王鵬宇

(黑龍江工程學(xué)院 公共體育部，黑龍江 哈爾濱 150050)

1500m耐力訓(xùn)練中實(shí)施心率和血乳酸監(jiān)測(cè)的研究

王鵬宇

(黑龍江工程學(xué)院 公共體育部，黑龍江 哈爾濱 150050)

為了探求1500m運(yùn)動(dòng)員耐力訓(xùn)練的最優(yōu)效果，采用實(shí)驗(yàn)法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法等研究方法，對(duì)哈爾濱市省屬3所高校10名男子1500m運(yùn)動(dòng)員運(yùn)用5級(jí)遞增負(fù)荷法進(jìn)行無(wú)氧閾的測(cè)試，并對(duì)心率和血乳酸等生理指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控、分析和評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：(1)無(wú)氧閾強(qiáng)度時(shí)血乳酸與心率的變化曲線(xiàn)高度相關(guān)，可以用心率來(lái)代替血乳酸指標(biāo)指導(dǎo)訓(xùn)練，是1500m訓(xùn)練中控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)便易行的有效方法；(2)高校1500m運(yùn)動(dòng)員耐力訓(xùn)練可以參照171±9.2這個(gè)范圍作為男子無(wú)氧閾強(qiáng)度的臨界心率，以3.9mmo1/L作為乳酸無(wú)氧閾的臨界值。(3)在實(shí)際訓(xùn)練中可以采用低強(qiáng)度訓(xùn)練負(fù)荷、長(zhǎng)時(shí)間中強(qiáng)度耐力訓(xùn)練和間歇性大強(qiáng)度訓(xùn)練等方法。

耐力訓(xùn)練；心率；血乳酸；無(wú)氧閾

人體運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由體內(nèi)儲(chǔ)量極其有限的高能磷酸化合物ATP分解提供， ATP的再合成要靠三個(gè)不同的供能系統(tǒng)來(lái)完成，即：磷酸鹽系統(tǒng)、無(wú)氧酵解系統(tǒng)和有氧化系統(tǒng)。在從事不同強(qiáng)度、不同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)時(shí)，這三個(gè)供能系統(tǒng)參與供能的程度是不同的[1]。在1500m比賽中，人體糖的無(wú)氧酵解提供了絕大部分所需要的能量，糖無(wú)氧酵解供能系統(tǒng)被動(dòng)員的速度和動(dòng)員程度，是衡量運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平的重要標(biāo)志。糖無(wú)氧酵解的直接代謝產(chǎn)物是乳酸[2]。因此，運(yùn)動(dòng)后測(cè)試血乳酸的濃度基本可以反映運(yùn)動(dòng)中人體糖無(wú)氧酵解供能系統(tǒng)的動(dòng)員情況。研究表明，訓(xùn)練水平越高，運(yùn)動(dòng)員的糖無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)的動(dòng)員速度越快、動(dòng)員程度越充分等。在實(shí)際訓(xùn)練中，頻繁地測(cè)試血乳酸十分困難，1964年Wasseman醫(yī)生首先提出了無(wú)氧閾概念，后來(lái)經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度未達(dá)到無(wú)氧閾時(shí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、心率與血乳酸的變化都呈近似的直線(xiàn)關(guān)系，超過(guò)無(wú)氧閾時(shí)，隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，心率的增幅明顯減弱，血乳酸含量則明顯增高。這就提示我們?cè)趯?shí)際訓(xùn)練中，可以用心率代替血乳酸來(lái)推斷無(wú)氧酵解系統(tǒng)被動(dòng)用程度。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探求用心率來(lái)代替血乳酸指標(biāo)指導(dǎo)耐力訓(xùn)練的監(jiān)測(cè)方法，從而優(yōu)化訓(xùn)練方案。

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象

哈爾濱市省屬3所高校10名男子1500m運(yùn)動(dòng)員。測(cè)試前實(shí)驗(yàn)對(duì)象無(wú)傷病且18小時(shí)內(nèi)無(wú)劇烈運(yùn)動(dòng)狀況。

表1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象的基本信息 (±s)

