摘 要：為了探索在同一天（上午和下午）跑步經(jīng)濟性（RE）的重測信度，選擇12名定向越野和中長跑項目學(xué)生運動員作為受試對象，其中女生5名，男生7名，RE測試時間為同一天的上午09：00和下午14：30，室內(nèi)氣溫20 ℃，濕度45%，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上午RE的值為（32.622.90） mL/（kg·min），略低于下午RE的值（32.943.05） mL/（kg·min），上下午RE測試結(jié)果的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.928，說明RE重測信度極好。結(jié)果表明，同一天的上午和下午RE測量結(jié)果比較穩(wěn)定，重測信度可靠性極高。

關(guān) 鍵 詞：運動生理學(xué)；跑步經(jīng)濟性；重測信度；學(xué)生運動員

中圖分類號：G822 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-7116（2013）01-0135-04

跑步經(jīng)濟性（running economy，RE）是指在次極限負(fù)荷的特定速度下跑步，攝氧量達到穩(wěn)定狀態(tài)時每單位體重的攝氧量[1-4]。RE主要用來評價運動員的有氧代謝能力，目前，在評價運動員訓(xùn)練方法效果方面比較常見[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，影響RE的因素是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)[7-8]，受試者的疲勞狀態(tài)、飲食、服裝以及室溫和濕度等都有可能影響RE測量的信度[4]。在測試期間，通過控制訓(xùn)練活動、鞋的一致性、跑臺適應(yīng)時間、測試時間等影響測量誤差的客觀因素條件下，在2.83～4.47 m/s的速度下，優(yōu)秀或一般水平的男性或者女性跑步者的RE變異系數(shù)在1%～4%波動[9-11]。上述RE測量信度的研究選擇測試時間間隔一般是隔日、2 d、4 d、20 d以及28 d等[9-11]，而同一天不同時間RE測量的信度尚未有專門研究。研究發(fā)現(xiàn)，生物節(jié)律對運動表現(xiàn)會產(chǎn)生一定的影響[12]，生物節(jié)律是機體在特定時間內(nèi)的周期性變化，有研究指出運動員的最佳表現(xiàn)一般出現(xiàn)在早晨[13-14]。那么，RE是否也會受到生物節(jié)律的影響，從而造成同一天的上午和下午測量結(jié)果出現(xiàn)差異呢？本研究擬通過實驗來驗證學(xué)生運動員RE在同一天（上午和下午）的重測信度。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

來自廣州體育學(xué)院定向越野隊和中長跑隊的12名受試者志愿參與本課題研究，其中女生5名，男生7名，女生基本情況：年齡（20.501.00）歲；身高（163.014.27） cm、體重（52.963.28） kg；男生基本情況：年齡（20.250.71）歲；身高（173.644.64） cm、體重（66.574.60） kg。為了保證RE測試結(jié)果不受訓(xùn)練疲勞的影響，在正式測試前1 d，所有受試者停止高強度訓(xùn)練，但保持正常的飲食和一般日?；顒?。測試前，詳細(xì)說明該實驗的目的、注意事項以及可能出現(xiàn)的問題，受試者填寫知情同意書，志愿按照實驗要求配合工作人員進行測試。

1.2 RE測試

RE測試儀器主要采用MAX-II 運動心肺功能測試系統(tǒng)、POLAR心率遙測系統(tǒng)、秒表等。RE開始測試的時間分別是上午的09：00和下午的14：30，室內(nèi)氣溫20 ℃，相對濕度45%。受試者穿著自己最舒適的運動服裝，下午測試前進行適當(dāng)?shù)男菹?。每名受試者均進行了跑臺跑步適應(yīng)，跑臺適應(yīng)分兩個階段：第1階段，受試者在跑臺以4 km/h的速度行走10 min，進行3次；第2階段，受試者在跑臺以10 km/h的速度跑10 min，兩個階段累計30 min以上。根據(jù)RE的定義，RE主要是指在次極限負(fù)荷的特定速度下跑步攝氧量達到穩(wěn)定狀態(tài)時每單位體重的攝氧量[1-4]，本研究讓受試者在10 km/h的速度下跑5 min，取最后2 min的攝氧量的平均值作為RE值。由于可靠性主要指相同條件下同一試驗對相同人群重復(fù)試驗獲得相同結(jié)果的穩(wěn)定程度。因此，本研究2次測試的對象、測試儀器以及RE的測試方法、受試者的測試順序等都保持一致。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0對各項測量指標(biāo)的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差進行描述性統(tǒng)計，采用配對t檢驗分析上午和下午測試結(jié)果之間的差異，重測信度采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intra-class Correlation Coefficient，ICC）進行比較檢測。ICC值介于0～1之間，0表示不可信，1表示完全可信。0.90～0.99表示具有極好信度、0.80～0.89表示具有良好信度，0.70～0.79表示具有中等信度，小于0.69表示信度較差[15]。對兩次重復(fù)測量均值的系統(tǒng)性誤差采用統(tǒng)計軟件MedCale進行Bland-Altman圖形分析。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 兩次測量RE及相關(guān)代謝指標(biāo)的差異

