體能循環訓練對女大學生身體素質的影響

王 杰

(安徽科技學院,安徽 鳳陽 233100)

0 引言

由于在大學本科期間的健康管理對整個成年期都會有影響,因此這一時期的體能訓練至關重要.目前,女大學生普遍認為瘦是理想的體型,但她們控制體重的方式更傾向于通過極端的飲食控制而不是通過定期鍛煉,這種方式可能會在未來導致許多健康問題,比如代謝和肌肉骨骼疾病[1].循環訓練是利用相對短的時間和有限的努力獲得各種健康益處的體能訓練計劃.循環訓練包括一系列短的、重復的有氧和阻力訓練,能有效地改善身體素質,包括肌肉力量、柔韌性和心肺功能等方面.

目前國內與學生體質健康相關的研究中采用的體能訓練大多屬于一般體能訓練.有學者運用新穎的練習器材,結合便于操作、有趣味性的練習方法和手段制定了體能促進實踐方案,以提高學生的鍛煉技能,增強學生的鍛煉興趣,從而提高學生體質健康水平并培養其終身鍛煉的觀念[2].也有學者從體能訓練的角度對中學生身體鍛煉的訓練方法進行研究,探索了CrossFit等新型體能訓練模式對于中學生體質健康水平的影響[3].另外有學者針對小學生身體素質敏感期的特點,通過體能訓練干預課程來探究體能訓練對提高小學生體質健康和身體素質水平的效果[4].目前國內尚缺乏體能訓練對成纖維細胞生長因子-21(FGF-21)水平影響的相關研究.在國外,目前針對體能訓練方面的研究熱點包括一些促進體育活動和鍛煉的計劃和課程,例如高強度訓練(HIT)等,與中低強度訓練相比,該訓練已被證明可以優化一般鍛煉對心血管的改善,減少鍛煉時間[5].另外有研究通過12周的不同訓練模式的體能訓練,利用高強度體能訓練,來探究久坐的人群中參加體能訓練后的身體變化[6].Cuevas-Ramos等[7]的研究表明,運動后胰島素增加可能影響FGF-21的產生,但證據不足,需要進一步進行研究,來明確運動后FGF-21水平變化的機制.

根據先前的研究結果,高強度運動比低強度運動能夠更有效地改善身體素質和增加FGF-21的水平.然而,這些先前的研究沒有利用循環訓練在女大學生群體中進行過驗證.因此,本文將通過研究循環訓練對女大學生身體素質和FGF-21水平的影響進行測試,并根據獲得的實驗數據進行分析,探討循環訓練對女大學生身體素質和FGF-21水平的影響情況.

1 研究方法及過程

1.1 研究對象

采用分層取樣問卷調查法進行調研,隨機選取安徽省10所高校非體育專業的300名女大學生為研究對象,設計《每周體育鍛煉情況與身體素質調查》問卷,調查問卷由相關輔導員老師在各個時間段進行發放以及回收,調查時間為60天.共發放問卷700份,事先向參與者充分解釋了本研究的目的和內容,并承諾參與者對其填寫的信息進行保密,研究只基于數據,不透露參與者姓名,并與參與者簽署了知情同意書.其中,排除無效問卷11份,共回收289份,有效回收率為96.3%.對調查結果進行統計分析,發現有56名參與者每周運動次數均小于3次,且每次小于10 min.為了保證問卷調查的可信度,14天后對該調研使用重測法進行檢驗.分別對20名參與者進行二次測試后,再測系數r=0.943,這表明本次研究是可信的.最后采用SPSS 12.0軟件對所得數據進行整理統計.20名被調查對象的信息如表1所列.

