王志鋒 楊忠

摘要：探討新疆維、漢、哈、柯族大學生的乳酸閾心率特征，為進一步揭示新疆4個民族大學生生理機能和能量代謝的規(guī)律，以及在體育教學和運動健身中選取適宜的運動強度提供實驗依據(jù)。以160名維、漢、哈、柯族大學生為研究對象，采用5級遞增負荷跑的方法，進行遞增負荷實驗，并對其血乳酸和心率進行測定。結果顯示：新疆維、漢、哈、柯族大學生的乳酸閾分別為3.91、 3.59、3.25和3.66 mmol/L，與之相對應的乳酸閾心率，分別為76%～88%、71%～83%、66%～78%和70%～83%HRmax。結果表明：新疆維、漢、哈、柯族大學生有氧代謝能力存在一定差異，在學校體育教學、體育鍛煉和運動處方的制定過程中，針對不同民族大學生，采用不同的運動強度，以及制訂不同的學校體育考核標準都十分必要。

關鍵詞： 維吾爾族；漢族；哈薩克族；柯爾克孜族；大學生；乳酸閾；乳酸閾心率

中圖分類號： G 804.7文章編號：1009783X(2014)03028405文獻標志碼： A

Abstract：Objective:To investigate the lactate threshold heart rate on college students of Uygur,Han,Kazak,Kirgiz in Xinjiang,in order to further reveal the 4 minority students physiological function and energy metabolism,and provide the experimental basis for the selection of appropriate exercise intensity in physical e2ducation and sports fitness.Methods:160 students of Uygur,Han,Kazak,Kirgiz as the research object,using the method of level 5 incremental load running,and the blood lactic acid and heart rate were measured.Results:the lactate threshold of 4 minority college students is 3.91mmol/L,3.59mmol/L,3.25mmol/L and 3.66mmol/L.Corresponding to the lactate threshold heart rate is 76%～88﹪HRmax,71%～83﹪HRmax,66%～78﹪HRmax and 70%～83﹪HRmax.Conclusion:The college students of Wei,Han,Kazak,Kirgiz have different aerobic metabolism ability，and it is necessary to make different intensity,different school physical examination standardfor different national college students in the process of school physical education,physical exercise and exercise prescription in Xinjiang.

Keywords：Uygour;Han;Kazak;Kirgiz;college student;Lactate threshold;lactate threshold heart rateおお

收稿日期：20130722

作者簡介：王志鋒（1982—），男，河南洛陽人，碩士，講師，研究方向為運動人體科學及少數(shù)民族傳統(tǒng)體育理論；楊忠（1967—) ，男，新疆喀什人，本科，副教授，研究方向為學校體育理論與實踐。

作者單位：喀什師范學院體育系，新疆 喀什 844000

Deparptment of Physical Education;Kashi Teachers College，Kashi 844000，China.

新疆現(xiàn)在居住的民族有47個。長久以來，由于受遺傳、飲食習慣、生活方式、民族之間經(jīng)濟發(fā)展水平等眾多因素的影響，其各民族居民的體質無論是在形態(tài)發(fā)育，還是在身體機能和素質方面都存在著一定的差異性。新疆師范大學武杰等[14]、新疆醫(yī)科大學馬依彤[5]等眾多學者都分別從體質測量與評價、流行病學等多個角度對此進行過深入的研究，并獲得了一批有價值的研究成果；因此，根據(jù)前人的研究成果和在新疆高校的體育教學實踐，筆者認為針對新疆不同民族學生的體質狀況，選用更具針對性的運動負荷強度和制定針對性的體育考核標準是十分必要的，就像我國居民體質測量評價的標準，不能套用歐、美國家的標準一樣[6]。但是，在當前新疆各級各類的學校中，無論是學校體育教學、課外體育鍛煉，還是學生體育達標測試，所使用的運動強度和考核標準依然是統(tǒng)一的標準。這很容易使人想到一個問題：在不同民族學生體質狀況本身就存在差異的情況下，使用統(tǒng)一的運動強度進行體育教學或統(tǒng)一的體育考核標準進行體質考核，能否收到良好的鍛煉效果或真正地反映出不同民族學生的真實體質狀況？這是一個很值得探討的┪侍?。?/p>

