《天津市第三套市民廣播體操 》生理負荷評價*

周魯星， 肖 涵， 于金龍， 高瑞生， 劉善云

(1. 天津體育學院研究生部， 2. 天津體育學院運動訓練科學學院， 天津 301617)

大眾廣播體操運動在我國開展已有60多年的歷史,對于提高大眾身體健康水平起到積極的作用[1]。新中國成立后,1951年國家正式頒布了第一套廣播體操,推動了我國群眾體育的廣泛開展,很快在全國各地掀起了做廣播體操的熱潮,成為一項參與人數(shù)最多的群眾性體育活動[2-3]。為提高天津市市民體質(zhì),天津市體育局組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜曳謩e于2003年和2009年研究創(chuàng)編了第一套和第二套市民廣播體操,并在全市范圍內(nèi)推廣,收到良好效果。2017年,為迎接第十三屆全運會在天津市舉辦，天津市體育局組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜已兄苿?chuàng)編了第三套市民廣播體操。該套操在保持傳統(tǒng)廣播操功能和形式的基礎(chǔ)上,重點傳承和體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)文化特點,增添了帶有京劇、武術(shù)、民族民間舞等元素以及時尚健身的動作內(nèi)容和新穎的組合形式。本文旨在評價《天津市第三套市民廣播體操 》生理負荷的適宜性，為進一步推廣第三套市民廣播體操提供科學依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 測試對象與分組

隨機選取天津市南開區(qū)和河西區(qū)部分市民、天津體育學院普通大學生和研究生作為受試對象,其中男性35名,女性55名。將受試者分為：青年組(20～30歲)男性20名、女性20名，平均年齡(24.00±4.15)歲；中老年組50～65歲,男性15名、女性35名，平均年齡(56.50±7.26)歲。受試者身體健康，均參加三年以上規(guī)律體育鍛煉。

1.2 測試指標、儀器與方法

各組受試者分別由專業(yè)老師統(tǒng)一教練廣播體操,待熟練后分別進行廣播體操生理負荷測試。在運動前及廣播體操練習過程中給受試者佩帶POLAR遙測心率表實時測定心率和能量消耗,并背負VO2000便攜式氣體收集儀測定氣體代謝參數(shù),連續(xù)測定受試者運動前安靜狀態(tài)、完成一套廣播操運動過程中(3＇30＂)及運動后恢復期3 min的心率、能量消耗、肺通氣量和攝氧量等各項生理指標。每名受試者測試時間約10 min(從安靜狀態(tài)到運動結(jié)束)，連續(xù)一周內(nèi)完成測試。

測試時間：2017年5月27日至7月10日,每天上午7:00-11:00。

測試地點：天津體育學院體能診斷與評估實驗室、南開區(qū)長虹公園。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 受試者操練過程中心率的變化

第三套市民廣播體操共九節(jié)運動，分別為：準備部分、伸展運動、頭頸運動、上肢運動、擴胸運動、腰背運動、下肢運動、跳躍運動和整理運動,總時間約3＇30＂。圖1、圖2分別為青年組和中老年組受試者操練過程中心率變化曲線。結(jié)果顯示,隨著運動時間增加,心率呈現(xiàn)較平緩地增加,到第八節(jié)“跳躍運動”時心率達到最高值,第九節(jié)“整理運動”時心率逐漸降低。青年組、中老年組受試者操練一套廣播操的平均心率分別為126.35 beats/min、102.15 beats/min；其最高心率(峰值心率)分別達到140.79 beats/min、117.18 beats/min(表1)，青年組心率水平顯著高于中老年組(P<0.01)。

青年組平均心率水平為64.5%最大心率，中老年組為62.4%最大心率。運動結(jié)束3 min內(nèi)心率均恢復到運動前相對安靜水平。

2.2 受試者操練過程中肺通氣量和攝氧量的變化

圖3～圖6分別為青年組、中老年組受試者操練過程中肺通氣量(VE)和攝氧量(VO2)的變化。結(jié)果顯示,運動中肺通氣量和攝氧量均呈現(xiàn)平緩地增長,到第八節(jié)“跳躍運動”時達到最高值,第九節(jié)“整理運動”時逐漸降低。運動時肺通氣量和攝氧量水平約相當于安靜時3～5倍(表2、表3)。運動結(jié)束后3 min基本上恢復到運動前相對安靜水平,其變化趨勢與心率基本一致。

Fig.1Changes of heart rate during radio gymnastics in young subjects(n=40)

Radio gymnastics lasts about 3 minutes and 30 seconds (between the two vertical lines in the figure), followed by recovery period

Fig.2Changes of heart rate during radio gymnastics in middle-aged and old-aged subjects(n=50)

