners。2019年有幸親臨美國波士頓參加馬拉松成為波馬跑者。另外跑過三次鎮西堡100K,也騎過三次北高380K。 經歷與專業認證: Ironman Certified Coach / Ironman認證教練。 DVTT 醫聲論壇常務理事(二任),監事。 中華民國眼科專科醫師,診所負責人。 倫敦大學科學碩士。 參加過的重點賽事: 五屆 Ironman Taiwan超級鐵人賽 (2015-2019)。 三屆 Challenge Taiwan 226(2016-2018) 二次分二,一次分三。 三場歐洲 Ironman 賽事。 2017-2018 二次台北馬拉松波馬資格達標。 2019波士頓馬拉松。 2019 Ironman AWA 世界分齡銀牌選手。 Facebook:肉腳超級鐵人訓練團