相同的心率區(qū)間內(nèi)不同運(yùn)動(dòng)方式的能量及底物消耗特點(diǎn)

陳海崎

（北京體育大學(xué)，北京 100084）

Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)是丹麥人研發(fā)的一款新型訓(xùn)練設(shè)備，它一改以往自行車(chē)及跑步機(jī)的工作特點(diǎn)，采用站立式騎行方式，通過(guò)下肢抬壓的方式提供動(dòng)力，豐富了人體運(yùn)動(dòng)的形式，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練增添了新的活力。眾多的研究表明性別不同的Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)受試者在能量消耗及底物消耗特點(diǎn)上有顯著性差異。在低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中，女性脂肪氧化供能比例較高，而男性則是糖氧化供能比例較高。在遞進(jìn)負(fù)荷至力竭的運(yùn)動(dòng)中，男性表現(xiàn)出了更快轉(zhuǎn)向糖供能的趨勢(shì)。在不同的運(yùn)動(dòng)方式下，機(jī)體會(huì)表現(xiàn)出不同的能量及底物消耗特點(diǎn)。另有研究表明，不同的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)方式在糖消耗供能及脂肪消耗供能特點(diǎn)上具有明顯的差異，而心血管系統(tǒng)的指標(biāo)則未見(jiàn)顯著性差異。例如，對(duì)比跑步機(jī)和功率自行車(chē)兩種不同的運(yùn)動(dòng)方式發(fā)現(xiàn)，受試者在總能耗、底物消耗特點(diǎn)、最大攝氧量及血乳酸產(chǎn)量上均具有明顯差異。

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

北京體育大學(xué)18 名在校學(xué)科生。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

采用Cosmed 氣體分析儀對(duì)實(shí)驗(yàn)中的氣體成分進(jìn)行采集和分析，使用GARMN 心率表監(jiān)控受試者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)心率狀況。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方案

將受試者隨機(jī)分為A、B 兩組，每組9 人。測(cè)試分兩次：第一次，A 組受試者先進(jìn)行跑步機(jī)測(cè)試，B 組受試者進(jìn)行Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)測(cè)試，兩組分別進(jìn)行10 分鐘相同心率強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)；第二次兩組調(diào)換（見(jiàn)表1）。兩次測(cè)試需間隔一周，以避免第一次測(cè)試對(duì)第二次測(cè)試的結(jié)果造成影響。

表1 測(cè)試分組情況

2 結(jié)果與分析

2.1 受試者基本信息

18 位受試者身體無(wú)訓(xùn)練障礙，無(wú)高血壓或先天性疾病、代謝疾病，未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的抗阻訓(xùn)練。近期（一周）無(wú)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，能進(jìn)行中等強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，受試者在兩種不同的運(yùn)動(dòng)方式下運(yùn)動(dòng)10 分鐘所消耗的總能量幾乎一樣，兩種運(yùn)動(dòng)方式總耗能的平均值分別是97.17kcal 和100.06kcal。這說(shuō)明在相同心率區(qū)間、相同時(shí)間內(nèi)，只調(diào)換兩種運(yùn)動(dòng)方式的先后，受試者所消耗的總能量不存在明顯差異。通過(guò)對(duì)比脂肪消耗量以及糖的消耗量發(fā)現(xiàn)，使用Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體會(huì)調(diào)動(dòng)更多的糖進(jìn)行能源的供給，CHO 消耗量均值為13.77mg/min·kg，占整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程供能比例的91%；而脂肪的供能只約占總供能的9%。在使用跑步機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，脂肪的供能明顯更多，平均脂肪消耗量達(dá)約3.04mg/min·kg，明顯高于Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)的1.29mg/min·kg。在能源供給占比方面，脂肪提供了將近20%的能量輸出。

表2 受試者在相同心率區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)10 分鐘各能耗 指標(biāo)情況

2.3 分析

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，盡管運(yùn)動(dòng)員是在相同的心率區(qū)間進(jìn)行了相同時(shí)長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)，但不同的運(yùn)動(dòng)方式導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員在底物的消耗上呈現(xiàn)出不一樣的趨勢(shì)。在跑步機(jī)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，全身大部分的肌肉都在參與運(yùn)動(dòng)，血液需快速流經(jīng)全身的肌肉，以及時(shí)提供足夠的能源物質(zhì)并排出代謝廢物，此時(shí)單位時(shí)間內(nèi)血流的總需求量較大。即便是進(jìn)行較低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，由于全身大量肌肉的同時(shí)參與，也會(huì)使得單位時(shí)間內(nèi)的回心血量大幅度增加。而在Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，上肢僅需握住車(chē)把、穩(wěn)定車(chē)身，主要通過(guò)下肢循環(huán)地抬起-下壓進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程以下肢為主導(dǎo)，因此在相同心率區(qū)間，僅以下肢為主導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)方式會(huì)達(dá)到更高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。由此可見(jiàn)，使用Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)運(yùn)動(dòng)相比跑步機(jī)更傾向于無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。

跑步機(jī)是全身主導(dǎo)性的運(yùn)動(dòng)，而Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)是下肢主導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)，采用站立式的騎行方式，并且在騎行過(guò)程中需要使用者通過(guò)自身保持車(chē)輛平衡，這就加大了人體核心區(qū)域在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的參與，這可能是導(dǎo)致最終的總能耗與跑步機(jī)相近的原因。

另有研究發(fā)現(xiàn)，在相同的負(fù)荷強(qiáng)度下功率自行車(chē)所消耗的能量低于跑步機(jī)所消耗的能量，這可能是所采用的參考系不一樣的緣故。因?yàn)樵谙嗤呢?fù)荷強(qiáng)度下運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的心率區(qū)間并不一定在相同的范圍內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

不同的運(yùn)動(dòng)方式會(huì)使機(jī)體做出不同的應(yīng)對(duì)策略，在相同的心率區(qū)間或是相同的負(fù)荷強(qiáng)度下，機(jī)體會(huì)表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。因此，在體能訓(xùn)練的實(shí)踐中，除負(fù)荷和心率以外，也應(yīng)當(dāng)考慮運(yùn)動(dòng)方式對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體所造成的影響。

本研究?jī)H對(duì)比了相同心率區(qū)間下跑步機(jī)和Me-Mover 立式訓(xùn)練車(chē)的能耗及底物消耗特點(diǎn)，后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)選用更多不同的運(yùn)動(dòng)方式，在不同的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)及不同的強(qiáng)度下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，豐富相關(guān)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論。