2016年11月10日 星期四

TABATA 與高強度間歇訓練(HIIT):21 世紀瘦身產業的當紅話術?

Tabata,一種高強度間歇訓練(Hight Intensity Interval Training, 簡稱 HIIT),在國外風行了好幾年,而這個名字近年也開始在我國瘦身產業裡流行起來。然而,不管身為旁觀者或是運動愛好者,不知道你是否想過:為什麼這類型的訓練模式,只有少數人大力推廣,而大部分教練卻都採取保守態度嗎?

又或者,你知道為什麼高強度間歇訓練(Hight Intensity Interval Training, HIIT)的效果就跟阿飄一樣,人人都聽過,卻幾乎沒什麼人親眼看過嗎?就跟著女大生來一探究竟ㄅ~




HIIT 基本原理解析

要了解什麼是 HIIT,就要先了解這張心肺訓練強度連續圖


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對心肺運動來說,在低強度時(例如快走、慢跑、慢速游泳等等),身體供應能量的方式主要是有氧系統(這不是這篇文章討論的重點,因此你只要先大概知道即可),而有氧系統是一個可以不間段地供應能量的系統,因此在一定強度的心肺運動以下時,你理論上都可以持續不斷地做 10 分鐘、20 分鐘、甚至到一小時以上。

隨著心肺運動強度提高,你會來到一個關卡:無氧閾值。什麼是無氧閾值呢?上面提到的有氧系統,可以源源不絕供應能量沒錯,但它單位時間供應的能量數量很低,因此當運動強度慢慢提高時,有氧系統就不夠用了,必須動用另一個能量系統:無氧系統,它是一個比有氧系統可以短時間產生更大量能量的系統,但缺點是到一定程度就必須中斷休息再開始!而無氧系統的特色是會產生乳酸,乳酸開始在血液內大量堆積的那個運動強度,就叫做無氧閾值

因此,你會發現一件事:強度超過無氧閾值的心肺運動,必定會是間歇形式,想要維持強度,就必須中斷一定時間再繼續,否則如果硬要持續,最後運動形式只能維持在有氧系統能供應的強度之下。

因此,HIIT 其實就是指強度很高的心肺運動:高強度間歇訓練。




最大攝氧量 (VO2max):定義心肺運動強度的指標
科學家很早以前就發現,心肺運動的強度,跟你在運動時每單位時間身體消耗掉的氧氣幾乎成正相關。也就是說,單位時間內,你的攝氧量越高,代表你的運動強度越大。而最大攝氧量(VO2max)的意思,就是理論上你可以做到的最大心肺運動強度

就跟肌力訓練用「1RM 的百分之多少」來決定給肌肉的刺激有多少一樣(不知道也沒關係,反正繼續看下去就是了XD),科學家也發現,心肺運動的強度可以用「最大攝氧量的百分之多少(%VO2max)」來判斷,而且也比較方便。畢竟,很喘、很累、很酸.....都是很主觀的判斷方式。

舉例來說,50%VO2max 對多數未受訓練的人來說,大約等於慢跑或比輕鬆多一點的運動強度,75%VO2max 大約是一般人無氧閾值的區間,而 85%VO2max 以上對一般人來說是高強度心肺運動,也就是差不多可以拿來做 HIIT 的強度了。(但,這是理論!因為事實上沒有訓練過的人,根本受不了這個強度!)

以上說的名詞,大概記住即可。接下來我們要介紹之所以讓 HIIT 比起傳統上號稱最燃脂的低強度有氧運動,聽起來如此誘人的關鍵因素:運動後過攝氧量(EPOC)




運動後過攝氧量(EPOC)
HIIT 之所以會被拿來大力行銷,除了耗費時間較短以外(畢竟,高強度的心肺,不可能做到跟低強度的一樣長的時間),最大原因就是他的運動後過攝氧量(EPOC)比低強度的心肺運動高出很多

