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運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的若干運(yùn)動(dòng)生理學(xué)常用指標(biāo)研究

張?zhí)旌?/p>

本文結(jié)合運(yùn)動(dòng)實(shí)踐，通過文獻(xiàn)資料法，對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的心率、最大攝氧量、無氧閾、乳酸等運(yùn)動(dòng)生理學(xué)常用指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以希對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、全民健身運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)指標(biāo)的選擇有所幫助，對提高科學(xué)化訓(xùn)練水平有一定實(shí)踐意義。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練；運(yùn)動(dòng)生理學(xué)；指標(biāo)研究

科學(xué)化訓(xùn)練是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的基礎(chǔ)之一，而科學(xué)化訓(xùn)練中離不開合理、科學(xué)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)生理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的指標(biāo)。為此，本文結(jié)合運(yùn)動(dòng)實(shí)踐，通過文獻(xiàn)資料法，對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的若干運(yùn)動(dòng)生理學(xué)常用指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和分析，以希對運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、全民健身運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)指標(biāo)的合理選用有所幫助，對提高科學(xué)化訓(xùn)練水平有一定實(shí)踐意義。

1 心 率

心率的變化可以反應(yīng)心臟的功能狀態(tài)、身體機(jī)能狀況及訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度。對運(yùn)動(dòng)員心率的測試包括晨起安靜心率、運(yùn)動(dòng)中心率、運(yùn)動(dòng)后心率。

1.1 晨起安靜心率（晨脈）

晨起安靜心率（晨脈）是早晨運(yùn)動(dòng)員剛醒來，起床前測1min的脈搏次數(shù)。優(yōu)秀游泳運(yùn)動(dòng)員的晨起安靜心率較慢，通常為40—50次/min，正常范圍是40—80次/min。耐力項(xiàng)目游泳運(yùn)動(dòng)員晨起安靜心率可達(dá)35次/分。如果晨起安靜心率升高5次/min以上，并持續(xù)3天不恢復(fù)，提示可能訓(xùn)練強(qiáng)度過大機(jī)體還沒有完全恢復(fù)；若升高達(dá)10次/min以上，提示有過度疲勞或疾病發(fā)生出現(xiàn)。在有上述癥狀出現(xiàn)時(shí)要詢問運(yùn)動(dòng)員的睡眠狀況，排除睡眠對心率的影響。經(jīng)過系統(tǒng)的周期訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)員的晨起安靜心率下降，說明運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能增強(qiáng)[1,2]。

1.2 運(yùn)動(dòng)中心率的監(jiān)測

心率是探查運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的窗口。運(yùn)動(dòng)中心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，攝氧量與能量代謝之間存在著顯著的線性關(guān)系，尤其當(dāng)心率變化范圍在110—180bmp/min區(qū)間時(shí)[3,4]。洪平[2]，在應(yīng)用心率監(jiān)控游泳訓(xùn)練的研究中也提出，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，心率也隨之升高，當(dāng)以同樣的強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)超過2—10min，心率就停留在一定水平上（穩(wěn)定狀態(tài)）。在達(dá)到“穩(wěn)定狀態(tài)”之前，心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度之間基本是呈線性相關(guān)。因此，在心率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，心率可以作為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。當(dāng)訓(xùn)練強(qiáng)度繼續(xù)增加達(dá)到并超過了最大攝氧量（V02max）水平時(shí)即開始無氧代謝系統(tǒng)供能，此時(shí)的心率也不能反應(yīng)運(yùn)強(qiáng)度。利用心率監(jiān)測運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)注意：（1）在最大攝氧量水平之內(nèi)心率可以評價(jià)訓(xùn)練強(qiáng)度。（2）運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大心率不一定就是最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到最大攝氧量時(shí)，心率就己基本達(dá)到最高水平。當(dāng)繼續(xù)增加強(qiáng)度，此時(shí)心率不能反應(yīng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。（3）在短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)后即刻心率卻要比最大心率低。短距離的全力游不能用最大心率次數(shù)作為訓(xùn)練強(qiáng)度指標(biāo)。（4）每一個(gè)人的最大心率是不同的，即使同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員心率也可相差30次/min左右。在安排訓(xùn)練強(qiáng)度時(shí)，簡單地以心率絕對次數(shù)作為訓(xùn)練強(qiáng)度指標(biāo)，則可能造成兩種不同的結(jié)果。（5）不同距離項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員心率的上升速度不同特別是短距離運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)以最大心率次數(shù)減10—20次/min的強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)，心率的上升速度要比長距離運(yùn)動(dòng)員快。（6）訓(xùn)練的項(xiàng)目不同，應(yīng)用的肌群不同，用的能量也不同，心率的變化也不同。在游泳運(yùn)動(dòng)中下肢肌群比上肢肌群發(fā)達(dá)，因此在訓(xùn)練中打腿比劃手訓(xùn)練引起的運(yùn)動(dòng)心率變化要大。（7）海拔高度對心率的影響。心率也是評價(jià)訓(xùn)練效果的常用指標(biāo)。心率對運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)性變化是完成同等負(fù)荷時(shí)心率水平逐漸降低。在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中可應(yīng)用心率對某一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目做階段性的評價(jià)，評定運(yùn)動(dòng)員對訓(xùn)練的適應(yīng)情況，合理安排運(yùn)動(dòng)員下一周期的訓(xùn)練。

