朱 威，曹峰銳

（太原理工大學體育學院，山西 太原 030024）

實驗與調(diào)查

高校學生心肺功能特征及各指標間的相關(guān)性研究

朱 威，曹峰銳

（太原理工大學體育學院，山西 太原 030024）

目的：通過直接測試法對高校學生心肺功能特征及各指標間的相關(guān)性進行研究。方法：以太原理工大學非體育專業(yè)在讀大二學生男女各22名為研究對象。運用意大利科時邁（COSMED）公司生產(chǎn)的quarkb2型運動心肺功能測試系統(tǒng)測得受試對象的最大攝氧量（VO2max）、AT時最大攝氧量、最大攝氧量平臺（VO2maxPD）、肺通氣量、最大心率、呼吸商、氧脈搏和氧通氣量等指標。運用SPSS11.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用Pearson相關(guān)性分析法，男女指標間性別差異采用獨立樣本T檢驗進行數(shù)據(jù)對比。

心肺功能；有氧耐力；特征；相關(guān)性

1 研究對象

太原理工大學非體育專業(yè)在讀大二學生44名，其中男女各22名，具體情況見表1。受試者身體健康，均沒有經(jīng)過系統(tǒng)訓練，經(jīng)本人同意，愿意配合。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

筆者在期刊網(wǎng)上和圖書館查閱了國內(nèi)外相關(guān)的文獻資料和書籍，為本文的研究提供理論依據(jù)。

2.2 實驗室測試法

2.2.1 測試儀器意大利科時邁（COSMED）公司生產(chǎn)的quarkb2型運動心肺功能測試儀及與之配套的功率自行車。

2.2.2 測試方法首先將儀器預熱45分鐘，按照操作說明書對儀器進行常規(guī)定標。向受試者說明測試的方法、原理和注意事項。開始時，受試對象在無負荷狀態(tài)下以50r/min的速度踏車2min作為熱身，然后休息5分鐘。起始負荷男性為50W，速度50r/min，踏車2 min，以后每隔2min增加15W負荷至力竭；女性為30W，速度30r/min，踏車2 min，以后每隔2min增加15W負荷至力竭，整個測試過程持續(xù)12分鐘左右。恢復階段在無負荷狀態(tài)下繼續(xù)運動2min。

判斷受試者達到最大攝氧量的標準為：（1）繼續(xù)運動后，攝氧量的差小于150ml/min。（2）呼吸商大于1.10，心率大于180次/min。（3）體力達到力竭，經(jīng)反復鼓勵仍不能保持原有的運動速度。

測試前24h內(nèi)要求受試者不參加劇烈的體力活動，禁止吸煙，測試在餐后2 ～ 3h后進行。測試時間均安排在下午，所有測試內(nèi)容在一周內(nèi)完成。

2.3 測試指標

最大攝氧量、AT、最大攝氧量平臺（VO2maxPD）、肺通氣量、最大心率、呼吸商、氧脈搏、氧通氣量。

2.4 數(shù)據(jù)處理

運用SPSS11.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。測試數(shù)據(jù)用x±sd來表示，其中x表示平均數(shù)，sd表示標準差。數(shù)據(jù)處理采用Pearson相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)用r表示，P＜0.05表示兩變量相關(guān)，P＜0.01表示兩變量高度相關(guān)。男女差異采用獨立樣本T檢驗進行數(shù)據(jù)對比，顯著性水平為P＜0.05，非常顯著性水平為P＜0.01。

3 結(jié) 果

從表2和表3中可以看出，男女間最大攝氧量、無氧閾時最大攝氧量（絕對值）、肺通氣量和氧脈搏差異達到了非常地顯著性（P＜0.01），呼吸商的差異具有顯著性（P＜0.05）。其他指標間的差異不具有顯著性（P＞0.05）。

表1 測試對象的基本情況

表2 受試者測試結(jié)果統(tǒng)計表

從表4中可以看出各測試指標之間的相關(guān)性具有以下特征：（1）最大攝氧量絕對值同無氧閾、肺通氣量和氧脈搏有較高的相關(guān)性（P＜0.01），特別是與氧脈搏達到了高度的相關(guān)性（r=0.987），與達最大攝氧量時心率也有較高的相關(guān)性（P＜0.05）；（2）最大攝氧量相對值同無氧閾、肺通氣量和氧脈搏也有較高的相關(guān)性（P＜0.01）；（3）肺通氣量同呼吸商、氧脈搏和氧通氣量有高度的相關(guān)性（P＜0.01），相關(guān)性系數(shù)r分別是0.454、0.793和0.401，與心率有較高的相關(guān)性（P＜0.05），相關(guān)性系數(shù)r為0.330；（4）心率與AT時最大攝氧量的絕對值有較高的相關(guān)性（P＜0.05），相關(guān)性系數(shù)r為0.381；（5）呼吸商同氧通氣量有高度的相關(guān)性（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.414；（6）最大攝氧量平臺同其他指標都表現(xiàn)出較高負相關(guān)（P＜0.05）和負相關(guān)（P＞0.05）；（7）氧通氣量與最大攝氧量、無氧閾、最大攝氧量平臺、氧脈搏成低度負相關(guān)，且都不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

