同期有氧和力量训练对运动表现影响的Meta分析

doi:10.12307/2022.832

中国组织工程研究 ›› 2022, Vol. 26 ›› Issue (26): 4258-4264.doi: 10.12307/2022.832

• 组织构建循证医学 evidence-based medicine in tissue construction • 上一篇

同期有氧和力量训练对运动表现影响的Meta分析

李高峰，汪军

北京体育大学运动人体科学学院，北京市 100084

收稿日期:2021-09-08 接受日期:2021-10-28 出版日期:2022-09-18 发布日期:2022-03-09
通讯作者: 汪军，教授，北京体育大学运动人体科学学院，北京市 100084
作者简介:李高峰，男，1997年生，汉族，安徽省人，北京体育大学在读硕士，主要从事运动训练提高人体机能水平的理论研究与实践应用。
基金资助:
2018年国家重点研发计划“冬季项目专项、体能和康复训练关键技术集成研究与应用”(2018YFF0300800)

Effects of concurrent aerobic and strength training on locomotor performance: a Meta-analysis

Li Gaofeng, Wang Jun

Human Sports Science College, Beijing Sport University, Beijing 100084, China

Received:2021-09-08 Accepted:2021-10-28 Online:2022-09-18 Published:2022-03-09
Contact: Wang Jun, Professor, Human Sports Science College, Beijing Sport University, Beijing 100084, China
About author:Li Gaofeng, Master candidate, Human Sports Science College, Beijing Sport University, Beijing 100084, China
Supported by:
the 2018 National Key Research and Development Program of China, No. 2018YFF0300800

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
同期训练：是在同一时期内将力量训练与耐力训练相结合的训练方法。
最大摄氧量(maximal oxygen uptake，VO2 max)：是指在人体进行最大强度的运动，当机体出现无力继续支撑接下来的运动时，所能摄入的氧气含量。

目的：运用Meta分析的方法检验同期耐力与力量训练对不同人群的最大摄氧量(VO2 max)以及纵跳、上下肢力量(1RM)的影响，从而提出最优的运动干预方案。
方法：检索中国知网、PubMed、Web of Science、万方等数据库，检索时限为各数据库建库至2020年10月。运用Review Manager 5.4对最终纳入的15篇外文文献通过不同角度分析，对409名受试者所得到的数据采用固定效应模型和随机效应模型进行整体效应、异质性、发表偏倚性检验。
结果：同期耐力与力量训练能够提高最大摄氧量，但与传统耐力训练相比提高的水平相对较低；同期训练对上下肢的整体力量无显著性影响，腿举、腿屈伸、深蹲的合并效应量及其95%CI分别为8.47[-3.95，20.88]、2.46[-11.34，9.73]，-0.81[-2.72，7.64]，P > 0.1；同期训练对纵跳的影响未达到显著性水平，MD=0.44，95%CI [-0.97，1.85]，P > 0.05。
结论：同期耐力与力量训练可以提高机体的最大摄氧量。在运动训练中，相比传统的单独耐力或力量训练，同期训练能够在维持机体力量水平的基础上，同时发展耐力等其他基本素质。因此，相对于单独力量或耐力训练来说，对身体素质的增益有更好的效果；同期耐力与力量训练对爆发力以及整体力量的影响较小，保持8-12周的训练周期以及每周两三次的训练，可达到训练效果的最优化。

https://orcid.org/0000-0002-9083-9920(李高峰)；https://orcid.org/0000-0001-6514-7730(汪军)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 同期训练, 力量训练, 耐力表现, Meta分析, 最大摄氧量, 纵跳, 爆发力

Abstract: OBJECTIVE: To conduct a Meta-analysis on the effects of endurance and strength training on maximum oxygen uptake (VO2 max), vertical jump and upper and lower limb strength (1RM) of different populations, so as to propose the optimal exercise intervention plan.
METHODS: CNKI, PubMed, WanFang, and Web of Science were retrieved from their inception to October 2020. Review Manager 5.4 was used for analyzing the overall effect, heterogeneity, and publication bias using the fixed effect model and random effect model. Finally 15 foreign language documents involving 409 subjects were included and analyzed from different angles.
RESULTS: Concurrent endurance and strength training could improve the maximum oxygen uptake, but was relatively inferior to the traditional endurance training. Concurrent endurance and strength training had no significant effect on the overall strength of the upper and lower limbs. The combined effect size of leg lift, leg flexion and extension, and squat and its 95% confidence interval were 8.47 [-3.95, 20.88], 2.46 [-11.34, 9.73], -0.81 [-2.72, 7.64] (P > 0.1). Concurrent endurance and strength training had certain but no significant effect on vertical jump (mean difference=0.44, 95% confidence interval [-0.97,1.85], P > 0.05).
CONCLUSION: Concurrent endurance and strength training can improve the body’s maximum oxygen uptake. In sports training, compared with the traditional endurance or strength training alone, concurrent endurance and strength training can maintain the body strength level, while developing other basic qualities such as endurance. Therefore, concurrent endurance and strength training has better benefits for physical fitness compared with strength or endurance training alone. Moreover, concurrent endurance and strength training has less impact on explosive force and overall strength, which can achieve the best results based on an 8-12 week training cycle and 2-3 times per week.