表1 俄羅斯能量訓(xùn)練分類和訓(xùn)練監(jiān)控方法

表2 女子水球運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)及某些訓(xùn)練監(jiān)控指標(biāo)變化的研究

1.3 運(yùn)動(dòng)后心率

對運(yùn)動(dòng)后心率的監(jiān)控，主要是看運(yùn)動(dòng)員的恢復(fù)情況。在完成相同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí)，運(yùn)動(dòng)員心率恢復(fù)加快，提示運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)良好，對訓(xùn)練負(fù)荷適應(yīng)。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中比較方便的掌握運(yùn)動(dòng)員的狀態(tài)，調(diào)整訓(xùn)練項(xiàng)目。

2 最大攝氧量

2.1 最大攝氧量的生理意義

最大攝氧量（VO2max）是指人體在進(jìn)行有大肌肉群參加的力竭性運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)氧運(yùn)輸系統(tǒng)的心肺功能和肌肉的氧利用能力達(dá)到本人的極限水平時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所能攝取的氧量，是反映機(jī)體有氧運(yùn)動(dòng)能力及體適能。最大攝氧量是反映運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下機(jī)體在極限負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)心肺系統(tǒng)的儲(chǔ)備功能，是評定運(yùn)動(dòng)員有氧代謝能力的重要指標(biāo)之一。最大攝氧量可分為絕對值（VO2L/min）和相對值（V02ml/kg/min）兩種表示方式。在體重影響運(yùn)動(dòng)成績的項(xiàng)目中相對最大攝氧量的意義較大[5,6]。

最大攝氧量從童年到成年的變化比較穩(wěn)定，在11-12歲時(shí)，VO2max的值與成年人的相關(guān)系數(shù)最大。VO2max受遺傳因素的影響比較大，1971年kessouras等對25對雙生子（巧對單卵雙生、10對雙卵雙生）研究時(shí)，指出VO2max的遺傳度為93.4%。很多學(xué)者研究也指出：VO2max的遺傳度可達(dá)69%～ 93%，其可訓(xùn)練性是有限的，一般可以提高5-25%[6-8]。通過對兒童最大攝氧量的測量可以間接的推出成人期的值，因此對運(yùn)動(dòng)員選材尤其是耐力性項(xiàng)目的選材是一個(gè)重要的指標(biāo)。

2.2 各項(xiàng)目的最大攝氧量

李泱等應(yīng)用功率自行車的測試方法，對30名優(yōu)秀耐力性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行V02max的測定，不同項(xiàng)目之問比較發(fā)現(xiàn)：測試的V02max男子自行車、女子自行車、男子游泳VO2max、分別是4.593士0.224、3.637士0.43、3.891士0.32（L/min）；VO2max/kg的結(jié)果分別是62.83士3.76、53.17士5.57、57.47士5.28（ml/min/kg）。有研究表明：不同負(fù)荷方式的適應(yīng)和增加負(fù)荷強(qiáng)度不是影響VO2max的主要因素，更重要的是不同負(fù)荷方式所動(dòng)員的參與工作的骨骼肌的多寡和募集方式不同。李之俊等[35]在1995年對兩年訓(xùn)練后女子游泳運(yùn)動(dòng)員測得的VO2max、、VO2max/kg分別是2.8土0.43、49.2士8.4。在上世紀(jì)60年代，Miyashite報(bào)道游泳運(yùn)動(dòng)員的VO2max、，男子是4.36士0.41L/min，女子是2.92士0.18L/min。Neumann等（1988）報(bào)道，游泳運(yùn)動(dòng)員的相對最大攝氧量分別是60－70ml/kg/min（男）和55－60ml/kg/min（女）。李開剛等（2003）報(bào)道，利用跑臺進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)測定我國優(yōu)秀游泳運(yùn)動(dòng)員VO2max，男子為3.81士0.31L/min，女子為2.79士0.39L/min[9]。

