慢跑運(yùn)動對普通高校男大學(xué)生生理指標(biāo)影響初步研究與分析

吳志建，宋彥李青，王竹影

（南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

慢跑運(yùn)動對普通高校男大學(xué)生生理指標(biāo)影響初步研究與分析

吳志建，宋彥李青，王竹影

（南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

目的： 通過實驗研究，探討以慢跑形式的有氧運(yùn)動對普通高校男大學(xué)生機(jī)體生理功能的影響，為大學(xué)生健身提供理論依據(jù)。方法：運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、實驗法和數(shù)理統(tǒng)計法，以普通高校自愿參加的身體健康的男大學(xué)生為研究對象，測定實驗前后安靜心率（HR rest）、肺活量（VC）、最大攝氧量（VO2max）、身體做功能力簡稱PWC170、無氧功率等指標(biāo)，做對比分析，探討12周的慢跑有氧運(yùn)動對普通高校男大學(xué)生生理指標(biāo)的影響。結(jié)果：1）12周慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的基礎(chǔ)心率、安靜心率均下降，整個實驗過程中適應(yīng)良好，在第4周基礎(chǔ)心率出現(xiàn)小的上升波動；2） 12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的最大攝氧量變化不大；3）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的肺活量上升，整個過程中緩慢升高的現(xiàn)象；4）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的無氧功率略有升高。

有氧運(yùn)動；大學(xué)生；生理指標(biāo)；身體素質(zhì)

有氧運(yùn)動與身體健康有密切的關(guān)系，有大量關(guān)于有氧運(yùn)動與身體健康的研究主要是某些慢性病，例如骨質(zhì)疏松、肥胖癥等［1］。當(dāng)前，我國大學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)過重，普遍存在每日學(xué)習(xí)時間過長、體力活動過少的情況，學(xué)生身體健康水平、體力下降。大學(xué)生參與體育鍛煉存在一定的趨向化，女大學(xué)生多參與有氧健身操及小球類運(yùn)動；男大學(xué)生多參與大球類項目，如足球、籃球等［2］。此類項目均屬有氧運(yùn)動項目，參與這些運(yùn)動的健身效果也是許多學(xué)者所關(guān)心的問題。

慢跑有氧運(yùn)動在增進(jìn)人們健康方面已作了大量工作，隨著人們的研究加深，發(fā)現(xiàn)有很多值得更進(jìn)一步討論的問題，慢跑在大學(xué)體育課堂里不受重視，因此更要通過本實驗讓大學(xué)生了解慢跑有氧運(yùn)動對大學(xué)生身體素質(zhì)的影響，有益于提高大學(xué)生體質(zhì)。不同時間有氧運(yùn)動對人體機(jī)能影響研究相當(dāng)匾乏，本實驗采用慢跑有氧運(yùn)動，男大學(xué)生進(jìn)行12周的運(yùn)動，對男大學(xué)生的生理、體質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行實驗研究，探索有氧運(yùn)動對男大學(xué)生生理指標(biāo)的影響，為大學(xué)生健身提供理論依據(jù)。

1　研究對象與方法

1.1研究對象 以慢跑運(yùn)動對普通高校男大學(xué)生生理指標(biāo)的影響為研究對象。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法 在淮北師范大學(xué)圖書館及互聯(lián)網(wǎng)上查閱、收集與本論文有關(guān)的專著20余部、國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊相關(guān)文獻(xiàn)資料40余篇，并進(jìn)行了認(rèn)真閱讀和分析。

1.2.2實驗法 給自愿參加體育活動的學(xué)生制訂體育活動計劃，在實驗中要嚴(yán)格控制慢跑有氧運(yùn)動的時間，并測定體育運(yùn)動前后參加者安靜心率、肺活量、最大攝氧量、PWC170、無氧功率等指標(biāo)。

1.2.2.1實驗對象 通過招募，在淮北師范大學(xué)篩選普通健康男大學(xué)生30名，年齡在21歲左右，遵循平常的習(xí)慣，在這個過程中不參加其他的運(yùn)動。受試者自愿參加，中途可退出，憑借大學(xué)生的興趣和對良好身體素質(zhì)的追求，選擇統(tǒng)一的練習(xí)方式。研究對象基本情況見表1。

表1　研究對象基本情況 （X±SD）（n=30）

1.2.2.2主要儀器 秒表4塊；電子肺活量計2個（北京東華騰體育器械有限公司生產(chǎn)）；節(jié)拍器2個；皮尺4條；體重計1臺；40cm高的臺階2個；縱跳器1個。

