下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員早期心肺功能恢復(fù)的影響

劉　偉，王振濤山東農(nóng)業(yè)大學(xué)體育與藝術(shù)學(xué)院，山東泰安271018

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下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員早期心肺功能恢復(fù)的影響

劉偉，王振濤
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)體育與藝術(shù)學(xué)院，山東泰安271018

摘要：為探討下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員早期心肺功能恢復(fù)的影響，制定科學(xué)合理的有氧運(yùn)動(dòng)策略。本文基于對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及心肺功能情況全面了解，選取10名山東省競速運(yùn)動(dòng)員作為測試對(duì)象，采用產(chǎn)自德國耶格公司的心肺功能測試系統(tǒng)，對(duì)訓(xùn)練對(duì)象進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練，并對(duì)訓(xùn)練前后的心肺功能指標(biāo)進(jìn)行比較，利用EXCEL進(jìn)行評(píng)測數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明：（1）受測運(yùn)動(dòng)員在心肺耐受時(shí)間、耐受負(fù)荷、肺部通氣量和攝氧量等方面都得到了有效改善，加速了心肺功能的恢復(fù)；（2）適度的運(yùn)動(dòng)量非常重要，過小或者過大的訓(xùn)練量都不利于早期心肺功能的恢復(fù)；（3）男女運(yùn)動(dòng)員由于生理結(jié)構(gòu)的差異性，機(jī)體指標(biāo)存在差異，因此，在制定有氧訓(xùn)練策略時(shí)，應(yīng)考慮性別差異。

關(guān)鍵詞：有氧訓(xùn)練；競速運(yùn)動(dòng)員；心肺功能恢復(fù)

隨著我國體育事業(yè)的發(fā)展，作為重要比賽項(xiàng)目的競速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)水平有了普遍提高。由于競速運(yùn)動(dòng)具有節(jié)奏快，持續(xù)時(shí)間較短的特點(diǎn)，屬于典型的無氧運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)行競速運(yùn)動(dòng)過程中，人體的肌肉活動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到最大，機(jī)體代謝速度增快，從而使血液分泌過多的茶酚胺，導(dǎo)致人體心肌對(duì)氧氣的需求量增加，可能造成心肌缺血缺氧，造成心律失常，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致心臟驟?；蛘哜繹1-3]。因此，賽前賽后進(jìn)行科學(xué)合理的有氧訓(xùn)練有助于早期心肺功能的恢復(fù)[4]?，F(xiàn)階段的研究方向主要是針對(duì)綜合有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體心肺功能恢復(fù)的影響[5]，專門針對(duì)下肢有氧訓(xùn)練對(duì)心肺功能恢復(fù)影響的研究甚少，缺乏充分的依據(jù)。為此，通過本次研究探討下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員早期心肺功能恢復(fù)的影響。

本文以山東競速運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，采用心肺訓(xùn)練系統(tǒng)，在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練測試，并對(duì)心肺功能恢復(fù)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以期為運(yùn)動(dòng)員下肢訓(xùn)練提供參考。

1　研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選取山東省競速運(yùn)動(dòng)員作為訓(xùn)練對(duì)象，人數(shù)共10人，年齡均在21～29周歲，運(yùn)動(dòng)年限為3～9年，其中男性運(yùn)動(dòng)員6名，女性運(yùn)動(dòng)員4名，身體健康，初始心肺水平基本一致，受測運(yùn)動(dòng)員需自愿參加本次實(shí)驗(yàn)，基本情況如下表1所示。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法通過上網(wǎng)搜索和書籍調(diào)閱的方法，查詢與競速運(yùn)動(dòng)員的體能訓(xùn)練、有氧訓(xùn)練及心肺功能恢復(fù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料30余篇[6-10]，對(duì)本課題的研究現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)了解，總結(jié)了科學(xué)的有氧訓(xùn)練方法以備在訓(xùn)練中實(shí)踐應(yīng)用。

表1　受測運(yùn)動(dòng)員基本情況Table 1 Tested athletes

1.2.2運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)法（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備。采用產(chǎn)自德國耶格公司的心肺功能測試訓(xùn)練系統(tǒng)，在進(jìn)行測試前對(duì)受測運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的評(píng)估，記錄初始數(shù)值。

（2）訓(xùn)練動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)與方法。實(shí)驗(yàn)過程受測運(yùn)動(dòng)員需佩戴呼吸面罩，騎坐在系統(tǒng)功率車上，上身姿勢端正，蹬騎動(dòng)作需按統(tǒng)一規(guī)范，訓(xùn)練時(shí)間為8～15 min。在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，受測運(yùn)動(dòng)員先進(jìn)行空載踏車3 min練習(xí)，之后自5 W起，以20 W/min的負(fù)荷遞增，訓(xùn)練時(shí)受測運(yùn)動(dòng)員的身體始終不離座且功率車轉(zhuǎn)速保持在每分鐘50～60轉(zhuǎn)，直至受測運(yùn)動(dòng)員疲累狀態(tài)，循序減小負(fù)荷與踏車速度，直至終止。

