56式陳氏太極拳運動強度與能量消耗探究

韋偉南，蔡 菊，華世民

《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》(以下簡稱為《綱要》)提出：“廣泛開展全民健身運動，鼓勵發(fā)掘適合不同群體的運動項目，扶持推廣太極拳等民族傳統(tǒng)體育項目。[1]”太極拳集中國傳統(tǒng)文化的哲學理念、中醫(yī)理念、技擊原理為一體，并且具有強身健體、延年益壽、競賽觀賞等功能。至今，太極拳已被前人證實對心肺機能[2～4]、心腦血管[5,6]、(高)血壓血脂[7,8]、平衡跌倒[9,10]等具有改善或防治作用。而太極拳種類繁多(陳式、楊式、吳式、孫式、武式等)，不同派式的太極拳運動強度不盡相同，不同運動強度的太極拳對人體生理機制的改善效果也不同[11]。

太極拳初創(chuàng)于明末清初，由河南溫縣陳家溝陳王廷所創(chuàng)。[12]陳式太極拳剛柔相濟，有明顯外發(fā)勁，且發(fā)勁是陳式太極拳區(qū)分于其他派式(楊式、吳式、孫式、武式等)一大特點。[13]陳式太極拳競賽套路(以下簡稱“56式太極拳”)是基于傳統(tǒng)陳式太極拳(大架)一路、二路的基礎上創(chuàng)編而成，是太極拳在中國武術最突出的表現(xiàn)形式之一。[14]本研究采用芬蘭Polar Team 2心率監(jiān)控系統(tǒng)，以武術專業(yè)學生組和太極拳大眾健身組為研究對象，對陳式太極拳競賽套路的運動強度與能量消耗進行分組探究分析，旨在明確陳氏太極拳的運動強度，為大眾健身項目的健身強度選擇提供參考。

1 研究對象及方法

1.1 研究對象

分別選取廣州體育學院武術專項(持武術二級運動員證)的大學生14人，其中男10人、女4人(以下簡稱為“學生組”);太極拳大眾健身者10人，其中男性3人、女性7人為研究對象，練習太極拳年限3年以上(以下簡稱為“大眾組”)。受試對象均身體健康，并無突發(fā)性疾病,能熟練完成56式太極拳演練。受試者相關信息如表1。

表1 受試者基本信息

1.2 實驗流程

(1)將受試者的基本信息輸入Polar Team2團隊版心率監(jiān)控設備；(2)佩戴心率帶以及相應的傳感器；(3)進行簡單熱身準備與檢測設備心率傳輸情況；(4)開始56式太極拳演練及運動數(shù)據(jù)監(jiān)控；(5)演練結束根據(jù)本體感受填寫RPE量表；(6)實驗測試結束，回收設備。

1.3 研究方法

1.3.1 實驗法儀器設備：采用芬蘭POLAR公司的Polar Team 2團隊版心率監(jiān)控設備，測試年齡、身高和體重等指標，監(jiān)控演練過程的心率變化(1s檢測一次)和能量消耗等情況。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理采用RPE測試評價受試者自我疲勞感覺等級評價[7]；運用Origin2019、SPSS23軟件對測試者數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。

圖1 56式太極拳測試流程圖

2 實驗結果與分析

2.1 56式太極拳演練心率變化與運動強度分析

心率是運動現(xiàn)場評價運動強度最常用的指標，并且可以根據(jù)運動過程中的心率來推算運動強度[15]。美國運動醫(yī)學會建議使用最大心率百分比(%HRmax)來確定運動強度，即運動強度(%)公式=運動時的心率/( 220—年齡)[16]。中國教練員與科研人員多次進行心率與運動強度的實驗論證，總結出可用運動后即刻心率來確定運動強度[17，18]。因此，筆者以演練后的即刻心率、心率變化曲線在不同運動強度區(qū)間的時間比作為反映運動強度的依據(jù)。

依據(jù)圖2心率曲線的變化可以看出，演練56式太極拳時受試者的心率增長很明顯，變化趨勢和達到心率峰值的時間都非常接近。整體的心率曲線變化情況是：“隨演練開始以較快速率增長，一段時間后進入相對平緩區(qū)，最后持續(xù)增長并出現(xiàn)峰值，演練結束時心率呈快速下降趨勢?！北?顯示：學生組與大眾組在演練56式太極拳過程中，無論是演練前心率、演練后即刻心率、演練中平均心率、演練中最高心率、心率變化范圍均不存在顯著性差異。本實驗的總平均心率(139.4±10.6次/min)與劉勇教授的研究基本一致：“經測試陳式太極拳競賽套路運動中平均HR為 140.6 次/min。[19]”

圖2 56式演練心率變化對比

圖3 不同組運動強度區(qū)間對比

表2 56式演練前后心率變化對比

通過最大心率=( 220-年齡)公式計算，得到學生組與大眾組的最大平均心率值分別是199±2.5次/min、172.5±10.30次/min。根據(jù) ACSM 對于有氧運動強度的劃分標準[16]，在60%～70%最大心率區(qū)間有氧運動強度屬于低有氧強度；在70%～80% 最大心率區(qū)間有氧運動強度屬于中有氧強度；在80%～90%最大心率區(qū)間有氧運動強度屬于高有氧強度。對學生組與大眾組的平均心率曲線進行強度區(qū)間劃分(如圖2)，結果顯示：學生組在中有氧強度區(qū)占總時長64.4%；大眾組在中強度區(qū)、高強度區(qū)分布占總時長16.9%和54.2%。因此，對學生組而言，56式太極拳是中等強度運動，對大眾組而言56式太極拳是大強度運動。再根據(jù)表3可知，學生組與大眾組均達到了中等強度。綜上可以說明，56式太極拳是一項中等偏大強度的有氧運動項目。該結果與衛(wèi)志強教授的研究結果較為接近：“根據(jù)陳式太極拳的全套平均心率為150次/分，可以認為陳式太極拳的運動強度為中到大[13]?！?/p>

