任晉軍,曹峰銳
(太原理工大學體育學院,山西 太原 030024)
實驗與調(diào)查
高校非體育專業(yè)、體育專業(yè)和校高水平運動員心肺機能研究
任晉軍,曹峰銳
(太原理工大學體育學院,山西 太原 030024)
目的:探討非體育專業(yè)、體育專業(yè)和校高水平運動員心肺機能和有氧工作能力的差別,為高校大學生體質(zhì)測試、體育教學和運動訓練提供參考依據(jù)。方法:運用quarkb2型運動心肺功能測試儀測得受試者的最大攝氧量、氧脈搏、肺通氣量和最大心率等指標。結果:校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的最大攝氧量、最大攝氧量相對值、肺通氣量和氧脈搏均顯著高于非體育專業(yè)大學生,而最大心率顯著低于非體育專業(yè)大學生;體育專業(yè)大學生的最大攝氧量相對值顯著高于校高水平運動員,其他指標均無顯著性差異。結論:校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的心肺工作能力和有氧耐力明顯要強于非體育專業(yè)大學生;體育專業(yè)大學生的有氧耐力高于校高水平運動員;在從事最大運動時,在心率相同的情況下,校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的心臟每搏輸出量比非體育專業(yè)大學生大;體育鍛煉可以改善并且提高機體心肺功能。
非體育專業(yè);體育專業(yè);運動員;心肺功能;比較
在體育科研和競技體育中,國內(nèi)外科研人員通過心肺功能測試儀直接測得受試者的最大攝氧量,進而作為評定心肺機能和有氧工作能力的客觀指標以及作為制定運動強度的依據(jù)。近年來,應用心肺功能測試儀對不同項目運動員的最大攝氧量測試研究報道較多,而對高校大學生心肺機能的測試研究較少。本文通過心肺功能測試儀直接測得高校非體育專業(yè)、體育專業(yè)和校高水平運動員心肺機能指標,探討非體育專業(yè)、體育專業(yè)和在校高水平運動員三者心肺功能和有氧工作能力的差別,以及運動訓練對體育專業(yè)和校高水平運動員心肺功能的影響,為高在校大學生體質(zhì)測試、體育教學和運動訓練提供參考依據(jù)。
1.1 研究對象
太原理工大學非體育專業(yè)一年級男生50名,體育教育專業(yè)一年級男生50名,校高水平男運動員50名,其中籃球運動員25名,足球運動員25名。受試者具體情況見表1。受試者身體健康,經(jīng)本人同意,愿意配合。
1.2 實驗室測試法
1.2.1 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。
1.2.2 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。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。向受試對象說明測試的方法、原理和注意事項。開始時,受試者在無負荷狀態(tài)下踏車2min作為熱身,然后休息5min。起始負荷男性為50W,踏蹬頻率為50轉(zhuǎn)/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?;謴碗A段在無負荷狀態(tài)下繼續(xù)運動2min。
本實驗中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。
1.3 測試指標
1.4 數(shù)據(jù)處理
受試者心肺機能測試結果及各項生理指標比較如表2所示,體育專業(yè)大學生的最大攝氧量、最大攝氧量相對值、肺通氣量和氧脈搏均顯著高于非體育專業(yè)大學生(P<0.01),而最大心率顯著低于非體育專業(yè)大學生(P<0.01);校高水平運動員的最大攝氧量、最大攝氧量相對值、肺通氣量和氧脈搏也均顯著高于非體育專業(yè)大學生(P<0.01),而最大心率顯著低于非體育專業(yè)大學生(P<0.01);體育專業(yè)大學生的最大攝氧量相對值顯著高于校高水平運動員(P<0.01),其他指標均無顯著性差異(P>0.05)。非體育專業(yè)大學生的體重顯著大于體育專業(yè)大學生(P<0.05),校高水平運動員的體重顯著大于體育專業(yè)大學生(P<0.01)。
3.1 校高水平運動員、非體育專業(yè)與體育專業(yè)大學生心肺機能指標比較分析
校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的最大心率均顯著低于非體育專業(yè)大學生,說明在從事最大運動時,在心率相同的情況下,校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的心臟每搏輸出量明顯比非體育專業(yè)大學生大。這同樣反映了心臟每搏輸出量的增加是心臟對運動訓練的適應。國內(nèi)學者認為,心搏量的增加通過反饋作用可能使傳向心臟的神經(jīng)沖動減少,造成心率緩慢,一般認為是長期訓練導致心交感神經(jīng)張力降低和迷走神經(jīng)張力增高的結果。
表1 受試者基本情況