1.2實(shí)驗(yàn)方法

以Wasseman醫(yī)生提出的無(wú)氧閾理論為基礎(chǔ)，參照耐力運(yùn)動(dòng)的無(wú)氧訓(xùn)練的相關(guān)方法，制定了5級(jí)負(fù)荷遞增法進(jìn)行無(wú)氧閾的測(cè)試，并記錄每次運(yùn)動(dòng)后的血乳酸值和心率值。測(cè)試前，按照各運(yùn)動(dòng)員1500m最好成績(jī)計(jì)算出80%、85%、90%、95%和100%的平均強(qiáng)度確定各級(jí)負(fù)荷，實(shí)驗(yàn)起始負(fù)荷為3.0m/s；并配戴遙測(cè)心率儀。準(zhǔn)備活動(dòng)20-30min后休息2-3min，當(dāng)測(cè)試者心率下降到90bpm以下時(shí)，進(jìn)行第一級(jí)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，然后逐級(jí)負(fù)荷(每次增加0.5m/s)。每級(jí)負(fù)荷持續(xù)3min，間歇2min，測(cè)試后立刻用指尖取血法取血，檢測(cè)試驗(yàn)者血液的血乳酸數(shù)值。

1.3實(shí)驗(yàn)主要儀器

Huaao-2008遙測(cè)心率儀(華東科技大學(xué)電工電子創(chuàng)新中心研制)可測(cè)定受試者在運(yùn)動(dòng)中任何時(shí)間的瞬時(shí)心率，日本京都1710血乳酸測(cè)定儀。

2 結(jié)果與分析

2.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象的無(wú)氧閾測(cè)試后血乳酸、心率與負(fù)荷對(duì)應(yīng)值 (±s) (n=10)

2.2乳酸無(wú)氧閾的測(cè)定

無(wú)氧閾是指人體在逐級(jí)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中，開(kāi)始大量動(dòng)用無(wú)氧代謝供能的臨界點(diǎn)，常以血乳酸水平達(dá)到4.0mmo1/L時(shí)所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度或功率來(lái)表示。無(wú)氧閾是人體從有氧代謝供能向無(wú)氧代謝供能轉(zhuǎn)換的一個(gè)臨界點(diǎn)，是測(cè)定有氧代謝能力的重要指標(biāo)。人體的無(wú)氧閾值越高，機(jī)體的有氧供能能力越強(qiáng)[3]。近年來(lái)，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中越來(lái)越重視運(yùn)動(dòng)員的生理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，Stegmann醫(yī)生從大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，并不是所有個(gè)體乳酸含量都在4.0mmo1/L時(shí)出現(xiàn)“臨界點(diǎn)”，因此把不同個(gè)體在運(yùn)動(dòng)中的乳酸“臨界點(diǎn)”稱(chēng)為“個(gè)體乳酸閾”。這個(gè)“臨界點(diǎn)”就是個(gè)體從有氧供能向無(wú)氧供能轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)?！皞€(gè)體乳酸閾”是以“無(wú)氧閾”理論為基礎(chǔ)，又明確提出了個(gè)體閾值的差異性，為我們研究不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、不同個(gè)體的無(wú)氧代謝機(jī)理奠定了理論基礎(chǔ)。目前個(gè)體無(wú)氧閾作為一項(xiàng)重要的運(yùn)動(dòng)生理指標(biāo)被國(guó)內(nèi)外體育訓(xùn)練普遍采用，并推動(dòng)了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科學(xué)化進(jìn)程。

圖1 血乳酸與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷變化曲線(xiàn)圖

本次測(cè)試采用血乳酸拐點(diǎn)法來(lái)確定乳酸無(wú)氧閾，此時(shí)對(duì)應(yīng)的心率稱(chēng)為無(wú)氧閾心率。血乳酸與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷變化的曲線(xiàn)(圖1)顯示，隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加，血乳酸濃度逐漸升高，在血乳酸出現(xiàn)拐點(diǎn)后急劇上升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，男子1500m運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧閾為3.9mmo1/L，這與其他學(xué)者的研究成果基本相符。

2.3心率、血乳酸與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系

2.3.1 心率與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系

大量研究發(fā)現(xiàn)，心率和最大攝氧量的百分比成線(xiàn)性相關(guān)，為采用心率控制法控制訓(xùn)練強(qiáng)度奠定了理論基礎(chǔ)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加到一定的負(fù)荷后，隨著負(fù)荷的增加，心率的增加率卻在下降，呈現(xiàn)平緩趨勢(shì)，把心率與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷開(kāi)始呈線(xiàn)性相關(guān)的點(diǎn)稱(chēng)為心率閾值[4]。