表3 運動后即刻心率與運動強度的關系[20]

2.2 56式太極拳演練Calorie消耗分析

借助Polar Team 2(團隊版)心率監(jiān)控系統(tǒng)的Calorie消耗算法，可以得到每位受試者在單次演練56式太極拳過程中的Calorie消耗。再利用受試者56式Calorie消耗/演練時間(min)，可以得到56式單位時間耗能，具體結果如表4。學生組的整套56式演練能量消耗為44.6±10.2 K cal，大眾組的整套56式演練能量消耗為62.6±8.2 K cal；學生組56式演練單位時間耗能為7.8±3.1 K cal/h/kg，大眾組56式演練單位時間耗能為11.5±1.2 K cal/h/kg。學生組的56式演練能量耗能為509.4±55.8 K cal/h，大眾組的56式演練能量耗能為684±32.9 K cal/h。在能量消耗各項指標上，學生組與大眾組之間均存在非常顯著性差異(P=0.00<0.01)。

從能量消耗角度上看，受試者的心率、體重、運動形式、運動意識等均對個體的能量消耗產生影響。本研究中學生組與大眾組在體重上無顯著性差異，但最大心率值存在顯著差異，所以不同強度有氧區(qū)間的演練時長是導致大眾組演練56式太極拳時能量消耗顯著高于學生組的原因之一。

表4 受試者Calorie消耗統(tǒng)計

2.3 56式太極拳演練結束后的本體感受與PRE自我評價量表對比分析

56式演練結束后，立即指導受試者填寫RPE自我評價量表。RPE值相當于用受試者本人的心率除10的本體感覺。[20]根據(jù)表5可以得到，受試者在完成56式太極拳的演練后，自我本體感覺是處于有點吃力、吃力、非常吃力三個層次。學生組的RPE填寫分布較為均勻，造成該結果的原因有可能是學生組部分大學生并非擅長太極拳專項。依據(jù)整體的數(shù)據(jù)反映，大眾組與學生組所填寫的RPE結果與心率數(shù)據(jù)展示出來的情況基本一致。

表5 受試者RPE疲勞感覺統(tǒng)計

3 討論

在全民健身背景下，推廣太極拳、健身氣功等民族傳統(tǒng)體育項目[1]，可以加速建立全民太極拳健身體系。太極拳的種類繁多，且運動特點和運動強度不盡相同。為了更好地開展太極拳運動，應該對不同派式的太極拳強度進行探究與分類。綦焱朱[21]、岳利民[11]、孫緒生等[22]均認為簡式(24式)太極拳屬于小強度運動；王榮森[23]等認為40式楊式太極拳是一項中等強度運動；倪紅鶯[24]等認為42式太極拳是中、低強度有氧運動項目；竺英祺[25]等則認為對中老年人而言，太極拳屬于中低強度的有氧運動。為驗證太極拳是否都是中、低有氧運動強度，筆者以陳式太極拳競賽套路為研究重點，對不同年齡的受試者進行了運動強度探究。實驗結果表明：56式太極拳對于大學生而言是中等強度的有氧運動；對于中、老年人而言則是高強度的有氧運動。由此可以說明56式太極拳的運動強度應該屬于中等偏大運動強度。

岳利民[11]在簡化太極拳練習對大學生身體成分和心率變化的影響的碩士論文里提到：“單套簡易(24)式太極拳鍛煉運動量偏小，因此利用24式太極拳希望達到均衡身體成分的目的十分困難，并且在短期內沒有明顯效果?！苯闧26]在太極拳對青少年健身作用的實驗研究中提出：“演練一套完整的陳式老架一路，心率在103—150次/min波動, 該心率范圍對青少年的健身是有效的。”而演練56式太極拳的心率在95—161次/min波動，因此，可說明單套56式太極拳的運動量對青少年與中老年人都能起到健身作用。

4 結論

(1)學生組與大眾組在演練陳(56)式太極拳的各項心率指標均無顯著性差異，演練56式太極拳的心率在95—161次/min波動，即可說明不同年齡段的人習練陳(56)式太極拳都可以達到強身健體的效果。

(2)從學生組與大眾組演練陳式(56式)太極拳心率數(shù)據(jù)與心率曲線反映，陳(56)式太極拳屬于中等偏大強度的有氧運動，而且運動強度會因為練習者的習練體悟、年齡與生理狀態(tài)等因素產生差異。

(3)演練整套56式太極拳能量消耗約52.1±12.9 K cal，但能量消耗受到體重、體脂率、運動能力、運動時間等多種因素的影響，因此只能作為參考。

(4)56式太極拳的RPE值在12—16，運動強度稍微偏大，因此在全民太極拳健身運動項目中，56式太極拳適合身體健康、追求運動強度與身體感受的健康與亞健康群體，能夠提高習練者的機體的運動質量與運動效率。