3.2 校高水平運動員與體育專業(yè)大學生心肺機能指標比較分析
從表2中可以看出,體育專業(yè)大學生和校高水平運動員最大攝氧量相對值平均值分別為58.6 ml/kg/min、47.9 ml/kg/min。葛廷云等測得冬訓后青少年男子籃球隊員的最大攝氧量為3.85±0.38,低于本文的測試結果。梁洪波等等測得北京體育大學足球?qū)_x大學生的最大攝氧量分別為50.38±3.71和49.68±4.38,偏低于本文的測試結果。崔玉環(huán)等運用跑臺遞增負荷的方式測得23名國家足球隊運動員最大攝氧量平均值為56.2ml/kg/min,高于本文對校高水平運動員的測試結果,究其原因是由于一方面測試的負荷工具不同,另一方面運動員的運動水平也有一定的差距。
校高水平運動員的最大攝氧量、肺通氣量、氧脈搏和最大心率同體育專業(yè)大學生相比較無顯著性差異,而體育專業(yè)大學生的最大攝氧量相對值則顯著高于校高水平運動員。最大攝氧量相對值是按每千克體重計算的最大攝氧量,即用最大攝氧量除以體重便得到相對值,相對值消除了體重的影響,能比較客觀地在不同個體間進行比較。校高水平運動員的最大攝氧量絕對值同體育專業(yè)大學生無顯著性差異,而相對值則表現(xiàn)為體育專業(yè)大學生顯著高于校高水平運動員。究其原因,筆者認為,一方面是由于校高水平運動員的體重顯著大于體育專業(yè)大學生(表2);另一方面,最大攝氧量較多受遺傳因素影響,訓練提高最大攝氧量的可能性較小,一般為20% ~ 25%[16],并且校高水平運動員相比較職業(yè)運動員而言,他們除了上課外,每天花在運動訓練的時間不多,而且又由于籃球和足球同屬于技能主導類同場對抗性項群中的運動項目[17],因此在訓練的時候他們大部分進行技戰(zhàn)術的訓練,而花在耐力素質(zhì)訓練的時間相對較少。因而從本文的測試結果反映了體育專業(yè)大學生的有氧耐力水平要好于校高水平運動員。
表2 測試對象心肺機能指標及各項生理指標比較
4.1 校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的心肺工作能力和有氧耐力明顯要強于非體育專業(yè)大學生。
4.2 在從事最大運動時,在心率相同的情況下,校高水平運動員和體育專業(yè)大學生的心臟每搏輸出量明顯比非體育專業(yè)大學生大。
4.3 體育專業(yè)大學生的有氧耐力要好于校高水平籃球和足球運動員。
[ 1 ] 李曉蕓,王萌.高校不同專業(yè)、性別學生肺活量、通氣量與最大攝氧量的比較研究[ J ].吉林體育學院學報,2005,21(2):82-83.
[ 3 ] 體育院校通用教材.運動生理學[M].北京:人民體育出版社,2000.
[ 4 ] 張冰,于芬,張舒,等. 清華大學跳水隊優(yōu)秀運動員有氧代謝能力測試分析[ J ].中國運動醫(yī)學雜志,2008,27(5):608-609.
[ 5 ] 梁月紅,吳史慧.不同運動等級青年男子乳酸閾、心肺功能的比較研究[ J ].河北體育學院學報,2007,21(3):82-84.
[ 6 ] 鄧奎,高云,唐艷婕.高校CUBA男運動員心肺功能的研究[ J ].吉林體育學院學報,2006,22(2):84-85.
[ 7 ] ASTRAND PO, SAL TIN B. Maximal oxygen uptake and heart rate in various types of muscular activity[ J ].J Appl Physiol,1961,16:977-981.
[ 8 ] HERMANSEN L, SAL TIN B. Oxygen uptake during maximal treadmill and bicycle exercise[ J ].J Appl Physiol,1969,26(1):31-37.
[ 10 ] 張英波,佟海青. 快速力量性項群運動員的心臟形態(tài)和機能特征[ J ].北京體育大學學報,2000,23(3):335-337.
[ 12 ] 楊錫讓.實用運動生理學[M].北京:北京體育大學出版社,1994.
[ 13 ] 葛廷云,李雷,鐘河山,等.優(yōu)秀青少年男子籃球運動員冬訓前后個體乳酸閾及部分體質(zhì)指標研究[ J ].河北體育學院學報,2010,24(5):63-66.
[ 14 ] 梁洪波,孔兆偉,時慶德.足球?qū)I(yè)大學生Yo-Yo間歇耐力測試與有氧耐力關系探討[ J ].北京體育大學學報,2005,28(8):1078-1081.
[ 15 ] 崔玉環(huán),劉丹,安楠,等.中國國奧足球隊運動員身體機能分析[ J ].中國運動醫(yī)學雜志,2009,28(6):693-697.
[ 16 ] 體育院校通用教材.運動生理學[M].北京:人民體育出版社,2002.
[ 17 ] 體育院校通用教材.運動訓練學[M].北京:人民體育出版社,2000.
G840.2
A
1674-151X(2011)12-063-03
10.3969/j.issn.1674-151x.2011.12.031
投稿日期:2011-08-11
任晉軍(1962 ~),碩士研究生導師。研究方向:人體體質(zhì)工程。