（3）評(píng)測指標(biāo)。為研究下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員心肺功能恢復(fù)的影響，制定如下評(píng)測指標(biāo)：

表2　評(píng)測指標(biāo)及含義Table 2 Evaluating indexes and meaning

1.2.3統(tǒng)計(jì)分析法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)本次研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式，對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練前、運(yùn)動(dòng)中以及運(yùn)動(dòng)之后的相關(guān)心肺功能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果用EXCEL進(jìn)行繪制。

2　結(jié)果及分析

2.1訓(xùn)練前后心肺耐受時(shí)間變化

對(duì)受測競速運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行有氧訓(xùn)練前和訓(xùn)練后的相關(guān)心肺功能相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)，比較得到的耐受時(shí)間結(jié)果如下表3所示：

表3　訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員耐受時(shí)間對(duì)比（單位: S）Table 3 The comparison of tolerance time between tested athletes before and after the training（Unit: S）

由上表可以看出，訓(xùn)練前的個(gè)體心肺耐受時(shí)間存在差異，男性競速運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前的耐受時(shí)間為242.5～284.3，進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練后的耐受時(shí)間為298.3～332.5，差值為26.9～62.4；女性競速運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前心肺耐受時(shí)間為224.5～267.3，進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練后的時(shí)間為253.6～332.2，差值為24.7～54.1，訓(xùn)練后與訓(xùn)練前的值均具有較為顯著的差異（P＜0.05）。

2.2訓(xùn)練前后峰值功率變化

進(jìn)行有氧訓(xùn)練前后，受測運(yùn)動(dòng)員的峰值功率比較結(jié)果描述如下：

表4　訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員峰值功率對(duì)比（單位: W）Table 4 The comparison of peak powers between tested athletes before and after the training（Unit: W）

由上表可以看出，進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練前后的個(gè)體峰值功率差值區(qū)間為13.68～48.47，訓(xùn)練后與訓(xùn)練前的值存在較大差異（P＜0.05），說明下肢有氧訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員的最大耐受負(fù)荷。

2.3訓(xùn)練前后峰值通氣量變化

通氣量用來描述單位時(shí)間內(nèi)吸入或者呼出氣體的總量，峰值通氣量則是最大運(yùn)動(dòng)量時(shí)個(gè)體的肺通氣量，反應(yīng)了機(jī)體的肺部通氣功能。統(tǒng)計(jì)得到訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員的峰值通氣量結(jié)果如表5所示：

表5　訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員肺通氣量對(duì)比（單位: L/min）Table5 The comparison of alveolar ventilation volume between tested athletes before and after the training （Unit: L/min）

上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，進(jìn)行一定量的下肢有氧訓(xùn)練后，受測運(yùn)動(dòng)員的肺部通氣量比訓(xùn)練前有了顯著提高（P＜0.05），其差值區(qū)間為11.1～14.68，提升了肺部通氣功能，效果顯著。

2.4訓(xùn)練前后峰值攝氧量變化

訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)量最大時(shí)的攝氧量如下：

表6　訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員攝氧量對(duì)比（單位: mL/min）Table 6 The comparison of oxygen uptake between tested athletes before and after the training（Unit: mL/min）

由上表可以看出，訓(xùn)練前的攝氧量男女性別差異不大，女性略低，經(jīng)過下肢有氧訓(xùn)練后，攝氧量與訓(xùn)練前的差值區(qū)間為129.05～283.01，差異顯著（P＜0.05）。

2.5訓(xùn)練前后的心率、血壓變化

就受測運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練開始前的心率、血壓及訓(xùn)練結(jié)束時(shí)的心率、血壓與休息5 min時(shí)的心率血壓進(jìn)行對(duì)比，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

表7　訓(xùn)練前后受測運(yùn)動(dòng)員的血壓、心率變化Table 7 The changes of blood pressure and heart rate of tested athletes before and after the training

由上表可以看出，進(jìn)行下肢有氧訓(xùn)練前，受測運(yùn)動(dòng)員的心率、收縮壓和舒張壓的數(shù)值區(qū)間分別為82.9±11.7、129.7±16.8和80.2±11.1，訓(xùn)練剛剛結(jié)束時(shí)，受測運(yùn)動(dòng)員的心率、收縮壓和舒張壓的數(shù)值區(qū)間分別為128.6±18.2、168.5±26.8和89.7±10.4，休息5 min時(shí)受測運(yùn)動(dòng)員的心率、收縮壓和舒張壓的數(shù)值區(qū)間分別為85.8±11.7、131.2±15.8和78.2±9.3，其中，心率的變化較為顯著具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3　討論

3.1下肢有氧訓(xùn)練對(duì)競速運(yùn)動(dòng)員早期心肺功能恢復(fù)的影響機(jī)制

心肺功能測試訓(xùn)練系統(tǒng)能夠?qū)κ軠y運(yùn)動(dòng)員的心肺功能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)測，通過受測運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前后的指標(biāo)變化，對(duì)個(gè)體的心肺耐受時(shí)間、耐受負(fù)荷、通氣功能等進(jìn)行客觀、定量的評(píng)析。

