王兆征王春波（.江西省體育科學(xué)研究所 江西南昌 330006；.江西省水上運(yùn)動(dòng)管理中心 江西南昌 33007）

皮劃賽青少年運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量測(cè)試的統(tǒng)計(jì)分析①

王兆征1王春波2
（1.江西省體育科學(xué)研究所 江西南昌 330006；2.江西省水上運(yùn)動(dòng)管理中心 江西南昌 330072）

皮劃賽艇運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)以有氧供能為基礎(chǔ)的水上競(jìng)速項(xiàng)目，所以，最大攝氧量常作為青少年選材中最重要的指標(biāo)之一。應(yīng)用Breath by Breath分析法，利用功率車(chē)采用遞增負(fù)荷測(cè)試方案，對(duì)水上項(xiàng)目229例13～15歲青少年選運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行最大攝氧量測(cè)試。結(jié)果表明：女子最大攝氧量（絕對(duì)攝氧量）為（3.08±0.38）L/min，每分每公斤體重最大攝氧量（相對(duì)攝氧量）為（45.2±4.38）mL/kg·min。男子最大攝氧量（絕對(duì)攝氧量）為（4.42±0.51）L/min，每分每公斤體重最大攝氧量（相對(duì)攝氧量）為（54.4±5.26）mL/kg·min與之前的文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)相比結(jié)果偏低，分析其原因并提出合理化建議。

攝氧量 水上項(xiàng)目 測(cè)試方法 負(fù)荷方案

最大攝氧量（maximal oxygen uptake，Vo2max），也被稱(chēng)為最大吸氧量（maximal oxygen intake）或最大耗氧量（maximal oxygen consumption），指人體在極限活動(dòng)下，呼吸和循環(huán)功能達(dá)到最高水平時(shí)單位時(shí)間所攝取和利用的最大氧量。遺傳度非常高（69%～93.6%）［1］，訓(xùn)練對(duì)最大攝氧量值可產(chǎn)生一定影響，但與其他生理學(xué)指標(biāo)相比，這種提高幅度顯的很小，多年的研究［2］表明，成熟后最大攝氧量因訓(xùn)練而提高的幅度在30%以?xún)?nèi)。所以，該指標(biāo)，常被作為選材中最重要的指標(biāo)之一［3］。

本研究借助江西省體科所為青少年運(yùn)動(dòng)員選材提供服務(wù)的平臺(tái)，收集到大量測(cè)試樣本，選取皮劃賽艇項(xiàng)目組青少年（13～15歲）樣本229例，歸納統(tǒng)計(jì)得出新技術(shù)條件下皮劃賽青少年運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量的水平，為今后的選材工作提供一定的借鑒。

1　研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取近5年測(cè)試中測(cè)試時(shí)年齡在13～15歲的皮劃賽艇隊(duì)員樣本共229例的測(cè)試結(jié)果，其中不同水平女子87人，平均年齡14.1歲（13～15），平均訓(xùn)練練年限1.1年（0.5～2.5）；不同水平男子運(yùn)動(dòng)員142名，平均年齡14.3歲（13～15），平均訓(xùn)練年限1.3年（0.5～2.5）。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

（1）CORTEX metamax II便攜式心肺功能儀（德國(guó)）。

（2）LODE 906900型功率自行車(chē)（美國(guó)）。

（3）POLAR S610心率表（美國(guó)）。

1.2.2 測(cè)試程序與方法

（1）儀器進(jìn)行充分地預(yù)熱15～20min，然后進(jìn)行氣壓，周?chē)鷼怏w，標(biāo)準(zhǔn)氣體的校準(zhǔn)，并使用標(biāo)準(zhǔn)氣筒對(duì)渦輪進(jìn)行校準(zhǔn)，保證儀器正常運(yùn)行狀態(tài)。

（2）受試者進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，首先進(jìn)行10 min的慢跑活動(dòng)至身體微微出汗，心率上升至120～130次/min左右。

（3）休息3～5min后，受試者佩戴呼吸面罩和心率表靜坐于功率自行車(chē)上，測(cè)定安靜狀態(tài)下氣體代謝。

表1　水上項(xiàng)目青少年最大攝氧量的測(cè)試值

表2　皮劃賽艇青少年測(cè)試值與優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員值比較

（4）在功率車(chē)上進(jìn)行3min適應(yīng)性活動(dòng)，然后在功率自行車(chē)上完成遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷從50W開(kāi)始，轉(zhuǎn)速為60r/min，每級(jí)負(fù)荷持續(xù)1min，之后每增加20W為下一級(jí)負(fù)荷，直至力竭。

（5）判斷受試者攝氧量是否達(dá)到最大，滿足實(shí)驗(yàn)要求，以如下標(biāo)準(zhǔn)［4］判定：（1）持續(xù)運(yùn)動(dòng)后，攝氧量的差小于5%或150mL/min或2mL/kg·min；（2）呼吸商大于1.10，心率大于180次/min。（3）體力達(dá)到力竭，受試者不能保持原有的運(yùn)動(dòng)速度。（4）繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)攝氧量出現(xiàn)下降。