圖2 心率與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的變化曲線(xiàn)圖

圖2顯示：當(dāng)不斷增加人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，心率的數(shù)值也隨之不斷地升高；當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到一定負(fù)荷，并持續(xù)運(yùn)動(dòng)超過(guò)3-6min時(shí)，心率會(huì)停留在一個(gè)的穩(wěn)定水平狀態(tài)上。在這之前，心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度之間大體上呈線(xiàn)性相關(guān)。這個(gè)“穩(wěn)定狀態(tài)”就是機(jī)體的無(wú)氧閾狀態(tài)[5]。在第3級(jí)負(fù)荷時(shí)，人體的心率增加值出現(xiàn)了“拐點(diǎn)”，增加值出現(xiàn)減緩趨勢(shì)?！肮拯c(diǎn)”對(duì)應(yīng)的心率的值就是心率閾值。從圖1也可以看到血乳酸值在第3級(jí)負(fù)荷的時(shí)候也出現(xiàn)了明顯拐點(diǎn)。因此，人體隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的不斷增加，心率和血乳酸對(duì)應(yīng)負(fù)荷的變化大體上是相同的。

2.3.2 血乳酸與心率的關(guān)系

圖3 血乳酸與心率的關(guān)系曲線(xiàn)

人體在高負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，神經(jīng)系統(tǒng)高度興奮，分泌大量腎上腺激素，心臟功能會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到最大限度，所以運(yùn)動(dòng)后即刻心率基本上就是最大心率。心率的高低直接影響血乳酸的消除的快慢，較高的心率水平是為了適應(yīng)體內(nèi)消除較高的血乳酸濃度的需要[6]。試驗(yàn)結(jié)果顯示：在人體從有氧代謝到無(wú)氧代謝過(guò)程中，心率和血乳酸的變化是相關(guān)聯(lián)的。實(shí)驗(yàn)對(duì)象在達(dá)到無(wú)氧閾(3.9mmo1/L)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的臨界心率為171±9.2。

3 分析

從測(cè)試結(jié)果中可知，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度達(dá)到4.0 m/s，心率171bpm以上時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體的乳酸含量處于高濃度狀態(tài)，此刻正是訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員乳酸耐受能力的最佳階段，這與田野對(duì)訓(xùn)練水平高的運(yùn)動(dòng)員心率的“臨界點(diǎn)”一般出現(xiàn)在180次/min左右的研究基本相符[7]。在實(shí)際訓(xùn)練中，頻繁地測(cè)試血乳酸有一定的困難。通過(guò)實(shí)驗(yàn)充分證明了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的變化對(duì)心率、血乳酸影響大體相同。因此，在1500m訓(xùn)練中可以采用心率指標(biāo)代替血乳酸濃度來(lái)控制訓(xùn)練的強(qiáng)度，免除了實(shí)際訓(xùn)練過(guò)程中通過(guò)頻繁的采血給運(yùn)動(dòng)員帶來(lái)的麻煩與傷害。在1500m專(zhuān)項(xiàng)耐力訓(xùn)練中，通過(guò)訓(xùn)練負(fù)荷的變化作用來(lái)改善運(yùn)動(dòng)員的糖無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)功能。訓(xùn)練水平越高，運(yùn)動(dòng)員的糖無(wú)氧糖酵解供能系統(tǒng)的動(dòng)員速度越快、動(dòng)員程度越充分等。也就是說(shuō)，乳酸開(kāi)始堆積的時(shí)間越早，血乳酸峰值越高。同時(shí)，還要改善運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)、肌肉系統(tǒng)夠耐受高乳酸環(huán)境的能力。具體訓(xùn)練方法為：有氧耐力訓(xùn)練、中等強(qiáng)度大負(fù)荷耐力訓(xùn)練和間歇性大負(fù)荷訓(xùn)練。