訓(xùn)練結(jié)果表明，下肢有氧訓(xùn)練能夠?qū)Ω偹龠\(yùn)動(dòng)員的心肺耐力進(jìn)行有效改善，加速心肺功能的恢復(fù)，主要表現(xiàn)為：（1）運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間的提升說明心肺耐受力的增強(qiáng)。下肢有氧訓(xùn)練改善了骨骼肌的血液循環(huán)，增加了機(jī)體乳酸清除率，從而增加了競速運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)耐受力；（2）機(jī)體的心血管系統(tǒng)的適應(yīng)能力。有氧訓(xùn)練后個(gè)體心肺的峰值攝氧量的顯著提高說明了有氧訓(xùn)練既可以加速肺泡和毛細(xì)血管間的氣體交換，提升攝氧能力，又可以使心臟的收縮能力得到增強(qiáng)，提升心血管運(yùn)氧能力；（3）峰值通氣量的顯著提高，說明一定強(qiáng)度的下肢有氧訓(xùn)練有助于心肺通氣功能的改善。高強(qiáng)度不間斷的運(yùn)動(dòng)會(huì)使乳酸堆積，從而影響呼吸中樞，使機(jī)體產(chǎn)生呼吸困難的癥狀，合理的間歇性的有氧運(yùn)動(dòng)則可減小乳酸的增加量，使呼吸困難得到改善，有助于早期心肺功能的恢復(fù)。

3.2運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)早期心肺功能恢復(fù)的影響

測試中依據(jù)訓(xùn)練強(qiáng)度分成高強(qiáng)度組和低強(qiáng)度組，進(jìn)行為期2周的下肢有氧訓(xùn)練。高強(qiáng)度組在功率自行車上進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果可知，相對(duì)于低強(qiáng)度組，高強(qiáng)度組提高了個(gè)體最大攝氧量、通氣量，緩解了呼吸困難的癥狀，使機(jī)體的時(shí)間耐受力和負(fù)荷耐受力得到有效的提高。

3.3個(gè)體特征（身高體重）和性別對(duì)有氧訓(xùn)練效果的影響

由于受測運(yùn)動(dòng)員的身高體重及受訓(xùn)年限均在一個(gè)區(qū)間內(nèi)，因此，個(gè)體特征如身高體重等因素對(duì)受測人員的有氧訓(xùn)練結(jié)果的影響不顯著（P＞0。05），可以忽略不計(jì)。

由測試數(shù)據(jù)可以看出，由于女性生理結(jié)構(gòu)的不同，其肺部通氣量、耐受時(shí)間和耐受負(fù)荷普遍小于男性運(yùn)動(dòng)員，因此，在制定有氧運(yùn)動(dòng)策略時(shí)，從運(yùn)動(dòng)量及運(yùn)動(dòng)間歇方面應(yīng)該充分考慮性別因素，針對(duì)不同的性別制定科學(xué)適度的有氧訓(xùn)練計(jì)劃。

4　結(jié)語

由于競速運(yùn)動(dòng)具有時(shí)間短，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大的特點(diǎn)，劇烈的運(yùn)動(dòng)有可能引起心臟驟停等癥狀，嚴(yán)重威脅著競速運(yùn)動(dòng)員的身體健康，通過對(duì)測試運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際訓(xùn)練可知，下肢有氧訓(xùn)練可以提高受測者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間耐受力、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷耐受力、肺部通氣量和攝氧量，大大改善了運(yùn)動(dòng)員的心肺功能。而由于不同性別的相關(guān)指標(biāo)的變化存在差異，因此，在制定有氧運(yùn)動(dòng)策略時(shí)，應(yīng)考慮性別差異，制定不同的訓(xùn)練計(jì)劃，研究表明，該方法具有有效性，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

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The Effect of Aerobic Training for Lower Limbs on the Early Cardiopulmonary Function Recovery of Racing Athletes

LIU Wei，WANG Zhen-tao
College of Physical Education＆Art/Shandong Agriculture University, Tai' an 271018，China

Abstract:To study the effect of aerobic training for lower limbs on the early cardiopulmonary function recovery of racing athletes，this paper selected ten athletes who were known well their profiles about the movement characteristics and cardiopulmonary function to detect them with the cardiopulmonary function detector made in Germany and compared cardiopulmonary function indexes before and after exercise with EXCEL to analyze the test data. The results showed that tested athletes effectively improved in the cardiopulmonary tolerance time，resistance load，pulmonary ventilation，oxygen uptake etc. and accelerated the cardiopulmonary function recovery. It was important for early cardiopulmonary function recovery to suitably exercise rather than an excess. In view of physiological differences between men and women，when athletes were trained，they were treated differently according to a gender.

Keywords:Aerobic training；racing athlete；cardiopulmonary function recovery

作者簡介：劉偉（1977-），男，山東肥城人，碩士，講師.研究方向:體育人文社會(huì)學(xué). E-mail:lw@sdau.edu.cn

收稿日期：2014-10-12修回日期：2015-02-20

中圖法分類號(hào)：TM749.11

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-2324（2016）01-0157-04