錢永東

(浙江師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004)

不同強(qiáng)度下健美操運(yùn)動(dòng)對女大學(xué)生心肺功能影響的實(shí)驗(yàn)研究

錢永東

(浙江師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004)

為探討特定負(fù)荷強(qiáng)度健美操運(yùn)動(dòng)對女大學(xué)生心肺功能的影響，將我校體育專業(yè)健美操專修班女生分成實(shí)驗(yàn)組和對照組，以不同強(qiáng)度訓(xùn)練一年，利用德國產(chǎn)Cortex 3B型號(hào)的心肺功能儀測試其訓(xùn)練前后的心肺功能指標(biāo)，并分析指標(biāo)數(shù)據(jù)的前后變化特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：無氧閾強(qiáng)度下健美操運(yùn)動(dòng)可明顯改善大學(xué)生的心率、最大通氣量、攝氧量、氧脈搏、等心肺功能指標(biāo)。研究認(rèn)為，在無氧閾強(qiáng)度下的健美操運(yùn)動(dòng)更能促進(jìn)女大學(xué)生心肺功能的提高。

健美操運(yùn)動(dòng)；最大通氣量；最大攝氧量；氧脈搏；無氧閾；女大學(xué)生

健美操運(yùn)動(dòng)不僅能塑造外在的形體美，而且可以使人體的身體成分、心肺功能及血液等生理生化指標(biāo)得到一定的改善。目前，以何種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的健美操鍛煉對心肺功能更有利的研究還不多，本研究通過對心率無氧閾強(qiáng)度訓(xùn)練的健美操運(yùn)動(dòng)員和一般強(qiáng)度訓(xùn)練的健美操運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一年時(shí)間比照訓(xùn)練后，對其心肺功能指標(biāo)的進(jìn)行測試和對比分析，為特定負(fù)荷強(qiáng)度下健美操運(yùn)動(dòng)在改善心肺功能方面的作用提供理論依據(jù)，方便今后更好的、科學(xué)的指導(dǎo)健美操運(yùn)動(dòng)鍛煉。

1 研究對象與方法

1.1研究對象

浙江師范大學(xué)體育學(xué)院24名健美操專修班女學(xué)生，年齡19.8±2.5歲，身高165±6.4cm，體重50±5.5kg。

1.2訓(xùn)練方法

將健美操專修班開班之初的18名學(xué)生隨機(jī)分為2組，每組9人。實(shí)驗(yàn)組9人平時(shí)在進(jìn)行健美操訓(xùn)練時(shí)候采用無氧閾強(qiáng)度(運(yùn)動(dòng)過程的平均心率在160-180次/分鐘)進(jìn)行，對照組9人采用通常強(qiáng)度(運(yùn)動(dòng)過程的平均心率在140次/分鐘左右)進(jìn)行訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的心率采用芬蘭Polar 810i心率遙測儀進(jìn)行控制。每周進(jìn)行2次訓(xùn)練，訓(xùn)練周期為一年。

1.3研究方法

1.3.1實(shí)驗(yàn)測試方法

運(yùn)用Monark839功率自行車做遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，正式測試前受試者在功率自行車上以20W的負(fù)荷熱身運(yùn)動(dòng)3-5min。起始負(fù)荷30W，以30W的速度遞增，每級負(fù)荷運(yùn)動(dòng)持續(xù)3min至150W止，測試過程中給與受試者鼓勵(lì)，盡力達(dá)到設(shè)定的負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，結(jié)束后恢復(fù)期以20W的負(fù)荷運(yùn)動(dòng)1-3min。用Contex3B心肺功能儀同步測試運(yùn)動(dòng)員的心肺功能各項(xiàng)指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的設(shè)定及整個(gè)測試過程由Mocrosoft3.5心肺功能測試軟件監(jiān)控、接收和保存測試指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行測試，第一次測試在兩組健美操專修班訓(xùn)練之前，第二次測試在兩組健美操運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練1年后進(jìn)行測試。

心肺功能測試指標(biāo)：心率、最大通氣量、攝氧量、最大攝氧量、氧脈搏、通氣無氧閾。

1.3.2數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

所測得的實(shí)驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)用spss10軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.4材料設(shè)備

德國Cortex公司生產(chǎn)的Cortex3B遙測心肺功能儀及專用軟件，瑞典MONARK839E功率自行車，芬蘭Polar 810i心率遙測儀。

2 結(jié)果與分析

(1)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)過程中，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員的心率、氧脈搏、攝氧量變化情況見表1，對照組運(yùn)動(dòng)員的心率、氧脈搏、攝氧量變化情況見表2。