Key words: concurrent training, strength training, endurance performance, Meta-analysis, maximum oxygen uptake, vertical jump, explosive force

中图分类号:

李高峰, 汪军. 同期有氧和力量训练对运动表现影响的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(26): 4258-4264.

Li Gaofeng, Wang Jun. Effects of concurrent aerobic and strength training on locomotor performance: a Meta-analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2022, 26(26): 4258-4264.

图/表（结果） 10

2.1 文献筛选结果共搜索到同期训练相关文献468篇，经过 Endnote查重后获得328篇文献，通过阅读文献标题与摘要，初筛获得308篇文献，阅读全文后，最终纳入15篇英文文献[3-17]，文献纳入流程见图2。

2.2 文献研究特征纳入Meta分析的15篇文献均为随机对照试验[3-17]，总样本量为409人，男性294人，女性115人；实验组样本总量为210人，对照组样本总量为199人；实验组的干预方法均为不同内容的同期训练。详见表1。

2.3 纳入文献的质量评估纳入的15篇文献中有1篇达到低度偏倚风险[6]，其余的14篇文献达到中度偏倚风险[3-5，7-17]，在图3中达标为“+”，未达标“-”，文章尚未说明“？”。图4是方法学评估各项条目的占比统计图，可以看到结果数据的完整性、选择性报告研究结果、其他偏倚来源均占比100%，文献质量较高。需要强调的是由于身体训练的特殊性，绝大多数研究不能对试验对象实现盲法，但所有纳入文献均采用评估者盲法，且盲法的使用正确，不会对最终结果造成影响。

2.4 Meta分析及发表偏倚评价
2.4.1 纵跳效应量的Meta分析及发表偏倚评价共有5篇研究纳入分析[6，11-13，15]，Meta分析结果显示，不存在异质性(I2=0%，P=0.97 > 0.1)，选择用固定效应模型进行Meta分析。所有研究汇总的MD=0.44，95%置信区间为[-0.97，1.85]，不具有统计学意义，Z=0.61，P=0.54> 0.05，提示同期训练对纵跳影响未达到显著性水平，见图5。通过漏斗图检验未发现纳入研究存在明显的发表偏倚，见图6。

2.4.2 VO2 max效应量的Meta分析及发表偏倚评价共有11篇研究纳入分析[3-4，6-7，9，11-15，17]，Meta分析结果显示，存在中度异质性(I2=54%，P=0.02< 0.1)，选择用随机效应模型进行分析。所有研究汇总的MD=1.67，95%置信区间为[0.68，2.65]，Z=3.31，P < 0.01，具有非常显著的统计学意义。提示同期训练对VO2 max的影响达到显著性水平，见图7。通过begg以及egger检验结果(t=-8.73，P < 0.01)发现纳入研究均存在显著的发表偏倚，见图8，但进行Trim and fill检验后发现，并无研究剪补，数据未改变。

为了进一步考察训练因素对VO2 max效应量的影响以及探索异质性的来源，对该数据进行敏感性分析(图9)以及亚组分析。结果发现：剔除SHAW等[3](2009)的研究后，异质性明显下降(I2=22%，P > 0.1)。进一步分析该研究后发现，该研究中对受试者实施了持续16周、每周3次、负荷60%HR的耐力训练和各种形式的力量训练，从受试特点上以及力量与耐力的同期训练的方案来看，与其他研究并无明显差别。且剔除该研究后，合并效应量虽略有降低(剔除该研究后的合并效应量及其95%CI为1.25[0.25，2.28])，但结果仍具有非常显著的统计学意义(P < 0.01)，故仍保留该研究合并分析。