什麼是 EPOC?當我們從事超過無氧閾值的強度的心肺運動時,身體因為突然感受到高強度,來不及馬上攝取所需要的氧氣量,因此會出現一段 lag 的時間,這段 lag 沒攝取到的氧氣,會在停止運動後補回來。這是 EPOC 的第一個成因。而第二個成因,就是因為高強度的心肺,效果類似重量訓練,會給肌肉與組織造成破壞與消耗裡面原本儲存的資源(例如肌肉中的肝糖),因此身體會在事後耗費能量修復與補充。這兩個原因,造成了 EPOC,讓身體在運動結束後,持續消耗氧氣,也就是燃燒能量。

(下圖紫色區域就是身體 lag 來不及攝取的氧氣,綠色部分就是 EPOC)


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EPOC 效應有時候也被稱作 “Afterburn Effect”,後燃效應,意思便是只要做完 HIIT,就算身體呈現靜態,身體都還是持續燃燒熱量。

總體來說,高強度間歇訓練 HIIT,有以下好處:

  • 時間短
  • 過度訓練造成的傷害較少(畢竟高強度訓練幾乎都不會超過 20 分鐘)
  • 透過 EPOC 效應讓身體持續燃燒熱量

而近年紅翻天的 Tabata 訓練,就是眾多 HIIT 訓練法下最有名的一員。




傳說中的 Tabata:一天四分鐘 HIIT,效果超過一天一小時的有氧
Tabata 博士是日本東京體育大學的教授,做過一系列跟間歇訓練相關的研究,而 1996 年這篇研究,讓他的名字在民間大紅特紅,大概他本人也沒有想過吧 XD

以下是 Tabata 博士這篇研究的實驗設計與結果:

  • 設計給競速滑冰選手增加運動表現
  • 實驗組:20秒全力運動/10 秒休息,重複 8 次,共 4 分鐘(強度:170%VO2max)
  • 對照組:一小時的有氧運動(強度:60%VO2max)
  • 以上兩組皆一周 5 次,持續六周
  • 實驗結果:有氧能力改善幅度相差較小,但實驗組比對照組的無氧運動耐受度改善程度多很多(但這有很意外嗎?實驗組是無氧運動,對照組是有氧運動啊.....)

看完你會發現,Tabata 博士原本的這篇文獻的重點,完全不是燃脂或是體脂肪改善,而是著重於滑冰運動員的運動表現改善。至於為什麼會變成瘦身神器,女大生合理推斷,是因為四分鐘抵過一小時這個關鍵句,雖然後續跟風的人,似乎都忘了問:到底這個 “效果”,指的是什麼效果。

因此,我們唯一可以確定的是,Tabata 博士這個實驗使用的間歇時間比例,以及選用的運動強度,所產出的結果,比他以前做過的其他實驗要好。我們可以說,他找到了某個對改善無氧運動表現有顯著效率與成效的黃金間歇運動公式,但我們所關心的問題是:這樣四分鐘抵過一小時的 “效果”,到底能不能套用到一般人身上,並像文獻受試者那樣受用呢

這也是我們接下來要討論的關鍵:Tabata 這種 HIIT 的形式,適合不是職業競速滑冰選手的一般善男信女做嗎






高強度間歇運動 HIIT 的爭議:以 Tabata 為例

經由前面的討論跟解釋,我們現在知道了兩件事:

  1. 間歇運動,其實就只是心肺運動強度提高到某個程度後的必然結果。早在 70 年代就被運用在運動訓練上。
  2. HIIT 對於提升身體的心肺功能與無氧能力來說,有很高的價值

既然如此,為什麼還會說 HIIT 是「有爭議的」呢?以下我們就以 Tabata 為例子來探討:



想要安全操作 Tabata,需要的時間不止 4 分鐘
由於 Tabata 的運動強度非常高,因此 Tabata 博士原本的實驗中,先請運動員受試者做了 10 分鐘的一般性暖身。10 分鐘的暖身在一般的訓練中算是短的,但是比起宣稱的一天只要四分鐘,顯然光是熱身就需要主運動時間的兩倍以上!以比例原則來看,Tabata 一點都不能稱為一個省時的運動。



