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ACE贊助的研究：戰繩運動的相對強度和能量消耗
Daniel J. Green
撰稿人
ACE最近報導了關於戰繩訓練中肌肉激活的研究。在那項研究中，研究人員得出結論，戰繩運動使肌肉負荷過重，足以推動肌肉力量的提高，因此對於任何客戶的全身訓練方案，它都是一種有效、有趣和富有挑戰性的補充。
在這裡ACE注意到，戰繩把重點從肌肉訓練轉移到心肺訓練。你的客戶能通過使用戰繩進行間歇訓練來提高他們的心肺耐力嗎？為了找到答案，John P. Porcari博士和他在威斯康辛大學拉克羅斯分校運動與體育科學系的研究團隊評估了一次戰繩間歇訓練的心肺和代謝反應。
這項研究的目的是確定健康的積極的個人戰繩間歇運動的運動強度和能量消耗。根據行業指南，運動強度需要達到最大耗氧量（VO2max）的46%至90%和最大心率（MHR）的64%至95%，以提高心肺功能[美國運動醫學院（ACSM），2018年]。在能量消耗方面，建議個人每週消耗1200至2000千卡（每次鍛煉消耗240至400千卡），以便對身體成分產生積極影響（Donnelly等人，2009年）。
研究
研究人員招募了14名18歲至23歲的男性參與者。所有參與者都被視為明顯健康和活躍的（即在過去六個月內每週至少鍛煉三次），沒有任何心血管或骨科禁忌症。此外，所有的參與者都有一些戰繩運動的經驗。
在開始研究之前，所有參與者在跑步機上完成最大運動量測試，以確定最大心率值和最大攝氧量（表1）。
<表1>
這項研究本身包括一個單獨的戰繩課程，開始和結束時，參與者在一輛Schwinn Airdyne雙臂風扇自行車上熱身和降溫5分鐘。
大多數使用戰繩（包括本研究中使用的）的訓練是高強度間歇訓練（HIIT）的一種形式。強度不僅可以通過練習者產生的波浪運動的速度和幅度進行調整，還可以通過繩索的長度和直徑進行調整（Stanforth等人，2015年）。
在這項研究中，研究人員使用了一根50英尺長、直徑1.5英寸的繩子。繩子中點被固定。這項訓練包括表2中列出的七項練習。參與者在測試前練習了所有的測試項目。
<表2>
在每次練習中，參與者首先用手抓住繩子的一端，手掌相對，雙腳與肩同寬，膝蓋微微彎曲。每項運動進行兩次。總的鍛煉時間是14分鐘，間隔15秒的鍛煉，然後是45秒的休息。在休息期間，參與者被要求來回擺動，作為一種積極性恢復手段。
每個參與者的運動按隨機順序進行。此外，要求每個參與者以自己選擇的強度完成訓練，但鼓勵他們盡可能快速和猛力地運動。
在整個訓練過程中記錄心率（HR）和耗氧量（VO2）。每次運動後用6～20分評定自感勞累分級（RPE）量表。此外，在休息時和完成戰繩訓練後5分鐘測量血乳酸。
結果
心率
七種不同戰繩運動的心率反應見表3。總體而言，參與者的平均心率為148±14.9 bpm，最大心率為79±8.4%。“雙臂力量猛擊”和“朝外環繞手臂”的平均心率和最大心率明顯大於“雙臂波浪運動”和“內波和外波運動”，戰繩運動的平均峰值心率為162±11.6bpm，平均峰值最大心率為87±6.0%。
<表3>
圖1顯示了一名參與者在戰繩訓練中的心率反應。由於每個參與者以不同的順序完成的戰繩運動，因此無法生成合成圖。基於參與者個人最大心率，拳擊區代表了提高其心肺耐力的現行指南（ACSM，2018）。虛線表示中等強度（占最大心率的64%到76%）和強烈強度（占最大心率的77%到95%）之間的界限。如圖1所示，心率在戰繩訓練過程中有向上漂移的趨勢
<圖1>
耗氧量
表4列出了七次戰繩運動的耗氧量反應。總的來說，參與者在平均耗氧量為26.9±5.27 mL/kg/min和最大耗氧量為51±9.5%的情況下進行運動，“雙臂力量猛擊”的平均耗氧量和最大耗氧量明顯大於所有其他運動。戰繩運動的平均耗氧量峰值為32.8±5.38ml/kg/min，平均最大耗氧量峰值為63±7.5%。
<表4>
