第Ⅰ部分 高成效的高强度间歇训练

第1章 理解HIIT

HIIT（High-intensity Interval Training)全称“高强度间歇训练”，也称爆发与恢复循环训练。标准的HIIT是极高强度的无氧爆发式运动配合极短的休息间歇。这种类型的练习能够通过高强度的训练来改善心肺功能和肌肉健康，但它的作用远不止这些。HIIT对身体的许多方面都有益处，包括提高运动能力、改善身体状况，并能起到通过其他传统的稳态耐力训练所达到的减重及促进健康的作用。HIIT方案也被证明能够加速葡萄糖代谢，是一种重要的能量消耗方式，例如燃烧脂肪。

是不是听上去好得难以置信？其实并非如此。因为从另一方面说，HIIT要求的是最大的成效——你必须完成短促而极其辛苦的练习动作，而休息间歇却极短。因此，每一次休息都不能错过。HIIT时长从4分钟到45分钟不等，尽管这可能超出了一些人的能力范围，但并不是因为高强度间歇训练有如此多的练习方式，而是因为运动强度大或练习者自身的能力等因素。它可以根据你目前的健康水平来定制训练，以帮助你实现练习的目标。

本书提供了各种类型HIIT的演示，包括随着时间的推移，在每个爆发与恢复循环训练中提升运动能力，以完成难度越来越高的练习。在训练中你可以徒手练习或使用器械练习，以及制定多种多样的训练及休息间隔时间方案。书中的练习和运动都遵循安全有效的动作模式，无论你的健康水平如何都适用。

HIIT的历史

尽管HIIT在今天非常流行，但它却不是一个新概念。最常见的名称为HIIT，也被称作HIIE（High-intensity Intermittent Exercise，高强度间歇运动），尤其是在田径项目中又称作SIT（Sprint Interval Training，冲刺间歇训练）。早在1912年，芬兰奥运会长跑运动员汉内斯·科莱赫迈宁就曾采用HIIT方案让自己取得了奥运会金牌。1970年，彼得·科在德国沃尔德·赫歇尔教授和瑞典人佩尔-奥洛夫·奥斯特兰短跑训练的启发下，采用了一种SIT强化训练法训练他的儿子塞巴斯蒂安·科；训练内容由200米重复跑及间歇休息30秒组成。作为奥运会运动员的塞巴斯蒂安·科取得了巨大的成就，创造并打破了多项中长跑赛事纪录，包括800米和1 500米跑。

20世纪30年代，一种训练方案发展起来，称作法特莱克训练。法特莱克在瑞典语中是“速度游戏”的意思。

法特莱克练习法包含了持续的、稳定状态下的非连续性间歇训练，允许运动员按照个人的选择距离进行各种强度的跑步练习。吉巴拉强化训练法又称里图法，是由马丁·吉巴拉教授和乔纳森·里图创立的。它包括了3分钟热身和其后进行的60秒强度训练（最大摄氧量达到90%），接着休息75秒，如此重复循环8～12组。

1996年最盛行的一种HIIT形式被称作Tabata，是由田畑泉教授研发出来的。这种训练最初被使用于奥运速滑比赛中，按固定的循环方式练习。在他的研究工作中，Tabata要求运动员们进行20秒极高强度的循环练习（最大摄氧量达到170%），随后休息10秒。如此反复4分钟，也就是运动员进行了8轮练习（Tabata及其他，1996）。许多健身专业人士在其运动员及客户的训练体验中采用了这一训练方案，并取得了巨大的成功。迄今为止，Tabata已成为最受欢迎的一种HIIT形式。Tabata方案最主要的优势在于其高强度的爆发性运动能够有效地提高有氧及无氧能力，并在极短的时间内提升运动能力，适用于广泛的体育活动项目。

为什么选择HIIT

正如前文所讲，HIIT对健康和健身都具有妙不可言的益处。它所使用的练习通常比有氧运动时间短、运动少，却能得到更大的提高。这里所说的有氧运动意味着耗时更多的跑步、游泳、自行车骑行或者使用跑步机之类的有氧运动机进行的运动。HIIT最大的吸引力是能够节省时间，但却一举多得，在健康和运动能力等方面都能够有广泛的收获。

