高強度間歇訓練及持續跑訓練對高中男子心肺適能之影響研究

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(1)國立屏東大學體育學系碩士學位論文. 高強度間歇訓練及持續跑訓練對高中男子心肺適能之影響研究 Effects of High-Intensity Interval Training Versus Continued-Running Training on Cardiopulmonary Fitness of Senior High School Boys.. 研究生：黃献宗指導教授：涂瑞洪. 中華民國一 O 四年七月.

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(3) 謝誌大學畢業後 15 年，我懷著求知的心又踏入了校園攻讀碩士，兩年的時間過得很快，能順利地完成論文取得學位，除了感謝永恆之神天父的庇祐及祝福，最感謝的就是我的指導教授涂瑞洪博士。當我在研究所第一個學期修習他的課程時，我就被他的學識、風格及產學合作的觀念深深吸引。爾後的日子，感謝恩師的指導與協助，特別是我幾乎要放棄在第四學期完成學位的目標時，他的鼓勵讓我雖同時要兼顧工作、家庭、教會及學業，竟在幾乎不可能的環境下達成目標，完成這份論文及其他的學術發表。我要感謝我可愛的妻子在論文最後的階段協助我完成英文翻譯的部分；感謝我那可愛的三個孩子涵晞、少希及妍晞，在這段衝刺的時間，我無法好好陪他們，但他們的笑容及深夜回家時熱情地喊著「爸爸回來了~」，讓我的疲憊瞬間消失，繼續有向前衝的動力；也感謝生養我的父母，對我包容及關愛，才有今天的我。也感謝在這兩年指導過我的師長，林耀豐、林瑞興、林春鳳、王瑞賢及吳宗立老師，以及同學們瑞杰、瑋右、念慈、郁婷的互相扶持及打氣，學弟妹們在口試場地的協助，讓我能順利畢業；特別感謝屏北高中的校長、主任、同事還有一群可愛的學生們的幫忙；尤其感謝前校長洪武智先生的鼓勵，播下我進修的種子。我非常珍惜重回校園當學生的日子，感謝身邊那麼多貴人相助及家人朋友的加油打氣！謹以此文獻給所有支持鼓勵我完成碩士學位的師長親友及研究夥伴，感謝及分享我的喜悅。. 黃献宗謹誌中華民國一零四年七月. I.

(4) 高強度間歇訓練及持續跑訓練對高中男子心肺適能之影響研究. 研究生：黃献宗指導教授：涂瑞洪. 摘要目的：本研究之目的在探討六週的高強度間歇訓練與持續跑訓練對高中非運動績優選手之男生心肺耐力之影響。方法：以 22 名一般高中男子為實驗參與對象，分為高強度間歇訓練組（HIIT 組，n =7）、持續跑訓練組（CT 組，n=7）與控制組（n=8）。訓練前要接受四種心肺功能相關檢測，測驗項目為 1600 公尺跑走測驗、登階測驗、安靜心跳率及安靜血壓值。HIIT 組每週訓練 3 次，每次訓練為 8-12 組×8 秒全力衝刺，間隔 40 秒的動態休息；CT 組，每週訓練 3 次，每次訓練為 800-1600 公尺的持續跑，訓練強度介於 70-75%HRmax 間；控制組不做任何訓練介入。六週訓練後隔一週再進行後測。以二因子混合設計變異數分析進行統計分析。結果：在 1600 公尺跑走測驗，HIIT 組及 CT 組的後測成績顯著優於前測成績(p<.05)，CT 組進步幅度為 12.14%，HIIT 組為 6.43%；登階測驗體力指數、安靜心跳率組和血壓值前後測及三個組別間均無差異(p>.05)。結論：短時間短距離的高強度間歇訓練可以提昇高中男生的 1600 公尺跑走成績(心肺適能表現) 且效果不亞於持續跑之訓練但無法有效改變生理指數。. 關鍵詞: 1600 公尺跑走、體適能、心肺耐力、安靜心跳率、登階測驗 II.

(5) Abstract Purpose: The purpose of this study was to examine and compare the effects of six-week high-intensity interval training versus continued-running training on cardiopulmonary fitness of senior high school non-athlete boys. Methods: Twenty-two senior high-school male students voluntarily participated in this study and were randomly divided into three groups: high-intensity interval training group (HIIT group, n = 7), continued-running training group (CT group, n = 7), and the control group (n = 8).Before training, the participants underwent 4 cardiopulmonary function tests: 1600 meter walk-run test, aerobic-step test, resting heart rate test, and resting blood pressure test. The HIIT group trained three times per week for six weeks. Each of training consisted of 8-12 sets of 8-second maximal sprints alternating with 40-second active recovery. The CT group trained three times per week for six weeks. The content of trainings was 800-1600 meters of continuous running, with training intensity ranged between 70-75% HRmax. The control group received no training intervention. After seven weeks the posttest was tested (six weeks of training and the seventh week of rest). The two-factor mixed design ANOVA statistical analysis was used. Results: In the 1600-meter walk-run test, post-test scores of the HIIT group and the CT group were significantly better than the pre-test scores (p <.05), with a CT progress margin of 12.14%, and HIIT of 6.43%. However, no significant differences were found within the pre-test and post-test of aerobic-step test, resting heart rate, and resting blood pressure among the three groups. Conclusion: The findings of this study demonstrated that high-intensity interval training of short time and short distance can enhance the cardiopulmonary fitness of senior high school boys, and its effectiveness is as good as that of continued-running training. But there is no effective for improving the physiological index. Keywords: 1600-meter walk-run, physical fitness, cardiovascular endurance, resting heart rate, aerobic-step test III.

(6) 目. 次. 謝誌..........................................................................................................I 中文摘要............................................................................................... II 英文摘要...............................................................................................III 目次........................................................................................................Ⅵ 圖次........................................................................................................Ⅷ 表次........................................................................................................Ⅸ 附錄.........................................................................................................X. 第壹章緒論...........................................................................................1 第一節研究背景..................................................................................1 第二節研究動機..................................................................................3 第三節研究目的..................................................................................3 第四節研究問題………......................................................................4 第五節研究範圍與限制......................................................................4 第六節名詞操作性定義......................................................................5. 第貳章文獻探討........................................................................8 IV.

(7) 第一節高強度間歇訓練定義及功效.................................................8 第二節持續跑訓練定義及功效........................................................13 第三節運動訓練與心跳率 HR 之相關研究探討..............................14 第四節登階測驗與心肺適能之相關研究探討…............................17 第五節運動訓練與血壓之相關研究探討........................................18. 第叁章研究方法................................................................................19 第一節實驗對象................................................................................19 第二節實驗時間與地點....................................................................20 第三節實驗儀器與設備....................................................................20 第四節實驗方法與步驟....................................................................22 第五節統計分析…………................................................................29. 第肆章結果與討論...........................................................................30 第一節受試者基本資料....................................................................31 第二節不同訓練方式對實驗參與者 1600 公尺跑走成績變化的資料分析…...…………………..................................................32 第三節不同訓練方式對實驗參與者登階測驗之體力指數成績變化 V.

(8) 的資料分析……………………...........................................35. 第四節不同訓練方式對實驗參與者安靜心跳率變化的資料分析……………………..............................................................37 第五節不同訓練方式對實驗參與者安靜時血壓變化的資料分析……………………..............................................................39 第六節綜合討論………..................................................................42. 第伍章結論與建議.........................................................................45 第一節結論......................................................................................45 第一節建議......................................................................................46. 參考文獻...............................................................................................47 中文部分.............................................................................................47 英文部分.............................................................................................49 附錄一實驗參與者同意書………………………………………….52 附錄二健康狀況調查表…………………………………………….53. VI.

(9) 圖. 次. 圖 3-1. 測驗及訓練田徑場..............................................................20. 圖 3-2. Mio 藍芽心率監測錶...........................................................21. 圖 3-3. Jabra 無線心率偵測藍芽耳機...........................................21. 圖 3-4. OMRON T4 電子血壓計.........................................................21. 圖 3-5. 登階測驗箱..........................................................................21. 圖 3-6. 1600 公尺跑走測驗.............................................................23. 圖 3-7. 登階測驗..............................................................................23. 圖 3-8. 登階測驗– 量測心跳率....................................................24. 圖 3-9. 躺臥休息..............................................................................24. 圖 3-10. 量測心跳率及血壓..............................................................24. 圖 3-11. 實施伸展操………..............................................................25. 圖 3-12. 心率監測表及無線心率監測耳機......................................26. 圖 3-13. 實驗流程圖..........................................................................28. 圖 4-1. 各組 1600 公尺跑走測驗前後測比較…............................33. 圖 4-2. 1600 公尺跑走測驗各組別前後測之交互作用一覽..........34. 圖 4-3. 各組登階測驗體力指數前後測比較…..............................35. 圖 4-4. 各組安靜心跳率前後測比較…..........................................37. 圖 4-5. 各組血壓(收縮壓)前後測比較…........................................40 VII.

