🧬 生物学

Work Rate Adjustments During High-Intensity Interval Training in the Heat With Active and Passive Recovery

在高温环境下进行高强度间歇训练时，维持目标感知劳累程度使得主动恢复与被动恢复之间的热应激和心血管应激表现相似，尽管主动恢复需要更大程度的运动强度降低，并且无论采用何种恢复模式，都会导致最大摄氧量的下降程度相当。

原作者： Hillary A. Yoder, Anne M. Mulholland, Hayley V. MacDonald, Jonathan E. Wingo

发布于 2026-10-26

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原作者： Hillary A. Yoder, Anne M. Mulholland, Hayley V. MacDonald, Jonathan E. Wingo

原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 ⚕️ 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。阅读完整免责声明

在高温下运动是身体对移动的需求与对降温的需求之间的一场战斗。当我们努力运动时，肌肉会产生热量，我们的身体必须排出这些多余的热量，以防止内部温度上升到危险水平。身体降温的一种方式是将更多血液泵向皮肤，这有助于将热量释放到空气中。然而，这产生了一个冲突：用于为皮肤降温的血液也是维持工作肌肉所需的血液。为了应对这一问题，运动员和教练经常使用间歇训练法，这是一种由短时间的剧烈运动后紧跟一段时间休息的方法。在这些休息期间，人们通常面临两种选择：什么都不做（被动恢复）或以较慢的速度继续移动（主动恢复）。虽然主动恢复通常被认为有助于更快地清除肌肉中的代谢废物，但它也会让身体持续产生热量，这在炎热环境下可能存在风险。问题仍然在于：在高温下，在休息期间保持身体移动是否有助于维持表现，还是仅仅会让系统过热并迫使运动员减速？

新墨西哥州立大学和阿拉巴马大学的研究人员通过让八名健康的成年人接受一项严格测试来试图回答这个问题。他们要求参与者在温度为35摄氏度的房间内骑行固定式自行车，这个温度模拟了非常炎热的夏日。运动过程包括热身以及随后的五轮高强度间歇。每一轮包括四分钟的剧烈踩踏，随后是三分钟的恢复。研究人员给出了一个关于运动感觉有多难的具体目标，即自觉运动强度（RPE），而不是固定的速度或功率设置。这意味着他们必须调整自己的踩踏速度，以保持整个过程中运动感的强度一致。一半的时间里，恢复阶段是在自行车上静坐；另一半时间里，他们则继续缓慢踩踏。研究人员测量了参与者的核心体温、心率以及他们在训练结束时所能产生的功率。

研究发现，无论参与者如何进行恢复，身体的热反应都惊人地相似。无论他们在休息期间是静坐还是继续踩踏，他们的核心体温在整个锻炼过程中上升的幅度几乎相同。到训练结束时，平均核心温度已上升到约38.3摄氏度。这表明运动本身产生的总热量是主导因素，而主动恢复期间缓慢踩踏产生的少量额外热量并没有显著改变身体的整体热应激。然而，心血管系统却呈现出不同的情况。在主动恢复期间，参与者的心率明显高于静坐时。平均而言，与被动恢复相比，主动恢复间隔期间的心率每分钟快了24次。

由于心脏需要更努力地工作来支持主动恢复，参与者必须对主要运动间歇进行重大调整，以保持运动感度的恒定。在进行主动恢复的训练中，参与者在最后一轮时不得不比第一轮减少平均21瓦特的踩踏功率。相比之下，那些进行被动恢复的人几乎不需要改变其功率输出。这表明，主动恢复期间对心脏和循环系统的额外压力使得他们在不感到过于吃力的情况下，难以维持同样的运动强度。尽管心脏和肌肉的反应方式存在这些差异，但最大摄氧量（身体利用氧气产生能量的能力）的整体下降程度在两组之间是相同的。在完成整个锻炼后，每个人的最大能力都下降了大约11.5%，这种暂时的下降是由热量和运动时长引起的，但主动恢复组的下降程度并未更严重。

结果表明，虽然主动恢复不会像被动恢复那样显著增加身体的热量，但它确实给心脏带来了更重的负荷。对于试图在高温下进行高强度间歇训练的运动员来说，在休息期间静坐可以让心率更有效地下降，从而使他们在下一个工作间歇中能够更用力地冲刺。如果目标是最大化整个训练过程中的总能量消耗，主动恢复可能仍然有用，因为它让身体在休息期间也保持移动并燃烧卡路里。然而，如果首要目标是在高强度部分维持尽可能高的速度或功率输出，那么被动恢复似乎是更有效的策略。这项研究证实，在高温下，身体的自我冷却能力是有限的，恢复方式的选择会改变心脏的应对方式，并最终决定一个人能维持多少程度的工作量。