4 分析與討論

無氧閾（AT）是指人體在遞增工作強度時，由有氧代謝供能開始轉(zhuǎn)換成無氧代謝供能的臨界點（轉(zhuǎn)折點）。無氧閾常以血乳酸含量達到4mmol/L時所對應的強度（%O2max）或功率（瓦）、心率、通氣閾、潮末呼出氧和CO2%的峰值來表示。評定人體有氧能力的高低不僅取決于最大攝氧量的高低，還與無氧閾有密切的關(guān)系。最大攝氧量只反映氧的攝入能力，而無氧閾則更能精確地反映骨骼肌對氧的利用能力。

以上測試結(jié)果說明，男受試者的有氧能力普遍強于女受試者。

表3 受試者測試結(jié)果統(tǒng)計表

表4 相關(guān)性統(tǒng)計結(jié)果表

O2在最高水平維持的時間。這一概念是由國內(nèi)學者陸紹中研究員提出的。隨著運動強度的遞增，O2不再增加，把低于O2max值150ml/min以內(nèi)的值視為O2max平臺范圍內(nèi)值，其持續(xù)時間稱為O2maxPD。從本測試結(jié)果來看，O2maxPD無性別差異（P＞0.05）。在遞增負荷測試中，男受試者O2maxPD的平均值為48.2，標準差為25.9，女受試者O2maxPD的平均值為58.6，標準差為28.3。O2max維持時間個體差異較大，最短時間僅為13秒，最長時間高達114秒。

肺通氣量（VE）是指單位時間內(nèi)吸入（或呼出）的氣量稱為肺通氣量（ventilation volume，VE）。一般以每分鐘為單位計量。安靜時成年人的每分通氣量為6 ～ 8L。當人體做劇烈運動時，每分通氣量可增至80 ～ 200L。從本文測試結(jié)果來看，男女受試者肺通氣量值基本在80 ～200L范圍內(nèi)。男生的肺通氣量值要高于女生，說明男生的肺通氣機能比女生好。

氧脈搏（oxygen pulse）是指心臟每次搏動輸出的血量所攝取的氧量，可以用每分鐘攝氧量除以每分心率計算。氧脈搏越高，說明心肺功能好、效率高。氧脈搏可作為判斷心肺功能的綜合指標。據(jù)研究，氧脈搏在心率為130 ～ 140次/分時，最高值為11 ～ 17ml，心率過快時則有下降趨勢。氧脈搏可作為判定心肺功能的綜合指標。運動員比非運動員高，而在運動中兩者差別更為明顯。如把運動員和非運動員的一般人的測試結(jié)果相對比，運動中他們之間這一指標差別很明顯，運動員的數(shù)值明顯高。有人認為，在運動時氧脈搏指標愈高，說明受測試者對負荷的適應能力愈好，而在停止負荷后此指標的恢復較非運動員慢，這表明運動員比非運動員在活動后吸取更多的氧。

本文測試結(jié)果為，男生氧脈搏值范圍在11 ～ 17ml之間，而女生普遍低于11ml，且男女生之間差異非常地顯著（P＜0.01），說明男生的心肺功能和效率比女生好。

氧脈搏和肺通氣量分別同最大攝氧量、無氧閾都具有高度的相關(guān)性說明氧脈搏和肺通氣量也是反映人體有氧能力的重要指標。最大攝氧量平臺同最大攝氧量、無氧閾具有較高的負相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.333。根據(jù)相關(guān)研究，O2maxPD與耐力項目的運動能力密切相關(guān)，耐力跑的成績與O2maxPD之間的相關(guān)系數(shù)r=0.7，（P＜0.01）。然而，O2max和O2maxPD之間的相關(guān)系數(shù)很?。╮=0.3）。這說明了制約O2max和O2maxPD的生理機制是不同的。

氧通氣當量（VE/VO）指機體每吸收利用100ml的氧需要多大的通氣量支持，獲得的氧氣越多者，氧通氣當量越高。氧通氣當量還時常用O/VE來表示，其意義大致相同。

5 結(jié) 論

5.1 男生的有氧耐力普遍強于女生。

5.2 最大攝氧量平臺無性別差異，但個體之間的差異較大。

5.3 氧脈搏和肺通氣量可以作為評價人體有氧·能力的重要·指標。

5.4 VO2max和VO2maxPD之·間具有·較高的負相關(guān)。說明制約VO2max和VO2maxPD的生理機制是不同的。

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G80-05

A

1674-151X（2011）11-067-03

10.3969/j.issn.1674-151x.2011.11.032

2011-06-25

朱威 ，副教授。研究方向：學生體質(zhì)與健康。