運動訓練中心率、血乳酸監(jiān)控及方法

李育娟 弓敏敏

中圖分類號：G804.2? ?文獻標識：A? ? ?文章編號：1009-9328（2022）03-249-02

摘? 要? 本文運用文獻綜述法，對心率和血乳酸屬于運動訓練的生理生化監(jiān)控指標和方法和對運動訓練中心率和血乳酸進行了解和綜述，分別對心率和血乳酸的檢測研究進展及其在運動訓練中的檢測方法進行分析，旨在為開展運動訓練測量監(jiān)控指標提供借鑒，以方便分析運動訓練項目中運動員的生理生化指標的差異性，指導運動訓練。

關鍵詞? 運動訓練? 生理生化監(jiān)控? 心率? 血乳酸

一、運動訓練生理生化監(jiān)控簡述

國外早在19世紀就對運動訓練中監(jiān)控身體機能狀況運用了生物化學和生物學檢測。隨著時間的不斷推移，對人體各大功能系統(tǒng)的認識也不斷清楚。20世紀50年代，對血乳酸在運動過程中的認識也逐漸清楚，在遞增負荷運動中血乳酸的變化與無氧閾的關系及應用、不同負荷強度運動下血乳酸變化與運動恢復的特點等研究不斷深入。20世紀70年代，國外對訓練方法的生理生化研究不斷得到發(fā)展。Hermansen（1971）發(fā)現不同的間歇跑強度和時間對恢復期ATP、CP濃度有不同的影響。到20世紀80、90年代，有人用肌肉活檢法來測量運動過程中肌肉ATP、CP、肌肉乳酸、PH等指標的變化。

隨著競技體育的不斷發(fā)展和體育科研的步入，當時我國有大量體育科研人員投身于運動實踐第一線，開展各項科研和服務工作。在上世紀50年代，我國體育科研團隊就從事各項相關試驗，如哈佛臺階實驗（Harvard Step Test）、聯(lián)合機能實驗（Combined Funtion Test）和血乳酸、尿蛋白、血紅蛋白、尿潛血等生理生化指標進行評定，為體育科研助力，為運動訓練生理生化監(jiān)控助力，為運動訓練提高科學依據。在這期間，我國各省、體育科研團隊、訓練隊和國家隊等都對運動員身體機能評定進行了廣泛和深入研究。再到上世紀80年代，運動訓練生理生化監(jiān)控到達一個研究高潮，我國各個科研團隊都對運動員的身體評價的研究非常重視，直至對該領域的研究成為我國體育科研的一個重點領域。研究科研工作者馮連世、馮煒權、馮美云等學者的研究為主。查閱這些學者的文獻可見這些學者將運動訓練監(jiān)控的生理生化研究集中于開展運動員的身體機能評定工作，是運動訓練生理生化監(jiān)控有了一個比較完整的系統(tǒng)。

運動訓練的生理生化監(jiān)控主要包括訓練負荷的監(jiān)控和對訓練方法的監(jiān)控，其中會運動訓練負荷的監(jiān)控又可以分為負荷強度和負荷量度的監(jiān)控。目前常用的訓練監(jiān)控的生理生化指標包括心率、血乳酸、血氨、血清CK、血紅蛋白、血清睪酮、尿蛋白、血尿素、尿酮體、無氧功率、最大攝氧量、無氧閾等。這些運動訓練監(jiān)控的生理生化指標，在運動訓練監(jiān)控中起著不同的監(jiān)控目的作用和功能，它們主要是來源于人體功能器官和運動供能產物。下面將對心率和血乳酸在運動訓練中的監(jiān)控進行簡單簡述，探討心率和血乳酸這兩個生理生化監(jiān)控指標在運動訓練中有何相關性，方便在運動訓練中實施監(jiān)控與評測。