(10) 圖 4-6. 各組血壓(舒張壓)前後測比較…........................................40. 圖 4-7. CT 組受試者一運動心率監測圖…......................................43. 圖 4-8. CT 組受試者二運動心率監測圖…......................................43. VIII.

(11) 表. 次. 表 2-1. HIIT 效果文獻歸納表...........................................................9. 表 3-1. 訓練課表..............................................................................27. 表 4-1. 受試者基本資料..................................................................31. 表 4-2. 1600 公尺跑走成績之前後測比較表..................................32. 表 4-3. 1600 公尺前後測二因子變異數分析摘要表......................33. 表 4-4. 單純主要效果成對比較......................................................33. 表 4-5. 體力指數之前後測比較表..................................................35. 表 4-6. 體力指數前後測二因子變異數分析摘要表......................36. 表 4-7. 安靜心跳率之前後測比較表..............................................37. 表 4-8. 安靜心跳率前後測二因子變異數分析摘要表..................38. 表 4-9. 血壓(收縮壓)之前後測比較表...........................................39. 表 4-10. 血壓(舒張壓)之前後測比較表..........................................40. 表 4-11. 各組收縮壓前後測二因子變異數分析摘要表..................41. 表 4-12. 各組舒張壓前後測二因子變異數分析摘要表..................41. 表 4-13. 各組訓練效果彙整表..........................................................42. IX.

(12) 附錄附錄一實驗參與者同意書..................................................................52 附錄二健康情況調查表......................................................................53. X.

(13) 第壹章第一節. 緒論研究背景. 健康體適能是學校體育教育中重要的量測指標，若能在學生階段就培養出重視健康體適能的習慣，不管對於個人健康及生活品質、社會生產力、國家競爭力都會有良好的影響。在各級學校中健康體適能的檢測分為：一、身體組成：量測身高、體重，計算身體質量指數(BMI)。二、肌力與肌耐力：測一分鐘屈膝仰臥起坐及立定跳遠。三、柔軟度：測坐姿體前彎。四、心肺耐力：男生 1600 公尺，女生 800 公尺跑走測驗，測量一個人 1600/800 公尺跑走運動所需的時間，藉以評估心肺耐力。. 目前教育部體育署也以此評估在學學生是否擁有良好之健康體適能。為了促進學子重視健康體適能，近年來更是把檢測成績列入升學成績考量之一。因此如何有效提升健康體適能成績也成為體育教育重要議題。由於機械化、科技化的結果，學生身體活動的機會和空間相對減少，缺少運動機會，導致學生體能衰退的現象。而國內肥胖學生比率介於 15%-20%之間，且有逐漸增加之現象。教育部體適能網站。取自 http://www.fitness.org.tw/direct02.php 身體活動量少且能量攝取增加，是導致肥胖或體重過重的主要原因，以致肥胖會引發許多問題。研究指出心血管疾病危險因子（像高血壓、高膽固醇）早從學生時代已開始發現，學生宜早養成健康良好 1.

(14) 的生活方式。所以正在發育的學生，需要規律適度的運動和營養來提升其體能，並促進其成長。孫景權、嚴翊、蘇浩、謝敏豪(2014 年) 提出心肺耐力降低是心血管患病率增加的一個重要因素。機體運動鍛煉和體力活動增加能夠提高心肺耐力,降低患心血管疾病的風險。並歸納文獻比較中等強度持續運動、高強度間歇訓練和以 75%運動量界定的三種運動方式對心肺耐力的效果評價以健康的角度來看，擁有良好的心肺適能可以避免各種心血管疾病，因此心肺適能可說是健康體能的重要因素，也是體適能運動的重點。在講究經濟效益及效率的時代，若能在較短的時間中達到有效提升心肺耐力的目標，將會吸引更多人重視維持良好的健康體適能。促進心肺適能的主要訓練方式有：持續訓練法、間歇訓練法、重覆訓練法、循環訓練法……等方式。本研究針對學校運動訓練中最常使用的持續訓練法及間歇訓練法來實驗評估兩者對心肺適能之成效。在以前的論文研究大多是針對優秀田徑選手實施的高強度間歇訓練 (2010，蔡文峰；王麗芝等人，2007；陳天文，2007)，而持續高負荷運動(90%HRmax)的時間或距離都是長的(約30秒或300公尺以上)，但這樣的訓練在非運動績優高中生身上是困難的，也容易使他們打退堂鼓，而放棄訓練。因此本研究採用較短距離及時間的高負荷運動，要求在8秒內全力衝刺50公尺，實施高強度間歇訓練，此法若能有效提升青少年的心肺適能，對於鼓勵學生利用運動訓練來提升心肺適能必定大有幫助。. 2.

(15) 第二節. 研究動機. 學者研究發現近年來台灣中學生的健康體適能有每況愈下的趨勢，尤其在心肺耐力的測驗上衰退情況特別明顯，目前體育課程增進心肺適能的方式主要是慢跑，但學生經常以走路方式敷衍了事，以致效果不佳。我想藉實驗研究驗證透過較短距離的間歇訓練是否有提升心肺適能較佳的效果，未來供給學校教師參考使用較簡便且有效率的方式促進高中生的心肺適能。. 第三節. 研究目的. 本研究旨在比較遞增組數的高強度間歇訓練方法（為期 6 週，每週 3 次）及總距離相近的中強度持續跑訓練方法對一般高中男生 1600 公尺跑走成績及登階測驗體力指數的表現差異。. 3.

(16) 第四節. 研究問題. 一、探討 6 週高強度間歇訓練與中強度持續跑訓練對一般高中男生的 1600 公尺跑走成績影響是否有差異。二、探討 6 週高強度間歇訓練與中強度持續跑訓練對一般高中男生登階測驗的體力指數影響是否有差異。三、探討 6 週高強度間歇訓練與中強度持續跑訓練對一般高中男生安靜心跳率影響是否有差異。四、探討 6 週高強度間歇訓練與中強度持續跑訓練對一般高中男生安靜時血壓(舒張壓、收縮壓)影響是否有差異。. 第五節. 研究範圍與限制. 一、本研究以一般高中一年級學生為實驗參與者，年齡為 15 至 17 歲，且受到參與者本身個別差異的影響，研究結果不易推論到其他年齡層的實驗參與者。二、訓練期間之營養等因素暫不列入本研究範圍。三、由於研究者無法了解實驗參與者是否盡全力參與訓練及測驗，實驗過程只能以口頭鼓勵實驗參與者全力以赴來測驗，並假設受試者是盡力參與測驗。. 4.

(17) 第六節. 名詞操作性定義. 一、高強度間歇訓練 (high intensity interval training， HIIT) 高強度間歇訓練，是一種重複地執行高、低強度運動一段時間的訓練方式，而其高、低運動持續時間比率，可因高強度運動階段的強度而定，可以是 1：1、1：2、1：3 甚至是 1：4 等(例如，高強度 30 秒，緊接 1 分鍾的低強度，然後又再次的循環)。本研究為期 6 週，每週 3 次。以 Terada 和 Tabata (2004)提出的高強度間歇訓練改良式，運動休息比例為 1:5 訓練，以 8 秒內全力衝刺 50 公尺，慢跑或行走 40 秒，依一定之總距離(依週次遞增)之訓練方式進行，強度為 90%HRmax 以上。. 二、中強度持續跑訓練或長距離持續訓練 (Steady state training, SST or Continuous training， CT) 持續跑訓練為傳統的有氧訓練方式，訓練強度約 75% HRmax ，而每次訓練距離和同週次間歇訓練組的距離相同。本實驗所指之持續跑訓練為每週訓練 3 次，每次 800 至 1600 公尺(依週次遞增)。. 三、心肺適能心肺適能，也可以稱為心肺耐力，是指個人的肺臟與心臟，從空氣中攜帶氧氣，並將氧氣輸送到組織細胞加以使用的能力。因此心肺適能可以說是個人的心臟、肺臟、血管、與組織細胞有氧能力的指標。心肺適能較佳，可以使我們運動持續較久、且不至於很快疲倦，也可以使我們平日工作時間更久，更有效率。. 5.