1.2.2.3測試指標(biāo)與測試方法

1）安靜心率：將一只手的食指和中指摸手腕部的橈動脈，找到脈搏以后，盯住秒表開始數(shù)脈搏的跳動次數(shù)直到10s，將所得的次數(shù)乘以6就得到心率［3］。

2）肺活量： 受試者立位，做1～2次深呼吸，而后盡力深吸氣，吸氣停止時憋住氣向肺活量計吹嘴內(nèi)盡力深呼氣，直到不能呼氣為止，讀出并記錄數(shù)值，每人3次，取最大值。

3）PWC170：讓受試者心率達(dá)到170次/min的負(fù)荷。采用間接法（該方法系根據(jù)KapMaH提出的公式計算而獲得［4］）。

測試方法：

（1） 受試者稱體重（kg）；

（2） 實驗參考負(fù)荷為：上下40cm的臺階5min，中間休息5min，頻率為30/min。要求第1次負(fù)荷心率接近120次/min，第2次接近170次/min，如果達(dá)不到可調(diào)整適當(dāng)頻率；

（3） 每次臺階負(fù)荷后立即測10s的心率，然后乘6，就是臺階負(fù)荷心率P1、P2；

（4） 根據(jù)測得的數(shù)值代入下面的方式進(jìn)行計算W1、W2；

W=1.3×p×h×n/t（1+1/3）

注：W：功率（kg.m/min）；p：體重（kg）；h：臺階高度（m）；n：上下臺階次數(shù)；t：上下臺階總時間。

表2　Astrand最大攝氧量等級（男子）［7］

（5）根據(jù)公式計算PWC170絕對值。

PWC170=W1+（W2-W1）（170-P1）/（P2-P1）

注：W1為第1次負(fù)荷的功率；W2為第2次負(fù)荷的功率；P1為第1次負(fù)荷的心率；P2為第2次負(fù)荷的心率［5］。

在進(jìn)行PWC170的機(jī)能試驗后，將所測得的W1、W2、P1、P2的數(shù)據(jù)代入公式，便能精確地計算出受試者的PWC170值。一般來說，PWC170值越高，表示受試者身體工作能力包括心臟的做功能力越強(qiáng)。不同運(yùn)動項目、不同性別之間PWC170值都有明顯的差異，一般耐力項目運(yùn)動員的PWC170值較高。男性PWC170值高于女性。

4）最大攝氧量：間接法測定。

測定方法：

（1） 飯后2.5h稱體重（kg）；

（2） 受試者以22.5次/min的頻率上下高40cm的臺階5min，即刻測10s的心率，然后乘以6代表臺階負(fù)荷心率；

（3） 將所測值代入如下回歸方程，計算最大攝氧量。體育愛好者：y=1.488+0.038x-0.0049z

y最大攝氧量預(yù)測值L/min，x是體重kg，z臺階負(fù)荷心率次/min。

相對值：絕對值/體重（ml/kg.min）［6］。

經(jīng)過上面的公式可算出大學(xué)生的最大攝氧量數(shù)據(jù)，通過查找表2，可知大學(xué)生的的最大攝氧量處于哪個等級，也可以判斷大學(xué)生的身體素質(zhì)。表2的目的主要是確定大學(xué)生的最大攝氧量等級。

5） 無氧功率：是指人體在短時間內(nèi)所能輸出的最大功率，反映機(jī)體在缺氧條件下的運(yùn)動能力。

測定方法：

（1）受試者稱體重（kg）；

（2）將縱跳器的掛件掛在衣服上，拉直連接繩進(jìn)行原地的縱跳，記錄縱跳的高度單位m；

（3）根據(jù)下式計算：

P=w√0.5×gh×9.8

注：P：功率（j/s），w：體重（kg），g：重力加速度（m/ s2），h：縱跳高度（m）［8］。

1.2.2.4運(yùn)動方案

實驗時間：2014年9月-2014年12月。

運(yùn)動方案：

1）運(yùn)動目的是通過慢跑有氧運(yùn)動發(fā)展身體素質(zhì)，增強(qiáng)體質(zhì)，提高體適能。

2）運(yùn)動形式是指受試者自愿參加并有興趣的運(yùn)動，因此選擇了有氧運(yùn)動慢跑。由于在考研期間，學(xué)生除了跑步，基本不做其他運(yùn)動。

3）運(yùn)動強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)的運(yùn)動量。實驗的第1周為適應(yīng)周，讓能堅持下來的學(xué)生進(jìn)行實驗，強(qiáng)度控制在每圈3min，之后的運(yùn)動盡量在每圈2.5min完成。