HIIT对比间隔间歇训练

在过去的几年中，研究都表明间歇训练能够提高身体的整体健康水平；同稳态的有氧运动相比，能够在短时间内燃烧更多的卡路里。过去，传统的间歇训练法通常由各种有氧运动组成，提供短时间较高负重的稳态练习（间歇性的），以及充分的恢复时间，时间长短各不相同。例如，在传统的间歇训练中，进行每次高强度间歇练习的时长和动作速度取决于你当天的身体状况。热身活动后，你可能会提高运动强度30秒，然后恢复到正常的有氧运动节奏。下一次更高强度的爆发性动作可能会持续2～3分钟。运动强度的高低，多长时间转换或者是否增加一个间歇，以及间歇时间多长都极大程度地取决于你自己。

这种以个人状况而制定的间歇性训练方法被称为间隔间歇训练。所以除另有规定外，每项练习的时间间隔及恢复期的长短既不系统也不受控制。这样的间歇训练方法是有效的，因为它能为练习者提供灵活的运动方式，分散进行间隔的高强度负荷动作，并搭配较短时间的恢复期，从而有助于提高无氧及有氧能力。但随着训练时间越来越长，练习的微爆度会越来越低。然而，不同于HIIT，传统的间隔间歇训练在进行较高强度的负荷练习过程中没有精准、明确的时间段要求，也就不能形成一套系统。

本书中所介绍的HIIT方案，都清楚地说明了训练过程中各部分时间间隔的比例，表述明确、详细具体。此外，未完全恢复理论是随机性更强的间隔间歇训练法同HIIT之间的主要区别。由于消极性恢复时间在训练过程中所占计时比例精确，HIIT的难度便更大，从而能产生更强的训练效果。

HIIT对比稳态训练

通过与稳态的耐力或有氧训练进行比较研究，已经证明了HIIT方案的有效性。要想感受到HIIT的强大功能，重要的是理解稳态有氧耐力运动和高强度练习之间的区别。

稳态有氧运动或耐力练习，仅仅是有氧运动的一种形式，速度节奏持续平稳，可以被定义为连续的运动形式。例如至少20分钟，速度不变的徒步走或跑步，氧气的供给满足于需氧量；心率保持恒定，而不会变得气喘吁吁。在进行HIIT方案时，却恰恰相反，你的能量输出方式有所改变，在短时间内变得呼吸急促，或者近乎于这种状态。最大摄氧量被认为是身体以产生能量为目的而消耗和散发氧气量的上限，是表明运动能力的一项很好的指标。最大摄氧量也被看作是身体最大能量输出的黄金标准，或者说是一个人所具有的最大体能。对于大部分健康人来说，在进行稳态练习过程中的最大摄氧量介于50%～70%。氧气的消耗量会随着运动强度的提高而增加——比如，从休息到简单运动，从简单运动到难度运动，再从难度运动到体能极限运动。

另外，它还通过增强心血管系统的功能能量来适应有氧压力。练习中压力应用的科学术语为超负荷。当身体的一个系统（例如，心血管系统）在有氧运动过程中超负荷时，就会变得更加强壮、适应性更强，也能更好地控制更强烈的运动水平下较强活动所产生的压力。有氧超负荷运动能够使心肌更加强壮有力，提高肺部功能，并能改善整体的心肺功能。这些参数是依据心率、每搏输出量以及心脏肌肉的收缩性（收缩的动力与力量）测量得出的。这些因素也有助于血液循环，使供氧量满足于有氧运动中肌肉运动对氧气和能量的需求。

然而，有氧运动的好处远不止能够强健心脏。它的好处相当多，包括增强骨骼肌的收缩性，促进血液循环，使静脉血液更有效地回流至心脏。血液更快速地回流至心脏增强了心室中血液的补充速度，从而提高了预加负荷。提高的预加负荷能够增强心脏快速排出血液的能力，进而大大增强有氧能力。下列生理方面的标记只是有氧运动带来的益处中的一部分。