(18) 四、1600 公尺跑走測驗測驗完成 1600 公尺時之時間（分與秒）。運動開始時即計時，施測者要鼓勵受測者盡力以跑步完成測驗，如中途不能跑步時，可以走路代替，抵終點線時記錄時間。. 五、登階測驗受測者以節拍器之速度(96 拍/分鐘) 連續上上下下的登階三分鐘並在完成測瞼後，測量並記錄 1 分至 1 分 30 秒、2 分至 2 分 30 秒、 3 分至 3 分 30 秒，3 個 30 秒的腕脈博數。記錄其運動之時間並測量其脈博數並記錄之，並用下述公式計算其體力指數。體力指數=運動持續時間(180 秒)X100/(恢復期三次脈搏數總和 X2) 體力指數越高者代表心肺適能越好。. 六、安靜心跳率安靜心跳率一般是指人在長時間安靜休息下的每分鐘跳動次數，通常以清晨初醒尚未下床時測量最為準確。如果安靜時的心跳率愈低，那就代表著心肺功能愈好。以長跑選手而言，其安靜心跳率大約為每分鐘 50次甚至更低。而一般人的安靜心跳率則平均約每分鐘 72次左右。在運動訓練時因受到運動的限制，經常需要佩帶特殊的心跳率測量儀器 (如 CARDIO SPORT心跳錶) 方能精確的測量出心跳率。但在一般的運動訓練時，由於沒有特殊儀器的協助，只好以運動剛結束時所測得的心跳率來作為運動時的心跳率。當在一定的運動強度下從事運動時，如果運動心跳率愈低，及代表心肺功能愈佳。人體處於低強度運動時，心跳率可能會呈現穩定狀態。但是，當運動的強度漸漸的提高時，運動心跳率也相對的上升。但當運動強度逐漸到達 6.

(19) 身體之最大運動負荷時，上升的現象反而趨於緩和。這種現象，是因為心臟循環系統血液供給的能力，進而影響人體繼續從事更高強度的運動。. 7.

(20) 第貳章文獻探討第一節. 高強度間歇訓練定義及功效. 最近幾年，田徑訓練上，教練、選手或運科人員經常採用高強度間歇訓練法，因為這種訓練方法可在短期內達到與傳統耐力訓練相同的生理適應效益，更加提高訓練時間的經濟效益。但是不同學者在高強度間歇訓練的研究中所採用的訓練內容略有不同，例如 Burgomaster 等人 (2008) 採用 4-6 組的 30 秒全力衝刺，間隔休息 4 分鐘；Driller 等人 (2009) 則以 8 組的 2.5 分鐘，間隔以動態休息取代靜態休息，以 90%VO2max 對應之強度作為訓練強度設定。雖然此兩者研究持續時間、強度設定及休息的方式不同，但是兩種訓練內容皆能促進有氧運動表現。以訓練總時間的觀點將上述兩篇研究進行比較後發現， Burgomaster 等所採用的高強度間歇訓練內容與 Driller 等相較，每次訓練總時間約相差 6 倍。Helgerud 等(2007)比較不同時間但類似的總氧消耗高強度間歇訓練以 47 組 15s/15s（90-95 ％HRmax 運動 15 秒及動態休息 70％HRmax 15 秒）與 4 組 4min/3min （90-95％HRmax4 分鐘，動態休息 70％HRmax 3 分鐘）進行 8 週每週 3 次的訓練，發現最大攝氧量分別有 5.5%和 7.2%的進步。可見較短時間全力衝刺的高強度間歇訓練對心肺適能的提升也有明顯效果。表 2-1 為不同模式高強度間歇訓練對實驗參與者的體重、腰圍、VO2max 及胰島素敏感度影響的歸納統計。. 8.

(21) 表2-1. HIIT 對體重、腰圍、最大攝氧量(VO2max)及胰島素敏感度的影響相關研究 HIIT 型態. 研究者. 組數 x 間歇訓練比例. 訓練. 胰島素體重. 腰圍. VO2max. 週次. 敏感度. Dunn(2009). 60×8s/12sR. 12週. ⇓1.9kg(3%). ⇓3.5cm(4%). ⇑18%. ⇑36%. Mourier et al.(1997). SSE+ 5×2/3minR. 8週. ⇓1.5kg(2%). ⇓1.0 cm(1%). ⇑41%. ⇑46%. Perry et al.(2008). 10×4min/2minR. 2週. ⇓0.2kg(.03%). ─. ⇑9%. ─. 10×4min/2minR. 2週. ─. ─. ⇑13%. ─. Tjonna et al.(2009). 4×4min/3minR. 12週. ⇑0.1kg(.3%). ⇓7.2cm(7%). ⇑10%. ⇑29%. Trapp et al.(2008). 60×8s/12sR. 15週. ⇓1.51 kg(2%). ─. ⇑24%. ⇑33%. 15×30s. 24週. ⇓0.1kg(.1%). ─. ⇑20%. ─. 7×2min/2minR. 16週. ⇓3.0kg(4%). ─. ⇑10%. ─. 2週. ⇓1.0kg(1%). ⇓2.4cm(2%). ⇑9%. ⇑25%. 12週. ⇓5.1kg(7.7%). ⇓4.6cm(6%). ⇑14%. ─. Talanian et al.(2007). Tremblay et al.(1994) Warburton et al.(2005) 4–6Wingate Whyte et al.(2010) /4.5 minR 王京京、張海峰 4x7min/7minR (2013) 註： ⇑ 增加； ⇓ 減少；⇔沒有變化；―無資料；SSE=持續性運動(steady state exercise)；Wingate=30秒全力衝刺；R=恢復期(或休息) 資料來源：翻譯修改自“Journal of Obesity’s High-intensity intermittent exercise and fat loss.”by Boutcher, S. H., 2011 (2010) Journal of obesity, p.4. Hindawi Publishing Corporation, (Article ID 868305), doi:10.1155/2011/868305.. 9.

(22) 高強度間歇訓練模式(high-intensity interval training， HIIT)可在短時間提升受訓者有氧代謝能力。研究者比較耐力訓練與高強度間歇訓練對能量代謝的影響，經6週訓練後皆明顯地增加肌肉中糖類代謝酵素 (pyruvate dehydrogenase)及脂肪氧化酵素 (3-hydroxyacyl-CoAdehydrogenase)，同時減少運動時對肝糖及磷酸肌酸 (creatine phosphate， PCr)的利用，體內脂肪氧化代謝比例增加，糖類氧化代謝降低，顯示兩種訓練模式的效果相似，但高強度間歇的訓練時間，只需耐力訓練的三分之一，而訓練量更是只有十分之一 (Burgomaster et al.， 2008)。研究報告也針對於代謝症候群的受試者進行施測，高強度間歇運動訓練增加有氧能力(aerobic capacity)及最大攝氧量(VO2 max )，16 週後高強度訓練對其有氧能力改善的幅度，能有效改善有氧能力，遠較中強度有氧訓練來得高，且胰島素在肌肉及脂肪中的敏感度也較佳 (Tjonna et al.， 2008)。Gibal 等 (2006) 的研究發現2.5小時短跑間歇訓練肌肉產生類似生理變化和10.5小時的耐力訓練有類似的訓練效果。高強度間歇訓練的設計有很多種，不僅以功率作為訓練強度的指標，尚有以時間的比率(訓練期時間:休息期的時間)作為設計的依據。 Boutcher（2011）歸納提出高強度間歇訓練後造成的 10 項立即性生理反應有：心率顯著升高、腎上腺素和去甲腎上腺素升高 6.2 至 14.5 倍於標準值、最初血糖（來自糖原分解）升高（訓練能量）、 ATP 和磷酸逐步下降（用於滿足參與運動的肌群快速能量的需求）、血液甘油和游離脂肪酸的水平增加顯示甘油三酯的初步分解、生長激素可以增加高達 10 倍以上、心臟每搏輸出量增加、乳酸水平可以增加高達基準的 10 倍以上、提升交感神經系統（加速神經元傳遞訊息）、抑制副交感神經系統（降低神經傳遞訊息速度）。這些立即性生 10.

(23) 理反應皆有助於短中期能量的消耗。陳天文（2007）研究高強度間歇訓練對競賽短距離選手無氧耐力的影響。以7 名男子 400 公尺選手為研究對象進行為期六週每週 2 次，每次2 組 2 趟 300m 衝刺的高強度間歇訓練。研究結果發現訓練第六週乳酸值及心跳率略低於第一週；顯示六週高強度間歇訓練對 400m 衝刺後血乳酸、心跳率、及 400m 運動成績有改善。 Kessler等 (2012) 回顧先前高強度間歇訓練的研究後中指出，高強度間歇訓練採用30秒或大於30秒的運動訓練持續時間，皆可促進最大攝氧能力。然而，Whyte等 (2010) 僅以 4-6 組的30秒全力衝刺進行訓練介入，兩週後即發現最大攝氧能力提升的效果顯著。 Burgomaster等(2005)曾以一般人為受試者進行兩週的短期高強度間歇運動研究，以4-7 組的 30秒全力衝刺的訓練介入，研究結果發現，這種模式的高強度間歇訓練會增進有氧耐力運動表現及肌肉中的氧化能力。由此可知，這種短期的高強度間歇訓練對於一般人或肥胖者，有顯著的效益存在。 Burgomaster et al. (2005)以8名具有運動習慣並未參與校隊的大專生為受試者，進行2週6次的衝刺間歇訓練 (sprint interval training， SIT)，訓練強度為4-7次的溫蓋特(Wingate)測試，間歇動態休息4min，發現受試者檸檬酸鹽合成酶的最大活性顯著增加38％，而運動的持續時間更是增加到近100％，因此，認為兩週的SIT訓練週期可顯著增加肌肉氧化能力且延長次最大運動的持續時間。間歇訓練為提升有氧能力與加速排除乳酸堆積能力的一種最佳訓練方法。間歇訓練包含高強度運動和低強度運動的交替運用，間歇訓練介於有氧與無氧系統兩者之間，間歇訓練為了提高運動表現在運動中走走停停，因為它非常接近模擬心臟和肌肉必須作用的方法，許 11.