1.2.3 測(cè)試指標(biāo)

主要指標(biāo)包括：攝氧量（Vo2）、二氧化碳排出量（Vco2）、呼吸商（RQ）、氧脈搏（Vo2/HR）、氧通氣當(dāng)量（VEo2）、心率（HR）等。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±S）表示。

2　結(jié)果與分析

研究［5］證明，皮劃賽艇運(yùn)動(dòng)的能量供給中，80%左右的供能為有氧代謝提供，這就決定了有氧供能在該項(xiàng)目能量供給中的基礎(chǔ)地位。有氧供能能力的大小取決于運(yùn)動(dòng)心肺耦聯(lián)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，即肺的通氣和氣體通過(guò)肺泡進(jìn)行的氣體交換，氣體通過(guò)心血管進(jìn)行運(yùn)輸?shù)哪芰?，以及參與運(yùn)動(dòng)的肌肉對(duì)氧的攝取和利用能力各個(gè)環(huán)節(jié)。由此可以看出，通過(guò)測(cè)試機(jī)體的氣體代謝能力，就可以反映出能量代謝的情況，進(jìn)而推斷出機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力。

因該次研究的樣本全部為13～15歲的青少年，經(jīng)過(guò)對(duì)87名女子運(yùn)動(dòng)員與142名男子運(yùn)動(dòng)員測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果見(jiàn)表1所示。

在過(guò)去的選材實(shí)踐中，受到一些條件的限制，常用心功指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)［6］，明顯不能準(zhǔn)確的反映出運(yùn)動(dòng)員的真實(shí)心肺功能。文獻(xiàn)資料中攝氧量報(bào)道多為我國(guó)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員測(cè)試值，將該次研究結(jié)果與文獻(xiàn)資料［5］［7］［8］中的測(cè)試值進(jìn)行比較，其結(jié)果見(jiàn)表2所示。

從比較中可以發(fā)現(xiàn)，最大攝氧量在絕對(duì)值方面，該次研究樣本中男子隊(duì)員平均值比賽艇男子隊(duì)員低約0.3L/min，比皮艇男子隊(duì)員低約0.09L/min，比劃艇男子隊(duì)員低約0.18L/min。樣本中女子隊(duì)員平均值較賽艇女子隊(duì)員低約0.63L/min，比皮艇女子隊(duì)員低約0.07L/min。相對(duì)值方面，該次研究樣本中男子隊(duì)員平均值比賽艇男子隊(duì)員低約4L/min，比皮艇男子隊(duì)員低約1.19L/min，比劃艇男子隊(duì)員低約2.22L/min。樣本中女子隊(duì)員平均值較賽艇女子隊(duì)員低約8.2L/min，比皮艇女子隊(duì)員低約0.4L/min。特別需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行最大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘機(jī)體消耗氧氣相差0.01L，所發(fā)揮的運(yùn)動(dòng)能力水平都差別很大。

從男女隊(duì)員之間的比較來(lái)看，無(wú)論絕對(duì)攝氧量還是相對(duì)攝氧量，從青少年起，男子與女子之間的差異就非常明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），該研究與皮艇男女之間差別相似，男子比女子高分別為40%左右和20%左右，大于賽艇男女之間的區(qū)別。

以上的結(jié)果與所測(cè)得的形態(tài)指標(biāo)相吻合，通過(guò)統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，229例測(cè)試樣本，身高普遍不是太高，現(xiàn)在選材時(shí)很難招到身材比較高大，形態(tài)比較突出的青少年，這也是該研究只按性別來(lái)分，未按項(xiàng)目來(lái)分的原因之一。這與水上項(xiàng)目在群眾中的普極度不高有關(guān)，身材條件比較好的青少年，多喜歡參加籃球、網(wǎng)球、游泳、羽毛球等熱門(mén)項(xiàng)目。水上項(xiàng)目（皮艇、劃艇、賽艇）都需要隊(duì)員有高挑的身材，這樣在劃距、力量等方面都有先天優(yōu)勢(shì)，招生存在較大的困難。

3　討論

與文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，明顯感覺(jué)到，在絕對(duì)攝氧量與相對(duì)攝氧量方面，都明顯偏低，原因可能有如下幾點(diǎn)。

3.1 測(cè)試儀器技術(shù)的更新

該研究采用的是應(yīng)用Breath by Breath技術(shù)的氣體代謝分析儀，不同于傳統(tǒng)的道格拉斯氣袋法（Douglas-bag）或混合氣室法（Mixing Chamber）。道格拉斯氣袋法是用一氣袋收集最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)30s甚至1min的呼出氣，然后進(jìn)行分析?；旌蠚馐曳?，是通過(guò)流量計(jì)隨時(shí)測(cè)量呼出氣的體積，并能過(guò)混合氣袋每15s或30s分析氣體樣本。這兩種方法都是取較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均值，誤差比較大。Breath by Breath分析方法，大量采用傳感器、氧電極對(duì)代謝氣體進(jìn)行分析，瞬間得出樣本結(jié)果，采樣的頻率更高，精度更準(zhǔn)，大大提高了氣體分析速度，減少了呼吸周期由于氣體采樣少而造成的誤差［9］。