表1 參與者的身體特征(n=20)

1.2 研究方案

本研究所采用的鍛煉計劃為循環訓練,共進行6周,每周進行3次.前兩周的鍛煉強度設置為13～14分的RPE(主觀運動強度評定法)和60%～70%的心率儲備(HRR),接下來兩周略微增加到14～18分的RPE和65%～80%的HRR.為了監測鍛煉期間的心率,使用POLAR心率監測儀.每次鍛煉的時間為45 min,包括熱身(5 min)、主要鍛煉(35 min)和身體放松(5 min).鍛煉計劃包括有氧運動和肌肉力量訓練的平衡組合,以促進全身肌肉的使用.每個鍛煉動作持續50 s,休息25 s,進行3組,每組之間休息1 min.具體鍛煉計劃見表2.

表2 體能循環訓練計劃

1.3 研究過程

所有可測量的變量均在運動前后同一時間測量,以分析其影響.為了排除運動的任何暫時效應,運動后的測量在最后一輪運動后的72 h內進行.使用自動分析儀測量每個參與者的身高/cm和體重/kg,然后使用公式“BMI=(體重/kg)/(身高/m2)”計算體重指數(BMI)[8].使用身體組成分析儀對體脂百分比(BF%)進行測量,使用卷尺測量從肋骨架最低部分到髂嵴中心的腰圍(WC).所有參與者需要在禁食12 h后進行血液測試,血液的采集需要在相同的條件下進行,使用一次性針頭從前主靜脈抽取5 mL靜脈血,將血液儲存在血清分離管中離心10 min,離心后提取200 μL血清儲存在樣本管中.使用酶聯免疫吸附測定(ELISA)方法,用FGF-21試劑盒來評估血清中的FGF-21水平.

基于肌肉力量、肌肉耐力、柔韌性和心肺功能幾個要素來對身體素質進行評估[9].對于肌肉力量,使用數字手動力測量儀測量手握力,參與者要求調整手指關節角度為90°,握住力測量儀的把手,將把手向內拉5 s,身體與伸展的手臂之間的角度保持在15°,連續進行兩次測量,并記錄最大值,精度為0.1 kg.肌肉耐力通過1 min仰臥起坐測試進行評估,記錄完成的仰臥起坐次數,在此測試中,參與者被要求平躺,雙手交叉托住頭部,抬起上半身直至雙肘觸到膝蓋,然后下降直至雙肩觸地,整個過程不能利用動量.柔韌性使用坐位體前屈測試進行評估,在這個測試中,參與者要坐著,膝蓋伸直,雙腳豎直觸摸測量工具,然后將雙臂伸直并靠在身體兩側,手指尖盡量推動測量尺,維持3 s,記錄距離值,連續進行兩次測量,并記錄最大值,精度為0.1 cm.心肺功能通過1 200 m跑步測試進行評估.參與者在1 200 m的田徑跑道上以最大速度奔跑,記錄總用時,精度為0.01 s.

1.4 統計分析

使用統計學方法來分析試驗數據,所有測量數據均表示為均值和標準差.為了分析運動的效果,對前后測量值進行了配對樣本t檢驗,來判斷運動對數據是否產生了顯著影響[10].所有統計處理均使用25.0版本IBM SPSS統計軟件,顯著性水平(α)設置為P≤0.05,以控制結果的誤差.

2 結果分析

2.1 體質和身體成分的變化

經過6周循環訓練后,參與者身體成分的變化如表3所列.結果顯示,參與者運動后體重明顯下降,約降了2.1 kg(P=0.001),體重指數(BMI)降低了0.93 kg/m2(P=0.001),腰圍(WC)和體脂率(BF)這兩個肥胖指數也分別降低了約1.65 cm(P=0.003)和1.08%(P=0.003).而瘦體重(LBM)的P值為0.350,肌肉重量的P值為0.273,說明肌肉量在運動前后兩次測量中沒有顯著差異.綜合來看,循環訓練對女大學生的體質和身體成分有著積極的促進作用,特別是對體重、體重指數、腰圍和體脂率幾個指標有顯著的改善,而對肌肉量并沒有顯著影響.以往的研究表明,在進行運動訓練時肌肉受到負荷刺激,引起肌肉纖維的微小損傷,進而激活肌肉細胞的生長和修復機制.這種機制可以促進肌肉的增長和修復,從而增加肌肉質量和體積.但是在獲得的結果中發現肌肉量并沒有增加,可能存在以下幾種原因:①飲食不合理或者營養不足,導致肌肉沒有獲得生長需要的營養支持;②可能循環體能訓練女大學生而言是一種過度訓練,導致肌肉無法得到恰當的恢復和生長機會;③參與者的生活習慣比較差,沒有進行足夠的休息導致訓練效果不佳.