2.4.3 下肢力量效应量的Meta分析及发表偏倚评价共有8篇研究纳入分析[4-6，8，11，13-14，16]，由于不同研究的测试方法不同，分别通过腿举、腿屈伸、深蹲的方式衡量下肢力量，故此项研究对3个方式同时进行Meta分析。结果显示，腿举方式中存在低度异质性(I2=24%，P=0.26> 0.1)，MD=8.47，95%置信区间为[-3.95，20.88]，Z=1.34，P=0.18> 0.1；腿屈伸方式中无异质性(I2=0%，P=0.7< 0.1)，MD=-0.81，95%置信区间[-11.34，9.73]，Z=0.93，P=0.35> 0.1；深蹲方式中无异质性(I2=0%，P=0.32> 0.1)，MD=2.46，95%置信区间为[-2.72，7.64]，Z=0.15，P=0.88> 0.1。3种不同方式的Meta分析中均采用固定效应模型且结果均未达到显著性水平，提示同期训练对下肢力量的影响均无显著性影响，见图10。通过漏斗图检验未发现纳入研究存在明显的发表偏倚，见图11。

2.4.4 上肢力量效应量的Meta分析及发表偏倚评价共有6篇研究纳入分析[4-6，10，14，16]，上肢力量的测试采用卧推来评估力量水平。Meta分析结果显示，不存在异质性(I2=0%，P=0.69> 0.1)，选择用固定效应模型进行分析。所有研究汇总的MD=1.03，95%置信区间为[-1.49，3.55]，不具有统计学意义，Z=0.80，P=0.42> 0.1，提示同期训练对上肢力量的影响未达到显著性水平，见图12。通过漏斗图检验未发现纳入研究存在明显的发表偏倚，见图13。

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引言

材料方法

1.1 资料来源
1.1.1 检索人及检索时间第一作者在2020年10月进行检索。
1.1.2 检索文献时限各数据库建库至2020年10月。
1.1.3 检索数据库 PubMed、Web of Science、维普数据库、中国知网及万方数据库。
1.1.4 检索词中文检索词为“同期训练、同步训练、最大摄氧量、有氧工作能力、力量、随机对照”；英文检索词为“Concurrent Training；Concurrent Strength；Endurance Training；Aerobic；VO2 max；strength；RCT；Randomized Controlled Trial；random”。

1.1.5 数据库检索策略以PubMed为例，检索式见图1。

1.1.6 手工检索情况为扩大搜索范围，手工检索计算机检索出文献下的相关参考文献，并追踪全文文献。
1.1.7 检索文献量初步检索到相关文献468篇，其中中文文献71篇，英文文献397篇。
1.2 纳入与排除标准
1.2.1 纳入标准 ①纳入研究为随机对照研究(RCT)，实验组为力量训练与耐力训练相结合的训练方式，对照组为无干预或者单独的传统力量训练或耐力训练；②试验对象为无疾病并处于健康状态的各类人群(男女不限)；③可以提供样本量、均值、标准差，或者组内标准误、均值的95%置信区间；④干预时间为≥4周的同期训练。
1.2.2 排除标准 ①排除综述、系统评价、评论等；②排除研究内容不吻合或干预措施、对照措施不一致；③排除动物实验，非RCT或者研究方法不吻合者；④排除受试者有系统的力量或耐力训练。
1.3 资料提取通过对筛选出的文献逐一进行资料提取，通过表格提取与单独提取获取所需信息，对模糊以及不清楚的部分联系报告作者获得所需内容。
1.4 文献质量评价此次Meta分析严格遵循系统评价和元分析优先报告清单(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses，PRISMA)指南撰写。由2位评价人员根据纳入和排除标准，独立进行文献筛选和数据提取，遇到疑问首先与作者联系，无法联系作者或者出现争议时则邀请第3位研究人员进行共同协商解决。
采用Cochrane推荐的偏倚风险评价工具对选取的文献进行质量评价，对纳入的研究进行6个指标的质量评估：随机分配方法(1分)、分配方案隐藏(1分)、盲法(1分)、结果数据的完整性(1分)、选择性报告研究结果(1分)、其他偏倚来源(1分)。在统计过程中，对质量评估进行分类：5分及以上的为低度偏倚风险；3-4分的为中度偏倚风险；低于3分的为高度偏倚风险。若在分析过程中存在分歧，由第三者仲裁。如果一项研究含有多个符合标准的干预组，选择最符合文献纳入标准的纳入。
1.5 结局指标最大摄氧量(maximal oxygen uptake，VO2 max)、纵跳、1RM卧推、1RM深蹲、腿举、腿屈伸的变化情况。
1.6 统计学分析采用Revman 5.4进行数据合并与分析，当P < 0.05表示差异有显著性意义。研究间异质性采用I2检验，同时对纳入的研究以I2值定量评价异质性，I2值为0%，25%，50%，75%分别表示无异质性、轻度异质性、中度异质性及高度异质性。若P ≥ 0.1，且I2≤ 50%，采用固定效应模型进Meta分析；若P < 0.1且I2> 50%，则采用随机效应模型进行Meta分析，并进行亚组分析，探讨其异质性来源。
应用Stata 16.0软件进行敏感性分析、Meta回归。制作漏斗图评价发表偏倚，采用Begg及Egger检验量化发表偏倚，以P < 0.1为显著性水平。以剪补法估计发表偏倚对合并效应的影响。除以上特别注明外，其余统计检验的显著性水平为P < 0.05，非常显著性水平为P < 0.01。