4）運(yùn)動時間是指運(yùn)動持續(xù)的時間，至少30min。選擇每周一、三、六下午17：00-17：40進(jìn)行運(yùn)動。

5）運(yùn)動頻率是指每周運(yùn)動的次數(shù)，每周運(yùn)動3次，2次間隔不超過3d。

6）受試者在自愿參加實驗過程中，盡量不參加其他體育活動，以保證確定受試者身體指標(biāo)的變化原因。

1.2.2.5實驗控制

1）實驗為12周，每周在受試者有共同時間的時候安排慢跑運(yùn)動，每周3次。

2）盡可能控制實驗對象實驗時間外的一切運(yùn)動，另外實驗者除安排的慢跑活動外不能參加其他活動。

3）實驗前對受試者這些指標(biāo)的測試在17點左右，實驗后與實驗前同樣的時間進(jìn)行測試，以減少實驗數(shù)據(jù)的差異。

1.2.3數(shù)理統(tǒng)計法 收集整理所有數(shù)據(jù)錄入計算機(jī)，把前后兩次測得的數(shù)據(jù)用SPSS11.5 for windows和Microsoft Excel軟件包進(jìn)行統(tǒng)計處理。以P ＜0.05為顯著性標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計結(jié)果采用（X±SD）表示。

2　結(jié) 果

在12周的慢跑有氧運(yùn)動中，有6名學(xué)生參加了其他活動，因此他們的數(shù)據(jù)不能有效，最后有效的數(shù)據(jù)只有24人。12周的慢跑有氧運(yùn)動前后生理指標(biāo)的對比（表3）。

表3　實驗前后的對比 （X±SD）（N=24）

由表3可知實驗前后的平均值、方差，可代入公式

取a=0.05，自由度n=n1+n2-2=24+24-2=46，查t值表，有臨界值t0.05/2（46）=2.009根據(jù)上式測得每個變量的t值，與臨界值相比較當(dāng)t＜t0.05/2（46），故P ＞0.05，實驗前后沒有顯著性差異。當(dāng)t＞ t0.05/2（46）時， P≤0.05實驗前后有顯著性差異。

由表3所示：

1） 實驗前后安靜心率發(fā)生變化，由原來的心率沒有60次/min以下的到現(xiàn)在出現(xiàn)60次/min以下的有1～2個。經(jīng)過t檢驗發(fā)現(xiàn)P≤0.05，說明安靜心率在有氧運(yùn)動后出現(xiàn)顯著差異。以此證明開展慢跑運(yùn)動有助于降低大學(xué)生的安靜心率，提高學(xué)生體質(zhì)。

2） 實驗前后的肺活量的平均值也有變化，由原來的 3 215±50.05變成實驗后的3 424±58.51，經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)P≤0.05，慢跑運(yùn)動實驗前后有顯著差異，肺活量有顯著提高。肺活量的提高就是提高受試者的身體素質(zhì)。說明在大學(xué)課堂開展慢跑運(yùn)動可以有效提高男大學(xué)生的肺活量，有助于改善大學(xué)生的身體素質(zhì)。

3） PWC170絕對值實驗前后也發(fā)生變化，由原來的1 105.78±30.74變成實驗后的1 123.69±30.47，經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)P≤0.05，故實驗前后發(fā)生了顯著差異，PWC170有提高，說明在大學(xué)體育課程中開展慢跑運(yùn)動可以提高大學(xué)生的PWC170，也就是可以提高大學(xué)生的身體素質(zhì)水平。

4） 最大攝氧量實驗前后變化很少。最大攝氧量是有氧耐力的基礎(chǔ)，其值越大，有氧耐力水平越高。最大攝氧量用于有氧工作能力評價和耐力運(yùn)動員的選材。實驗前后最大攝氧量由原來的 45.8±2.52變成現(xiàn)在的45.5±2.49，經(jīng)過t檢驗發(fā)現(xiàn)P ＞0.05，說明最大攝氧量與慢跑運(yùn)動的相關(guān)性很小，有氧運(yùn)動前后沒有顯著差異，因此可以說明慢跑不能提高大學(xué)生的最大攝氧量。

5）實驗前后無氧功率發(fā)生變化，由原來的1 806.4±34.71 （j/s）變成現(xiàn)在的1 843.6±34.28 （j/ s），經(jīng)過t檢驗發(fā)現(xiàn)P≤0.05，故實驗前后無氧功率發(fā)生顯著變化，說明慢跑運(yùn)動與無氧功率有相關(guān)性?？梢哉f在大學(xué)體育課中開展慢跑活動能提高大學(xué)生的無氧功率，無氧功率的高低代表大學(xué)生無氧能力的強(qiáng)弱，無氧功率提高大學(xué)生的身體素質(zhì)自然提高。