二、心率（Heart Rate，HR）

心率是指正常人安靜狀態(tài)下每分鐘心跳的次數，也叫安靜心率，一般為60～100次/分，可因年齡、性別或其他生理因素產生個體差異。心率監(jiān)測與其他監(jiān)控指標相比具有無創(chuàng)、易于監(jiān)測、易于分析等良好特征，且該指標一定條件下能夠較好反映運動強度、疲勞程度等信息，長期以來一直是教練員或運動員簡單評估運動強度等信息的重要指標。

（一）心率監(jiān)控科學化的演進

再幾個世紀里，心率監(jiān)測數據曾經主要依靠將耳朵置于病人胸部來獲取，直到200多年以前法國醫(yī)師雷奈克（Rene Laennec）發(fā)明了聽診器，人們對心率的更加精確測量才得以實現。20世紀初期，荷蘭生理學家威廉·艾因特霍芬（Willem Einthoven）發(fā)明了心電描記儀，并利用該設備發(fā)現了心臟的電特征進而被譽為“心電圖之父”，并于1924年獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學獎。從此，人們除了能夠準確獲得心率數據之外，對發(fā)生在心臟內部電活動變化的精確描述也成為了可能。在心電描記儀發(fā)明后的不久，便攜式霍爾特動態(tài)心電監(jiān)護儀（Holter-monitor）又被發(fā)明出來，利用該設備可實現個體心電的24h不間斷記錄。然而，由于霍爾特動態(tài)心電監(jiān)護儀的體積相對較大且線路較多，該設備不適用于對運動過程中心率及心電的監(jiān)測。20世紀80年代，第一臺無線心率監(jiān)測設備被發(fā)明，它由一個發(fā)射裝置及一個接收裝置構成，發(fā)射裝置貼于胸部，接收裝置則像手表一樣佩帶于手腕。該無線設備發(fā)明之后，將心率監(jiān)測應用于運動員訓練監(jiān)控的實例逐漸增多。

在當今高速發(fā)展的社會，各式各樣的日常監(jiān)控心率的運動手表出現，方便了人們日常生活中的心率檢測，但心率手環(huán)和心率表安靜情況下是準確的但在運動中就不準確（產生特別明顯誤差）。相對于目前運動中常用的心率檢測設備心率帶來說，心率帶偵測心臟里的電流活動，和心電圖機器原理相同。心率高低是由心臟竇房結細胞來管理的，我們稱為“竇性心律”。心率帶上的電機會記錄每一次心跳所產生的電流信號。光電心率感受器發(fā)出綠光，血紅素吸收綠光，綠光穿透皮膚到達血管被血紅素吸收，沒被吸收的反射回來，被感應器發(fā)現，當心臟收縮時血液中血紅素密度升高，吸收的綠光較多，偵測較少;當放松時，感應器就會偵測到更過綠光。通過藍光的多和少就檢測到了心率。

（二）心率監(jiān)控的方法

在運動訓練中，對心率的監(jiān)控，常常是對心率的晨脈、安靜心率（運動前）、運動心率（運動后即刻心率）、最大心率、恢復心率（運動后在一定時間內心率的恢復值）及心率儲備等指標。目前運動訓練普遍使用心率帶隊運動員進行心率檢測，在日常中可以檢測晚不動脈、頸動脈等傳統(tǒng)檢測法，監(jiān)控每一分鐘心率情況，多次取平均值，目前經濟發(fā)展可以佩戴運動手表檢測，在可以使用運動手表的情況下使用。

1.晨脈、安靜心率和最低心率（HRrest）。晨脈（基礎心率）是指醒后未下床前安靜狀態(tài)下的計數的脈搏數，安靜心率基礎值一般指起床后未進行活動時測定的脈搏數，兩者之間存在2～5b/min的差別。最低心率（HRrest）是指運動員在賽后調整期的最低心率。

對基礎心率的研究中有對運動員基礎心率的應用案例，運動員早起的基礎心率可以表達運動員的運動的負荷適宜的程度，可以根據運動員的基礎心率來調整運動員的訓練負荷。并且可以通過長時間的連續(xù)測試運動員正常起床的基礎心率，可得到一個心率的變量，同時可以依據這個變量來作為運動員訓練時的心率參數。在運動后睡眠休息起床時的晨脈升高5bpmin以上而且達到三天，這可以說明運動員疲勞了，且運動訓練后的恢復不夠;如果升高10bpmin以上，這可以說明運動員不僅非常疲勞且未恢復還能伴隨疾病。不同的運動員的基礎心率不同，應該區(qū)別對待每一位運動員，根基基礎心率的變化安排訓練負荷和制定訓練計劃。