P<0.01

表2 對照組安靜及逐級遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中心率、氧脈搏、攝氧量的變化

*P<0.05

由表1、表2可見，訓(xùn)練一年后測試時(shí)的心率在各級負(fù)荷運(yùn)動(dòng)過程中均低于訓(xùn)練初測試時(shí)的心率，采用無氧閾強(qiáng)度訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)組的心率降低具有顯著性差異；氧脈搏的增加隨負(fù)荷強(qiáng)度的增加而增加，訓(xùn)練一年后測試的氧脈搏平均值都大于訓(xùn)練之初測試值，對照組兩次測試值不具有明顯差異，實(shí)驗(yàn)組兩次測試值具有顯著性差異；訓(xùn)練一年后的各負(fù)荷級的攝氧量均高于訓(xùn)練之初的測試值，實(shí)驗(yàn)組的兩次測試值具有顯著性差異，對照組無顯著性變化。

(2)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中，進(jìn)行對照訓(xùn)練1年前后，最大攝氧量、無氧閾值及最大通氣量情況見表3。

表3 最大攝氧量、無氧閾值及最大通氣量情況

*P<0.05，**P<0.01

由表3可見，訓(xùn)練一年后，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員無氧閾值及最大通氣量均有明顯提高，前后差異顯著，最大攝氧量有一定提高，但不明顯；對照組運(yùn)動(dòng)員的最大通氣量有顯著性提高，其余兩項(xiàng)有提高但不明顯。

3 討論分析

通過漸增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)測定運(yùn)動(dòng)員的心肺功能指標(biāo)，結(jié)果表明：經(jīng)過一年訓(xùn)練后的實(shí)驗(yàn)組和對照組健美操運(yùn)動(dòng)員的心率在安靜和同級定量運(yùn)動(dòng)過程中遞增，明顯低于未經(jīng)訓(xùn)練時(shí)測試值，但實(shí)驗(yàn)組的運(yùn)動(dòng)員的變化值更具有顯著性。研究認(rèn)為心率變化是受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)支配的，經(jīng)過訓(xùn)練后心率較慢可能與迷走神經(jīng)緊張性增強(qiáng)及心鈉素分泌有關(guān)。運(yùn)動(dòng)可使回心血量增加,刺激心鈉素的分泌,抑制了交感神經(jīng)的興奮,降低了交感神經(jīng)的緊張性。長期從事健美操訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員可出現(xiàn)與耐力性運(yùn)動(dòng)員類似的心臟適應(yīng)性變化,即在長期耐力訓(xùn)練后心率降低,心臟收縮出現(xiàn)機(jī)能節(jié)省化。

無氧閾是指在遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過程中，人體運(yùn)動(dòng)達(dá)到某一強(qiáng)度(無氧閾)后，機(jī)體內(nèi)出現(xiàn)氧需要量大于氧供給量，細(xì)胞進(jìn)入無氧氧化過程，體內(nèi)的功能方式由有氧代謝為主向無氧代謝轉(zhuǎn)換的臨界點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn))。從代謝的角度是乳酸的生成率和清除率達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。以心率和心脈膊的上升斜率變化，引出的心率的拐點(diǎn)表示稱為心率無氧閾 。應(yīng)用無氧閾評定訓(xùn)練方法時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的有氧訓(xùn)練后，無氧閾負(fù)荷增大，表明訓(xùn)練方法合理、有效。通常情況是將心率無氧閾值設(shè)定為160-180之間，國外有人研究認(rèn)為是最大心率的95%左右。國內(nèi)有人曾根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試，把無氧閾心率定為155-165之間。本次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組無氧閾的提高顯著高于對照組無氧閾的提高，且實(shí)驗(yàn)前后指標(biāo)具有顯著性差異，說明采用心率無氧閾強(qiáng)度進(jìn)行健美操運(yùn)動(dòng)與一般強(qiáng)度的健美操運(yùn)動(dòng)相比，前者更能有效改善心功能指標(biāo)、提高心肺功能能力，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的有氧和無氧運(yùn)動(dòng)能力。

為了控制訓(xùn)練強(qiáng)度，我們采用第一次測試時(shí)無氧閾時(shí)候的心率值，采用心率無氧閾強(qiáng)度進(jìn)行健美操運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。訓(xùn)練一段時(shí)間后，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的心肺功能和身體機(jī)能的提高會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性，通氣無氧閾值提高，心率無氧閾也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，作為控制運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度時(shí)的心率值也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。心率值低于無氧閾強(qiáng)度時(shí)的訓(xùn)練因?yàn)閺?qiáng)度的不足而達(dá)不到訓(xùn)練效果，心率值高于無氧閾強(qiáng)度時(shí)的訓(xùn)練則會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度過高而易產(chǎn)生疲勞。