3　分析與討論

3.1對心率的影響 心率指每分鐘心臟搏動的次數(shù)，一般認(rèn)為通過鍛煉靜態(tài)心率會顯著下降。在安靜狀態(tài)下，長期鍛煉的人心肌收縮力量增強(qiáng)、搏出量增多，心臟搏出量的增加又會反射性地引起心交感神經(jīng)活動減弱，使心率減慢［7］。

本研究結(jié)果表明，12周的慢跑有氧運(yùn)動結(jié)束后，男大學(xué)生的心率呈下降趨勢。由表3可知有氧運(yùn)動可使大學(xué)生安靜心率下降，反射性的引起心臟搏出量增大。經(jīng)常參加有氧活動能使心肌增強(qiáng)、心收縮力增大、每搏輸出量增多、心臟供血能力增加。心肌細(xì)胞收縮的過程是“全或無”式的收縮，故心房肌或心室肌的收縮幾乎是同步的，如果心率過快時，心臟過度消耗供能物質(zhì)，使心肌收縮能力降低。同時由于心率過快，使心舒期顯著縮短，心室來不及充盈，導(dǎo)致搏出量下降。此時，心輸出量不僅不增加，反而下降。本研究結(jié)果顯示12周慢跑有氧運(yùn)動后安靜心率有下降趨勢，心臟功能得到改善，心動徐緩有力，可提高男大學(xué)生身體機(jī)能水平。

3.2對肺活量的影響 肺活量（VC）是指在不限時間的情況下，一次盡力吸氣后，再盡力呼出的氣體總量，肺活量能夠顯示一個人的心肺功能，肺活量大的人，身體供氧能力更強(qiáng)，健康狀況愈好的人，肺活量愈大［7］。

本研究結(jié)果表明：12周的慢跑有氧運(yùn)動結(jié)束后，男大學(xué)生的肺活量均有顯著變化。在慢跑運(yùn)動過程中，正確的呼吸方法是非常重要的。慢跑運(yùn)動的呼吸主要是腹式呼吸。12周的慢跑運(yùn)動初期，要求學(xué)生呼吸自然、有序，盡量用腹式呼吸，三步一吸三步一呼，呼吸有規(guī)律。逐步適應(yīng)要求，動作協(xié)調(diào)，步調(diào)和呼吸相結(jié)合，提高肺通氣功能，肺活量增大。長時間有氧運(yùn)動者的肺容積的各個部分都增大，最大通氣量變大。鍛煉導(dǎo)致安靜時呼吸深度增加，呼吸頻率下降，運(yùn)動中肺通氣效率提高，氧通氣當(dāng)量的下降。鍛煉使呼吸肌收縮能力變強(qiáng)，從而肺活量增加。因此可以說明有氧運(yùn)動可以提高男大學(xué)生的肺活量，進(jìn)而提高大學(xué)生的身體素質(zhì)。

3.3對最大攝氧量的影響 最大攝氧量（VO2max）是指人體在進(jìn)行有大量肌肉群參加的長時間的激烈運(yùn)動中，當(dāng)心肺功能和肌肉利用氧的能力達(dá)到本人極限水平時，單位時間內(nèi)所能攝取的氧量，它是評定人體運(yùn)動時有氧工作能力的重要指標(biāo)［7］。

有實驗研究結(jié)果表明：鍛煉后最大攝氧量的絕對值和相對值顯著上升，說明有氧鍛煉對最大攝氧量的影響有顯著效果。慢跑運(yùn)動可引起骨骼肌、心肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量適應(yīng)性增加，使有氧代謝能力增強(qiáng)；可導(dǎo)致毛細(xì)血管/肌纖維比率增大，有利于肌細(xì)胞對氧的攝取，使最大攝氧量增加。

本研究結(jié)果表明：慢跑有氧運(yùn)動對最大攝氧量的影響不大。運(yùn)動前后變化差異很小，因此可以說明慢跑有氧運(yùn)動對最大攝氧量的影響不顯著，有氧運(yùn)動不能提高運(yùn)動者的最大攝氧量。

3.4對無氧功率的影響 無氧功率是指人體在短時間內(nèi)所能輸出的最大功率，反映機(jī)體在缺氧條件下的運(yùn)動能力，是評價機(jī)體運(yùn)動素質(zhì)水平的一個重要指標(biāo)［7］。

