自行車運動員進行功率自行車3種遞增負荷運動實驗比較有氧耐力研究

李鵬飛,馮葆欣,尚文元,張衛(wèi)英,宗丕芳,宋國強

1 研究目的

功率自行車進行有氧耐力測試常采用遞增負荷運動實驗,即間隔一定的時間增加固定的負荷或功率。經(jīng)典遞增負荷運動即3 min遞增法,瞬間的功率遞增幅度較大,如每3 min增加40～50 W,如果心肺功能及代謝水平不能在瞬間動員適應(yīng)外加負荷,則就需要動用無氧糖酵解供能,易造成乳酸堆積,而且,假如運動員不能在本級負荷內(nèi)適應(yīng)相應(yīng)強度,可能在未達到吸氧量最大值時因為肌肉疲勞而過早結(jié)束測試。因此,在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生改良1 min遞增法,如每1 min增加20～25 W,縮短了遞增間隔,減小了遞增幅度。最新報道又有線性負荷遞增法,增加幅度更小,遞增時間更短,如每10～30 s增加10 W,功率遞增接近線性,運動員在測試過程中負荷變化比較平穩(wěn),比較容易適應(yīng),所得氣體代謝數(shù)據(jù)的變化也比較平穩(wěn),更易于有氧耐力的評估。

這3種遞增負荷運動實驗測定有氧耐力是否有差異,目前還未見文獻報道。本研究擬對40名男、女自行車運動員用3種方法進行測定比較。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

北京市蘆城體育運動技術(shù)學(xué)校自行車運動隊。男21人,年齡17±1.20歲,身高176±4.28 cm,體重71±5.10 kg,專項訓(xùn)練年限3±1.19年；女 19人,年齡18±2.40歲,身高166.5±2.69 cm,體重61.4±4.98 kg,專項訓(xùn)練年限2.4±1.25年。

2.2 測試方法及指標

1.起始負荷：女子/男子,80 W/100 W；

2.遞增負荷：3 min遞增法(3 min法）：女子/男子分別為3 min遞增40 W/50 W至力竭；1 min遞增法(1 min法）：女子/男子分別為1 min遞增20 W/25 W至力竭；線性遞增法(線性法）：30 s遞增10 W至力竭；

5.測試前檢測身高、體重,并在安靜狀態(tài)和力竭后4 min采集末梢血監(jiān)測Lac；

6.測試前不要大強度、大運動量訓(xùn)練,1周完成1次測試,每次測試40人,每天10人,上、下午各5人,共4天。間隔1～2周后重復(fù)1次,總計測試3次。