表3 循環訓練6周后肥胖指標的變化

2.2 FGF-21水平的變化

FGF-21在人體內的肝臟、胰腺和脂肪組織等部位合成.在肝臟中FGF-21的合成受到多種刺激因素的調節,例如饑餓、高脂飲食、運動、睡眠和葡萄糖等,FGF-21被合成之后會被分泌到血液循環中,通過其與受體結合,影響不同器官和組織的代謝活動.在為期6周的循環訓練結束后,測量了參與者血清中FGF-21水平的變化,結果見表3.循環訓練后,FGF-21水平大約下降了105.76±235.43 pg/mL,未顯示顯著差異.以往的研究顯示運動可以增加血液中的FGF-21的含量,但結果顯示循環訓練后未能使血液中的FGF-21含量上升,這說明FGF-21的生成可能與運動水平有一定的關系,循環訓練的運動水平較高而導致了血液中FGF-21含量的下降.

2.3 身體素質變化

在經過6周循環訓練后,參與者身體機能的改變結果如表4所列.在肌肉力量方面,手握力測試結果顯示有顯著改善(P=0.032);在肌肉耐力方面,1 min仰臥起坐測試結果也顯示有顯著改善(P=0.026);在心肺功能方面,進行了1 200 m奔跑測試,結果也顯示有顯著改善(P=0.001).然而,在身體柔韌性方面,即坐位體前伸測試中的靈活性指標上,并未發現顯著差異.說明循環訓練對女大學生的體力及心肺功能方面有較好的促進作用,而對于身體柔韌性方面的提高沒有明顯促進作用.提高身體的柔韌性主要通過靜態拉伸、動態伸展等方式.而訓練計劃重點主要集中在力量、爆發力、耐力和協調性方面,而對于身體的柔韌性方面訓練安排較少.

表4 6周循環訓練后身體素質的變化

6周循環訓練后,從身體素質的變化來看,握力、仰臥起坐、坐位體前伸測試、1 200 m跑步測試這4個參數中,1 200 m跑步測試成績提高最為明顯,表明對心肺功能的改善最為顯著.

當進行循環訓練時,身體需要適應并應對較高的訓練負荷.通過反復進行這種循環訓練,身體可以逐漸適應并產生多種變化.結果表明循環訓練可以提高肌肉力量、心肺功能和有氧能力,增加熱量消耗和基礎代謝,有助于減脂和減輕體重.

3 結論

本研究旨在驗證為期6周的體能循環訓練對女大學生的身體素質,肥胖指數和FGF-21水平的影響.結果顯示,在6周循環訓練后,參與者身體的肥胖指數顯著下降,肌肉力量、肌肉耐力和心肺功能等體能指標得到了顯著改善.從體質和身體成分的變化來看,除了肌肉量在兩次測量中沒有顯著差異外,其余均有顯著性差異.從身體素質變化來看,坐位體前伸測試在兩次測量中不存在顯著性差異,其余各項均存在顯著性差異.在血漿FGF-21水平方面,對于FGF-21水平降低,不具有統計學顯著性.綜上分析可發現,循環訓練對女大學生體質和身體成分及身體素質的很多方面都有很大的提高作用,可以在女大學生群體中進行推廣.

該研究仍然存在著一些局限性,未來需要進行更長訓練時間的研究,并對循環訓練以外的身體活動進行客觀監測.本研究中的循環訓練持續時間相對較短,但參與者在身體成分和身體素質方面仍然有著顯著的改善,為女大學生群體基于循環訓練的健康管理提供了依據.