本研究結(jié)果表明：慢跑運(yùn)動對大學(xué)生的無氧功率產(chǎn)生變化，說明慢跑運(yùn)動對提高大學(xué)生的身體素質(zhì)有良好的影響，因此在大學(xué)生體育課中要適當(dāng)開展長時間的慢跑活動以增強(qiáng)大學(xué)生的體質(zhì)，有氧慢跑運(yùn)動可提高大學(xué)生的無氧功率。

3.5對PWC170絕對值的影響 PWC170是指心率在170次/min時，身體的工作能力，反映機(jī)體的工作能力尤其是有氧耐力水平，是評價機(jī)體素質(zhì)水平的一個重要指標(biāo)［8］。

本研究結(jié)果表明：通過12周的慢跑運(yùn)動對大學(xué)生PWC170絕對值有顯著性影響，長時間的慢跑運(yùn)動使機(jī)體線粒體增多，使肺泡與血液、血液與組織液之間的氣體交換效率加快，有氧耐力水平提高。在大學(xué)生體育活動中積極開展慢跑運(yùn)動可以提高大學(xué)生的有氧耐力，提高大學(xué)生的身體素質(zhì)水平。

4　結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

1）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的基礎(chǔ)心率、安靜心率均有顯著下降的趨勢，實驗全過程中有良好的適應(yīng)性，在第4周安靜心率出現(xiàn)小的上升波動。

2）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的最大攝氧量變化不大。

3）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的肺活量上升。整個過程中呈緩慢升高的趨勢。

4）12周的慢跑有氧運(yùn)動后，男大學(xué)生的無氧功率略有升高。

4.2建議

1）由于當(dāng)代大學(xué)生身體素質(zhì)下降，建議當(dāng)代大學(xué)生體育課的開展應(yīng)該注意身體素質(zhì)方面，多做有氧運(yùn)動提高大學(xué)生的身體素質(zhì)。

2）由于大學(xué)生身體素質(zhì)的下降，體育教師應(yīng)該多關(guān)注大學(xué)生身體素質(zhì)的發(fā)展情況，以便根據(jù)實際情況確定有氧運(yùn)動的負(fù)荷量。特別注意身體素質(zhì)差的學(xué)生要調(diào)動他們的積極性參加體育活動，提高他們的身體素質(zhì)水平。

3）大學(xué)生身體素質(zhì)普遍下降，學(xué)生應(yīng)該充分意識到這一點，主動參加體育活動，另外可以向教師求助，幫助自己建立有氧運(yùn)動計劃，以提高身體素質(zhì)。

4）學(xué)校應(yīng)該廣泛開展體育活動，給學(xué)生更多參加體育活動的機(jī)會，學(xué)生為了在活動中取得優(yōu)異成績，會主動利用課余時間鍛煉身體。

［1］ 馬楚虹，錢永東，田仙花.大學(xué)生健身快走與慢跑鍛煉的心肺負(fù)荷動態(tài)觀察［J］.北京體育大學(xué)學(xué)報，2009，32 （8）：96-98，101.

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A Preliminary Study and Analysis of the Influence on Ordinary College Male Students’ Physiological Function in Jogging

WU Zhi-jian， SONG Yan-liqing， WANG Zhu-ying
（1.College of Sports Science， Nanjing Normal University， Nanjing 210023， Jiangsu China）

This paper attempts to discuss the influence on ordinary college students’ physiological function in jogging by experiment， and provide theoretical basis for college students’ fitness. This research adopts the method of documentary， experiment and mathematics statistics. In this study a total of 30 ordinary college students who are in good health volunteer to participate in jogging exercise for 12 weeks. The heart rate at rest （HR rest）， the vital capacity （VC）， the maximal oxygen uptake （VO2 max）， the PWC170 and the anaerobic power of these volunteers are tested before and after the experiment. Then we’ll explore how this experiment influenced by contrasting and analyzing the data. The results indicate: 1） After the 12 weeks jogging exercise， the based heart rate and the static HR of these students declined and showed a favorable adaption during the whole experiment. While in the fourth week， the based heart rate rose a little. 2） After 12 weeks of jogging exercise， the maximal oxygen uptake slightly changed. 3） After 12 weeks of jogging exercise， the vital capacity of male college students increased. 4） After 12 weeks of jogging exercise， the anaerobic power rose a little.

aerobic exercise； college students； physiological indicators； physical fitness

G804.7

A

1004-7662（2015 ）07-0083-05

2015-07-05

吳志建，碩士研究生，研究方向：青少年體質(zhì)健康促進(jìn)。