從表1可以發(fā)現(xiàn)，同一天的上午測量的RE結(jié)果為（32.622.90） mL/（kg·min），略低于同一天的下午RE測量的結(jié)果（32.943.05） mL/（kg·min），上午測量的VO2絕對值（2020.90347.41） mL/min也略低于同一天下午所測量的VO2絕對值（2044.55369.30） mL/min，但進一步對上午和下午RE測量的相對值和絕對值進行配對t檢驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顯著性水平為0.05時，同一天的上午和下午RE測量結(jié)果差異并不具有顯著性，另外，同一天上午和下午測試的呼吸交換率（RER）和心率（HR）重復(fù)測量結(jié)果差異均不具有顯著性。

2.2 兩次測量RE及相關(guān)代謝指標(biāo)的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）

組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）最先由Bartko[16]用于測量和評價信度大小，本研究選擇ICC指標(biāo)進行判定RE的重測信度。從表1可以發(fā)現(xiàn)，RE、VO2和HR的ICC分別為0.928（95%置信區(qū)間為0.751～0.979）、0.984（95%置信區(qū)間為0.946～0.996）和0.916（95%置信區(qū)間為0.709～0.976），均大于0.9，說明這3個指標(biāo)的重測信度極好，而呼吸交換率RER的ICC值為0.665（95%置信區(qū)間為-0.163～0.904），小于0.69，說明RER的重測信度較差。

2.3 兩次測量RE及相關(guān)代謝指標(biāo)均值的系統(tǒng)誤差

Bland-Altman圖形分析顯示RE兩次測量絕對誤差為0.3 mL·kg-1·min-1，一致性界限為2.7～-3.3 mL·kg-1·min-1。RE兩次測量平均差異值分布顯示沒有系統(tǒng)性誤差，VO2兩次測量絕對誤差為23.6 mL/min，一致性界限為151.0～-198.3 mL/min，VO2兩次測量平均差異值分布顯示沒有系統(tǒng)性誤差；RER兩次測量絕對誤差為0.023，一致性界限為0.146～-0.099，RER兩次測量平均差異值分布顯示沒有系統(tǒng)性誤差；HR兩次測量絕對誤差為1.2 次/min，一致性界限為12～-14.3 次/min，HR兩次測量平均差異值分布顯示沒有系統(tǒng)性誤差。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，RE測量的可靠性比較高。這在一定程度上歸因于嚴(yán)格的實驗控制，例如，受試者進行了足夠的跑臺適應(yīng)，測試前身體狀態(tài)良好，無疲勞癥狀，兩次測試穿著統(tǒng)一，兩次測試時間間隔一定。Morgan DW[10]的研究發(fā)現(xiàn)，RE重復(fù)測量的差異為1.86%，波動范圍在0.44%～6.24%，變異系數(shù)CV為1.32%，波動范圍0.30%～4.40%，RE重復(fù)測試的相關(guān)性達到0.95，前后測試結(jié)果t檢驗差異不具有顯著性，說明RE測量的穩(wěn)定性比較好。Williams T J[17]進行RE測試結(jié)果的變異系數(shù)比Daniels[18]的測試結(jié)果略微低一點，而比Morgan DW[10]的研究結(jié)果又略微高了點，這可能是由研究對象的不同造成的，Williams T J[17]選擇的是一般水平的受試者，而Morgan[10]的研究對象是同質(zhì)性比較高的高水平跑步選手，另外，Williams[17]進行20次的測試，Morgan[10]只進行了2次測試。測量間隔時間也是影響RE測量結(jié)果可靠性的主要因素，Daniels重復(fù)測試的時間為7個月，Williams T J[17]重復(fù)測試時間為4周，Morgan DW[10]是在2 d進行重復(fù)測量。本研究選擇同一天上午和下午進行研究，研究結(jié)論基本和前人的觀點一致，即RE重測信度比較高。