3.1有氧耐力訓(xùn)練

以臨界心率的70%-80%進(jìn)行有氧耐力訓(xùn)練。訓(xùn)練強(qiáng)度是有氧訓(xùn)練最重要的指標(biāo)。在有氧耐力訓(xùn)練過(guò)程中，不同項(xiàng)目、不同訓(xùn)練水平的運(yùn)動(dòng)員大多數(shù)的訓(xùn)練時(shí)間都采用血乳酸低于2mmol/L的有氧訓(xùn)練強(qiáng)度，其強(qiáng)度為最大攝氧量的80%以下，心率控制在150次/min以?xún)?nèi)。經(jīng)常在這種低強(qiáng)度下訓(xùn)練，可以保證高度誘導(dǎo)線(xiàn)粒體和其他蛋白質(zhì)的合成，提高能量利用率。其主要目的是促進(jìn)心臟運(yùn)動(dòng)性增大、增強(qiáng)呼吸肌收縮與舒張能力和提高運(yùn)動(dòng)肌中慢肌纖維的比例等。從而提高運(yùn)動(dòng)員心肺功能；增強(qiáng)機(jī)體有氧代謝功能；提高肌肉收縮與放松能力等。

3.2中等強(qiáng)度大負(fù)荷耐力訓(xùn)練

以臨界心率的90%-100%進(jìn)行中強(qiáng)度的長(zhǎng)時(shí)間耐力訓(xùn)練，又稱(chēng)無(wú)氧閾訓(xùn)練、混氧耐力訓(xùn)練。人體在無(wú)氧閾強(qiáng)度下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量主要由糖酵解提供，而蛋白質(zhì)和脂肪只提供部分能量。體內(nèi)糖儲(chǔ)備的大部分會(huì)在80-90分鐘左右耗盡，且隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋白質(zhì)和脂肪的供能增加。而被消耗的能量物質(zhì)的恢復(fù)速度會(huì)因消耗的程度而發(fā)生變化，人體進(jìn)行力竭性運(yùn)動(dòng)后糖的恢復(fù)最快需要48小時(shí)，而蛋白質(zhì)和脂肪消耗后的恢復(fù)比糖原的恢復(fù)需要更多的時(shí)間。實(shí)踐表明，訓(xùn)練水平較高的運(yùn)動(dòng)員要以無(wú)氧閾訓(xùn)練手段提高有氧代謝能力，每周4-5次；每次在40-50分鐘是較為合理的訓(xùn)練方法。可以采用恒定速度的訓(xùn)練方式和漸增負(fù)荷方式。

3.3間歇性大強(qiáng)度訓(xùn)練

采用臨界心率100%-105%或比賽心率進(jìn)行的間歇性大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練，又稱(chēng)大強(qiáng)度訓(xùn)練。間歇訓(xùn)練法就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)員個(gè)體無(wú)氧和有氧能力來(lái)確定訓(xùn)練跑速的方法。間歇訓(xùn)練可以分為慢速間歇跑和快速間歇跑兩種。慢速間歇跑是通過(guò)較多組數(shù)的練習(xí)方式來(lái)提高有氧持久耐力；快速間歇跑是以較少組數(shù)的訓(xùn)練方式來(lái)發(fā)展無(wú)氧耐力。在實(shí)際練習(xí)中，一般先采用慢速間歇跑，再進(jìn)行快速間歇跑。慢速間歇跑的速度、組數(shù)和快速間歇跑的距離、速度、次數(shù)的設(shè)定，要根據(jù)1500m項(xiàng)目特性以及運(yùn)動(dòng)員的個(gè)體成績(jī)、目標(biāo)、有氧能力和無(wú)氧能力等方面來(lái)制定。

結(jié)合多年的中長(zhǎng)跑訓(xùn)練實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)1500m耐力訓(xùn)練內(nèi)容及常用訓(xùn)練段落進(jìn)行了結(jié)構(gòu)歸納(見(jiàn)表3、4)。

