健身健美負(fù)荷訓(xùn)練中的心率閾研究＊

田 里,邵洪波

(1.浙江師范大學(xué)健身健美研究中心,2.浙江師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院,金華 321004)

心率作為生理負(fù)荷的量度指標(biāo)是較普遍的作法,在體育教學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中,作為評(píng)定學(xué)生機(jī)能狀況和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的重要而且簡便的手段,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度規(guī)定在一定的范圍內(nèi),從而考察在此基礎(chǔ)上心率處于哪個(gè)閾值內(nèi),因?yàn)?“運(yùn)動(dòng)科學(xué)研究表明,心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度存在著線性關(guān)系”[1]。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定,心率也會(huì)在此閾值內(nèi)浮動(dòng),從而確定健身健美運(yùn)動(dòng)心率的最佳閾值,通過對(duì)健身健美人群的心率實(shí)施動(dòng)態(tài)變化監(jiān)控,便可對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,從而,更有針對(duì)性的進(jìn)行訓(xùn)練,保證健身健美愛好者在此基礎(chǔ)上,達(dá)到較好的訓(xùn)練效果。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

浙江師范大學(xué)體育學(xué)院學(xué)生,男43人,其中,深蹲22人,臥推11人,坐姿腿屈伸10人。學(xué)生平均年齡為21歲。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材

史密斯深蹲架,坐姿腿屈伸訓(xùn)練器,平板臥推器,杠鈴,秒表

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

運(yùn)動(dòng)測(cè)試前告知受試者測(cè)試方法、程序及注意事項(xiàng),并征得受試者書面同意,進(jìn)行常規(guī)體格檢查,無運(yùn)動(dòng)禁忌或心血管疾病方可參加測(cè)試。要求受試者在測(cè)試前兩天不進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)測(cè)試的具體方法是(以深蹲為例,其他動(dòng)作實(shí)驗(yàn)步驟類同):測(cè)試者進(jìn)行熱身活動(dòng)后休息5 min,測(cè)出心率;并隨機(jī)分兩組,每組11人,測(cè)試深蹲最大力量,休息5 min;而后,一組做8最大重復(fù)值(repetition maximum,RM)測(cè)試(8～12 RM是肌肉肥大的最佳范圍[2]),另一組做15 RM測(cè)試(15～20RM主要增加肌肉線條彈性[2]),其中,橫坐標(biāo)中的運(yùn)動(dòng)前心率取22個(gè)人的總和,然后計(jì)算出算術(shù)平均數(shù)求得,后面依次采用此方法。

計(jì)算深蹲8 RM或15 RM的具體做法及鍛煉方法是:在最大力量測(cè)試得出的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上乘以80%(重復(fù)次數(shù)約為8～12 RM[2]),求得每人的深蹲重量;或在最大力量測(cè)試得出的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上乘以60%(重復(fù)次數(shù)約為15～20RM[2]),求得每人的深蹲重量。二組分別做8 RM和15 RM,中間間歇2 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)理統(tǒng)計(jì)法:采用EXCE L 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果

2.1 以強(qiáng)度8 RM練習(xí),坐姿伸腿的心率在75～80b/min閾值之間,深蹲心率在140～150b/min閾值之間,多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)比單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)心率上升幅度大,單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)可以使心率維持在較低的閾值內(nèi)。

2.2 以強(qiáng)度8 RM的深蹲和臥推比較,上肢負(fù)荷訓(xùn)練(臥推)和下肢負(fù)荷訓(xùn)練(深蹲)的心率差異,下肢負(fù)荷訓(xùn)練心率上升幅度明顯高于上肢負(fù)荷訓(xùn)練心率。8 RM深蹲,心率上限值接近150b/min;8 RM臥推,心率上限值100～105 b/min。

2.3 相同的練習(xí),8 RM或15 RM訓(xùn)練的心率高于1 RM練習(xí)的心率。

3 討論

3.1 負(fù)荷強(qiáng)度與心率關(guān)系

本文采用公式“HRmax=208-0.7×年齡”來計(jì)算最大心率[3]。以深蹲為例,圖(1)深蹲1RM心率測(cè)定曲線圖可以看出,最大力量深蹲,在負(fù)重范圍內(nèi),隨著負(fù)荷增加,心率逐漸增加,負(fù)荷強(qiáng)度與心率成正比例關(guān)系。圖(2)可以看出,8 RM深蹲,心率上限值達(dá)到147 b/min;15 RM深蹲,心率上限值達(dá)到145 b/min,均達(dá)到最大心率的75%。在深蹲8 RM或15 RM訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與心率的線性關(guān)系可以看出,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不變,心率的變化幅度基本上保持不變,呈現(xiàn)一條平行的直線。同時(shí)也得知,相同的訓(xùn)練動(dòng)作,8 RM或15 RM的心率高于1 RM心率,以此可以推斷其他動(dòng)作均符合此規(guī)律。