(24) 多運動都適用此訓練法。間歇訓練法的代表人物是 Gersler 和 Reindler，他們的理論基礎是利用訓練負荷後超量恢復的原理，堅持全年安排訓練，逐日地強化間歇訓練，直到比賽時達到競技狀態的最高峰(許樹淵， 2001)。李誠志 (1994) 也提出間歇訓練由五個因素構成:(一)每次練習的時間和距離(可變換)。(二)每次重複的次數和組數 (可變換)。(三)每次練習的負荷強度(可變換)。(四)每次(組)練習的間歇時間(機體未完全恢復)。 (五)間歇時的休息方式(積極性休息為主)。楊宏祥、陳培基 (1995) 指出間歇訓練是有氧訓練和無氧訓練的混合訓練，間歇訓練提高了 ATP-PC 系統能力和有氧能力，在訓練中 ATP-PC 系統能力和有氧能力可以互相取長補短，間歇訓練可以不動用乳酸能量而反覆進行超過 LT 強度的訓練，可以避免因乳酸堆積而出現的疲勞。在有氧訓練的基礎上提高無氧、有氧混合訓練量;並且在有氧、無氧混合訓練的基礎上更加突顯乳酸系統能力訓練，成為當今中長跑訓練的一個特點。. 12.

(25) 第二節. 長距離持續跑訓練定義及功效. 長距離持續訓練為傳統的有氧訓練方式，訓練強度介於 60 至 75%VO2max 之間。例如：Burgomaster 等 (2008) 以 40-60 分鐘，強度設定為 65%VO2max 作為長距離持續訓練組之訓練模式。 Macpherson 等 (2011) 同樣以強度 65%‧VO2max 的設定進行 30-60 分鐘的訓練。研究結果皆發現，長距離持續訓練組的強度設定與 30 秒高強度間歇訓練組相較，有著相同的效益存在。由此可證， 65%‧VO2max 的強度設定可以提升一般族群有氧能力表現。一些研究結果的數據顯示，在一個頗為寬闊的數值範圍內，攝氧量與心率成直線關係，而這種直線關係亦只有在很低及很高的訓練強度時才被打破。在這方面作研究的學者都普遍認同（Fox，Bowers 與 Foss，1993）： 1. 最高心率（HRmax）的 70% = 最大攝氧量（VO2max）的 60%， 2. 最高心率（HRmax）的 85% = 最大攝氧量（VO2max）的 80%。 Karvonen（1957）認為低於 60% HRR 或 73% HRmax 時，訓練不足以提供足夠的刺激以增進耐力項目的表現。因此本研究設定 75%HRmax 作為持續跑訓練強度。. 13.

(26) 第三節. 運動訓練與心跳率HR之相關研究探討. 心跳率的變化與人體組織代謝需氧程度有關。大部分研究採用最大心跳率為訓練強度的訓練方式，訓練強度評定指標通常用最大心跳率百分比表示(HRmax)。心跳率是反映人體生理機能最容易測定的指標，也是體育和訓練中最有用和最容易獲得的反應身體機能狀態的指標，就運動訓練而言發展運動員的有氧能力時，運動強度需達到最大心跳率的70％，相當於最大耗氧的50~55％。心跳閾值=安靜心跳率+75％（最大心跳率-安靜心跳率）。心跳率在無氧閾強度時大致相當於最大耗氧的75％，對心臟的血液充盈最大，使心肌收縮力量處於最佳狀態，從而達到心臟的最佳訓練效應（李誠志等，1994）。心跳率主要受交感神經與副交感神經交互作用影響，當安靜休息時，副交感神經作用提升，心跳率趨於穩定；低強度運動時，副交感神經驅策下降，心跳率上升；當運動強度增加時，交感神經驅策心跳率增加 (Wood， Hondzinski， & Lee， 2003) 研究指出自律神經系統與心理性肌肉運動的老化對心跳率變異有關。影響心跳率的因素有很多，心跳率會隨著年齡、溫度、神經系統、情緒、運動時間、運動強度等改變(Gappmaier， 2002) 。林正常、王順正（2002）提出透過運動員心跳率的變化，可以判定其心肺功能之優劣，以作為運動強度的指標及用來評估運動訓練的效果。此外，運動後恢復期的心跳率除與體能有關與運動強度也有密切關係(Short， Wiest ＆Sedlock， 1996)。運動後心跳率的恢復情形可看出身體代謝水平的好壞；體能較佳者恢復得較快，體能較差者恢復則較慢（李昭慶、王儀祥、黃谷臣，2000）。且運動後恢復期的心跳率亦受訓練的影響，訓練者較非訓練者恢復的較快(Fsiher， 14.

(27) Paolone， Rosene， Drury， Van-Dyke，＆Moroney， 1999)。心跳率變化的狀況可以反映出一個人的攝氧量變化及運動時的運動強度，無論年齡、運動型態、受試者差異、有氧或無氧運動以及運動開始前到運動過程中測量皆適用，也就是說運動強度可以透過最大心跳率百分比進行界定(Arts & Kuipers， 1994)。在年輕人與中年人方面，Carter, Banister, and Blaber (2003) 以 12 位年輕人（年齡 19-21）和 12 位中年人（年齡 40-45）作 12 週強度達最大心跳的 70％-90%的跑步訓練，結果發現兩組安靜時的心跳率訓練後比訓練前減少，心率變異、總功率、高頻功率有明顯的增加。心跳率在人體運動生理上是相當具有重要的指標。測量心跳率不但可以檢測人們的身體狀況，另外還可以藉此判斷心肺功能好壞，尤其是做為運動負荷的依據，評量及估計運動所消耗的能量，及運動訓練效果等等。運動員在運動後恢復得比非運動員要來得快， 2003年Marsh曾以30名13歲左右的青少年作為研究對象，並將其分為運動員與非運動員各15名。研究後發現，這些受試者在跑完400公尺的慢跑後，其心跳率恢復到運動開始前的時間，運動員組平均恢復時間為1分32秒其中最慢5分鐘、最快 1 分鐘。而非運動員組的平均恢復時間為3分28秒其中最慢為6分鐘、最快為1分鐘;如此看來，運動訓練似乎可以有效地加速心跳恢復的時間。在1988年Darr， Bassett， Morgan， and Thomas 這些專家學者，就針對 20名男子作為研究對象，其中分為:年輕訓練者、年長訓練者、年輕非訓練者、年長非訓練者等四組;進行最大努力的漸增負荷腳踏車運動發現，訓練者與非訓練者的心跳恢復方面，並未因年齡的因素而受影響;可是在訓練者與非訓練者間的心跳恢復方面，訓練者則皆顯著優於非訓練者。換言 15.

(28) 之，心跳恢復有相當的程度會受訓練情況的影響。. 16.

(29) 第四節. 登階測驗與心肺適能之相關研究探討. 登階測驗由來已久，是1943年美國哈佛大學疲勞研究所Brouha 教授所提出的，以登階運動後的心跳恢復率來判定心肺適能的一種簡便有效的測驗方式。Brouha教授所提出的登階測驗(簡稱為「哈佛登階測驗」)，是以50.8公分的台階、每分鐘的上下頻率30次，運動時間最長5分鐘，並且記錄登階測驗運動後休息時1分到1分30秒、2分至2 分30秒與3分至3分30秒的三個脈搏數，以評估人體對於身體運動後的調整與恢復能力。但用登階測驗來衡量最大攝氧量(VO2max)的效度卻是被質疑的，林正常與王順正(1995年)以利用效度概化的整合分析法(meta -analysis)，整合31篇單一階段登階測驗用來評估最大攝氧量的效度研究結果(受試者人數共有1612人次)。結果發現，不管最大攝氧量是以腳踏車測功器、原地跑步機或其他方式測量，登階測驗評估最大攝氧量的效度皆未達概化。青少年與女性較適合採用登階測驗來評估最大攝氧量，登階測驗的時間則以3分鐘的運動時間較具效度普遍性。登階測驗評估最大攝氧量的真正效度則只在0.7左右。由此可見，雖然所有登階測驗評估最大攝氧量的效度研究，皆發現登階測驗是有效評估最大攝氧量的方法，但是，如果同時考慮到登階測驗與最大攝氧量的測驗信度時，為了提高登階測驗的效度，有必要考慮受試者的年齡與性別。本研究對象為男性青少年，採用三分鐘登階測驗應為有效評估方式。. 17.

