体能循环训练对女大学生身体素质的影响

王 杰

(安徽科技学院,安徽 凤阳 233100)

0 引言

由于在大学本科期间的健康管理对整个成年期都会有影响,因此这一时期的体能训练至关重要.目前,女大学生普遍认为瘦是理想的体型,但她们控制体重的方式更倾向于通过极端的饮食控制而不是通过定期锻炼,这种方式可能会在未来导致许多健康问题,比如代谢和肌肉骨骼疾病[1].循环训练是利用相对短的时间和有限的努力获得各种健康益处的体能训练计划.循环训练包括一系列短的、重复的有氧和阻力训练,能有效地改善身体素质,包括肌肉力量、柔韧性和心肺功能等方面.

目前国内与学生体质健康相关的研究中采用的体能训练大多属于一般体能训练.有学者运用新颖的练习器材,结合便于操作、有趣味性的练习方法和手段制定了体能促进实践方案,以提高学生的锻炼技能,增强学生的锻炼兴趣,从而提高学生体质健康水平并培养其终身锻炼的观念[2].也有学者从体能训练的角度对中学生身体锻炼的训练方法进行研究,探索了CrossFit等新型体能训练模式对于中学生体质健康水平的影响[3].另外有学者针对小学生身体素质敏感期的特点,通过体能训练干预课程来探究体能训练对提高小学生体质健康和身体素质水平的效果[4].目前国内尚缺乏体能训练对成纤维细胞生长因子-21(FGF-21)水平影响的相关研究.在国外,目前针对体能训练方面的研究热点包括一些促进体育活动和锻炼的计划和课程,例如高强度训练(HIT)等,与中低强度训练相比,该训练已被证明可以优化一般锻炼对心血管的改善,减少锻炼时间[5].另外有研究通过12周的不同训练模式的体能训练,利用高强度体能训练,来探究久坐的人群中参加体能训练后的身体变化[6].Cuevas-Ramos等[7]的研究表明,运动后胰岛素增加可能影响FGF-21的产生,但证据不足,需要进一步进行研究,来明确运动后FGF-21水平变化的机制.

根据先前的研究结果,高强度运动比低强度运动能够更有效地改善身体素质和增加FGF-21的水平.然而,这些先前的研究没有利用循环训练在女大学生群体中进行过验证.因此,本文将通过研究循环训练对女大学生身体素质和FGF-21水平的影响进行测试,并根据获得的实验数据进行分析,探讨循环训练对女大学生身体素质和FGF-21水平的影响情况.

1 研究方法及过程

1.1 研究对象

采用分层取样问卷调查法进行调研,随机选取安徽省10所高校非体育专业的300名女大学生为研究对象,设计《每周体育锻炼情况与身体素质调查》问卷,调查问卷由相关辅导员老师在各个时间段进行发放以及回收,调查时间为60天.共发放问卷700份,事先向参与者充分解释了本研究的目的和内容,并承诺参与者对其填写的信息进行保密,研究只基于数据,不透露参与者姓名,并与参与者签署了知情同意书.其中,排除无效问卷11份,共回收289份,有效回收率为96.3%.对调查结果进行统计分析,发现有56名参与者每周运动次数均小于3次,且每次小于10 min.为了保证问卷调查的可信度,14天后对该调研使用重测法进行检验.分别对20名参与者进行二次测试后,再测系数r=0.943,这表明本次研究是可信的.最后采用SPSS 12.0软件对所得数据进行整理统计.20名被调查对象的信息如表1所列.

表1 参与者的身体特征(n=20)

1.2 研究方案

本研究所采用的锻炼计划为循环训练,共进行6周,每周进行3次.前两周的锻炼强度设置为13～14分的RPE(主观运动强度评定法)和60%～70%的心率储备(HRR),接下来两周略微增加到14～18分的RPE和65%～80%的HRR.为了监测锻炼期间的心率,使用POLAR心率监测仪.每次锻炼的时间为45 min,包括热身(5 min)、主要锻炼(35 min)和身体放松(5 min).锻炼计划包括有氧运动和肌肉力量训练的平衡组合,以促进全身肌肉的使用.每个锻炼动作持续50 s,休息25 s,进行3组,每组之间休息1 min.具体锻炼计划见表2.

表2 体能循环训练计划

1.3 研究过程

所有可测量的变量均在运动前后同一时间测量,以分析其影响.为了排除运动的任何暂时效应,运动后的测量在最后一轮运动后的72 h内进行.使用自动分析仪测量每个参与者的身高/cm和体重/kg,然后使用公式“BMI=(体重/kg)/(身高/m2)”计算体重指数(BMI)[8].使用身体组成分析仪对体脂百分比(BF%)进行测量,使用卷尺测量从肋骨架最低部分到髂嵴中心的腰围(WC).所有参与者需要在禁食12 h后进行血液测试,血液的采集需要在相同的条件下进行,使用一次性针头从前主静脉抽取5 mL静脉血,将血液储存在血清分离管中离心10 min,离心后提取200 μL血清储存在样本管中.使用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法,用FGF-21试剂盒来评估血清中的FGF-21水平.