讨论

3.1 同期耐力与力量训练对不同人群VO2 max的影响 VO2 max反映机体的心肺能力，直接反映机体的耐力水平。在纳入的11篇文献中，除了1篇研究SHAW等[3](2009)得出的结论是同期训练对VO2 max的影响并未有改变以外，其他均有不同程度的提高，通过Meta分析结果显示同期训练对VO2 max影响的合并效应量有非常显著的统计学意义(P < 0.01)，其中在青年中的影响尤为明显。但是从纳入文献的研究来看，相较于传统耐力训练，同期训练对VO2 max的影响较弱一些。MOGHADAM等[7](2011)报道了对照组VO2 max显著提高，这可能与受试者的个体水平差异有关。TANAKA等[18](1986)的一篇研究发现，在耐力训练中，将1周的总训练量从90 km提升至120 km时，VO2 max也会随之提高约4.8%(P < 0.05)，说明VO2 max的改善受到训练量的影响[19]。为了更好地分析同期训练对VO2 max的影响，由于纳入文献中并未通过总里程安排训练量，该文将以总训练时长作为训练量，将纳入研究的11篇文献分成2个亚组：①30 min训练组；②30-60 min训练组，结果显示，2个亚组的VO2 max合并效应量并无显著变化。令人意外的是，30-60 min训练组VO2 max合并效应量甚至还低于30 min训练组，这与TANAKA等[18](1986)的研究出现了明显的分歧。实际上对于提高VO2 max而言，比训练量更关键的是强度的设定，ALVES等[12](2016)在文章中也表明强度的改变会让最大摄氧量的适应发生变化。由于该文研究侧重点的不同，在所纳入的大部分文献中并没有提供十分详尽的训练方案，但就目前已有文献信息来看，训练周期≥12周且强度大于75%HRmax的训练对VO2 max的提高有显著影响[20-23]。
综上所述，文章认为同期训练对VO2 max的影响虽没有显著性的提高，但是对于维持VO2 max水平且不影响力量素质的增长仍有重要意义，因此，同期训练可以在不影响VO2 max水平的情况下发展其他身体素质。同时为了达到训练效益的最大化，还需要关注在同期训练中为保持有氧能力的耐力训练最小训练量的范围。
3.2 同期耐力与力量训练对不同人群纵跳的影响纵跳测试是指人体在测力台上双手叉腰保持躯干尽可能不动而单纯地完成连贯快速下蹲起跳的一种常用测试方法，可以很好地评价机体的弹跳力与爆发力水平[24-25]。早在20世纪就有学者提出同期耐力与力量训练对低速爆发力没有产生影响，而对高速爆发力还会起到阻碍作用[26-27]。随着研究的深入，HÄKKINEN等[28]表示同期耐力与力量训练对于力量和爆发力的适应性是不同的，对提升爆发力会产生阻碍影响(500 ms之内产生的爆发力)。纳入的5篇研究也证实了该观点，试验前后的纵跳高度均不存在组间差异，在不同人群中都没有显著性的变化；Meta分析结果也证明，同期训练对纵跳高度的影响并不具有显著的统计学意义(P > 0.05)，合并效应量(MD)及其95%CI仅为 0.44[-0.97，1.85]。并且，较低的异质性及发表偏倚，也进一步提高了此证据的可靠程度。同期训练对纵跳的影响无显著性变化。纳入文献研究中仅有1篇ALVES等[12](2016)提出同期训练对纵跳的提高有影响，但是同时该文章指出受到力量与耐力训练比例分配以及训练强度的影响，同期训练对纵跳的影响并不会有显著性的提高。SALE等[29]研究表明对没有任何运动训练经历的受试者进行同期耐力与力量训练，在相同或者不同训练日两种安排下，受试者的肌肉肥大能力没有差别，但最大肌力和爆发力在不同训练日组获得了更大的提高。由于该文所纳入研究的力量和耐力训练方案无论在持续时间、还是在负荷强度、训练总量方面都无法达到一致，并不能完全展示同期训练对纵跳的影响。随着科技手段和理论体系的不断丰富，未来有必要将同期耐力与力量训练在不同速率、不同训练日安排下对爆发力的影响进行深入研究，提出更加适合的训练对策，更好地服务于竞技体育与大众健身等领域。
