四周高强度间歇训练改善赛艇运动员2000米测功仪成绩及肌张描记法(tensiomyography, TMG)机械特性

《Applied Sciences》：Four-Week High-Intensity Interval Training Improves 2000-m Rowing Performance and Tensiomyographic Mechanical Properties in Rowers

　　

虽然高强度间歇训练(High-Intensity Interval Training, HIIT)可提升体能水平，但其对赛艇相关肌群肌张描记法(tensiomyography, TMG)衍生机械特性及专项运动表现的具体影响尚缺乏充分研究。本研究探讨为期4周基于赛艇测功仪的HIIT干预对2000米赛艇测功仪成绩及TMG评估的肌肉机械特性的影响。17名赛艇运动员被随机分为HIIT组(n = 9)与对照组(CON, n = 8)。4周内HIIT组每周完成2次赛艇测功仪HIIT课(10组60秒全力冲刺，组间休息30秒)，CON组维持常规训练不额外增加HIIT。干预前后受试者进行2000米测功仪测试及5块赛艇相关肌群的TMG检测。HIIT组2000米完成时间缩短3.1%，平均功率输出增加7.7%，桨频(stroke rate)提高6.5%(组别×时间交互作用η2p分别为0.53、0.39和0.27；p < 0.05)。TMG分析显示经错误发现率(false discovery rate, FDR)校正后，所有目标肌群的延迟时间(delay time, Td)与半舒张时间(half-relaxation time, Tr)均缩短。胫骨前肌与股内斜肌(此处指内收肌结节上方股内侧肌vastus medialis)收缩时间(contraction time, Tc)缩短，竖脊肌Tc呈未校正显著改变，应谨慎解释。最大径向位移(maximal displacement, Dm)与维持时间(sustain time, Ts)无变化。结果表明短期赛艇专项HIIT与2000米成绩提升及TMG外周时间参数改善相关；但Dm不变仅应解释为现行TMG条件下未检测到径向位移可察觉变化，而非确证肌肉刚度(stiffness)无变化。受样本量小、组间总训练负荷不匹配及缺乏VO2max、血乳酸、肌电图(electromyography, EMG)及划桨生物力学等直接生理与生物力学测量所限，本研究结果应视为初步探索性结论。

四周高强度间歇训练改善赛艇运动员2000米测功仪成绩及肌张描记法(TMG)机械特性——发表于《Applied Sciences》论文解读

赛艇是以2000米为正式比赛距离的全身周期性高强度运动，其成绩取决于有氧与无氧代谢能力、下肢驱动力、躯干动力链传递效率及上肢拉桨配合，同时也高度依赖神经肌肉协调与反复收缩—放松的时序控制。已有研究表明高强度间歇训练(High-Intensity Interval Training, HIIT)可同时刺激中枢性与外周性适应，包括摄氧能力、糖酵解能力、缓冲能力及神经肌肉功能，短期HIIT亦被证实能改善训练有素赛艇运动员的2000米测功仪成绩。然而既往HIIT研究多聚焦成绩、心肺适能、代谢反应或内部训练负荷，鲜有研究考察短期HIIT是否会引起构成赛艇动力链的多个相关肌群之肌肉机械特性发生可检测变化。肌张描记法(tensiomyography, TMG)是一种在静息等长放松状态下给予单次电刺激、记录肌腹径向位移—时间曲线的非侵入性方法，可获得延迟时间(Td)、收缩时间(Tc)、半舒张时间(Tr)、最大径向位移(Dm)及维持时间(Ts)等参数，用以反映外周肌肉对电诱发 twitch 的时间响应特征与刚度相关属性，但不直接测量自主神经驱动或划桨时的动态激活模式。因此，研究人员假设在常规训练基础上叠加4周赛艇测功仪HIIT，将改善2000米成绩并使TMG时间参数(Td、Tc、Tr)缩短而位移相关参数(Dm、Ts)保持稳定，借此探究HIIT对外周肌肉机械时间特性的影响。

主要关键技术方法

研究人员招募17名健康现役赛艇队运动员(HIIT组n=9，对照组CON n=8)，采用随机平行分组、前测—后测干预设计。HIIT组于4周内每周完成2次基于Concept2测功仪的HIIT(10×60秒全力划，组间被动恢复30秒，共8次课)，CON组仅维持原有团队训练。主要结局指标为干预前后2000米测功仪计时、平均功率输出及桨频(stroke rate per minute, spm)；TMG检测在静息放松位对双侧三角肌(deltoid, DE)、竖脊肌(erector spinae, ES)、背阔肌(latissimus dorsi, LD)、胫骨前肌(tibialis anterior, TA)及股内侧肌(vastus medialis, VM)行标准化电诱发位移记录，取左右侧均值进行分析，多参数经Benjamini–Hochberg错误发现率(false discovery rate, FDR)校正。统计采用混合设计双因素方差分析(group×time)，关注交互效应，部分TMG参数做FDR校正。