肖國強(qiáng)等[10]報(bào)道了廣東省手球運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量，男子：4.01士0.44（L/min），女子：3.24士0.33（L/min）；相對最大攝氧量，男子：50.2士5.2（ml/min/kg），女子：45.2士3.2（ml/min/kg）。蘇全生等[11]，用功率自行車測定了18名中國女子手球運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量，其絕對值是3.55士0.27L/min、相對值是52.4士4.lml/min/kg，同時(shí)世界冠軍韓國隊(duì)的最大攝氧量的絕對值是3.66L/min和55.3ml/min/kg。陳德春等[8]，在對我國優(yōu)秀女子籃球運(yùn)動(dòng)員VO2max與部分有氧能力相關(guān)指標(biāo)的研究中測得，我國優(yōu)秀女子籃球運(yùn)動(dòng)員的絕對最大攝氧量4.04士0.42L/min，相對最大攝氧量53.73士4.55ml/min/kg。

2.3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對最大攝氧量的影響

秦宇飛[12]在對女子賽艇運(yùn)動(dòng)員亞高原訓(xùn)練研究時(shí)指出，通過18周的亞高原（海拔1500米）訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量、相對攝氧量和肺通氣量這三個(gè)指標(biāo)發(fā)生了顯著的變化，最大攝氧量提高了11.2%。劉慶青[13]在研究優(yōu)秀男子中跑運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)時(shí)，在應(yīng)用組合訓(xùn)練方式，在一定有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，通過負(fù)荷量和負(fù)荷強(qiáng)度的合理搭配，得出在冬訓(xùn)前后最大攝氧量變化有顯著性差異，其中最大攝氧量增長了9.49%；相對最大攝氧量增長了9.58%。李之俊等[7]通過縱對比研究兩年游泳系統(tǒng)訓(xùn)練后，男女游泳運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量的絕對值和相對值有所提高，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

從以上研究可以看出，通過對訓(xùn)練前后運(yùn)動(dòng)員的VO2max的測試、對比，運(yùn)動(dòng)員的VO2max對訓(xùn)練反應(yīng)是不同的，有的通過訓(xùn)練得到提高，并且有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)的變化，有的有提高但是無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有的甚至?xí)霈F(xiàn)下降情況。這些結(jié)果也說明了人體的VO2max受遺傳影響很大，提高比較困難，但通過科學(xué)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是可以提高的。根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的特點(diǎn)制定合適的訓(xùn)練計(jì)劃和訓(xùn)練內(nèi)容是訓(xùn)練的關(guān)鍵。同時(shí)可提示了運(yùn)動(dòng)選材時(shí)測定VO2max是有重要意義的。

3 無氧閾（AT）

3.1 無氧閾的生理意義

無氧閾是指進(jìn)行漸增強(qiáng)度負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)體內(nèi)的能量代謝由以有氧代謝為主轉(zhuǎn)向更多地依賴無氧代謝過渡的拐點(diǎn)，它是Wassermann于1964年提出的。1986年WaSSermann修改了無氧閾概念：人體在長時(shí)間亞最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過程中，保持血乳酸濃度以及血乳酸/丙酮酸比值不持續(xù)增加的最高氧耗值。由于該代謝供能模式的轉(zhuǎn)變是以缺氧導(dǎo)致乳酸產(chǎn)生，并繼發(fā)性的引起肺通氣快速增加為依據(jù)進(jìn)行判別，無氧閡能夠反映骨骼肌對氧的利用能力。目前常用的無氧閾測試評價(jià)方法包括有創(chuàng)法和無創(chuàng)法。無創(chuàng)法是通過有通氣變量、心率、積分肌電值確定的無氧閩，有創(chuàng)法是通過測試血乳酸確定的。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐中應(yīng)用的主要有通氣閾、心率閾、乳酸閾等，其中乳酸閾最常用[1,14-15]。目前國內(nèi)外對無氧閾的機(jī)制有不同的意見，但AT作為評價(jià)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力的重要指標(biāo)之一，已被國內(nèi)外的學(xué)者認(rèn)同，并且己經(jīng)在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。

3.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對無氧閾的影響及無氧閾在實(shí)際中的應(yīng)用