增加心脏肌肉的大小（强健心脏）

增加每搏输出量（每次心跳泵出的血液更多）

增加酶的氧化速率（更高效地生成ATP能量）

提高氧气和燃料进入肌肉的速度和效率

提高慢肌纤维的耐力（类型I，延缓疲劳感）

增加脂肪作为能源的消耗量

线粒体数量增加（肌细胞的能量工厂）

改善处理运动过程中肌肉所产生的废物能力（出现血乳酸堆积，或称OBLA）

但是即使列举了这么多证据来表明有氧运动的积极作用，许多较新的研究依然在不断证明HIIT方案能够提供相同的甚至更多健康及运动能力方面的好处。由赫尔格鲁德和同事们所做的一项研究（2007）表明HIIT在提升最大摄氧量（VO2max）及心搏量（心脏每次跳动时从左心室泵出的血液量）方面比稳态有氧运动明显更有效果。

另一项研究对一些参与者们进行了调查，他们在10个星期内进行了3次HIIT步行锻炼（以80%～90%的最大摄氧量在跑步机上步行）。调查中将这些参与者同对照组的人们相比较，对照组按照要求以最大摄氧量为50%～60%进行有氧步行练习。进行HIIT组的人们比对照组的人们左侧心室增大了12%，同时心脏的收缩性也提高了。这项研究具有特别重大的意义，因为参与此次调查的人都患有冠心病，他们通过HIIT步行方案不仅使身体得到康复，而且能够以安全的方式改善健康状况和运动能力（Slordahl 及其他，2004）。

未完全恢复

未完全恢复，按照训练时间到恢复时间的比例，指的是恢复时间要么与你所做的高强度微爆发间隔时间相同，要么略短于此时间。在随后的章节中，笔者将详细介绍每一项HIIT方案，并清晰地讲解训练时间到恢复时间的比例。为了在这里阐述清楚未完全恢复，我们以Tabata为例进行说明。在Tabata训练中，训练和恢复的计时比例为2:1，意味着你进行20秒超高强度的运动后，恢复休息10秒。在HIIT的难、较难、极难形式中，2:1的比例代表着40秒的难度间隔训练，然后是20秒的恢复；接着进行较难的间隔训练（30秒间隔练习加15秒恢复）；最后是极难的训练，即20秒最高强度的练习加10秒积极或消极性恢复。

HIIT的特色是系统的训练和恢复时间，或者说是未完全恢复法。未完全恢复后会出现氧债（急性生理超负荷反应，包括呼吸急促和疲劳）及运动后过量氧耗（EPOC——长时间的生理超负荷反应，或是运动后燃烧卡路里）。

请记住比例中的第一个数字代表运动时间，第二个数字代表恢复时间。因为第二个数字小于第一个数字，所以恢复是不完全的。这便是关键所在，因为当你十分卖力地运动时，如果不是采用未完全恢复法，那么就很难达到使你感到疲劳和呼吸急促的氧债状态。

HIIT的生理学

如上所述，如果不谈优势，那么HIIT方案中所产生的心肺适应性与持续的有氧运动的效果是类似的。但重要的是应理解HIIT方案属于自然的无氧运动，即它们主要是锻炼快肌纤维（类型II），与肌肉能力的提高和能量的产生相关。

同无氧代谢相比较，有氧代谢主要产生于耐力练习过程中，通过使用慢肌纤维（类型I）、有氧酵解、脂肪酸氧化的方式能够持续较长时间产生能量。利用类型I肌肉可进行低强度，长期持续的活动，例如走步、游泳和自行车骑行，对一些人来说还有慢跑。在有氧运动过程中，身体的代谢需要通过有氧代谢得到满足，利用氧气将营养素（碳水化合物、脂肪和蛋白质）转换成慢肌纤维的ATP（三磷酸腺苷）或能量。