圖2顯示了圖1所示的同一參與者在戰繩訓練時的耗氧量反應。基於最大耗氧量（ACSM，2018），拳擊區代表了提高參與者心肺耐力的現行指南。虛線代表中等強度（最大耗氧量為46%到63%）和強烈程度（最大耗氧量為64%到90%）之間的界限。
<圖2>
自感勞累分級（RPE）
在自感勞累分級方面，七種戰繩的平均自感勞累分級沒有統計學上的顯著差異。本次運動的平均峰值自感勞累分級為16.3±2.01，這表明強度從“有點難”到“非常難”。與心率一樣，自感勞累分級在整個訓練過程中向上漂移。
血乳酸
圖3顯示了在休息和完成戰繩訓練時測得的血乳酸值。靜息和運動後血乳酸分別為2.9±1.36mmol和11.8±4.24mmol。運動後血乳酸高值的主要意義在於，它們表明參與者在劇烈的無氧強度下運動。
<圖3>
能量消耗
戰繩訓練期間的能量消耗見表5。根據耗氧量資料計算有氧能量消耗，假設消耗的每升氧氣的常數為5 kcal。無氧能量消耗由運動後乳酸值與靜息乳酸值之差乘以體重，然後乘以3.3毫升氧氣來確定（di Prampero和Ferretti，1999年）。據首席研究員Porcari博士說，血乳酸的測量和無氧能量消耗的計算使研究人員能夠更準確地測量劇烈運動期間的能量消耗。
<表5>
概要
在這項研究中，參與者在戰繩訓練期間的平均心率為148±14.9 bpm，最大心率為79%，屬於高強度範圍。在耗氧量方面，參與者的平均耗氧量為26.9±5.27ml/kg/min最大耗氧量為51±9.5%，平均心率反應最高，耗氧量反應最高的是“雙臂力量猛擊”運動。
本研究中的平均能量消耗為10.1±1.53千卡/分鐘，這意味著參與者在14分鐘的運動中消耗了140.9±24.62卡路里。雖然該數值低於為對身體成分產生積極影響而建議的每次燃燒240至400卡路里的熱量（Donnelly等人，2009年），但這完全是由於運動時間短的緣故。
總而言之，戰繩間歇訓練符合提高心肺耐力的指導原則，將被歸類為高強度運動（ACSM，2018年）。根據心率和耗氧量反應，“雙臂力量猛擊”是最劇烈的運動。
Porcari博士認為，讓戰繩運動成為如此能激起的興趣的選擇，是因為訓練是“無限可定制的”。通過調整繩子的粗細或長度、間歇時間和休息時間的持續時間，或使用的肌肉群，您可以根據需要減少或增加戰繩訓練的強度，以便為您的客戶創建個性化的編排。
最後，Porcari博士建議，我們將這項研究的結果與ACE贊助研究的關於戰繩訓練期間肌肉啟動的研究相結合，後者使用了這七項相同的運動來確定訓練是否足以增加肌肉力量。這項研究的結論是，戰繩運動提供了一個全身訓練方案，具有足夠的挑戰性，以引起力量的增加。
事實證明，戰繩提供的鍛煉強度足以提高肌肉力量和心肺耐力，使它們成為許多客戶鍛煉計畫中值得一提的專案。
這項研究首次發表在同行評議的國際運動生理學研究雜志上。
參考文獻
美國運動醫學院（ACSM）（2018年）。《美國運動醫學院運動測試和對策指南》（第10版）。費城：威科醫療(Wolters Kluwer Health)。
di Prampero，P.E.和Ferretti，G.（1999年）。《無氧肌肉代謝的能量學：新舊概念的重新評價》。呼吸生理學，118，2-3，103-115。
Donnelly, J.等人（2009年）。《適當的體育活動干預策略——成人瘦身及預防體重回升》。體育與運動醫學與科學，41，459-471。
Stanforth，D.等人（2015年）。訓練玩具…鈴鐺，繩子和球——哦，天哪！ACSM健康與健身雜誌，19，4，5–11。
作者
Daniel J. Green
撰稿人
Daniel J. Green是ACE的高級專案經理，負責出版物和內容開發的編輯。除了與國際消防員協會和美國農業未來協會等組織合作外，Daniel還撰寫了一個正在持續更新的博客系列，內容包括為NBCbetter.com.網站撰寫的改變生活方式。他還為北卡羅來納州西部（WNC）的地方出版物撰寫專題文章，包括WNC 起源和WNC雜誌。
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