通過一年來的健美操運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，最大攝氧量略有提高，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異性。最大攝氧量與人體心肺功能氧的轉(zhuǎn)運(yùn)能力(主要受心輸出量、血紅蛋白水平和毛細(xì)血管密度影響)和肌肉細(xì)胞對氧的吸收、利用能力(主要受肌細(xì)胞線粒體多少、有氧代謝酶系活性影響)密切相關(guān)，是評定人體有氧代謝能力的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在心率無氧閾強(qiáng)度下進(jìn)行一年的健美操運(yùn)動(dòng)，最大攝氧量普遍高于一般強(qiáng)度的健美操運(yùn)動(dòng)提高量。無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異在于最大攝氧量主要受遺傳因素的影響。Klissurans(克索拉斯)對15名同卵生者的研究曾表明，最大吸氧量93%決定于遺傳，而訓(xùn)練只能提高7%。遺傳因素對于耐力，尤其是有氧耐力的影響甚大，訓(xùn)練對最大吸氧量的刺激是在遺傳基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以大幅度提高最大攝氧量水平是有限的。

實(shí)驗(yàn)組和對照組的最大通氣量均顯著性的提高。最大通氣量是檢測費(fèi)通氣功能的一個(gè)重要指標(biāo)，是指在單位時(shí)間內(nèi)肺的全部通氣能力得到充分發(fā)揮時(shí)的通氣量，它反映了在連續(xù)通氣的動(dòng)態(tài)情況下肺的最大通氣能力和通氣功能的儲(chǔ)備能力，是一個(gè)比較全面反映整個(gè)呼吸系統(tǒng)機(jī)能的指標(biāo)。我國成年女性一般為70-80L/min。1966年Gaensler和Wright明確指出，最大通氣量的測定受完整的胸廓風(fēng)箱式活動(dòng)的影響，與被試者的氣道阻塞程度、肺-胸廓的順應(yīng)性、呼吸肌活動(dòng)的強(qiáng)度與耐力等有密切關(guān)系，用以衡量肺組織的彈性、氣道阻力、胸廓的彈性和呼吸肌的力量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明長期堅(jiān)持健美操鍛煉可以改善人體的呼吸系統(tǒng)功能能力，非組織彈性和胸廓的彈性增強(qiáng)，呼吸肌力量增大，使得最大通氣量升高，呼吸儲(chǔ)備力加大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用心率無氧閾強(qiáng)度進(jìn)行的健美操運(yùn)動(dòng)優(yōu)于一般強(qiáng)度的健美操運(yùn)動(dòng)。

4 結(jié)論

按照本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行健美操訓(xùn)練一年后，心率無氧閾強(qiáng)度下進(jìn)行健美操訓(xùn)練，更能有效改善心功能指標(biāo)、提高心肺功能能力，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的有氧和無氧運(yùn)動(dòng)能力。

在進(jìn)行心率無氧閾強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)，要根據(jù)訓(xùn)練的適應(yīng)性適時(shí)調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度。

采用心率無氧閾強(qiáng)度健美操運(yùn)動(dòng)，更能改善人體的呼吸系統(tǒng)功能能力，非組織彈性和胸廓的彈性增強(qiáng)，呼吸肌力量增大，使得最大通氣量升高，呼吸儲(chǔ)備力加大。

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ExperimentalResearchabouttheImpactofAerobicExerciseonFemaleUniversityStudents'CardiopulmonaryFunctionunderDifferentIntensities

Qian Yongdong

(Physical Culture Institute of Zhejiang Normal University，Jinhua,321004，Zhejiang，China)

In order to make some research about the impact of aerobic exercise under a certain intensity on female university students' cardiopulmonary function,the researcher uses cardiopulmonary function machine of Cortex 3B made in Germany to test female students who are aerobics majors of Zhejiang Normal University through one year training under different intensities and those female students are divided into an experimental group and a control group.At the end of the training,the research tests and analyzes their cardiopulmonary function index to find the characteristics of those data's changes.The research shows that aerobic exercise can improve university students' cardiopulmonary function obviously,such as heart rate,maximal respiratory volume,oxygen uptake,oxygen pulse and so on.Therefore,the research concludes that aerobic exercise under anaerobic threshold intensity will better improve female university students' cardiopulmonary function.

aerobic exercise;maximal respiratory volume;maximal oxygen uptake;oxygen pulse;anaerobic threshold;female university student

2006-10-10

浙江師范大學(xué)校級科研課題(項(xiàng)目編號(hào)：KYJ05Y06181)。

錢永東(1977-)，男，浙江人，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)。