技术摘要：高温环境下高强度间歇训练（HIIT）中的工作率调整（主动与被动恢复）

问题陈述
高强度间歇训练（HIIT）是提高健康和体能的有效方法，然而关于主动恢复与被动恢复的建议主要源于在温带环境下的研究。在高温环境下，运动限制可能会改变对恢复模式的生理反应。虽然在较长的恢复间隔（>3–4 分钟）中，通常建议采用主动恢复以促进乳酸清除，但从理论上讲，与被动恢复相比，主动恢复会维持更高的代谢产热率 ( $\dot{M} - \dot{W}$ )。目前尚不清楚在热环境下进行带有长工作时段（≥4 分钟）的 HIIT 时，主动恢复是否会导致更大的热应激和心血管应激，以及是否需要更大程度的工作率调整来维持目标强度，或者是否会导致最大摄氧量 ( $\dot{V}O_2max$ ) 更显著的下降。

方法论
本研究采用了重复测量交叉设计，受试者为 8 名具有康复活跃度至竞技水平的耐力型成年人（2 名女性，6 名男性）。参与者在维持 35.1 °C 和 40.2% 相对湿度的环境舱中完成了五次试验：

对照试验： 在温带环境（22.6 °C）下进行渐进式运动测试（GXT），以确定基准 $\dot{V}O_2max$ 和最大心率 ( $HR_{max}$ )。
实验试验： 在热环境下进行四次试验，包括 8 分钟的热身（RPE 为 12），随后进行 HIIT 方案：
- 15ACT / 15PASS： 一轮 HIIT（4 分钟工作，RPE 为 17；3 分钟恢复），随后立即进行 GXT。
- 43ACT / 43PASS： 五轮 HIIT（4 分钟工作，RPE 为 17；3 分钟恢复），随后立即进行 GXT。
- 恢复条件： 主动恢复（ACT）要求以 RPE 12 进行骑行（若无法达到 RPE 12 则为 30 W）；被动恢复（PASS）则为坐在功率计上。

参与者通过自我调节功率输出以维持预设的 RPE。生理指标包括直肠温度 ( $T_{re}$ )、平均皮肤温度 ( $\bar{T}_{sk}$ )、平均体温 ( $\bar{T}_b$ )、心率 (HR)、摄氧量 ( $\dot{V}O_2$ )、血乳酸和血浆容量变化。 $\dot{V}O_2max$ 在每次试验的最后一次恢复阶段结束后立即测量。

关键结果

热应激： 在两个 43 分钟的试验中，直肠温度 ( $T_{re}$ ) 均随时间显著升高，但在运动结束时，主动恢复与被动恢复条件之间并无显著差异（43ACT 为 38.3 °C，43PASS 为 38.2 °C）。平均体温 ( $\bar{T}_b$ ) 在两种条件下也具有可比性。
心血管应激： 工作间隔期间的心率在两种条件下表现相当。然而，在恢复间隔期间，主动恢复条件的平均心率比被动恢复条件高出 24 b·min⁻¹。在五个间隔的过程中，两种条件下的恢复期心率均显著上升，但主动恢复条件的上升幅度更为显著。
工作率调整： 为了维持目标 RPE 17，43ACT 组的参与者比 43PASS 组更大幅度地降低了功率输出。从第一到第五个间隔，工作率的变化百分比为 43ACT 的 –14% (±24%)，而 43PASS 为 –1% (±16%) ( $p=0.04$ )。平均而言，43ACT 的最后一个工作间隔功率输出比 43PASS 低 21 W。
最大摄氧量 ( $\dot{V}O_2max$ )： 43 分钟试验后的 $\dot{V}O_2max$ 显著低于 15 分钟试验（减少了 0.4 L·min⁻¹ 或 11.5%）。然而，两种恢复模式之间这种下降的幅度并无显著差异。
能量消耗： 43 分钟内的总能量消耗在 43ACT 试验中（450 ± 161 kcal）显著高于 43PASS 试验（384 ± 142 kcal）。

意义与结论
研究结论认为，在热环境下进行 HIIT 以维持目标 RPE 时，无论采用主动还是被动恢复，热应激程度是相当的。然而，主动恢复会带来显著更大的心血管应激，表现为恢复期心率更高。为了补偿这种应激并维持预设的 RPE，采用主动恢复的参与者被迫比被动恢复者更大幅度地降低其工作率。

作者指出，虽然被动恢复有助于维持较高的工作率，但被动恢复期间缺乏代谢活动可能会抵消其在总训练刺激方面的益处。相反，主动恢复提供了更高的总能量消耗，且不会加剧热应激，尽管它需要更大的工作率削减。研究结果表明，在炎热环境中，如果目标是维持高强度工作率并尽量减少心血管漂移，被动恢复可能更为理想；或者如果主要目标是最大化总能量消耗，且可以接受工作率的降低，则主动恢复可能更有利。该研究还强调了在热环境下仅使用 RPE 进行运动处方的挑战，因为这可能导致感知强度与心率等生理指标之间的脱节，尤其是在主动恢复期间。

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