3.3 同期耐力与力量训练对不同人群整体力量的影响纳入的6篇研究均以1RM卧推力量测试来衡量上肢力量，Meta分析结果显示具有较高的稳定性。分析发现，同期耐力与力量训练对上肢力量的效应量达到大效应(d=1.03)，效果并不显著，文章结果发现，同期训练并不能引起上肢力量的明显变化，同时在进行逐个剔除文献的结果表明，训练水平和训练内容的安排可能是异质性变化的主要来源，青年相对于老年更有望通过同期训练获得上肢力量的提高，而中老年人群成绩的变化还与其他因素(年龄、运动能力、伤病等)密切相关，在青年个体中的影响明显优于老年人(剔除2篇受试者为老年人的文献效应量d=2.34)，同期训练对上肢力量的影响在青年群体中相对会有更加积极的作用。
纳入的9篇研究分别从腿举、腿屈伸、深蹲测试来评估下肢力量，三者分别对应的总效应量d=8.47，2.46和-0.81，纳入文献中只有2篇以深蹲测试来评估下肢力量，为探究其效应量与前两者存在差异，阅读文献发现其对照组与实验组受试者基础水平相差较大，且进行深蹲测试时动作规范与要求并不明确，是造成Meta分析结果差异的原因。实际上，从纳入的9篇文献中的效应量可以看到，同期耐力与力量训练对下肢力量的影响要优于对上肢力量的影响。从训练效应上讲，同期训练对整体力量的稳定有积极作用，即对于力量和耐力的发展存在兼容性[30]。纳入的9篇文献中，有4篇文献将同期训练与传统力量训练作对比[5，9，11，15]，得到的结果表明传统力量训练方式对于提升最大力量的影响优于同期训练，所以同期耐力与力量训练对下肢力量的影响可能存在不兼容的情况，不利于发展下肢最大力量。HÄKKINEN等[28]表明：进行同期训练时，训练的频率对肌体的适应可能有关键作用，每周3次的训练量会阻碍对力量的发展，在小于每周3次训练频次中，8，12，20周的训练会增加最大力量。而在该篇研究中训练频次以及训练总周期存在差异性，会一定程度的影响研究结果。
综上，文章认为同期耐力与力量训练对整体力量的提高没有显著性影响，尤其是相较于传统力量训练相比，同期训练对最大力量的发展影响较小。同期训练能够维持机体的力量水平，在不降低力量水平的情况下提升耐力等其他基本身体素质，同期训练会有更高的效益。
3.4 结果与展望同期耐力与力量训练可以使机体的最大摄氧量在保持稳定的情况下同时提高力量素质，甚至可以提高最大摄氧量，这在运动训练与提升运动员表现中有重要作用。同期训练相比传统的单独耐力训练和力量训练，会有更高的效益性，不过其效果受到总负荷量以及单次训练负荷强度的影响，如何合理安排训练组合方式会直接影响训练效果，仍需进一步研究。同期耐力与力量训练对爆发力的影响较小，但对上下肢力量的提升有重要作用，保持8-12周的训练周期以及每周两三次的训练效果最佳。
GARCÍA-PALLARÉS等[31]对高水平皮划艇运动员按照先力量训练再耐力训练的顺序，两种训练间隔6-8 h的同期训练方式发现能够有效提高运动员有氧功能力、最大力量和爆发力水平。已有大量研究表明同期训练对肌肥大影响较小，对耐力和力量水平的影响存在兼容性，但对于最大力量以及爆发力的影响仍存在争议[30，32-34]。
实际上，训练安排的研究中任何训练学参数发生变化都会对个体的功能以及运动表现产生变化，所以未来的研究不但要从微观角度分析其内在影响机制，还应该从宏观角度出发，结合力量与耐力训练的训练特征，研究不同训练周期以及训练内容的分布与安排，并着重关注耐力训练与力量训练的交互影响。很多研究表明同期训练可能存在“干扰效应”[30，35-38]，如何找到力量和耐力训练中最合适的组合方式以期达到效益的最大化还有待深入研究。此外，当前对同期训练的研究不够完善，且从试验设计的方法学角度来说，未来研究需要规范的测试标准与测试方案等，多纳入不同情况的人群，最终获得准确且有价值的研究结果。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

同期有氧和力量训练对运动表现影响的Meta分析

Effects of concurrent aerobic and strength training on locomotor performance: a Meta-analysis

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