基于肌肉力量、肌肉耐力、柔韧性和心肺功能几个要素来对身体素质进行评估[9].对于肌肉力量,使用数字手动力测量仪测量手握力,参与者要求调整手指关节角度为90°,握住力测量仪的把手,将把手向内拉5 s,身体与伸展的手臂之间的角度保持在15°,连续进行两次测量,并记录最大值,精度为0.1 kg.肌肉耐力通过1 min仰卧起坐测试进行评估,记录完成的仰卧起坐次数,在此测试中,参与者被要求平躺,双手交叉托住头部,抬起上半身直至双肘触到膝盖,然后下降直至双肩触地,整个过程不能利用动量.柔韧性使用坐位体前屈测试进行评估,在这个测试中,参与者要坐着,膝盖伸直,双脚竖直触摸测量工具,然后将双臂伸直并靠在身体两侧,手指尖尽量推动测量尺,维持3 s,记录距离值,连续进行两次测量,并记录最大值,精度为0.1 cm.心肺功能通过1 200 m跑步测试进行评估.参与者在1 200 m的田径跑道上以最大速度奔跑,记录总用时,精度为0.01 s.

1.4 统计分析

使用统计学方法来分析试验数据,所有测量数据均表示为均值和标准差.为了分析运动的效果,对前后测量值进行了配对样本t检验,来判断运动对数据是否产生了显著影响[10].所有统计处理均使用25.0版本IBM SPSS统计软件,显著性水平(α)设置为P≤0.05,以控制结果的误差.

2 结果分析

2.1 体质和身体成分的变化

经过6周循环训练后,参与者身体成分的变化如表3所列.结果显示,参与者运动后体重明显下降,约降了2.1 kg(P=0.001),体重指数(BMI)降低了0.93 kg/m2(P=0.001),腰围(WC)和体脂率(BF)这两个肥胖指数也分别降低了约1.65 cm(P=0.003)和1.08%(P=0.003).而瘦体重(LBM)的P值为0.350,肌肉重量的P值为0.273,说明肌肉量在运动前后两次测量中没有显著差异.综合来看,循环训练对女大学生的体质和身体成分有着积极的促进作用,特别是对体重、体重指数、腰围和体脂率几个指标有显著的改善,而对肌肉量并没有显著影响.以往的研究表明,在进行运动训练时肌肉受到负荷刺激,引起肌肉纤维的微小损伤,进而激活肌肉细胞的生长和修复机制.这种机制可以促进肌肉的增长和修复,从而增加肌肉质量和体积.但是在获得的结果中发现肌肉量并没有增加,可能存在以下几种原因:①饮食不合理或者营养不足,导致肌肉没有获得生长需要的营养支持;②可能循环体能训练女大学生而言是一种过度训练,导致肌肉无法得到恰当的恢复和生长机会;③参与者的生活习惯比较差,没有进行足够的休息导致训练效果不佳.

表3 循环训练6周后肥胖指标的变化

2.2 FGF-21水平的变化

FGF-21在人体内的肝脏、胰腺和脂肪组织等部位合成.在肝脏中FGF-21的合成受到多种刺激因素的调节,例如饥饿、高脂饮食、运动、睡眠和葡萄糖等,FGF-21被合成之后会被分泌到血液循环中,通过其与受体结合,影响不同器官和组织的代谢活动.在为期6周的循环训练结束后,测量了参与者血清中FGF-21水平的变化,结果见表3.循环训练后,FGF-21水平大约下降了105.76±235.43 pg/mL,未显示显著差异.以往的研究显示运动可以增加血液中的FGF-21的含量,但结果显示循环训练后未能使血液中的FGF-21含量上升,这说明FGF-21的生成可能与运动水平有一定的关系,循环训练的运动水平较高而导致了血液中FGF-21含量的下降.

2.3 身体素质变化

在经过6周循环训练后,参与者身体机能的改变结果如表4所列.在肌肉力量方面,手握力测试结果显示有显著改善(P=0.032);在肌肉耐力方面,1 min仰卧起坐测试结果也显示有显著改善(P=0.026);在心肺功能方面,进行了1 200 m奔跑测试,结果也显示有显著改善(P=0.001).然而,在身体柔韧性方面,即坐位体前伸测试中的灵活性指标上,并未发现显著差异.说明循环训练对女大学生的体力及心肺功能方面有较好的促进作用,而对于身体柔韧性方面的提高没有明显促进作用.提高身体的柔韧性主要通过静态拉伸、动态伸展等方式.而训练计划重点主要集中在力量、爆发力、耐力和协调性方面,而对于身体的柔韧性方面训练安排较少.

表4 6周循环训练后身体素质的变化

6周循环训练后,从身体素质的变化来看,握力、仰卧起坐、坐位体前伸测试、1 200 m跑步测试这4个参数中,1 200 m跑步测试成绩提高最为明显,表明对心肺功能的改善最为显著.

当进行循环训练时,身体需要适应并应对较高的训练负荷.通过反复进行这种循环训练,身体可以逐渐适应并产生多种变化.结果表明循环训练可以提高肌肉力量、心肺功能和有氧能力,增加热量消耗和基础代谢,有助于减脂和减轻体重.

3 结论

本研究旨在验证为期6周的体能循环训练对女大学生的身体素质,肥胖指数和FGF-21水平的影响.结果显示,在6周循环训练后,参与者身体的肥胖指数显著下降,肌肉力量、肌肉耐力和心肺功能等体能指标得到了显著改善.从体质和身体成分的变化来看,除了肌肉量在两次测量中没有显著差异外,其余均有显著性差异.从身体素质变化来看,坐位体前伸测试在两次测量中不存在显著性差异,其余各项均存在显著性差异.在血浆FGF-21水平方面,对于FGF-21水平降低,不具有统计学显著性.综上分析可发现,循环训练对女大学生体质和身体成分及身体素质的很多方面都有很大的提高作用,可以在女大学生群体中进行推广.

该研究仍然存在着一些局限性,未来需要进行更长训练时间的研究,并对循环训练以外的身体活动进行客观监测.本研究中的循环训练持续时间相对较短,但参与者在身体成分和身体素质方面仍然有着显著的改善,为女大学生群体基于循环训练的健康管理提供了依据.