為此，以新疆維吾爾族、漢族、哈薩克族、柯爾克孜族（以下簡稱4民族）大學生為研究對象，在運動場上，采用5級遞增負荷跑的方法，探討4民族大學生的乳酸閾特征，并確定乳酸閾心率，以期進一步掌握新疆4民族大學生的生理機能、能量代謝規(guī)律和有氧耐力水平，并為新疆高校體育教學和運動訓練等運動處方的制訂中選用更具針對性的強度負荷提供實驗依據(jù)。

1研究對象與方法

1.1研究對象

選取喀什師范學院2012級非體育專業(yè)的4個民族的160名正常大學生為實驗對象（“正常”學生是指能從事正常體育活動、生長發(fā)育健全、無生理缺陷、身材勻稱、經(jīng)臨床醫(yī)學檢查各項生理、機能指標正常）。另外，所有實驗對象還要同時滿足2個條件：1）實驗前除了參加每周兩次的體育課之外，都沒有參加業(yè)余體育鍛煉的習慣；2）同性別之間耐力測試成績（男1 000 m，女800 m）沒有顯著性差異（玃＞0.05），見表1。

表 1實驗對象基本情況

民族性別玭年齡BMI心率/min-11 000 m成績/s800 m成績/s

維族男2020.17±1.5719.88±1.8576.24±9.20229.80±36.27

女2020.27±1.6821.64 ±2.6777.57±10.31 259.34±44.34

漢族男2019.67±1.5520.17±2.2777.24±8.97234.80±38.19

女2019.37±1.6822.54±2.1979.50±9.70264.10±48.17

哈族男2020.85±1.1921.88±2.7777.97±10.15237.55±33.99

女2020.20±1.5723.75±3.0179.88±10.38265.35±48.57

柯族男2020.29±1.6920.44±2.6376.89±9.88232.91±35.77

女2020.49±1.8522.58±2.6778.68±10.40261.76±48.92

1.2測試指標與儀器

1）血乳酸：采用德國產(chǎn)Accuspory型便攜式血乳酸測試儀進行測定。2）心率：采用芬蘭產(chǎn)PE 3000型遙測心率表進行┎舛ā＊

1.3實驗步驟

1）適應性練習。實驗前1周（每天18:00-20:00），所有受試者在運動場上由專業(yè)教練帶領，分組進行適應性遞增負荷跑練習，使每一位受試者都能夠掌握跑的節(jié)奏和速度，同時消除學生的恐懼心理。2）實驗分組。根據(jù)性別不同分別進行分組和測試，每組5人，共分32個測試組，其中，男生16個組，女生16個組，全部測試工作在同一天完成。3）遞增負荷實驗。根據(jù)許豪文等[7]推薦運動場上5級遞增負荷跑測定乳酸閾的方案，實驗前受試者進行10 min準備活動，休息2 min，再根據(jù)性別不同分組進行實驗，實驗方案見表2。

表 2遞增負荷實驗方案

性別段落組/m起始速度/(m/s)遞增速度/(m/s)最后一級速度/(m/s)間歇/min取血時間

男52 4003.00.55.02每組跑后2 min末

女52 4002.50.54.52每組跑后2 min末

4）血樣采集與血乳酸的測定。由校醫(yī)院的5名醫(yī)護人員（在1組測試中，1名醫(yī)護人員僅負責1名受試者的血樣采集）在實驗規(guī)定的時間內(nèi)迅速取耳血20 μL，取血后，由同一名測試人員用同一部德國產(chǎn)Accuspory型便攜式血乳酸測試儀進行血乳酸的測試。