(30) 第五節. 運動訓練與血壓之相關研究探討. 血壓是指血管內的血液在單位面積上的側壓力，即壓強。習慣以毫米汞柱（mm/Hg）為單位。而動脈血壓則指的是血液對動脈血管的壓力，一般指主動脈壓。平均血壓則是 = (收縮壓+ 2x 舒張壓)/3= 1/3 收縮壓+ 2/3 舒張壓。心臟有收縮及放鬆期，當心臟收縮，左心室便會將血液泵出到主動脈，主動脈壓產生血液高壓，又稱收縮壓。接下來，心臟會舒張，血液流入右心房，這個時候壓力最低，稱為血液低壓或舒張壓。 Kessler 等人（2012）總結 12 項 HIIT 對血壓影響的研究，從他們的歸納指出，長達 10 週的高強度間歇訓練並沒有對高血壓患者的安靜時血壓產生可測量的影響。事實上，研究人員得出結論，至少要 12 週高強度間歇訓練對於高血壓患者（不使用任何降高血壓藥物下），在收縮壓和舒張壓才具有顯著的降低（從 2％至 8％以下）。 2000 年，林瑞興、方進隆以十二週不同形式快走訓練對血壓偏高(收縮壓≧140 mmHg 或舒張壓≧90mmHg)的青少年的血壓值及血液分析值影響的研究指出，快走訓練在血壓值方面有下降的效果 (4.5-7.8mmHg; 3.72-6.00%)。其他研究也指出大學男生規律運動習慣及心肺適能對血壓有顯著影響(蔡采蕙，2007)。透過四週運動訓練後，心衰竭患者的收縮壓呈現顯著改善(蔣尚霖，2008)。Bowen, P., Neil, L., Norton, A., & Padgett, K. 2012 年以 17 名大學生為研究對象，進行四週的高強度間歇訓練及傳統耐力訓練的比較，發現兩組在血壓收縮壓及舒張壓皆有顯著下降的變化。. 18.

(31) 第叁章研究方法. 本研究目的旨在探討六週的高強度間歇訓練與定速持續跑訓練對高中非運動選手的心肺適能（分為 1600 公尺跑走測驗及登階運動後心跳率恢復能力兩部份）的影響。本章共分為五節：第一節實驗對象；第二節實驗時間與地點；第三節實驗設計；第四節實驗步驟；第五節統計分析。. 第一節實驗對象本研究以 22 名高中非田徑績優選手男生為實驗參與對象，平均年齡 16.13 ±0.29 歲、身高 170.24 ±5.78 公分、體重 63.63 ±12.55 公斤。經學生及家長同意並簽署健康告知表後，接受為期六週的運動訓練。所有實驗參與者在訓練前要接受兩種不同的心肺功能檢測，測驗項目為男子 1600 公尺跑走測驗、登階測驗體力指數、安靜心跳率及安靜血壓值(收縮/舒張壓)之量測。將所有實驗參與者立意分組至高強度間歇訓練組、持續跑訓練組及控制組。. 19.

(32) 第二節實驗時間與地點實驗時間：2015 年 3 月 23 日起至 2015 年 5 月 15 日止，包括六週訓練介入及訓練前後之檢測。實驗地點：國立屏北高中田徑場、韻律教室。. 第三節實驗儀器與設備使用器材：碼表、定點錐、Mio 藍芽心率監測錶、Jabra 無線心率偵測藍芽耳機、OMRON T4 電子血壓計、擴音器、智慧型手機、ACER 筆記型電腦、登階測驗箱(高度 40 公分)。. 圖 3-1. 測驗及訓練田徑場. 20.

(33) 圖 3-2. Mio 藍芽心率監測錶. 圖 3-3 Jabra 無線心率偵測藍芽耳機. 圖 3-4. OMRON T4 電子血壓計. 圖 3-5. 登階測驗箱 21.

(34) 第四節實驗方法與步驟一、自變項：本研究以高強度間歇訓練與同等距離定速持續跑做為實驗介入之自變項，介入時間為 6 週。高強度間歇訓練組每週訓練 3 次，每次訓練依週次循次漸進為 8-12 組×8 秒全力衝刺，間隔 40 秒的慢跑或步行；固定距離持續跑訓練，每週也是訓練 3 次，每次訓練亦依週次循次漸進為 800-1600 公尺的持續跑，訓練強度介於 70-75%HRmax 之間。共計 18 次訓練。控制組不做任何訓練介入。訓練課表如表 3-1 所示：二、依變項： 1.高強度間歇訓練、固定距離持續跑訓練及控制組 6 週後 1600 公尺跑走測驗之成績差異。 2.高強度間歇訓練、固定距離持續跑訓練及控制組 6 週後，登階測驗後體力指數之差異。 3. 高強度間歇訓練、固定距離持續跑訓練及控制組 6 週後，安靜時血壓(舒張壓、收縮壓) 之差異。 4. 高強度間歇訓練、固定距離持續跑訓練及控制組 6 週後，安靜心跳率之差異。. 22.

(35) 三、測驗項目： (一) 1600 公尺測驗實驗參與者聞哨音即出發，以碼表計時，盡力以跑步完成測驗，如中途無法跑步時，可以走路代替，抵終點線時記錄時間。(如圖 3-6 所示). 圖 3-6. 1600 公尺跑走測驗. (二) 登階測驗. 播放體適能網站下載之三分鐘登階測驗錄音檔. 進行測驗，共分為三組，每組五人，依照播音指示隨著節拍上下階梯、停止、量測三次脈搏並記錄之。(圖 3-7、圖 3-8). 圖 3-7. 登階測驗 23.

(36) 圖 3-8. 登階測驗 – 量測心跳率. (三) 安靜心跳率及血壓量測. 安靜心跳率通常以清晨初醒尚未. 下床時測量最為準確，但實際實施有技術性困難，因為學生自行量測誤差率太大，因此採取午休時間在韻律教室躺臥休息 5 分鐘以上，再以臥姿測量心跳率及血壓值。(圖 3-9、圖 3-10). 圖 3-9. 圖 3-10. 躺臥休息. 量測心跳率及血壓. 24.

(37) 四、訓練介入實驗組每週進行三次訓練，每次訓練流程如下： (一) 慢跑 800 公尺，輕鬆跑，以熱身為主。 (二) 集體實施伸展操 10 分鐘(如圖 3-11). 圖 3-11 實施伸展操. (三) 分組進行高強度間歇訓練及持續跑訓練 1. 高強度間歇訓練依照哨音提示在 8 秒內全力衝刺 50 公尺，並以 40 秒的時間內緩步慢跑另外的 50 公尺，以跑道邊的定點錐為分段點，如此完成該週次指定的組數 (8~12 組)。 2. 持續跑訓練進行訓練時以心率監測表及心率監測耳機(圖 3-12)量測訓練中的心跳率，並在訓練間以擴音器提示時間，以此保持其速度，以達成目標心跳率。記錄完成指定距離(800-1600 公尺)的時間，之後的訓練皆以該完成時間為標準，盡力達成。. 25.

(38) 圖 3-12. 心率監測表及無線心率監測耳機. (四) 收操. 完成運動訓練，集體實施緩和伸展操，以減少肌肉疲. 勞痠痛。 (五) 表 3-1 為訓練進度課表。. 五、後測六週訓練完成後，為免因肌肉疲勞影響測驗結果，休息一週後才實施後測(保留測驗)。後測項目及測驗方式與前測相同。. 26.

(39) 表 3-1 訓練課表組別週次. 訓練型態頻率. 前測. 一. 二. 三. 四. 五. A組高強度間歇訓練. B組持續跑訓練. 一週三次 1.1600 公尺跑走測驗 3.安靜心跳率量測. 3/23. - 3/27. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 800m ×8組. - 4/03. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 1200m × 12 組. - 4/10. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 1600m × 12 組. - 4/17. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 1600m × 12 組. - 4/24. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 1600m × 12 組. - 5/01. 【50m 全力衝刺(8 秒內完成) + 以 70 至 75% HRmax 50m 慢跑或步行(40 秒內完成)】的強度持續跑 1600m × 12 組. 4/06. 4/13. 4/20. 六. 4/27. 後測. 5/8(保留測驗). 1.1600 公尺跑走測驗 3.安靜心跳率量測. 27. 控制組. 一週三次. 3/18. 3/30. C組. 2.三分鐘登階測驗 4.安靜血壓值量測. 2.三分鐘登階測驗 4.安靜血壓值量測. 不做訓練介入.