沒有長期做高強度訓練的人做不到 Tabata 指定的有效強度
Tabata 這類的高強度間歇訓練能得到的好處:運動後過攝氧量(EPOC)改善身體無氧運動耐受度,全部都來自於他的強度。它之所以如此省時,是因為高強度必然不能維持很久,而不是隨便的強度只要做 4 分鐘就有效果。Tabata 的訓練要求受試者維持 170% 最大攝氧量(VO2max)的訓練強度。170%VO2max 是一個怎樣的強度呢?對耐力型運動員以外的人來說(也就是,沒有經歷過密集而持續的心肺訓練過的人),讓他在 85%VO2max 以上的強度做運動,通常已經快要接近它可以運動到的最大強度(約 90% 最大心跳率),這絕對不是會被 Tabata 瘦身行銷法吸引到的族群可以連續做 8 組 20 秒以上的強度。甚至,就連相對沒效率的對照組強度(也就是實驗中用 70%VO2max 連續運動一小時的那一組),對多數人來說都是做不太到的。

此外,非運動員的人還會遇到其他的問題像是:

  • 運動初期攝氧量上昇較慢(20 秒都還沒到指定強度)
  • 最大攝氧量較低(跟訓練有素的運動員可以差快兩倍)
  • 乳酸閾值低(還沒到高強度,就已經進入無氧狀態)
  • 耐乳酸能力差,肌肉無法持續有效收縮
  • 最後,最重要的:不用做完 4 分鐘,保證會吐





動作設計有問題
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多數現今可見的「類 Tabata 」消脂操,都使用棒式(plank)、空中腳踏車、緩和登階,開合跳,徒手深蹲這些動作作為主要課表。這些動作沒有不好,只不過.....沒什麼人可以只靠這些動作達到 Tabata 實驗的有效強度。這些動作通常要不是讓局部小肌群優先力竭,就是負荷量太低。大部份的心肺運動模式,偏向讓大肌群出力與全身性的動作(游泳、跑步、飛輪等等。原實驗選擇飛輪),是有原因的,因為可以避免在小肌群力竭前還未達到理想強度,失去 “心肺” 兩字的原旨。




容易受傷(未知)
這點其實我個人並不是很贊同,不過因為常被批判 Tabata 這類瘦身操的人提出,所以在這邊做個簡短的討論。HIIT 優於長時間低強度有氧運動,最大的好處之一,就是他時間很短,所以可以大大減少因為過度使用所造成的傷害(overuse injury),而這類傷害就佔了運動傷害最大的一塊。因此,實務上來說 Tabata 這類的訓練有沒有比其他形式訓練容易受傷,還有待釐清。

不過,唯一可以確定的是,的確有不少衝著 HIIT 效果而來的人,是連基本的大關節動作都不太會正確操作的就是了......




HIIT 太痛苦了
HIIT 的痛苦程度,不是多數人願意一個禮拜承受數次以上的。這種痛苦除了前面提到的因為高強度造成的噁心嘔吐,以女大生本身遇過的經驗,還有無氧運動給肌肉的強大壓力造成的事後嚴重痠痛疲勞感以及對運動的抗拒感。簡單說,Tabata 類型運動,是一種想起來夢幻,操作起來讓你有度秒如百年的訓練。(而且嘔吐完食道真的很北宋)




運動後過攝氧量(EPOC)的效應低得不成比例
前面提到的 HIIT 的後燃效應(Afterburn effect),是 HIIT 迷倒萬千信眾的關鍵。但是,後燃,到底燃了多少?實地精確地計算 EPOC 的研究非常少,因為 EPOC 到底能燒掉多少熱量,實在跟個體差異性的關聯太大太大太大了。不過,少數有探討到 EPOC 量的研究,例如這篇,有提到 EPOC 所燃燒掉的熱量,可能只占了主運動的 6%~15%(不過他的實驗設計跟 Tabata 並不一樣)。一個人一天消耗的總熱量裡,由身體活動所消耗掉的,約占 15%~30%(另外約七成是基礎代謝,一成是食物熱效應)。假設運動消耗的熱量真的可以佔到最大的 30% ,以及製造的 EPOC 真的可以到達最大的 15% 好了,算起來總體 EPOC 消耗掉的熱量只占了一天總消耗熱量的 4.5%。