5）心率的測定。在實驗規(guī)定的時間內(nèi)，利用芬蘭產(chǎn)㏄E 3000型遙測心率表記錄心率。

1.4實驗控制

根據(jù)李俊勇等[8]的研究方法，并結合本實驗的實際，采用個人控制和他人協(xié)助的方法對實驗過程中受試者的跑速進行控制。其中，在跑的過程中，受試者始終保持兩步一呼，兩步一吸的節(jié)奏，因此，通過改變呼吸節(jié)律來控制跑速度是個人控制的主要方法。其次，針對個別人無法有效控制跑速或不能保持既定速度的受試者，通過教練領跑和語言激勵（比如快些、再快些、堅持、加油……等語言）的方法控制跑速。

1.5乳酸閾的確定方法

根據(jù)Wasserman的實驗觀點，當血乳酸從平穩(wěn)上升到出現(xiàn)較明顯增加的臨界點(拐點)判為乳酸閾。利用指數(shù)回歸法（exponential methof）繪制乳酸—負荷曲線，確定乳酸閾。

2數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有數(shù)據(jù)均由SPSS 13.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學處理。其中，血乳酸和心率相關指標以均數(shù)±標準差(玐±S)表示，采用獨立樣本玹檢驗的方法進行比較和統(tǒng)計處理，玃＜0.05表示有顯著性差異。血乳酸變化和運動負荷之間的相關性分析采用指數(shù)回歸分析法進行。血乳酸變化和心率變化的相關性分析采用線性回歸分析法進行。玃＜0.01表示有極顯著相關性。

3結果與討論

3.1新疆4民族大學生血乳酸動態(tài)變化及分析

運動時血乳酸的變化是乳酸從骨骼肌等組織進入血液和離開血液平衡的結果，并與運動強度的變化密切相關。在漸增運動負荷時，通常將血乳酸濃度隨運動負荷的增大而出現(xiàn)急劇上升的那一點（乳酸拐點）作為乳酸閾，常用4 mmol/L時的血乳酸值作為乳酸閾；但是，隨著乳酸生理研究的逐漸深入，發(fā)現(xiàn)乳酸閾在個體之間存在一定差異，因此，在運動實踐中，常常使用個體乳酸閾的方法來作為評定有氧代謝能力或制訂運動處方時運動強度的控制指標。研究結果顯示，新疆4民族大學生經(jīng)過5級遞增負荷跑后，血乳酸都隨運動負荷的增大而逐漸增加，并且與運動強度之間表現(xiàn)出極顯著相關性，如圖2～5所示；但是，血乳酸變化在不同民族學生之間表現(xiàn)出一定的差異性，漢族、柯族大學生在第3級負荷后開始出現(xiàn)血乳酸 “拐點”，即乳酸閾，維族大學生在第4級負荷后才出現(xiàn)，而哈族大學生在2級負荷后就開始出現(xiàn)乳酸閾，見表3和圖1。結果提示，維族大學生在較高負荷時才出現(xiàn)乳酸閾，這是有氧代謝能力較強的表現(xiàn)。眾所周知，有氧耐力的強弱除了與運動訓練有關之外，與遺傳因素也有很大的相關性。王國元等[9]研究發(fā)現(xiàn)，新疆維吾爾族運動員血管緊張素轉換酶（ACE）基因I/D多態(tài)基因型和等位基因分布與漢族有顯著差異，而且維吾爾族有氧耐力運動員有氧能力的高低與ACE II基因型或I等位基因的分布有關。阿力木?卡德爾等[10]將維吾爾族人群細胞色素P450酶同工酶2C19基因多態(tài)性與漢族人群進行對比研究后發(fā)現(xiàn)，維吾爾族人群強代謝型基因的總頻率明顯高于漢族(玃＜0.05)，而弱代謝型基因的總頻率明顯低于漢族(玃＜0.05)。賈冬雨等[11]以新疆哈族和維族人群為研究對象，對參與血管功能調(diào)節(jié)的轉化生長因子β1T869C基因多態(tài)性進行對比分析后發(fā)現(xiàn)，2個民族之間β1T869C基因多態(tài)性分布存在顯著差異(玃＜0.05)?？梢哉J為，上述基因在不同民族之間多態(tài)性分布的不同，可能是造成新疆4民族大學生有氧代謝能力差異的重要遺傳學因素之一；但是，有氧代謝能力的高低，是多種生理、生化因素共同作用的結果，血乳酸穩(wěn)態(tài)的保持更是涉及肌細胞內(nèi)糖的無氧代謝、肌乳酸的轉運、血乳酸的生成、氧化和糖異生等眾多方面，尤其是與肌細胞內(nèi)磷酸果糖激酶和線粒體酶活性，以及細胞內(nèi)蘋果酸轉運系統(tǒng)功能的高低極度相關，這些都可能是造成新疆4民族大學生不同乳酸閾的主要原因，但是，其確切機制還有待進一步研究。