3. Results（结果）

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  3.1. Participant Characteristics and Baseline Data（受试者特征与基线数据）： HIIT组与CON组在年龄、身高、体重、骨骼肌量、体脂率及身体质量指数(body mass index, BMI)上均无统计学显著差异，CON组体脂率与BMI数值略高，解读成绩相关结果时需考虑此基线差异。全部受试者完成研究且TMG数据可用。
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  3.2. Effects of HIIT on 2000-m Rowing Ergometer Performance（HIIT对2000米测功仪成绩的影响）： 组别×时间交互作用对完成时间(F=16.79, p=0.001, η²_p=0.53)、平均功率输出(F=9.46, p=0.008, η²_p=0.39)及桨频(F=5.66, p=0.031, η²_p=0.27)均达显著性；总划桨次数(total stroke count)交互作用未达显著(p=0.079)。HIIT组2000米完成时间由431.20±17.86 s降至417.72±18.39 s(缩短3.1%，平均变化?13.48 s，95% CI: ?18.83 ~ ?8.13，Cohen's d_z=?1.94)，平均功率输出增加21.46 W(95% CI: 9.92~33.00，d_z=1.43)，桨频提高1.96 spm(95% CI: 0.53~3.39，d_z=1.06)；CON组上述变量仅有微小变化。表明HIIT通过在保持总划桨数大致相当前提下提升功率输出与桨频来改善成绩。
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  3.3. Effects of HIIT on TMG-Derived Muscle Mechanical Properties（HIIT对TMG衍生肌肉机械特性的影响）： 经FDR校正后，Td在全部5块肌群(DE、ES、LD、TA、VM)组别×时间交互均显著(p<0.05, q<0.05)；Tr同样在所有5块肌群交互显著(q<0.05)。Tc在TA(F=36.60, p<0.001, q<0.001)与VM(F=23.06, p<0.001, q<0.001)显著缩短；ES Tc呈未校正显著(p=0.030)但FDR校正后不显著(q=0.051)，须谨慎解释；DE与LD Tc数值下降但未达FDR校正显著。Dm与Ts在任何被测肌群均未出现显著组别×时间交互。说明HIIT主要引起电诱发外周肌肉时间参数的缩短(Td、Tr全肌群，Tc部分肌群)，而最大径向位移与维持时间未检测到可察觉变化。

讨论与结论总结

研究人员指出，4周叠加赛艇测功仪HIIT使2000米完成时间缩短约3.1%、平均功率输出升约7.7%、桨频升约6.5%，属具实践意义的专项表现提升，但因HIIT组额外接受训练课，结果应理解为"在常规训练基础上增加赛艇专项HIIT"的效果而非严格匹配总负荷下HIIT单独作用。TMG结果显示Td与Tr在全靶肌群缩短，Tc在负责腿部驱动(VM)与踝关节控制(TA)的肌群缩短，提示HIIT可能改善多块赛艇相关肌肉的电诱发早期响应、收缩时间及舒张时间，有助于周期性收缩—放松转换效率；Dm与Ts不变仅代表本实验TMG条件下未测得径向位移变化，不能直接推断肌肉刚度无改变。需注意TMG评估的是静息电诱发外周twitch反应，不等同于划桨时自主神经驱动、运动单位募集或划桨协调性。局限性含样本量小无法做正式先验功效分析、仅4周干预、常规训练量化负荷不全致组间总训练量未严格匹配、缺性别/竞技级别详细分布、缺VO₂max、血乳酸、肌电图(electromyography, EMG)、划桨生物力学及直接刚度测定。未来宜结合生理—生物力学多维监测以阐明机制。

研究结论(翻译自原文Conclusion)：

本研究表明，在常规训练基础上增加4周基于赛艇测功仪的高强度间歇训练(HIIT)，与2000米赛艇测功仪成绩改善(更短完成时间、更高平均功率输出及更高桨频)相关；该干预还与TMG衍生时间参数缩短相关——经错误发现率(FDR)校正后所有被测肌群延迟时间(Td)与半舒张时间(Tr)显著减小，胫骨前肌与股内侧肌收缩时间(Tc)显著减小。相反，最大径向位移(Dm)与维持时间(Ts)保持不变，提示在本TMG测试条件下未检测到径向位移或可维持时间的显著变化。这些发现支持短期赛艇专项HIIT作为实用训练刺激的潜在价值，并凸显TMG可作为监测赛艇运动员外周肌肉机械反应的补充性非侵入工具。但由于样本量小、组间总训练负荷不平衡、受试者特征信息有限及缺乏直接生理与生物力学测量，本研究结果应视为初步结论。