不同的人在安靜時的心率差異很大我國成人每分鐘75次左右生理變動范圍在60～100次/分，美國心臟學會報告心率范圍在50～100次/分;安靜狀態(tài)的平均心率男子約為78次/分，女子約為84次/分。在一般情況下，女子比男子快5～10次/分。

2.最大心率（HRmax）和心率儲備（HRreserve）。不同的人群最大心率不同，沒有經過訓練的 運動員最大心率在190b/min～210b/min，在經過高水平的訓練后的運動員，高水平訓練后可以降低最大心率，這就是在實踐中常見的哪些有過訓練經驗的運動員的最大心率比沒有經過訓練的運動員訓練低的原因。最大心率測試最佳時間在全面熱身后大強度運動的25s左右出現，此時段可測心率最高值。在平時運動中，沒有一定設備測試運動員最大心率，就利用公式（HRmax=220-年齡）來推算最大心率，該公式得到一定認可，算出的值只是一個預估值，并不準確，卻也有一定作用，在最大心率左右的值，預判運動的程度。

心率儲備（HRresrve）是指最大心率（HRmax）與最低心率（HRrest）之間的差值（HRresrve=HRmax-HRrest）。

3.血乳酸（Blood lactate，Bla）。乳酸是一種羥基酸，是在供養(yǎng)不足時從糖酵解途徑生成的丙酮酸轉變而來。人體各組織乳酸生成量由所處環(huán)境和活動的強度來決定的。安靜狀態(tài)下，肌肉代謝率低，以脂肪氧化為主，乳酸生成較少，骨骼肌乳酸濃度約為1mmol/kg，且血乳酸濃度保持在1～2mmol/kg。運動時，骨骼肌是產生乳酸的主要場所。血乳酸是訓練監(jiān)控中訓練負荷強度評價指標。通過測定訓練后血乳酸指標的變化能夠很好的區(qū)分有氧訓練和無氧訓練，并且血乳酸的升高與訓練負荷強度的增加呈正相關關系。

乳酸的測試方法根據測試目的因人而異，但基本原理是一樣的，即先給受試者一個或者一組運動刺激，然后取血觀察血乳酸濃度的變化情況。取血部位一般在耳垂、指尖或者靜脈，同一實驗應該取血部位相同，所用藥品和實驗儀器也應該相同。采耳血時應該先對耳熱敷或者使用血管擴張劑，使耳血動脈化。采血時間以能獲得運動后的最高值為原則，一般在運動后的3～5分鐘取血。但是由于血乳酸峰值出現時間與運動強度大小、運動時間長短、運動方式選擇有密切關系，因此，采血時間最好在運動后的1、3、5、7、9分鐘，通過多級采血選擇峰值。血乳酸的測試因場所不同分為現場測試和實驗室測試兩種方法。

三、運動訓練生理生化監(jiān)控總結

（一）運動訓練生理生化監(jiān)控作用

生理生化測定是運動員機能狀態(tài)監(jiān)控研究的重要方法。對運動員的運動訓練、運動技能的提高有著重要的作用。教練員應該重視對運動員進行生理生化監(jiān)控，從監(jiān)控中獲得運動員的資料，了解運動員的身體狀況和體質體能，根據這些信息制定合適的訓練計劃，使運動員的訓練更加科學化，促使運動員的競技能力快速提升。

（二）心率與血乳酸的相關性

血乳酸的變化與運動訓練監(jiān)控的多項指標都具有一定的相關性。比如血乳酸的變化與心率成一定的相關性。不同的項目利用心率與血乳酸濃度變化的相關性，可以準確地監(jiān)控運動員的訓練負荷。

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