(40) 六、實驗步驟：如圖 3-13 所示：受試者徵召與實驗說明. 前測. 研究者立意分組. 實驗組 A 組： 6 週高強度間歇訓練. 實驗組 B 組： 6 週持續跑訓練. 後測. 蒐集資料及統計分析. 提出結論與具體建議. 圖 3-13 實驗流程圖 28. C 組：控制組不做訓練介入.

(41) 第五節. 統計分析. 本研究將所得各項資料，以電腦 SPSS19.0 套裝軟體分析處理，所使用統計方法如下：一、以描述性統計(平均數±標準差)做為呈現受試者之基本資料與各項數據的測量結果。二、以二因子混合設計變異數分析(Two-way Mixed Design ANOVA)，考驗各組間在 1600 跑走測驗、登階測驗體力指數、安靜心跳率、安靜血壓值的變化是否達到顯著差異，若各組間差異達顯著水準，則進一步以杜凱氏 HSD 法進行比較。三、本研究統計顯著水準設定為 α = .05。. 29.

(42) 第肆章結果與討論本章節依研究目的，在比較六週高強度間歇訓練方法及總距離相近的中強度持續跑訓練方法介入對一般高中男生心肺適能的表現差異，所蒐集之資料進行統計分析，結果分部份加以說明：第一節、受試者基本資料；第二節、不同訓練方式對實驗參與者 1600 公尺跑走成績變化的資料分析；第三節、不同訓練方式對實驗參與者登階測驗體力指數變化的資料分析；第四節、不同訓練方式對實驗參與者安靜心跳率變化的資料分析；第五節、不同訓練方式對實驗參與者安靜時血壓(收縮壓及舒張壓)變化的資料分析；第六節、綜合討論。. 30.

(43) 第一節受試者基本資料本研究共 22 位高中男生參加實驗，實驗組分為高強度間歇訓練組 7 人以及持續跑訓練組 7 人；另有控制組 8 人。實驗組高強度間歇訓練組年齡為 16.13 ±0.30 歲，身高為 171.53 ±8.93 公分，體重為 64.86 ± 8.15 公斤；持續跑訓練年齡為 16.07 ±0.20 歲，身高為 169.09 ±3.32 公分，體重為 66.00 ±17.41 公斤。控制組年齡為 16.19 ±0.37 歲，身高為 170.13 ±4.42 公分，體重為 60.48 ±11.71 公斤，詳細資料如表 4-1 所示。表 4-1. 受試者基本資料. 組別. 人數. 年齡（歲）. 身高（公分）. 體重（公斤） 64.86 ± 8.15 66.00 ±17.41 60.48 ±11.71 63.63 ±12.55. 間歇訓練組持續訓練組. 7. 16.13 ±0.30. 7. 16.07 ±0.20. 171.53 ±8.93 169.09 ±3.32. 控制組總和. 8 22. 16.19 ±0.37 16.13 ±0.29. 170.13 ±4.42 170.40 ±5.88. 31.

(44) 第二節. 不同訓練方式對實驗參與者 1600 公尺跑走成績變化的資料分析. 高中男生實施不同訓練前後，兩組實驗組以及控制組的 1600 公尺跑走成績變化結果，由表 4-2 得知各組前後測成績變化的情形。高強度間歇訓練組平均成績進步 30.21 秒，變化幅度-6.43%；持續跑訓練組平均成績進步 62.62 秒，變化幅度-12.13%；控制組退步 1.06 秒，變化幅度 0.23%。由圖 4-1 得知，高強度間歇訓練組及持續跑訓練組皆有明顯進步，其中持續跑訓練組進步幅度最大。表 4-2. 1600 公尺跑走成績之前後測比較表前測. 後測. 組別. 平均數（秒）. 平均數（秒）. 變化幅度. 間歇訓練組持續訓練組控制組總數. 470.23 ±45.04 515.97 ±80.31 468.12 ±78.12 488.63 ±68.65. 440.02 ±47.08 453.35 ±54.45 469.18 ±93.59 459.45 ±65.54. -6.43% -12.13% 0.23% -6.02%. *. *. (秒). 圖 4-1. 各組 1600 公尺跑走測驗前後測比較 *代表組內前後測有顯著差異(p< .05) 32. 人數 7 7 8 22.

(45) 由表 4-3 得知，在各組別效果的考驗未達顯著水準（F=0.321 ，p ＞.05），在前後測及組別 x 前後測均達顯著水準( F=42.908，*p< .05 ; F=15.849，*p< .05 )。研究結果顯示組別在前後測有交互作用(圖 4-2)，因此進行單純主要效果成對比較(表 4-4)，發現高強度間歇訓練組及持續跑訓練組的單純主要效果考驗均達顯著水準(HIIT 組 F=20.250 , *p< .05；CT 組 F=35.374 , *p< .05)，但控制組未達顯著水準(F=0.025 , p＞.05)。. 表 4-3. 二因子變異數分析摘要表. 變異來源. SS. 組別前後測組別×前後測組內(誤差) 受試者間殘差全體. df. 6122.174 10253.422 7574.434 185983.040 4540.249 181442.791 209933. MS 2 1 2 38 19 19 43. F. 3061.087 10253.422 3787.217. 0.321 42.908 15.849. P .730 .000* .000*. 238.960 9549.621. *p< .05 表 4-4 組別間歇組持續組控制組. 單純主要效果成對比較數值 F 0.771 0.855 0.004. 假設自由度. 誤差自由度. 顯著性. 1.000 1.000 1.000. 6.000 6.000 7.000. .004* .001* .879. 20.250 35.374 0.025. *p< .05. 33.

(46) 圖 4-2. 1600 公尺跑走測驗各組別前後測之交互作用一覽. 34.

(47) 第三節不同訓練方式對實驗參與者登階測驗之體力指數成績變化的資料分析高中男生實施不同訓練前後，兩組實驗組以及控制組的登階測驗之體力指數變化結果，由表 4-5 及圖 4-2 得知各組前後測成績變化的情形。持續跑訓練組有進步，變化幅度為 1.98%；高強度間歇訓練組及控制組皆呈退步情形，變化幅度分別為-12.49%及-3.53%。表 4-5 體力指數之前後測比較表組別間歇訓練組持續訓練組控制組總數. 圖 4-3. 前測. 後測. 平均數. 平均數. 72.27 ± 9.04 66.90 ±12.59 76.36 ±12.76 72.05 ±11.78. 各組登階測驗體力指數前後測比較. 35. 63.24 ±10.08 68.23 ±17.56 73.66 ±10.50 68.62 ±13.16. 變化幅度 -12.49% 1.98% -3.53% -4.76%. 人數 7 7 8 22.

(48) 由表4-6得知，在各組別、前後測及組別x前後測均未達顯著水準（F=1.114，p>.05；F=2.240 ，p> .05；F=1.626 ，p> .05）。. 表 4-6. 二因子變異數分析摘要表. 變異來源組別前後測組別×前後測組內(誤差) 受試者間殘差全體. SS. df. 550.433 131.592 191.123 5809.615 1116.350 4693.265 6683. 2 1 2 38 19 19 43. MS 275.217 131.592 95.562. F 1.114 2.240 1.626. P .349 .151 .223. 58.755 247.014. *p< .05. 36.

(49) 第四節. 不同訓練方式對實驗參與者安靜心跳率變化的資料分析. 高中男生實施不同訓練前後，與兩組實驗組以及控制組的安靜心跳率變化結果，由表 4-7 得知各組前後測成績變化的情形。高強度間歇訓練組心跳率平均數減少 2.00%；持續跑訓練組增加 4.37%；控制組減少 5.03%。由圖 4-3 得知，各組平均安靜心跳率減少的幅度關係，控制組 > 高強度間歇訓練組 > 持續跑訓練組。表 4-7 安靜心跳率之前後測比較表組別間歇訓練組持續訓練組控制組總數. 前測. 後測. 平均數（次/分）. 平均數（次/分）. 71.57 ±8.56 65.43 ±8.24 77.00 ±8.00 71.59 ±9.25. 70.14 ±9.58 68.29 ±9.30 73.13 ±8.46 70.64 ±8.89. (次/分). 圖 4-4. 各組安靜心跳率前後測比較 37. 變化幅度 -2.00% 4.37% -5.03% -1.33%. 人數 7 7 8 22.

