不同强度下健美操运动对女大学生心肺功能影响的实验研究

钱永东

(浙江师范大学体育与健康科学学院，浙江 金华 321004)

不同强度下健美操运动对女大学生心肺功能影响的实验研究

钱永东

(浙江师范大学体育与健康科学学院，浙江 金华 321004)

为探讨特定负荷强度健美操运动对女大学生心肺功能的影响，将我校体育专业健美操专修班女生分成实验组和对照组，以不同强度训练一年，利用德国产Cortex 3B型号的心肺功能仪测试其训练前后的心肺功能指标，并分析指标数据的前后变化特点。实验结果表明：无氧阈强度下健美操运动可明显改善大学生的心率、最大通气量、摄氧量、氧脉搏、等心肺功能指标。研究认为，在无氧阈强度下的健美操运动更能促进女大学生心肺功能的提高。

健美操运动；最大通气量；最大摄氧量；氧脉搏；无氧阈；女大学生

健美操运动不仅能塑造外在的形体美，而且可以使人体的身体成分、心肺功能及血液等生理生化指标得到一定的改善。目前，以何种运动强度的健美操锻炼对心肺功能更有利的研究还不多，本研究通过对心率无氧阈强度训练的健美操运动员和一般强度训练的健美操运动员经过一年时间比照训练后，对其心肺功能指标的进行测试和对比分析，为特定负荷强度下健美操运动在改善心肺功能方面的作用提供理论依据，方便今后更好的、科学的指导健美操运动锻炼。

1 研究对象与方法

1.1研究对象

浙江师范大学体育学院24名健美操专修班女学生，年龄19.8±2.5岁，身高165±6.4cm，体重50±5.5kg。

1.2训练方法

将健美操专修班开班之初的18名学生随机分为2组，每组9人。实验组9人平时在进行健美操训练时候采用无氧阈强度(运动过程的平均心率在160-180次/分钟)进行，对照组9人采用通常强度(运动过程的平均心率在140次/分钟左右)进行训练。运动训练中的心率采用芬兰Polar 810i心率遥测仪进行控制。每周进行2次训练，训练周期为一年。

1.3研究方法

1.3.1实验测试方法

运用Monark839功率自行车做递增负荷运动，正式测试前受试者在功率自行车上以20W的负荷热身运动3-5min。起始负荷30W，以30W的速度递增，每级负荷运动持续3min至150W止，测试过程中给与受试者鼓励，尽力达到设定的负荷运动，结束后恢复期以20W的负荷运动1-3min。用Contex3B心肺功能仪同步测试运动员的心肺功能各项指标。运动负荷的设定及整个测试过程由Mocrosoft3.5心肺功能测试软件监控、接收和保存测试指标。本实验分两个阶段进行测试，第一次测试在两组健美操专修班训练之前，第二次测试在两组健美操运动员训练1年后进行测试。

心肺功能测试指标：心率、最大通气量、摄氧量、最大摄氧量、氧脉搏、通气无氧阈。

1.3.2数理统计法

所测得的实验相关指标数据用spss10软件进行统计分析。

1.4材料设备

德国Cortex公司生产的Cortex3B遥测心肺功能仪及专用软件，瑞典MONARK839E功率自行车，芬兰Polar 810i心率遥测仪。

2 结果与分析

(1)递增负荷运动过程中，实验组运动员的心率、氧脉搏、摄氧量变化情况见表1，对照组运动员的心率、氧脉搏、摄氧量变化情况见表2。

P<0.01

表2 对照组安静及逐级递增负荷运动中心率、氧脉搏、摄氧量的变化

*P<0.05

由表1、表2可见，训练一年后测试时的心率在各级负荷运动过程中均低于训练初测试时的心率，采用无氧阈强度训练的实验组的心率降低具有显著性差异；氧脉搏的增加随负荷强度的增加而增加，训练一年后测试的氧脉搏平均值都大于训练之初测试值，对照组两次测试值不具有明显差异，实验组两次测试值具有显著性差异；训练一年后的各负荷级的摄氧量均高于训练之初的测试值，实验组的两次测试值具有显著性差异，对照组无显著性变化。

(2)递增负荷运动中，进行对照训练1年前后，最大摄氧量、无氧阈值及最大通气量情况见表3。

表3 最大摄氧量、无氧阈值及最大通气量情况

*P<0.05，**P<0.01

由表3可见，训练一年后，实验组运动员无氧阈值及最大通气量均有明显提高，前后差异显著，最大摄氧量有一定提高，但不明显；对照组运动员的最大通气量有显著性提高，其余两项有提高但不明显。

3 讨论分析

通过渐增负荷运动实验测定运动员的心肺功能指标，结果表明：经过一年训练后的实验组和对照组健美操运动员的心率在安静和同级定量运动过程中递增，明显低于未经训练时测试值，但实验组的运动员的变化值更具有显著性。研究认为心率变化是受交感神经和迷走神经支配的，经过训练后心率较慢可能与迷走神经紧张性增强及心钠素分泌有关。运动可使回心血量增加,刺激心钠素的分泌,抑制了交感神经的兴奋,降低了交感神经的紧张性。长期从事健美操训练的运动员可出现与耐力性运动员类似的心脏适应性变化,即在长期耐力训练后心率降低,心脏收缩出现机能节省化。