3.2 測(cè)試運(yùn)動(dòng)平臺(tái)不同

常用的測(cè)試工具有跑臺(tái)、功率自行車(chē)、手搖功率計(jì)、臺(tái)階，或部分與專(zhuān)項(xiàng)結(jié)合度比較高的測(cè)功儀。采用不同的測(cè)試工具，運(yùn)動(dòng)方式就會(huì)不同，參與的肌肉群和肌肉收縮方式有差異，測(cè)得的最大攝氧量也會(huì)有不同，楊錫讓?zhuān)?0］等曾進(jìn)行過(guò)這方面的比較，得出結(jié)果大小依次為固定跑臺(tái)、功率自行車(chē)和臺(tái)階，且在臺(tái)階段負(fù)荷中，與臺(tái)階高度成正比。

實(shí)驗(yàn)室最常用的就是跑臺(tái)和功率車(chē)，經(jīng)過(guò)比較［3］，如果不考慮測(cè)試人群的差異，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的測(cè)試值比功率車(chē)運(yùn)動(dòng)測(cè)試值高8%～15%。用跑臺(tái)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，上、下肢肌肉都得到了調(diào)動(dòng)，身體大部分的大肌群都參與到了運(yùn)動(dòng)中。該研究所采用的數(shù)據(jù)，是功率自行車(chē)，而功率車(chē)由于是騎行姿勢(shì)，下肢的肌肉動(dòng)員多，易酸脹，且上半身的肌肉動(dòng)員少，氧運(yùn)動(dòng)輸環(huán)節(jié)各系統(tǒng)的貯備能力沒(méi)有得到最大程度的調(diào)動(dòng)，肌肉利用氧的能力也不能達(dá)到最大。

3.3 所采用的負(fù)荷方案不同

最大攝氧量測(cè)試的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷形式無(wú)論是最初的間斷性負(fù)荷方式到后來(lái)發(fā)展的連續(xù)性的遞增負(fù)荷方式或恒定負(fù)荷形式，還是后來(lái)被廣泛采用的每3min增加一級(jí)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷功率的非連續(xù)性遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，到如今每分鐘遞增一級(jí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷功率的漸近穩(wěn)定的負(fù)荷遞增方式，運(yùn)動(dòng)的負(fù)荷形式不外乎連續(xù)性運(yùn)動(dòng)和間歇性運(yùn)動(dòng)，固定負(fù)荷運(yùn)動(dòng)與遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)組合。

負(fù)荷方案不同也會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果［11］。連續(xù)性運(yùn)動(dòng)和間歇性運(yùn)動(dòng)，不同負(fù)荷的遞增形式等，對(duì)直接測(cè)試最大攝氧量都有影響，因?yàn)闇y(cè)試結(jié)果還可能受到初始負(fù)荷大小，負(fù)荷遞增的頻率和每級(jí)負(fù)荷遞增的量等測(cè)量因素影響。該研究采用的是在功率車(chē)上進(jìn)行3min適應(yīng)性活動(dòng)，稍事休息后在功率自行車(chē)上完成遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷從50W開(kāi)始，轉(zhuǎn)速為60r/min，每級(jí)負(fù)荷持續(xù)1min，之后每增加20W為下一級(jí)負(fù)荷，直至力竭。

3.4 所有測(cè)樣本年齡都偏小

縱觀國(guó)內(nèi)外有關(guān)最大攝氧量值的報(bào)道，數(shù)據(jù)多為成年組的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的監(jiān)測(cè)值。經(jīng)過(guò)了多年的專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，身體發(fā)育，胸廓變大，肌肉體積明顯增大肥厚，心肌代償性肥大，氧運(yùn)輸與肌肉利用氧的能力明顯增強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，在進(jìn)行最大攝氧量測(cè)試時(shí)肌肉的參與程度高，調(diào)動(dòng)能力強(qiáng)。而該次統(tǒng)計(jì)的樣本，與成年組優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員比，差距肯定會(huì)比較明顯。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）男子與女子從青少年起，在攝氧量方面就存在明顯差異，這樣的差異與成年后的差異一致。

（2）測(cè)試儀器，運(yùn)動(dòng)方式，負(fù)荷方案的選擇，對(duì)結(jié)果的影響都非常明顯，青少年用跑臺(tái)測(cè)試更適宜。

（3）建議規(guī)范文獻(xiàn)寫(xiě)作格式，明確注明成果數(shù)據(jù)獲取的途徑，即使用儀器的品名型號(hào)及采樣頻率，測(cè)試的程序、負(fù)荷方案的設(shè)計(jì)等。

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G8

A

2095-2813（2016）03（b）-0144-03

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.08.144

江西省體育局局管課題（2015006）。

王兆征（1975—），男，漢，山東淄博人，助理研究員，研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與全民健身。