(50) 由表 4-8 得知，在各組別、前後測及組別 x 前後測均未達顯著水準（F=2.020 ，p＞.05；F=0.279，p＞.05；F=1.643，p＞.05）。. 表 4-8 二因子變異數分析摘要表變異來源 SS 組別前後測組別×前後測組內(誤差) 受試者間殘差全體. df. 504.066 7.286 85.754 2866.589 495.723 2370.866. 2 1 2 38 19 19. 3464. 43. 38. MS 252.033 7.286 42.877 26.091 124.782. F 2.020 0.279 1.643. P .160 .603 .220.

(51) 第五節. 不同訓練方式對實驗參與者安靜時血壓變化的資料分析. 高中男生實施不同訓練前後，與兩組實驗組以及控制組的安靜時血壓變化結果，由表 4-9、表 4-10 及圖 4-4、圖 4-5 得知各組前後測成績變化的情形。收縮壓部分：高強度間歇訓練組平均收縮壓降低 6.57mmHg，變化幅度-5.30%；持續跑訓練組平均收縮壓升高 2.43mmHg，升高幅度 2.03%；控制組平均收縮壓呈持平狀態。舒張壓部分：高強度間歇訓練組平均舒張壓微升 0.57mmHg，升高幅度 0.89%；持續跑訓練組平均舒張壓升高 2.71mmHg，升高幅度 4.18%；控制組平均舒張壓降低 3.50mmHg 變化幅度-5.03%。. 表 4-9 血壓(收縮壓)之前後測比較表組別間歇訓練組持續訓練組控制組總數. 前測. 後測. 平均數（mmHg）. 平均數（mmHg）. 124.00 ±10.92 119.86 ± 5.05 122.13 ± 7.83 122.00 ± 8.04. 117.43 ± 8.92 122.29 ± 3.77 122.13 ± 7.51 120.68± 7.13. 變化幅度 -5.30% 2.03% 0.00% -1.08%. 人數 7 7 8 22. 表 4-10 血壓(舒張壓)之前後測比較表前測組別間歇訓練組持續訓練組控制組總數. 後測. 平均數（mmHg）. 平均數（mmHg）. 64.00 ±6.30 65.00 ±3.96 69.63 ±6.41 66.36 ±6.00. 64.57 ±6.45 67.71 ±5.88 66.13 ±5.00 66.14 ±5.63. 39. 變化幅度 0.89% 4.18% -5.03% -0.34%. 人數 7 7 8 22.

(52) (mmHg). 圖 4-5. 各組血壓(收縮壓)前後測比. (mmHg). 圖 4-6. 各組血壓(舒張壓)前後測比. 40.

(53) 由表 4-11 及表 4-12 得知，在各組別效果的考驗皆未達顯著水準（F=0.077，p＞.05；F=1.254，p>.05）。. 表 4-11. 各組收縮壓前後測二因子變異數分析摘要表. 變異來源組別前後測組別×前後測組內(誤差) 受試者間殘差全體. SS. df. 16.351 20.894 152.672 2255.750 505.714 1750.036 2446. MS 2 1 2 38 19 19 43. 8.175 20.894 76.336. 96.345 .992 58.714 1241.131 691.274 549.857 1397.183. 2 1 2 36 18 18 41. 41. 0.089 0.785 2.868. P .915 .387 .082. 26.617 92.107. 表 4-12 各組舒張壓前後測二因子變異數分析摘要表變異來源 SS df MS 組別前後測組別×前後測組內(誤差) 受試者間殘差全體. F. 48.173 .992 29.357 38.404 30.548. F 1.254 0.032 0.961. P .309 .859 .401.

(54) 第六節. 綜合討論. 由表 4-13 可看到訓練效果，其結果是否符合文獻及原因探討分述如下：表 4-13 各組訓練效果彙整表高強度間歇持續跑訓練組訓練組 1600 公尺 ⇑ 6.43% ⇑ 12.14% 跑走登階測驗體力指數. 控制組 -0.23%. 12.49%. ⇑ -1.98%. 3.53%. 安靜心跳率. ⇑-2.00%. 4.37%. ⇑-5.03%. 安靜血壓收縮壓. ⇑-5.30%. 2.43%. ⇔. 安靜血壓舒張壓. 0.89%. 4.18%. ⇑-5.03%. 說明高強度間歇訓練及持續跑組進步皆達顯著水準. 註： ⇑ 心肺適能指標有提升. 一、 1600 公尺跑走測驗的變化：高強度間歇訓練組及持續跑訓練組進步皆達顯著水準，證實大部分文獻所提運動訓練有助於提升有氧運動能力。但是持續跑訓練效果優於高強度間歇訓練的結果卻與大部分的文獻結果相反，其中原因可能是： (一) 高強度間歇訓練的訓練量不足，本實驗起初計畫第三週後就將訓練組數由 12 組提升至 16 組，但因為實驗參與者為非運動績優學生，12 組的訓練量對他們而言已經勉強負擔了，在末後幾組的衝刺時雖仍盡全力但速度已明顯下降，因此決定調整課表將後四週的訓練改為 12 組。或許將 HIIT 組訓練時間拉長，再漸進增加訓練量可以有更好的效果。 42.

(55) (二)持續跑訓練組的強度明顯高於預定值(70-75%HRmax )，因為實驗參與者專注於在時間內完成指定的距離，加上沒有配速的經驗，因此跑步的速度會偏快。原目標心跳率為(220-16)x75%，即 153 bpm，圖 4-6 及圖 4-7 顯示其中兩位受試者訓練時的心跳率曲線圖，其運動平均心跳率分別為 188bpm 及 164bpm，均超過目標心跳率；而整組訓練監測心跳率平均值為 178.78 bpm，平均運動強度高達 87.75%HRmax，高於目標值許多，或許是持續訓練組訓練效果優於高強度間歇訓練組的原因吧。. 圖 4-7. CT 組受試者一，AVG.188bpm. 圖 4-8. CT 組受試者二，AVG.164bpm. (三)測驗項目為 1600 公尺跑走，而持續跑訓練組在三至六週的訓練距離一樣是 1600 公尺跑走，在熟悉速度感及跑步方式，實施測驗時就能有較佳的成績。. 二、登階測驗體力指數的變化：登階測驗體力指數變化部分，組別及前後測考驗皆未達顯著水準，高強度間歇訓練組及控制組的登階測驗體力指數更呈下降趨勢。但由於登階測驗對於高中男生來說，其運動強度算中偏低，而本實驗設計之高強度間歇訓練及持續跑訓練皆屬於高強度或中偏高強度的訓練法。登階測驗指數是否能有效反映出本研究的訓練效果，有待進 43.

(56) 一步研究探討。. 三、安靜心跳率的變化：高強度間歇訓練組在訓練後略為降低，持續跑訓練組則稍微增加，但均未達顯著水準。由於安靜心跳率的量測準確性原本就有其困難度，本實驗採用單次量測心跳率，或許會因為實驗參與者量測時的情緒起落、消化系統的運作(量測時間為午休時間)及身體狀況的影響，而產生不小的誤差。. 四、安靜血壓值的變化：實驗結果訓練介入對血壓值變化未達到顯著水準。Kessler 等人（2012）總結 12 項 HIIT 對血壓影響的研究，歸納指出，至少要 12 週高強度間歇訓練對於高血壓患者，在收縮壓和舒張壓才具有顯著的降低（從 2％至 8％以下）。而本實驗的參與者僅有兩位血壓偏高，且訓練週期僅有六週，此結果與 Kessler 等人 2012 年文獻研究結果相符合。但值得探討的是本實驗血壓偏高的兩位參與者(都是高強度間歇訓練組)，其血壓值在六週訓練後都有降低的現象(139/69 mmHg → 134/71 mmHg； 140/71 mmHg → 113/63 mmHg)，原因是否為訓練介入造成的效果，有待進一步研究。. 44.

(57) 第伍章. 結論與建議. 第一節. 結論. 本研究以 22 名一般高中男子為實驗參與對象，分為高強度間歇訓練組（HIIT 組，n =7）、持續跑訓練組（CT 組，n=7）與控制組（n=8），探討六週的高強度間歇訓練與持續跑訓練介入，對高中非運動績優選手之男生心肺耐力之影響。心肺功能檢測項目為 1600 公尺跑走測驗、登階測驗、安靜心跳率及安靜血壓值。本研究結論如下：一、六週不同方式訓練介入後，皆能顯著提升 1600 公尺測驗成績，其中又以持續跑訓練效果較佳。二、六週不同方式訓練介入後，在登階測驗體力指數的變化中未達顯著水準。，持續跑訓練組稍有上升，高強度間歇訓練組及控制組呈現下降趨勢三、安靜心跳率及安靜血壓值在訓練介入後並未有顯著變化。. 45.