以上只是一個非常簡化的推導。但,4.5%?這是一個少喝三口飲料或是多踩 5 到 10 分鐘腳踏車就可以平衡掉的數量呢。重量訓練也是無氧運動,設計適當的重訓課表,可能還可以帶給你比較多的 EPOC(畢竟,做不到強度的 HIIT,不用預期有什麼 EPOC 效應)。

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結論與建議

上面列出的這些 Tabata 應用到一般人身上的實務面困難,好像都不太一樣,但女大生覺得,總體來說,都指向一個結論:因果關係錯誤夠 fit 的身體才能做到 Tabata,而不是做 Tabata 以後得到很 fit 的身體想要 Tabata 效果的人做不到 Tabata,但可以做到 Tabata 的人不需要 Tabata。這種情形,有個專有名詞,稱作「塔巴塔悖論(Tabata Paradox)」。




























好啦其實沒有什麼塔巴塔悖論那是我亂編的。最好的方式,就是先脫離這個迴圈來思考我們的運動計劃。以下是健美女大生的一些誠懇建議,給善男信女參考:



你需要的是重量訓練
如何累積可以做到 Tabata 強度的肌肉力量?答案:做重訓。

可是女大生(妙麗貼耳舉手)!書上說 HIIT 是『無氧運動』,也可以達到阻力訓練的效果啊~

當然沒錯!我不會反對你直接用 HIIT 訓練肌肉。HIIT 是高強度心肺訓練的必然結果,它有非常高的價值,我不會建議完全捨棄。而且,比起持續性的低強度有氧像是慢跑與騎車,“間歇” 運動的模式才是日常生活與運動場上會遇到的多數情況。只不過,如果你想要安全、有效率、漸進式地增加肌力,重量訓練會是更好的選擇。That’s it.




入門者想要瘦身,一定是有氧優先於 HIIT
身體條件不好的人,想要透過運動增加熱量消耗的話,一 定 是 選 擇 有 氧 運 動 優 先 於  H  I  I  T ,因為做不到強度就沒有高耗能,造成有氧的效率反而可以勝過那些你以為是但其實不是的 HIIT。如果真的想挑戰 HIIT,最好選那些好操作的方式(像是室內腳踏車)或你熟悉的動作




自己設計適合自己的「變化強度間歇(VIIT)」
這是 NASM 協會的建議方式(不過這個概念應該不是他們先提出的),去年講師 Fabio 來台時的演講有提到。針對絕大多數不可能做到高強度的運動者而言,如果還是想得到 HIIT 的部分效果,你要做的不是拉長時間或是增加訓練量(還記得嗎?從文章一開始就一再強調的:HIIT 的好處完全來自於強度!),而是變化強度,直到你可以做得到的程度。

HIIT 訓練裡可以變動的元素有這些,女大生建議從以下基準出發來調整:

  • 訓練/休息比:短到長(越短越輕鬆,然後訓練組不建議超過 2-3 分鐘)
  • 強度:必須至少是做到相當程度的「無法繼續」,而且最重要的是不要犧牲強度來增加時間
  • 循環數:少到多,但總體不超過 20 分鐘
  • 動作選擇:最有把握的動作優先
  • 頻率:多數研究介於每周 3-5 次,原因是不管哪種訓練,低於此頻率,基本上都難以有很大成效


範例的話,例如美國運動醫學學會 ACSM 在 2011 年的這個實驗跟剛好我前幾天看到的美國肌力與體能協會 NSCA 的這個實驗,剛好都用訓練/休息比為 1:1 分鐘,為數 10 組,共 20 分鐘的腳踏車運動來當作間歇運動實驗的方式,可以參考。



以上這些建議,希望對多數人能夠有幫助。最後,記得最大的重點:




不是靠著做 Tabata 得到 fit 的身體,而是夠 fit 的身體才能做到 Tabata!







希望這篇文章對你有幫助。有任何健身相關的其他疑惑,可以看看下面的「相關文章」,或寫信給我 ;如果希望健美女大生可以提供你在訓練與健康上更進一步的幫助,可以填寫下面的健身諮詢問卷💕:


女大生會盡快回覆你!



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