Fig.1 Squat 1 RM of heart rate measured curve

Fig.2 Squat 8 RM and 15 RM of heart rate measured curve

3.2 多關(guān)節(jié)負(fù)荷訓(xùn)練與單關(guān)節(jié)負(fù)荷訓(xùn)練的心率差異

在深蹲動(dòng)作中,髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等多關(guān)節(jié)都參與做功,而在坐姿伸腿的練習(xí)中,肌肉發(fā)力始終集中在膝關(guān)節(jié)的單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)上。通過深蹲和坐姿伸腿圖表可以看到,8 RM單關(guān)節(jié)練習(xí)(坐姿伸腿)心率在75～80b/min閾值之間,8 RM多關(guān)節(jié)練習(xí)(深蹲),心率上限值達(dá)到147 b/min;15 RM坐姿伸腿心率在80～85 b/min閾值之間,15 RM深蹲,心率上限值達(dá)到145 b/min;在單關(guān)節(jié)動(dòng)作中,8 RM或15 RM心率僅達(dá)到最大心率的45%。深蹲心率分別達(dá)到最大心率的75%和78%。因此,單關(guān)節(jié)動(dòng)作會(huì)使心率維持在較低的閾值內(nèi)(圖3)。

Fig.3 Squat and Sit Stretch leg’s 8 RM and 15 RM of heart rate measured curve

3.3 上肢負(fù)荷訓(xùn)練和下肢負(fù)荷訓(xùn)練的心率差異

本研究以健身健美中常見動(dòng)作,平臥推和頸后深蹲為研究樣例。其中,平臥推主要鍛煉胸大肌中部、肱三頭肌、三角肌前束;深蹲主要鍛煉股四頭肌、臀大肌、下背肌群、小腿肌[2]。圖(4)看出,8 RM深蹲,心率上限值接近150b/min,8 RM臥推,心率上限值100～105 b/min,心率僅達(dá)到最大心率的55%,相差近50b/min。究其主因,臥推(上肢負(fù)荷訓(xùn)練)的臂比較短,而深蹲(下肢負(fù)荷訓(xùn)練)的腿比較長,故深蹲時(shí)的負(fù)荷物體運(yùn)行路線要比臥推長。所以,在完成相同的RM情況下,下肢負(fù)荷訓(xùn)練的心率明顯高于上肢負(fù)荷訓(xùn)練的心率。

Fig.4 Squat and bench press of heart rate measured curve

3.4 能量消耗與心率的關(guān)系

健身健美無氧訓(xùn)練中的供能系統(tǒng)包括ATP-CP和乳酸能兩個(gè)供能系統(tǒng)。他們?cè)隗w內(nèi)的資源是有限的。在健身健美運(yùn)動(dòng)中,人體作用于器械使器械按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中不僅要消耗能量,還要使能量成功地轉(zhuǎn)移。由于,健身健美每個(gè)動(dòng)作都有其動(dòng)作規(guī)范要求和技術(shù)優(yōu)劣評(píng)價(jià)指標(biāo),且有相應(yīng)的肌肉參與工作。因此,在健身健美訓(xùn)練中,以肌肉為動(dòng)力源所產(chǎn)生的機(jī)械能是如何有效利用的,可以通過心率起伏來評(píng)價(jià)。外周阻力是影響動(dòng)脈血壓的一種因素,當(dāng)肌肉全力的勻速、緩慢收縮時(shí),足夠長的肌肉收縮時(shí)間,造成外周阻力增大,血流速度減慢,心舒末期存留在動(dòng)脈中的血量增多,舒張壓升高,但是,在健身健美訓(xùn)練時(shí),當(dāng)肌肉收縮無法繼續(xù)維持其一定的抗阻能力時(shí),肌肉疲勞達(dá)到極限,這時(shí)過多的利用慣性來完成規(guī)定次數(shù),必將造成訓(xùn)練的目標(biāo)肌肉緊張程度下降,外周阻力減小,心率下降。在臥推8 RM訓(xùn)練中(圖4),心率在第三組開始下降,訓(xùn)練者雖然完成了規(guī)定的8 RM動(dòng)作,但心率沒有保持水平,反而下降,說明在最后幾次動(dòng)作中已過多的借助其他肌肉來協(xié)調(diào)完成動(dòng)作,沒有最好的鍛煉目標(biāo)肌肉。即,使目標(biāo)肌肉的能耗轉(zhuǎn)移,從而也促使心率下降。然而,較多健身健美愛好者普遍誤認(rèn)為,只要完成規(guī)定的8 RM或15 RM,即使動(dòng)作變形也無所謂,有的更是使用較大的重量,重復(fù)著不規(guī)范的動(dòng)作。由此,使他們過多的消耗體力,造成過早的疲勞,甚至受傷,卻達(dá)不到鍛煉效果。

[1]秦永生,張 敏,郝占國,等.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與心率變化[J].中國臨床康復(fù),2003,7(6):952-953.

[2]田 里.健美教育[M].浙江:浙江大學(xué)出版社,2005.9.

[3]葉衛(wèi)兵,馬楚虹.體育專業(yè)大學(xué)生最大心率推算公式的實(shí)驗(yàn)研究[J].沈陽體育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,23(3):383.

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[5]嚴(yán)波濤,王 清.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能量學(xué)研究進(jìn)展[J].體育科學(xué),2009,29(4):69-72.