(58) 第二節. 建議. 本實驗證明高強度間歇訓練與持續跑訓練對 1600 公尺跑走測驗皆有顯著進步之效果，且較短距離短時間(8 秒，50 公尺)的 HIIT 設計也能幫助 1600 公尺跑走測驗成績的進步，建議高中體育教師及學生可以利用較短距離短時間的衝刺間歇訓練及持續跑訓練來提升體適能 1600 公尺跑走測驗成績。另外針對本研究所遇到的問題，後續研究者可採用以下建議：一、分組時，改採依前測成績進行平均分組，降低訓練前組別間的差異，以提高針對訓練效果比較的研究準確性。二、增加實驗參與人數，並汰除前測成績兩端差異太大者，使訓練效果更準確的顯示。三、將 1600 公尺跑走測驗改為 12 分鐘跑走測驗，以避免持續跑訓練組對測驗有適應效果，影響測驗準確性。四、心肺功能檢測項目可以將三分鐘登階測驗改為高強度運動後一分鐘、三分鐘、五分鐘量測心跳率情形，以了解運動後心跳率恢復能力，並解決三分鐘登階測驗對心肺適能的效度問題。五、訓練時間可以拉長，以了解更長週期不同訓練方式對安靜心跳率變化是否能有影響，而量測安靜心跳率時可以考慮一週內同一時間量測的平均數，以減少量測的誤差。六、若要研究高強度間歇訓練與持續跑訓練對血壓值的改變，可以考慮針對高血壓患者為研究對象，並增加訓練週期至 12 週以上。. 46.

(59) 參考文獻中文部分王順正， & 林正常。(1995)。登階測驗評估最大攝氧量的效度概化. 體育學報， (20)， 351-362. 李昭慶、王慶祥、黃谷臣(2000)。非最大運動前後心跳率變化與耐力運動表現的關係研究。中華體育，13(4)，98-106。李誠志、馮煒權、過家興、駱勤方、陳和目圭編(1994)。教練訓練指南。北京體育科學學會組織。台北:文史哲出版社。林正常、林昭庚 (1996)。電針刺激內關穴和足三里穴對最大有氧能量與耐力跑能力影響之研究。行政院衛生署中醫藥委員會。林正常、王順正、彭郁芬、林玉瓊、吳忠芳、康風都 (1997)。長跑選手不同臨界速度跑的血乳酸反應。體育學報 (24)，121-132。林正常、王順正（2002）。健康運動的方法與保健。台北：師大書苑。林瑞興、方進隆(2000)。十二週不同形式快走訓練對血壓偏高青少年血壓值及血液分析值的效果探討。體育學報(29)，115-125。孫景權、嚴翊、蘇浩、謝敏豪(2014)。有效提高心肺耐力的不同鍛煉方法評析。第三屆全民健身科學大會論文集。許樹淵 (1992)。田徑論。台北:偉彬體育研究社。陳天文(2007)。高強度間歇訓練對徑賽短距離選手無氧耐力的影響(未出版碩士論文)，國立體育學院，桃園縣。楊宏祥，陳培基。 (1995)。田徑運動的間歇訓練及其影響因素. 研究生教育研究， (4)， 71-75. 蔡文峰 (2010)。高強度間歇訓練對青年田徑選手有氧與無氧能力之影響。未出版之碩士論文，私立中國文化大學，台北市。 47.

(60) 蔡采蕙（2008）。大學生運動行為及體適能對肥胖、血壓、膽固醇及尿酸影響之探討-某中部大學為例。未出版之碩士論文，私立亞洲大學，台中市。蔣尚霖(2008)。運動訓練之成效：以有氧運動訓練心衰竭病人。未出版之碩士論文，國立陽明醫學大學，台北市。. 48.

(61) 外文部分 Arts, F. J. P., & Kuipers, H. (1994). The relation between power output, oxygen uptake and heart rate in male athetes. International Journal of Sports Medicine Stuttgart,15, 228-231. Boutcher, S. H. (2010). High-intensity intermittent exercise and fat loss. Journal of obesity, 2011. Bowen, P., Neil, L., Norton, A., & Padgett, K. (2012). Effects of high intensity interval training vs. high volume training on VO2max, power, and body composition of college-age students. Burgomaster, K. A., Hughes, S. C., Heigenhauser, G. J., Bradwell, S. N., & Gibala, M. J. (2005). Six sessions of sprint interval training increases muscle oxidative potential and cycle endurance capacity in humans. Journal of applied physiology, 98(6), 1985-1990. Burgomaster, K. A., Howarth, K. R., Phillips, S. M., Rakobowchuk, M., MacDonald, M. J., McGee, S. L., & Gibala, M. J. (2008). Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. The Journal of physiology, 586(1), 151-160. Carter, J. B., Banister, E. W., & Blaber, A. P. (2003). Effect of endurance exercise on autonomic control of heart rate. Sports medicine, 33(1), 33-46. Driller, M. W., Fell, J. W., Gregory, J. R., Shing, C. M., & Williams, A. D. (2009). The effects of high-intensity interval training in well-trained rowers. Int J Sports Physiol Perform, 4(1), 110-121. Darr, K. C., Bassett, D. R., Morgan, B. J., & Thomas, D. P. (1988). Effects of age and training status on heart rate recovery after peak exercise. American Journal of Physiology : Heart Circulatory physiology, 254, H340-H343. Dunn, S. L. (2009). Effects of exercise and dietary intervention on metabolic syndrome markers of inactive premenopausal women (Doctoral dissertation, University of New South Wales). Fox, L. E., Bowers, R. W., & Foss, M.L. (1993). The Physiological Basis for Exercise and Sport, (5th Ed.). Dubuque, IA: Wm. C. Brown Communications. Gappmaier, E. (2002). “220-Age”prescribeing exercisee based on heart 49.

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(64) 附錄一. 實驗參與者同意書. 親愛的家長，您好：我是屏北高中的體育老師黃献宗，目前也在國立屏東大學(前屏東教育大學) 進修研究所碩士。近年來，許多大學校系及軍校、官校及警校非常重視健康體適能的量測成績，有些校系規定未達標準不得報考，有些校系則是加分的依據。但近年來，由於學子使用 3C 產品時間比例急劇增加，運動的時間相對減少，導致體能普遍下降。因此我針對提升心肺耐力做了一個研究，主要在探討間歇訓練及持續跑訓練對高中學生心肺適能之影響，這次的研究數據資料純粹做為學術研究之用途，而研究訓練的效果將能對貴子弟的體能及良好的運動習慣產生幫助，懇請您同意孩子參加本次的運動研究。實驗參與者如據實回答健康狀況調查表，經研究人員篩選出的實驗參與者，在整個研究過程中應無安全上之顧慮。本實驗所得之所有資料與數據，僅供學術研究之用，絕不外流。實驗參與者如臨時改變意願拒絕參與實驗，應立即通知研究人員，並可隨時退出實驗而不受任何限制。實驗參與者須了解並同意下列事項： 1. 本研究將會在屏北高中田徑場進行慢跑操場 2 圈的熱身活動，接著分組進行不同型態的跑步訓練。 2. 訓練期間預計為 3 月 16 日至 4 月 27 日，總計 6 週，每週一、三、五訓練，時間為 17:15-18:00。 3. 在訓練前後將會實施三分鐘登階測驗及 1600 公尺跑走測驗，以了解訓練介入的影響。 4. 測驗及訓練時請穿著適合運動之服裝及鞋子。 5. 實驗期間請保持規律作息及良好飲食習慣。本研究需要貴子弟的參與合作，才能順利達成。懇請您同意貴子弟參與本研究訓練，在此感謝您對孩子的關心及對本研究計畫的支持。敬祝身體健康、闔家平安屏北高中體育教師黃献宗敬上家長(監護人)：. 簽名. 學生姓名：. 簽名. 日期：104 年. 月. 日 52.

(65) 附錄二. 健康情況調查表本表主旨在幫助您了解自己的健康情況，並協助研究人員評估您是否適合參與此研究訓練。敬請據實回答，在過去一年內，是否經醫師診斷有下列狀況： (請您在有、無欄內打”V”) 有. 無. 1. 高血壓. □. □. 2. 心臟病. □. □. 3. 糖尿病. □. □. 4. 貧血. □. □. 5. 氣喘. □. □. 6. 心律不整. □. □. 7. 經常性胃痛. □. □. 8. 緊張或情緒異常. □. □. 9. 暈倒或失去知覺. □. □. 10. 運動後極端疲憊很難恢復. □. □. 11. 是否有其他慢性疾病？. □. □. □. □. 若有，請說明病症名稱： 12. 過去一年是否曾經住院？若有，原因：簽名：日期： 53.

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