有氧運動對心肺功能影響的初步分析

中圖分類號：G808 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2014）07-000-02

摘要連續(xù)的學(xué)生體質(zhì)健康檢測結(jié)果表明，反映肺功能的肺活量持續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢，超重及肥胖學(xué)生明顯增多，學(xué)生的體質(zhì)狀況不容樂觀，這已引起了國家和社會的高度關(guān)注。有氧運動是一種有效提高人體耐力素質(zhì)和心肺功能的體育運動，然而目前針對學(xué)生的適宜有氧運動負(fù)荷研究較少。因此，本文通過對有氧運動與心肺功能關(guān)系的論述，尋找可靠的心肺功能評價方法，探討合理發(fā)展學(xué)生心肺功能的適宜有氧運動負(fù)荷，為學(xué)生進(jìn)行有氧鍛煉對提高心肺功能作用的研究提供參考。

關(guān)鍵詞心肺功能有氧運動學(xué)生負(fù)荷

自上世紀(jì)以來，隨著自動化技術(shù)對繁重體力勞動的取代，因體力活動不足而導(dǎo)致的心肺功能下降卻已經(jīng)成為了制約人們健康生活的重要因素，且引起了世界各國政府和學(xué)者的廣泛關(guān)注[1][2]。國務(wù)院為提高中華民族整體素質(zhì)，追求科學(xué)、文明、健康的生活方式，于1995年6月20日正式批準(zhǔn)和頒布了《全民健身計劃綱要》[3]。然而，連續(xù)的學(xué)生體質(zhì)健康檢測結(jié)果表明，學(xué)生的體質(zhì)狀況不容樂觀，反映肺功能的肺活量指標(biāo)呈明顯下降趨勢，超重及肥胖學(xué)生明顯增多[4][6]。學(xué)校體育作為落實全民健身計劃的一個重要前沿陣地、輻射中心和科研場所，某種程度上直接影響著全民健身計劃實施的進(jìn)程。因此，如何結(jié)合當(dāng)代運動人體科學(xué)的理論，通過研究有氧運動對心肺功能的影響，尋找指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)鍛煉的方法，已經(jīng)成為我們現(xiàn)階段體育工作者的重要任務(wù)。

一、有氧運動亦稱有氧代謝運動，是指機體從事運動時其攝入氧氣的量能夠滿足運動所需，機體處于氧氣供應(yīng)充足狀態(tài)的運動方式，也可以指人體由大肌肉群參加的中等強度的體育活動。有氧運動的特點是運動強度低、持續(xù)時間長，有一定節(jié)奏，方便易行，易于堅持[7]。

有兩位德國醫(yī)學(xué)家，曾就心臟、呼吸系統(tǒng)以及身體組織用氧能力的效果方面， 提出一些最適當(dāng)?shù)倪\動項目。此項目的判斷是以給分的高低作為依據(jù)，最高分給十分，得滿分十分的是跑步和滑雪；九分的是游泳；八分的是騎單車和劃船；溜冰和足球得七分；六分的是網(wǎng)球。目前，在國內(nèi)推廣滑雪項目還很難，因此，最適宜的有氧運動項目應(yīng)該是跑步、游泳、騎單車等項目[8]。

二、有氧運動的負(fù)荷研究

（一）有氧運動強度

運動強度是有氧鍛煉的一個重要因素，因為它與能量來源、能量需求、氧消耗量、運動傷害等因素皆有相關(guān)。人體運動時，隨著運動強度的增加，體內(nèi)代謝方式由有氧代謝開始向無氧代謝過渡的臨界點，稱為無氧閾。有氧代謝和無氧代謝與心率的研究結(jié)果表明，最高心率的70%時所有受試者的運動強度都在無氧閾以下，轉(zhuǎn)折點在最高心率的80%-85%之間，最高心率在90%以上時，絕大部分人的運動強度達(dá)無氧閾以上。運動生理學(xué)和運動醫(yī)學(xué)一般規(guī)定：鍛煉的大強度相當(dāng)于最大吸氧量的70%-80%，即相當(dāng)于最高心率的80%-90%；中等強度相當(dāng)于最大吸氧量的50-60%，即相當(dāng)于最高心率的65%-75%；小強度相當(dāng)于最大吸氧量的40%左右，即相當(dāng)于最高心率的60%左右[9]。