表 3新疆4民族大學生血乳酸變化

mmol/L

民族玭安靜時負荷1負荷2負荷3負荷4負荷5

維族401.20±0.591.97±0.702.67±0.913.39±0.763.91±0.955.44±0.87

漢族401.31±0.382.17±0.662.95±0.823.59±0.884.92±0.765.85±0.96

哈族401.39±0.702.22±0.823.25±0.924.74±0.905.92±0.896.90±1.05

柯族401.27±0.342.20±0.333.10±0.833.66±0.705.14±0.495.94±0.97

圖 1新疆4民族大學生血乳酸變化曲線

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圖 2維族大學生血乳酸變化與運動負荷指數(shù)回歸分析

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3.2新疆4民族大學生心率動態(tài)變化及其與血乳酸變化的相關性分析

心率作為控制運動強度簡易而有效的指標已經(jīng)被廣泛的應用于運動實踐。在遞增運動負荷中，機體出現(xiàn)乳酸閾時所對應的心率被稱為乳酸閾心率。1987年Craisl報道，血乳酸變化和心率變化之間的相關系數(shù)高達0.98，說明用心率轉折點判定乳酸閾是可行的[12]?，F(xiàn)在，乳酸閾心率作為控制運動強度的簡易指標，已被廣泛應用于運動訓練之中[1314]。研究結果顯示：

圖 3漢族大學生血乳酸變化與運動負荷指數(shù)回歸分析

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圖 4哈族大學生血乳酸變化與運動負荷指數(shù)回歸分析

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圖 5柯族大學生血乳酸變化與運動負荷指數(shù)回歸分析

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新疆4民族大學生心率隨著運動負荷的遞增而逐步升高，見表4和圖6，并且與血乳酸變化存在極顯著相關性（玃＜0.01，如圖7～10所示。眾所周知，心率隨運動負荷的遞增而逐步升高，是機體對運動刺激作出的一種應激生理反應；但是，血乳酸變化和心率變化是受不同機制調(diào)節(jié)的，二者在遞增運動負荷中都出現(xiàn)隨運動負荷的遞增而逐步增加的現(xiàn)象，并表現(xiàn)出高度的相關性，是因為血乳酸含量升高之后，血液中H+濃度也隨之升高，血液中H+濃度升高可以在2個方面促使心率加快：1）H+直接刺激頸動脈體和主動脈體化學感受器，引起化學感受性反射，進而導致心率加快、心輸出量增加。2）H+濃度升高使血液中的堿儲備（包括NaHCO3、Na2HPO4、KHCO3等）大量消耗，進而產(chǎn)生大量的CO2，CO2在血液中大量生成一方面可以刺激呼吸中樞，使肺通氣量增多，造成過度通氣，同時，還可以進一步刺激頸動脈體和主動脈體化學感受器，使心率進一步加快；因此，在新疆高校體育教學和訓練中，使用乳酸閾心率來表示乳酸無氧閾，進而作為控制4民族大學生有氧運動強度的指標是可行的，也是有效的。