Brisswalter[19]研究得出的重復(fù)測量的RE差異不具有顯著性，本研究結(jié)果與前人的研究結(jié)論一致[10，17-18，20-22]，對于一般受試者或者高水平跑步者，RE測量穩(wěn)定性比較好。然而，與前人的研究進行比較時應(yīng)該注意到，一方面，大部分的研究選擇的是一般水平的跑步者[17-18，20]；另一方面，訓(xùn)練對跑步的能量消耗有影響[23-25]。本研究選擇的對象為學(xué)生運動員，專項為定向越野和中長跑，主要是為了探討RE測量的穩(wěn)定性，研究發(fā)現(xiàn)，對于普通的學(xué)生運動員，選擇在同一天的上午和下午進行測試，RE差異不具有顯著性，該觀點與Brisswalter等人的研究基本一致。

RE值的有效性取決于能量消耗與攝氧量一致[18，26]，即保證測量基本在有氧狀態(tài)進行。本研究選擇以10 km/h的測試速度在跑臺上跑5 min時間相當(dāng)于學(xué)生運動員用大約5 min的時間跑一個800 m，在這樣的強度下，上午和下午測量的呼吸交換率分別為0.94 0.08和0.920.04，上午和下午的心率分別為（165.4411.87） 次/min和（163.2714.75） 次/min，據(jù)此，可以認(rèn)為學(xué)生運動員并沒有達到最大負(fù)荷強度，能量代謝主要以有氧代謝為主，在這樣的速度下其攝氧量與能量消耗是一致的。

本研究發(fā)現(xiàn)，下午測量的RE略微大于上午測量的RE值，該測量結(jié)果可能歸因于人體的生物節(jié)律。Reilly[27]通過計算后發(fā)現(xiàn)，體溫對靜息攝氧量的影響只占到37%。研究指出，攝氧量的節(jié)律性也不能歸因于促甲狀腺激素，因為當(dāng)促甲狀腺激素量達到峰值的時候，攝氧量卻處于低谷。Minors與Waterhouse[28]認(rèn)為，兒茶酚胺可能對攝氧量的節(jié)律性具有一定的影響，因為，代謝率的增加與兒茶酚胺的升高同時存在[29]，同時，兒茶酚胺可以促進肝糖原的生成，刺激脂類分解，提高血糖、乳酸、鉀離子，以及自由脂肪酸水平，最終提高代謝率[29-31]。因此，兒茶酚胺可能會對RE測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，未來可以繼續(xù)關(guān)注這個問題。

RE的存在并非偶然，由于人體具有維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的自我調(diào)節(jié)能力，所以RE的出現(xiàn)其實只是人體內(nèi)穩(wěn)態(tài)（homeostasis）機制的一種局部表現(xiàn)形式，主要是由于人體攝氧量借助于內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定而實現(xiàn)的一種動態(tài)的穩(wěn)定值，人體控制自身的體內(nèi)環(huán)境從而保持相對的穩(wěn)定狀態(tài)，這是人類進化發(fā)展過程中形成的一種減少對外界條件依賴性的機制。RE測量結(jié)果的穩(wěn)定性也從一個側(cè)面反映出人體在相對較短的時間內(nèi)，以相同的強度運動，內(nèi)環(huán)境具有保持相對穩(wěn)定的能力。

本研究的創(chuàng)新之處在于選擇同一天的上午和下午測量跑步經(jīng)濟性的重測信度，研究發(fā)現(xiàn)，上午和下午RE的重測信度比較高，RE測量結(jié)果的穩(wěn)定性說明人體內(nèi)穩(wěn)態(tài)在相同強度下運動的相對恒定。另外，從研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，即下午測量的RE相對值和絕對值均比上午的測量結(jié)果略微大點，這種現(xiàn)象可能是由于兒茶酚胺對攝氧量的節(jié)律性產(chǎn)生影響造成的，建議運動人體科學(xué)專家繼續(xù)關(guān)注這個問題。

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