2.3 主要測試儀器

日本COMBI功率自行車、德國JAEGER Oxycon Pro心肺功能儀、美國 YSI-1500血乳酸儀。

3 結(jié)果

3.1 男子組

2.RQ,1 min法分別與3 min法和線性法有顯著性差異(P＜0.05）,線性法與 3 min法無顯著性差異(P＞ 0.05）；

3.Lac,線性法與3 min法有顯著性差異(P＜0.05）, 1 min法分別與 3 min法和線性法無顯著性差異(P＞ 0.05）。

表1 本研究男子組進行功率自行車3種遞增負荷運動實驗比較有氧耐力一覽表

3.2 女子組

2.RQ,3 min法分別與1 min法和線性法有顯著性差異(P＜0.05）,1 min法與線性法無顯著性差異(P＞ 0.05）；

3.Lac,1 min法與線性法有顯著性差異(P＜0.05）, 3 min法分別與 1 min法和線性法無顯著性差異(P＞ 0.05）。

表2 本研究女子組進行功率自行車3種遞增負荷運動實驗比較有氧耐力一覽表

4 討論

有氧耐力是指人體長時間進行有氧工作的能力。評價人體有氧耐力的最重要指標之一是O2max,其他參考指標還有HRmax、RQ、Lac等。簡言之,O2max是指在人體進行有大量肌肉群參加的長時間劇烈運動中,當心肺功能和肌肉利用氧的能力達到本人極限水平時,單位時間內(nèi)(通常以每分鐘為計算單位）所能攝取的氧量稱為最大攝氧量,也稱為最大吸氧量或最大耗氧量。它反映人體最大有氧代謝能力,反映心肺功能對氧的轉(zhuǎn)運能力和肌肉對氧的吸收、利用的能力。不僅可用于評價耐力運動能力,還常作為運動員選材和評定運動員訓(xùn)練狀態(tài)的生理指標之一。HRmax是反映運動強度的常用指標,也是反映心功能的一個常用指標,同時,運動中心率的變化還可用來評定心臟機能狀況、衡量體質(zhì)強弱。RQ是CO2排出量和O2攝入量的比值,它反映了運動強度漸增過程中體內(nèi)代謝性質(zhì)由有氧代謝向無氧代謝的變化。血Lac是糖酵解的終產(chǎn)物,血Lac最高值與肌Lac最高值成正比,而肌乳酸與肌纖維收縮強度大小密切相關(guān)。

功率自行車測定有氧耐力即PWC170法,傳統(tǒng)如Sjostrand提出的實驗法,每次負荷的時間為3～5 min,運動員適應(yīng)每級負荷時間較長,且每級負荷增加幅度較大,運動員容易疲勞。后又有改良1 min測試方法和線性測試方法。

國家體育總局體育科學(xué)研究所運動生理實驗室常年承擔國家級運動隊或集訓(xùn)隊的有氧耐力專項測試或選材工作,出具測試結(jié)果供科研人員或教練員進行科研或教學(xué)參考。另外,國家隊經(jīng)常會到各地參加比賽和進行訓(xùn)練,由于時間和空間的原因,可能也會在地方科研院(所）和訓(xùn)練基地進行功率自行車的有氧耐力測試。有氧耐力測試從準備到測試再到恢復(fù)所需時間較長、而且由于是力竭運動對于運動員來說也較痛苦,另實驗人員在測試過程中也要反復(fù)鼓勵、督促、保護運動員,往往一天測試下來雖測試例數(shù)不是很大但實驗人員也異常辛苦。因此,這些因素導(dǎo)致該類測試重復(fù)性低,實驗結(jié)果或數(shù)據(jù)異常珍貴,來之不易應(yīng)更加珍惜。但同時,各單位的該類測試傳統(tǒng)和方法不盡相同,也沒有實驗室做過3種測試方法的比較而可以給予咨詢或借鑒,實驗人員在回答相關(guān)測試咨詢問題時也十分謹慎。

一面是實驗結(jié)果或數(shù)據(jù)非常珍貴,另一面是由于沒有進行比較而造成資源和數(shù)據(jù)浪費,上述實際測試工作出現(xiàn)的矛盾促使筆者開展本項比較實驗研究工作,選定一種測試方法。這樣做的好處是可以對各次、各地的測試結(jié)果進行橫向和縱向比較,即使不能選定一種測試方法,也對3種測試方法的可比性和測試結(jié)果的可參照性有較清楚的認識,在今后工作中遇到類似問題能給科研人員或教練員有較可靠的解釋,而且有利于各實驗室的數(shù)據(jù)結(jié)果等資源充分共享,也有利于其他科研人員對運動員進行長期的有氧耐力評價和診斷。

本實驗結(jié)果顯示,自行車運動員進行功率自行車3種遞增負荷運動實驗測定有氧耐力無顯著性統(tǒng)計學(xué)差異,3種遞增負荷運動實驗均可作為功率自行車進行有氧耐力測試的方法,但建議此類測試采用線性遞增負荷運動實驗。

5 結(jié)論

2.3種遞增負荷運動實驗的RQ、Lac指標的差異無顯著規(guī)律性。

3.3 min法、1 min法和線性法均可以作為功率自行車有氧耐力測試方法,不同方法最大耗氧量可以進行橫向和縱向比較。

4.線性遞增負荷運動實驗,可以在運動中根據(jù)受試者的實際情況隨時調(diào)整功率,增加幅度較小,功率遞增接近線性。運動員在測試過程中負荷變化比較平穩(wěn),比較容易適應(yīng),且多數(shù)運動員感覺此方法相對不太疲勞(缺【疲勞主觀評價量表】,Lac指標在3方法中最低但部分比較無統(tǒng)計學(xué)差異）。建議該方法作為功率自行車有氧耐力測試的最佳實驗方法。

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