2.3 受試者操練過程中的能量消耗

由表4可見，青年組和中老年組受試者操練一套廣播體操(約3＇30＂)運動中的凈能量消耗分別為21.57(Kcal)、13.35(Kcal), 兩組受試者具有顯著性差異(P<0.01)，青年組運動的能量消耗約相當于安靜時5倍，中老年組能量消耗約相當于安靜時3.5倍，屬于中低強度運動。

Fig.3Changes of ventilation volume during radio gymnastics practice in young subjects(n=40)

Tab. 1 Changes of heart rate during radio gymnastics

**P<0.01vsthe middle and elderly groups

Fig.4Changes of oxygen uptake during radio gymnastics training in young subjects(n=40)

Fig.5Changes of ventilation volume during radio gymnastics practice in middle-aged and old-aged subjects(n=50)

Fig.6Changes of oxygen uptake during radio gymnastics exercise in middle-aged and elderly subjects(n=50)

GroupQuiet VEMaximum VEAverage VEYouth group(n=40)7.66±2.3136.30±8.3723.11±7.61Middle aged and elderly group (n=50)7.48±2.2633.05±7.3622.30±6.67

GroupQuiet VO2Maximum VO2Average VO2Youth group(n=40)4.17±1.2820.45±4.7912.16±5.06Middle aged and elderly group (n=50)4.14±1.5117.81±4.6911.71±4.36

GroupEnergy expenditure per minute in quiet timeNet Energy Consumption in ExerciseYouth group(n=40)1.25±0.4021.57±5.70**Middle aged and elderly group (n=50)1.08±0.3313.35±6.86

**P<0.01vsthe middle and elderly groups

3 討論

運動中機體承受的生理負荷是影響運動效果的重要因素，是引起各器官系統(tǒng)功能增強的有效刺激。心率是反映運動負荷的客觀生理指標，運動負荷閾是指運動中適宜生理負荷的低限至高限的范圍，可用一定的心率區(qū)間來表示。一般將運動時心率在120～140 beats/min的范圍稱為運動負荷的最佳價值閾，此時心臟每搏輸出量保持在最高水平，健身效果最佳，運動中心率在該閾限內(nèi)保持時間越長，越有利于發(fā)展心臟泵血功能；而將運動時心率在110～150 beats/min的范圍稱為運動負荷的有效價值閾[4-5]。結(jié)合本研究結(jié)果分析，受試者在操練第三套市民廣播體操過程中，青年組平均心率約126 beats/min，在第八節(jié)跳躍運動時心率達到峰值，最高心率約為140 beats/min，其心率水平達到運動負荷的最佳價值閾限內(nèi)。中老年組運動時最高心率117 beats/min，其心率水平達到運動負荷的有效價值閾限內(nèi)。在練習廣播操過程中，肺通氣機能也相應(yīng)加強，其肺通氣量和攝氧量水平約相當于安靜時3～5倍。因此，長期堅持操練，對于增強機體心肺功能和有氧能力都將產(chǎn)生積極的影響。

根據(jù)美國運動醫(yī)學會(ACSM)提出的強度分級，運動中心率達到57～64%最大心率為低強度運動，64～76%最大心率為中等強度運動(最大心率=220-年齡)[6-7]。本研究中青年組操練一套廣播體操過程中平均心率水平為64.5%最大心率，中老年組為62.4%最大心率，表明該套廣播操屬于中低強度有氧運動。

通過測定運動時凈能量消耗可了解該項運動的強度，一般可以用運動時能量消耗是安靜時能量消耗的倍數(shù)或梅脫(metabolic equivalent of energy, MET)表示運動強度，用以評價運動時相對能耗水平[8]。本研究青年組練習一套廣播體操的凈能量消耗約相當于安靜時能量消耗的5倍，中老年組約相當于安靜能量消耗的3.5倍，屬于中低強度運動。

從不同組別受試者各指標比較分析，青年組操練過程中平均心率和最高心率及運動時凈能量消耗均高于中老年組，可能與青年大學生操練動作幅度較大有關(guān)(踢腿、腹背及跳躍運動等)，但運動后3 min內(nèi)均恢復到相對安靜值，因此作為一項健身活動是較適宜的。

綜上所述，天津市第三套市民廣播體操結(jié)構(gòu)安排合理，運動強度適中，屬于中低強度有氧運動，適合20～65歲青年人和中老年人操練，長期堅持能夠達到增強體質(zhì)和提高心肺機能的鍛煉效果。該套廣播體操運動強度相對較低，運動后恢復較快，尤其適用于課間或工作間隙進行鍛煉。但由于一套廣播操持續(xù)時間較短，如果從運動的總能量消耗對體力活動要求考慮，則應(yīng)再增加其他體力活動以增加總的能量消耗，以更好地達到增強體質(zhì)、增進健康的目的。