已有資料表明：vOZnla、和AT時(shí)攝氧量是受不同的生理機(jī)制制約的。VO2max主要與心輸出量等中央因素有關(guān)，而AT時(shí)攝氧量主要受外周機(jī)能狀況、肌細(xì)胞的耗氧能力、呼吸酶活性等因素影響。VO2max主要受遺傳因素的影響較大，AT與訓(xùn)練的相關(guān)性較大。Davisz（1979）和物shida（1982）通過8周的75一90%VO2max強(qiáng)度的訓(xùn)練，其結(jié)果顯示AT分別顯著提高44%和37%。李之?。?995）對兩年的游泳訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員測試VO2max和AT，指出最大攝氧量絕對值和相對值無顯著性變化，無氧閾在訓(xùn)練后男女運(yùn)動(dòng)員分別提高58.2%和33.5%。最大攝氧量是乳酸閾的基礎(chǔ)，許多學(xué)者研究得出二者之間有高度相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)（r=0.85——0.95）。因此VO2max是基礎(chǔ)，AT是提高運(yùn)動(dòng)成績的關(guān)鍵[16、17、7]。

乳酸閾、心率閾是目前應(yīng)用最廣泛、最簡捷的方法，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中應(yīng)用廣泛。大多數(shù)的學(xué)者都認(rèn)為血乳酸濃度為4mmol/L時(shí)所對應(yīng)的強(qiáng)度（速度）為乳酸閾強(qiáng)度（速度），在游泳項(xiàng)目中已經(jīng)廣泛應(yīng)用乳酸閾速度的訓(xùn)練來提高運(yùn)動(dòng)員的有氧代謝能力[18]。

4 乳 酸

乳酸是評定運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中物質(zhì)能量代謝程度和運(yùn)動(dòng)員代謝能力的主要指標(biāo)。血乳酸與能量系統(tǒng)供能之間的關(guān)系是：血乳酸低于4mmol/L，是磷酸原供能為主；有氧氧化系統(tǒng)供能為主時(shí)，血乳酸在4mmol/L左右；以糖酵解供能為主時(shí)，血乳酸都在4mmol/L以上，最高可達(dá)15mmol/L。對運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的能量供給的方式的掌握可以為訓(xùn)練提供科學(xué)的指導(dǎo)。乳酸的主要生成場所是骨骼肌，其中骨骼肌中的快肌纖維是主要的乳酸生成場所。在正常情況下，肌乳酸和血乳酸之間的濃度平衡大約需要4——10分鐘，因此對于各項(xiàng)目的不同特點(diǎn)選取測試的時(shí)間是重要的。血乳酸是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的監(jiān)控指標(biāo)。目前在國內(nèi)的各個(gè)項(xiàng)目中已廣泛應(yīng)用，包括賽艇、皮劃艇、自行車、游泳等項(xiàng)目。在游泳項(xiàng)目中陳運(yùn)鵬將血乳酸、心率結(jié)合來監(jiān)控訓(xùn)練強(qiáng)度和物質(zhì)的能量代謝。

表3 陳運(yùn)鵬推薦的8級強(qiáng)度分類法

血乳酸也是運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力提高的檢測手段之一。對同一個(gè)體大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練前后的血乳酸的比較，可以評價(jià)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果。對耐力性項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員，完成相同亞極量運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí)，水平高的運(yùn)動(dòng)員的乳酸水平低。而速度性項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員則相反，水平高的運(yùn)動(dòng)員血乳酸濃度水平高。同時(shí)運(yùn)動(dòng)后血乳酸的恢復(fù)速率還可以反映機(jī)體的有氧代謝能力。在完成相同的運(yùn)動(dòng)后血乳酸的恢復(fù)速度快代表機(jī)體的有氧代謝能力強(qiáng)。根據(jù)乳酸的這些特點(diǎn)，可以用做運(yùn)動(dòng)員的選材及評定訓(xùn)練的效果。

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Research on Several Sports Physiology Index Commonly Used in Sports Training

ZHANG Tian-hong

Combined with sports practice and by using the method of documentation, This thesis systematically studies the exercise physiology index, Such as HR, VO2max, AT, La and so on. Such a study not only can offer helps to choose exercise physiology index in sport training and nationwide fitness programs but also has a profound practical meaning in improving the scientific sport training level.

Sport training；Exercise physiology index；Index research

G804.2

A

1007―6891（2013）06―0037―04

2013-07-21

四川音樂學(xué)院, 四川 成都，610041。Sichuan Consrvatory of Music, Sichuan Chengdu, 610041, China.