有氧系统的代谢供能速度比无氧系统慢一些，因为向工作中的肌肉循环输送氧气才能产生ATP。当运动强度属于有氧范围，即低于乳酸阈值，或者说乳酸浓度在身体排除能力范围内，也被称为OBLA（乳酸堆积），并且你能够在运动过程中自如说话。然而，你所进行的有氧运动越深入，就越接近无氧运动，也就越接近乳酸阈，而此时说话就变得更加困难。举一个例子，如果你以舒适的步伐遛狗，那么你便处于有氧状态即满足的状态，但你的心率在升高。你可能会出一身汗，而你的体温也一定会比休息状态下高一些。可是，如果牵狗的皮带断了，你突然意识到自己追着狗跑过了城市里的10个街区，你的身体则需要生产燃料来满足这突如其来更大的能量需求。无氧供能过程就能实现这些，可以非常有效地为肌肉所处的运动水平产生能量，但也会释放出化学附带产品（即一些影响运动能力的制约因素）。当化学物质（乳酸盐和乳酸）进入血液中，能够改变血液的酸碱平衡度，减缓有氧酶的产生，让你感觉到很累。血乳酸水平急剧上升的一个分界点，意味着从有氧供能转换成无氧供能。一旦身体没有能力排除乳酸，就会感觉非常不适，肌肉和肺部也会出现烧灼的感觉，此时需要控制呼吸，继续运动就会难度更大。

ATP是无氧肌肉收缩最直接的能量来源，而必要的无氧代谢过程主要发生于快肌纤维（类型Ⅱ）。尽管快肌纤维所含有的ATP只够为短时间收缩提供能量，但高能磷酸化合物能够合成新的ATP，以保持无氧能量供给。

在无氧运动中，快缩肌利用ATP-CP供能系统（三磷酸腺苷-磷酸肌酸）产生能量，有时就称为磷酸盐体系。磷酸肌酸产生量大约是ATP产生量的10倍，因此它用来储存ATP，为短时间爆发性高强度运动提供能量，并可维持10秒左右。不同于有氧方式，这种供能系统无须任何氧气来生成ATP。快肌纤维（类型Ⅱ）的特点是具有较低的氧化能力，作用于快速的爆发性运动，例如从坐姿突然到站姿，以及高强度的活动，例如跳跃、投掷和疾跑。在进行大部分HIIT练习时，我们都会用到快肌纤维，因此依赖着这里所讲解的ATP-CP供能系统和无氧糖酵解能量系统的利用和开发。

磷酸盐体系显示使用肌肉中储存的全部ATP进行供能（提供2～3秒的能量），然后磷酸肌酸（CP）分解重新合成ATP，再维持6～8秒至耗尽。在现存的ATP和CP被用完后，身体开始又一次无氧产能，称作糖酵解，继续生成ATP以支撑运动。无氧糖酵解通过分解部分葡萄糖来提供能量，因此ATP全部从碳水化合物中生成；这一过程中附带产生乳酸，且不会停止。当氧气供应充足时，乳酸就会被输送到肝脏内，通过糖质新生过程转变为葡萄糖。这些系统为短暂、高负荷的运动提供能量持续不超过几分钟就会达到血乳酸积累的阈值，生理标示反应就会出现；此时乳酸盐积累量过大，超出了身体的排除能力。

乳酸盐是乳酸的一种化学衍生物，于无氧状态下糖分解成能量时形成。乳酸和乳酸盐时常被混用，但它们之间是有区别的。乳酸释放出氢离子，同一个带正电的钠离子或钾离子相结合，形成一种盐，称为乳酸盐。乳酸盐是肌肉制造燃料过程中的一部分产物，但乳酸的出现是能量生产的一个限制因素。当血乳酸水平达到阈值时肌肉和肺部会有烧灼的感觉，身体也会感觉疲乏，难以活动和呼吸。当身体接近乳酸阈值时，血液缓冲系统会努力运行来减少乳酸的堆积（被称为酸中毒），可血液中的乳酸盐无法被足够快地排除。为了帮助排除乳酸盐，呼吸率（空气进出肺部的频率）就要提高。随着运动强度的持续，身体继续处于超负荷状态，血液和肌肉呈现出酸中毒，然后由于乳酸达到阈值，此时不会再被吸收，最终无法继续运动。这种血乳酸浓度急剧上升的开始起点，称为乳酸阈值。

这些生理学方面的技术性讨论似乎不重要，因为本书中列出的练习项目属于无氧范畴。不过练习时间从30～45分钟延长至60分钟后，你的全身也会进入有氧状态，实现有氧训练的效果，能够促进新陈代谢，也能给你带来许多有氧健康和瘦身方面的益处。表1.1归纳总结了支撑身体的各能量系统所做出的贡献，包括能量来源和大概持续时间。