表3 耐力訓(xùn)練的分類(lèi)和功能

表4 1500m耐力訓(xùn)練內(nèi)容及常用跑距

總之，臨界心率以下的強(qiáng)度主要鍛煉的是有氧和無(wú)氧混合代謝能力；臨界心率以上強(qiáng)度主要鍛煉的是無(wú)氧代謝能力[8]。運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等因素是因人而異的，就其對(duì)某一個(gè)運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，其訓(xùn)練的量與強(qiáng)度也有一個(gè)最佳區(qū)域問(wèn)題，并非采用統(tǒng)一的固定訓(xùn)練模式就可以取得最佳成效。通常用心率強(qiáng)度來(lái)調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度，也是存在估值或者區(qū)間問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)動(dòng)員臨界心率值是不同的，另外心率是人體最易變化的生理指標(biāo)，極易受到外界的、多因素的影響。所以在訓(xùn)練中，教練員一方面要重視運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練任務(wù)完成的質(zhì)量和效果，另一方面要考慮到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練產(chǎn)生疲勞的程度以及疲勞的恢復(fù)情況。同時(shí)也要注意運(yùn)動(dòng)員的個(gè)體差異，做到區(qū)別對(duì)待、因人施教，針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)員制定不同的訓(xùn)練方案。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)部分男子1500m運(yùn)動(dòng)員運(yùn)用5級(jí)遞增負(fù)荷法進(jìn)行無(wú)氧閾的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并對(duì)心率和血乳酸等生理指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控、分析和評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：無(wú)氧閾強(qiáng)度時(shí)血乳酸與心率的變化曲線(xiàn)高度相關(guān)，可以用測(cè)量方法極其簡(jiǎn)便的心率指標(biāo)來(lái)代替血乳酸指標(biāo)指導(dǎo)耐力訓(xùn)練。高等學(xué)校男子1500m隊(duì)員耐力訓(xùn)練時(shí)可以參照171±9.2這個(gè)范圍作為無(wú)氧閾強(qiáng)度的臨界心率，以3.9mmo1/L做為乳酸無(wú)氧閾的臨界值。在實(shí)際訓(xùn)練中可以采用有氧耐力訓(xùn)練、中等強(qiáng)度大負(fù)荷耐力訓(xùn)練和間歇性大負(fù)荷訓(xùn)練等方法。

[1] 馮煒權(quán)．血乳酸與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)用手冊(cè)[M]．北京：人民出版社，1990：232-253.

[2] 李衛(wèi)寧,鞏清波,吳洪波．心率和血乳酸在中長(zhǎng)跑訓(xùn)練中的應(yīng)用[J]．湖北體育科技，2007,71(6):48-49.

[3] 黃向東．青少年中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員心率與血乳酸相關(guān)性及其訓(xùn)練中的應(yīng)用[D]．武漢體育學(xué)院碩士論文，2007.

[4] 哈明明,徐兆華．優(yōu)秀長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練負(fù)荷方式[J]．少年體育訓(xùn)練， 2011(21):281-282.

[5] 裴杰,楊建昌．無(wú)氧閾測(cè)定方法的研究進(jìn)展[J]．首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(06):74-76.

[6] 王紹軍．長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練中心率、血乳酸以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度關(guān)系的研究 [J]．宜春學(xué)院學(xué)報(bào)， 2010(08):115-116.

[7] 田野．運(yùn)動(dòng)生理學(xué)高級(jí)教程[M]．北京：高等教育出版社，2003：414-416.

[8] 朱泳．對(duì)我國(guó)優(yōu)秀400m運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)耐力訓(xùn)練手段的分析[J]．首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(3):119-120.

TheHeartRateandBloodLactateMonitoringDuringthe1500mEnduranceTraning

Wang Peingyu

(Public Sports Department,Heilongjiang Institute of Engineering,Harbin, 150050,Heilongjiang,China)

In order to explore the optimal 1500m effects of endurance training athletes, using experimental method, data statistics and other research methods, the 11 college athletes, the use of five incremental 1500m load method anaerobic threshold testing, as well as heart rate and blood lactic acid, etc. physiological indicators, monitoring, analysis and evaluation. The experimental results show that: (1) anaerobic threshold intensity changes in blood lactate and heart rate curves of highly relevant, you can use heart rate, blood lactic acid instead of indicators to guide training; anaerobic threshold heart rate control method is to control the movement 1500m training intensity is simple and easy effective way line; (2)1500m team endurance training can refer to 171±9.2 this range as the man with the critical intensity of anaerobic threshold heart rate, in order to 4.5mmo1 / L as the lactate anaerobic threshold threshold. (3) can be used in actual training, low-intensity training load, prolonged moderate intensity endurance training and intermittent high-intensity training methods.

endurance training; heart rate; blood lactic acid; anaerobic threshold

2013-03-25；

2013-05-08

王鵬宇(1971-),男,黑龍江哈爾濱人，碩士,副教授,研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

G808.12

A

1672-1365(2013)03-0061-04