歸納專家的意見，將有氧運動的強度歸納如下：

表1有氧運動的強度分類表

運動強度攝氧量心率代謝方式呼吸情況

大70%-80%VO2max>150(次/min)有氧/無氧困難

最高心率的80%-90%

中50%-60%VO2max120-150(次/min)有氧輕松交談

最高心率的65%-75%

小40%VO2max左右<120(次/min)有氧容易

最高心率的60%左右

（二）有氧運動時間

運動持續(xù)時間與運動強度相互影響，增加強度則運動時間會減短， 反之， 負(fù)荷減輕時則可以持續(xù)運動更久[11]。

三、有氧運動與心肺功能的關(guān)系

有氧運動是在有氧代謝狀態(tài)下，長時間進(jìn)行運動，使得心（血液循環(huán)系統(tǒng)）、肺（呼吸系統(tǒng)）得到充分的有效刺激，提高心肺功能，從而讓全身各組織、器官得到良好的氧氣和營養(yǎng)供應(yīng)，維持最佳的功能狀況。人體的大部分器官都有較大的儲備能力，儲備能力的降低在靜息狀態(tài)下不易表現(xiàn)出來。我們在進(jìn)行有氧運動時，呼吸機制提供的氧氣保障了身體能量的補給。氧氣經(jīng)由肺部到達(dá)心臟，而后隨血液流動到全身各個部位。這一過程能夠使心肌力量在一次次的收縮和擴張中得到加強，心臟的功能也隨之加強；同時，運動中呼吸頻率的增加以及呼吸深度的提高，使肺部吸氧功能得到加強，肺循環(huán)水平得到提高，則人體的心肺功能也就得到相應(yīng)提高[11]。因此，有氧運動被認(rèn)為是一種以提高人體耐力素質(zhì)，增強心肺功能為目的體育運動，很多時候也被用作減輕體重。

四、有氧運動對心肺功能的影響研究進(jìn)展

上世紀(jì)80年代，對于普通人群的鍛煉負(fù)荷強度的研究也提出了一些結(jié)論，國內(nèi)外提出了運動負(fù)荷有效價值理論，認(rèn)為脈搏在120-140次/分之內(nèi)稱為有效價值范圍理論，在這個范圍內(nèi)，心搏量和心輸出量是最大的[10]。齊玉剛等通過超聲心動圖對功率自行車運動模型中最大每搏輸出量、每分輸出量的研究，提出普通男子大學(xué)生適宜的運動負(fù)荷強度為最大心率的51％-88％之間，此范圍是在最大攝氧量的34％-70％[24]。芬蘭科學(xué)家J.Karvonen提出了用心率儲備的百分?jǐn)?shù)來表示運動強度，即心率儲備=最大心率-最低心率（晨脈），靶心率=最低心率+（目標(biāo)百分比*心率儲備）[11][12]。美國運動醫(yī)學(xué)會建議成人使用下列運動強度的運動能提高心肺功能：60-90％的年齡預(yù)計最大心率，50 - 85％的最大攝氧量，或50-85％的心率儲備[9][27]。

目前，針對運動員訓(xùn)練的負(fù)荷強度研究較多，主要有以下幾種結(jié)論：Laursen等[13]建議耐力運動員在次強度下進(jìn)行訓(xùn)練，其心肺功能即可獲得最大的生理適應(yīng)。而Billat等[14]認(rèn)為優(yōu)秀的耐力運動員進(jìn)行短期大強度訓(xùn)練最大攝氧量顯著增加。還有結(jié)果顯示耐力訓(xùn)練初期訓(xùn)練強度在40%-50%最大攝氧量即可導(dǎo)致個人最大攝氧量迅速增加[15]。但Swain等[20]認(rèn)為低強度訓(xùn)練能提高最大攝氧量，主要取決于個人起始最大攝氧量。Mac Dougall等[16]認(rèn)為訓(xùn)練強度70%最大攝氧量能夠最佳提高最大攝氧量，其原因是在這個強度下能夠?qū)π募‘a(chǎn)生最適宜的刺激。但是對于接近或達(dá)到最大攝氧量強度是否是一個最佳的訓(xùn)練方案仍需要進(jìn)一步證實[17]。

所以，健康又科學(xué)的有氧健身鍛煉對提高人體心肺功能是極其有益的。目前，國內(nèi)外利用科學(xué)的運動生理學(xué)方法和手段，對學(xué)生健身運動進(jìn)行實時監(jiān)測和評測的研究還比較少。因而，利用心肺功能運動試驗，通過對學(xué)生有氧運動時生理生化指標(biāo)的動態(tài)監(jiān)測，尋找學(xué)生有氧健身運動的適宜負(fù)荷，使研究結(jié)果更具有實用價值。

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