无氧阈是指在递增运动负荷过程中，人体运动达到某一强度(无氧阈)后，机体内出现氧需要量大于氧供给量，细胞进入无氧氧化过程，体内的功能方式由有氧代谢为主向无氧代谢转换的临界点(转折点)。从代谢的角度是乳酸的生成率和清除率达到动态的平衡。以心率和心脉膊的上升斜率变化，引出的心率的拐点表示称为心率无氧阈 。应用无氧阈评定训练方法时，经过一段时间的有氧训练后，无氧阈负荷增大，表明训练方法合理、有效。通常情况是将心率无氧阈值设定为160-180之间，国外有人研究认为是最大心率的95%左右。国内有人曾根据实验测试，把无氧阈心率定为155-165之间。本次实验研究结果显示实验组无氧阈的提高显著高于对照组无氧阈的提高，且实验前后指标具有显著性差异，说明采用心率无氧阈强度进行健美操运动与一般强度的健美操运动相比，前者更能有效改善心功能指标、提高心肺功能能力，增强运动员的有氧和无氧运动能力。

为了控制训练强度，我们采用第一次测试时无氧阈时候的心率值，采用心率无氧阈强度进行健美操运动训练。训练一段时间后，因为运动员的心肺功能和身体机能的提高会产生适应性，通气无氧阈值提高，心率无氧阈也会发生相应的变化，作为控制运动训练强度时的心率值也要进行适当的调整。心率值低于无氧阈强度时的训练因为强度的不足而达不到训练效果，心率值高于无氧阈强度时的训练则会因为强度过高而易产生疲劳。

通过一年来的健美操运动训练，最大摄氧量略有提高，但不具有统计学的差异性。最大摄氧量与人体心肺功能氧的转运能力(主要受心输出量、血红蛋白水平和毛细血管密度影响)和肌肉细胞对氧的吸收、利用能力(主要受肌细胞线粒体多少、有氧代谢酶系活性影响)密切相关，是评定人体有氧代谢能力的重要指标。实验结果显示，在心率无氧阈强度下进行一年的健美操运动，最大摄氧量普遍高于一般强度的健美操运动提高量。无统计学差异在于最大摄氧量主要受遗传因素的影响。Klissurans(克索拉斯)对15名同卵生者的研究曾表明，最大吸氧量93%决定于遗传，而训练只能提高7%。遗传因素对于耐力，尤其是有氧耐力的影响甚大，训练对最大吸氧量的刺激是在遗传基础上进行的，所以大幅度提高最大摄氧量水平是有限的。

实验组和对照组的最大通气量均显著性的提高。最大通气量是检测费通气功能的一个重要指标，是指在单位时间内肺的全部通气能力得到充分发挥时的通气量，它反映了在连续通气的动态情况下肺的最大通气能力和通气功能的储备能力，是一个比较全面反映整个呼吸系统机能的指标。我国成年女性一般为70-80L/min。1966年Gaensler和Wright明确指出，最大通气量的测定受完整的胸廓风箱式活动的影响，与被试者的气道阻塞程度、肺-胸廓的顺应性、呼吸肌活动的强度与耐力等有密切关系，用以衡量肺组织的弹性、气道阻力、胸廓的弹性和呼吸肌的力量。实验结果表明长期坚持健美操锻炼可以改善人体的呼吸系统功能能力，非组织弹性和胸廓的弹性增强，呼吸肌力量增大，使得最大通气量升高，呼吸储备力加大。实验数据显示，采用心率无氧阈强度进行的健美操运动优于一般强度的健美操运动。

4 结论

按照本实验设计的方案进行健美操训练一年后，心率无氧阈强度下进行健美操训练，更能有效改善心功能指标、提高心肺功能能力，增强运动员的有氧和无氧运动能力。

在进行心率无氧阈强度训练时，要根据训练的适应性适时调整训练强度。

采用心率无氧阈强度健美操运动，更能改善人体的呼吸系统功能能力，非组织弹性和胸廓的弹性增强，呼吸肌力量增大，使得最大通气量升高，呼吸储备力加大。

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ExperimentalResearchabouttheImpactofAerobicExerciseonFemaleUniversityStudents'CardiopulmonaryFunctionunderDifferentIntensities

Qian Yongdong

(Physical Culture Institute of Zhejiang Normal University，Jinhua,321004，Zhejiang，China)

In order to make some research about the impact of aerobic exercise under a certain intensity on female university students' cardiopulmonary function,the researcher uses cardiopulmonary function machine of Cortex 3B made in Germany to test female students who are aerobics majors of Zhejiang Normal University through one year training under different intensities and those female students are divided into an experimental group and a control group.At the end of the training,the research tests and analyzes their cardiopulmonary function index to find the characteristics of those data's changes.The research shows that aerobic exercise can improve university students' cardiopulmonary function obviously,such as heart rate,maximal respiratory volume,oxygen uptake,oxygen pulse and so on.Therefore,the research concludes that aerobic exercise under anaerobic threshold intensity will better improve female university students' cardiopulmonary function.

aerobic exercise;maximal respiratory volume;maximal oxygen uptake;oxygen pulse;anaerobic threshold;female university student

2006-10-10

浙江师范大学校级科研课题(项目编号：KYJ05Y06181)。

钱永东(1977-)，男，浙江人，助理实验师，研究方向：运动生理学。