用HIIT增强有氧运动能力

如果前文的研究信息所显示的许多无氧练习的好处不足以让你确信HIIT能够给你带来益处，那么这里还有很多。

研究也发现HIIT一个主要的好处是能够增加线粒体密度。在有氧运动过程中，通过分解碳水化合物和脂肪，线粒体利用氧气生成ATP的过程称作细胞呼吸。就在不久之前，运动科学家们认为只有有氧运动才能增加线粒体密度（每个肌细胞中线粒体的数量）。然而，事实并非如此。HIIT一个预期的训练结果是能够增加线粒体的大小和数量。线粒体被看作是细胞能量工厂（Giballa，2009），线粒体氧化酶的增加能够使碳水化合物和脂肪更有效地分解成人体所需的燃料。因此在运动中，增加线粒体的密度对能量使用有着重大的影响，尤其是脂肪的使用。线粒体密度越大，可维持肌肉工作的能量就越多，就越能够在较长的一段时间里产生更大的力量。例如，一名田径运动员之所以能够长时间进行较高强度的跑动，是因为更多的线粒体所产生的能量能够维持较长时间更高强度水平的运动。

过去，有氧运动被认为是能够使用脂肪作为能量来源的更可靠的方法。但是佩里和他的同事们在2008年进行的研究显示在进行HIIT练习6周后，脂肪燃烧量显著提高。这便对那些试图通过缓慢的稳态有氧运动，例如走步或跑步来控制体重的女士们有着重要的意义。遗憾的是，收益递减规律意味着多使用一种运动方式以相同的运动强度和相同的持续时间对身体进行刺激练习，想要取得相同的或类似的训练效果就必须按照之前的运动量继续练习甚至要练得更多。这是因为身体需要持续经过一段时间才能调整并适应某种刺激（运动强度）。身体在努力地保存额外的卡路里，而不是燃烧。举例说明，如果我一星期跑步三天，每天跑3英里（4.8千米），我可能会发现自己体重减轻，并且运动能力有所改变，能够暂时维持这一强度水平的运动；但经过一段时间以后，我的身体会习惯这种运动的刺激，燃烧的卡路里就会变少，并最终停止改变。结果，为了锻炼我的身体并实现我期望的改变（减掉更多的体重），我将不得不增加跑步的时间和强度。较短距离、较快速度的跑动能够提高我的运动能力，燃烧更多的卡路里，因为增加了能量的消耗和身体的超负荷量。距离和时间的缩短，也能够减少对身体的冲击力，从而降低运动过度所造成的损伤和身体超量消耗的风险。

HIIT的训练时间更短

与有氧运动不同的是，HIIT练习是在略低于或正处于乳酸阈值的状态下进行的。本书中的HIIT项目都是间歇性的训练方案，所包含的练习时间均不超过20分钟（实际进行HIIT练习的时间），让你能够运用身体的主要肌肉进行复合运动。你大概可以猜测到，进行此类费力而辛苦的运动会非常快地让你感到呼吸困难。那么可想而知这种强度水平的运动不可能也不要期望能够长时间进行，也是意料之中。HIIT方案最吸引人的一点是它的练习部分短，但由于运动之后卡路里消耗量更大而效果显著。在2011年的研究中，研究人员发现一次6分钟的HIIT练习（1分钟热身，4分钟HIIT，随后1分钟放松）大约能够燃烧掉50卡路里。可是，锻炼者的新陈代谢在运动之后继续提高；在接下来的24小时中，他们大概能够再燃烧掉250卡路里。

运动之后总计能够燃烧掉300卡路里，这相当于人们在30分钟持续稳态有氧练习中通常燃烧掉的卡路里量（Mylrea，2011）。

运动后过量氧耗（EPOC）和氧债

短时、产生大量储存能量的爆发力运动能够让身体达到乳酸阈值。乳酸阈值是一种生理标记，代表着氧债程度强烈和长期的EPOC，这两个术语也用来验明本书中所提出的HIIT运动的有效性。

运动生理学和科学界用不同的方式使用“氧债”这一术语。大可不必为此困惑，氧债和EPOC两个术语被广泛应用在我们的训练项目中，因为它们在HIIT练习过程中界定主观用力度和确定乳酸阈值时发挥着重要的作用。让我们一同来探究氧债和EPOC这两个概念的起源，并学习它们在本书HIIT练习中所发挥的作用吧。