表 4新疆4民族大學生心率變化

min-1

民族玭安靜時負荷1負荷2負荷3負荷4負荷5

維族4076.79±8.4894.28±10.11124.24±10.94144.57±11.49164.89±11.54179.15±12.68

漢族4078.25±8.4097.44±11.08130.15±11.57156.48±12.28175.00±13.21185.24±13.24

哈族4078.90±9.17111.65±12.20144.64±12.34163.72±14.11184.54±14.58195.71±14.94

柯族4077.60±8.9098.42±10.18129.81±10.26153.81±12.43171.85±12.34181.88±13.81

圖 6新疆4民族大學生心率變化曲線

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圖 7維族大學生血乳酸與心率變化線性回歸分析

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圖 8漢族大學生血乳酸與心率變化線性回歸分析

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圖 9哈族大學生血乳酸與心率變化線性回歸分析

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圖 10柯族大學生血乳酸與心率變化線性回歸分析

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3.3新疆4民族大學生乳酸閾時相關指標測定及分析

研究對其他相關指標的測定結果顯示，維族大學生乳酸閾、乳酸閾心率和乳酸閾強度都較高，哈族大學生各項指標相對較低，漢族和柯族大學生各項指標之間沒有顯著性差異，見表5。結果提示，新疆4民族大學生具有不同的生理機能和能量代謝規(guī)律，這可能是受遺傳、生活習慣、飲食習慣等眾多因素的影響而造成的。眾所周知，除了遺傳因素外，新疆不同民族之間飲食結構和生活習慣也有較大差異，維族、哈族和柯爾克孜族具有相似的飲食結構，即都是以高脂肪、高蛋白、低糖膳食為主；但是，新疆的哈族居民多居住在天山以北，冬季寒冷而漫長，居民室外活動或體力活動較少，而維吾爾族多居住在天山以南的南疆4地州，冬季短暫，氣候溫和，居民體力活動較多。此外，在漫長的夏秋季節(jié)里，維吾爾族居民食用無花果、紅棗、沙棗、巴旦木、核桃等瓜果較多，這些水果中既含有豐富的纖維素、低聚糖、必須氨基酸，多不飽和脂肪酸，又具有促進機體能量代謝的維生素C、B1、B5、B6和Zn、Cu、Mn等多種維生素和微量元素，這可能是造成維族學生有氧代謝能力相對較強的部分原因；但是，值得注意的是，新疆的漢族以高糖、低脂肪膳食為主，和其他民族不同，可是漢族大學生卻表現(xiàn)出了與柯族大學生相似的有氧代謝能力，其原因有待進一步研究。

表 5新疆4民族大學生乳酸閾時相關指標測定

參數(shù)維族漢族哈族柯族

血乳酸閾值/(mmol/L)3.91±0.95*▲★3.59±0.88*3.25±0.923.66±0.70*

乳酸閾心率/min-1164.89±11.54*▲★156.48±12.28*144.64±12.34153.81±12.43*

乳酸閾心率范圍/min-1153～176144～168132～156141～166

乳酸閾強度/%76～8871～8366～7870～83

注：*與哈族學生相比有顯著性差異（玃<0.05）；▲與漢族學生相比有顯著性差異（玃<0.05）；★與柯族學生相比有顯著性差異（玃<0.05）；乳酸閾強度=[乳酸閾心率÷（220-年齡）]100%。

4結論

1）新疆4民族大學生具有不同的生理機能和能量代謝規(guī)律，原因可能與自身遺傳、飲食習慣、飲食結構、生活方式，以及細胞和線粒體內(nèi)的代謝機能等眾多因素有關。

2）新疆4民族大學生在同一運動負荷時具有不同的乳酸閾特征和乳酸閾心率，這可能是由自身的有氧代謝能力所決┒ǖ?。?/p>

3）在新疆高校體育教學、運動健身和運動處方的制定過程中，針對不同民族學生選用不同的運動強度，以及在學校體育達標測試中，針對不同民族學生的體質、體能狀況制定不同的考核標準十分必要。

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