高强度运动或大负荷阻力训练后，身体需要使用的氧气量仍在提高——所以会比运动开始前需求量更多。这种持续的能量需求被称作运动后过量氧耗或氧债。在早期的运动科学团体中，EPOC被称为氧债。研究人员A.V.希尔和 H.勒普顿于1922年提出了这一关于运动后身体状态的术语，并将其定义为“剧烈运动后，肌肉组织需要额外的氧气来进行乳酸氧化从而补充耗尽的ATP和CP（磷酸肌酸）”（希尔和勒普顿，1923）。这个定义实际上已经演变成EPOC，表述了当身体试图恢复体内的平衡状态时或者是剧烈的练习日程结束后休息时间中发生的一些状况。可以把氧债想象成借钱：最终都必须偿还。

在EPOC过程中，身体通过提升消耗氧气速度来努力恢复到运动前的状态，或者说努力恢复内稳态。内稳态是一种身体内部的生理平衡状态。身体的正常状态遭到破坏后，在休息过程中转变成更多的能量消耗状态，或者说增加了运动后的卡路里消耗。

由于身体在运动后继续消耗能量，所以EPOC在体重管理方面起着很大的作用。研究表明比起有氧运动，HIIT能够更显著地影响EPOC，或者说具有更高的运动后持续燃烧卡路里的能力（霍尔托姆等，1999）。一项研究测出了EPOC对于女性使用大负荷阻力进行力量训练时的功效。研究人员由此得出结论，运动后提高的代谢率和女性进行阻力训练之间的确存在一种关联。此外，当训练中的力量举强度增加，EPOC的持续时间也会延长（奥斯特伯格&梅尔比，1999）。

运动后，身体一直在努力恢复到静止的状态水平。这时，一项重要的活动是让身体放松下来。HIIT需要额外的能量来让身体恢复到运动前的核心温度，具体过程是将水分和废弃产物转移至皮肤，使其蒸发和冷却。HIIT练习后另一项重要的生理活动是为磷酸原系统和糖酵解系统补充无氧能量储备。身体也会持续消耗能量来进行血液重新供氧，肾上腺素和去甲肾上腺素的循环恢复，及让其他激素恢复至运动前静止的状态水平。能量的消耗也能将身体的供氧（呼吸）和心率水平带回到运动前的状态。

总之，EPOC的持续期在运动刚结束后达到顶峰，而在几个小时内会下降。一些研究人员表示在运动后的3～16个小时内，EPOC随时会发生。在一项研究中，专门为运动后16小时EPOC状况设计了测试，发现参与者的EPOC提升了，在运动后38小时仍可测到EPOC（许恩基等，2002）。值得注意的是，运动的刺激性越强，EPOC效力延续的时间就越长。

为了符合本书的编写目的，我们使用术语“氧债”阐述对高强度运动的急性反应。例如，当进行运动时，你将会暗示自己按照主观的感受去估测运动的强度。主观疲劳感觉量表的使用被称为RPE，从1到10进行评级(1代表静止状态，10代表竭尽全力），我们的目标是达到无氧阈值，尽力程度的评级要位于9和10之间。这就是所谓的氧债，被用作身体对于运动刺激直接反应的一个灵敏的指标或测量标准。我们一直试图达到强烈的氧债状态正是为了能够长期实现EPOC。

作为一种训练方案，除了所花时间至少比传统的训练方法节省三分之二外，还有什么更不同寻常的吗？HIIT的确如此，当然还有更多显著之处！HIIT最棒的一点在于它所带来的大部分好处都发生在身体的恢复期中。这意味着辛苦却非经常性的训练，同时恢复期也作为锻炼的一部分发挥着作用。这听起来可能好得令人难以置信，但的确是可以实现的。你需要按照要求十分努力地训练，而需要休息时就给自己时间来恢复，这是对于HIIT练习应理解的一个重要部分。如此一来，你便能够收获所有的好处，而避免出现受伤、运动过度或超量消耗等情况。尽管训练需要付出巨大努力，但它的益处值得为此付出。本书提供了你所需要的建议以及安全且能够发挥出最大功效的锻炼方式，相信通过努力你的健康状况一定会达到全新水平。