優秀男子散打運動員低氧環境下心率及主觀體力感覺等級變化特征研究

尋紅星 滿明輝 馮晴

（1.湖南體育科學研究所，湖南長沙410008；2.江蘇農林職業技術學院，江蘇句容212400；3.湖南體育職業學院，湖南長沙410008）

優秀男子散打運動員低氧環境下心率及主觀體力感覺等級變化特征研究

尋紅星1滿明輝2馮晴3

（1.湖南體育科學研究所，湖南長沙410008；2.江蘇農林職業技術學院，江蘇句容212400；3.湖南體育職業學院，湖南長沙410008）

為了討論男子散打項目低氧環境下心率及主觀體力感覺等級變化特征，以8名優秀男子散打運動員為研究對象，采用文獻資料法、實驗測試法、數理統計法對低氧環境下若干指標動態變化情況進行分析。本研究認為，同等負荷下模擬高度變化是引起散打運動員心率升高的主要因素，有無低氧刺激對于散打運動員心率影響較明顯，主觀體力感覺（RPE）變化特征與心率變化吻合程度較高。提示散打運動員低氧訓練改變模擬高度時應遵循漸進性原則，加強首次接觸低氧刺激時心率監控，在散打低氧訓練中可以采用心率和主觀體力感覺（RPE）結合使用，使負荷安排更合理并得到及時反饋。

散打低氧環境心率主觀體力感覺等級特征

1 前言

散打是雙人直接對抗的非周期性項目，按照體重劃分級別比賽，具有對抗激烈、復雜多變的特點，良好的體能是其發揮好技術的保證。散打項目的運動規律決定了該項目能量代謝特征，即在發展有氧運動能力的同時，提高散打運動員無氧能力是關鍵。高水平運動員競技能力達到一定水平后，機體對負荷的反應處于一種穩定狀態，要想提高運動能力需要找到符合散打項目特點的應激源。由低氧訓練的最新研究進展可知，低氧訓練不是有氧耐力的最大化，而是關系到與其它的能力成分相聯系并優化的過程，從應激源和能力優化角度分析，散打項目進行低氧訓練具有較高的可能性。對散打項目進行生理生化指標變化特征研究是開展散打低氧訓練綜合研究的前期工作，開展諸如此方面的嘗試可以進一步豐富散打科學化訓練體系。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

選取男子散打隊運動員8名，其中健將級運動員4名、一級運動員4名，均為世居平原的運動員。基本情況介紹如表所示。

表1 研究對象基本情況一覽表

2.2 研究方法

2.2.1 文獻資料法

利用圖書館書籍及相關電子數據庫對文獻進行檢索，并分類和整理，利用上述文獻論文提供依據和參考。

2.2.2 數理統計法

本實驗對所獲得數據運用Excel2003電子表格等進行輸入，用SPSS13.0單因素方差分析（One-wayANOVA）比較不同高度帶來的數據變化。實驗結果用Mean±S表示，圖形由Excel軟件進行統計學處理。

2.2.3 實驗測試法

（1）運動器械。從研究的需要出發，本實驗對運動強度進行量化。根據散打運動形式的特點和低氧實驗室的訓練條件，采用跑臺和功率自行車兩種運動器械，運動負荷為遞增負荷。

（2）運動強度。根據相關資料和前期的預實驗結果，設定跑臺的負荷依次為8km/h、10km/h、12km/h、14km/h，每種負荷持續時間為4min，間歇時間15s用于采血；設定功率自行車的負荷依次為100W、150W、200W、250W，轉速50－70rpm，每種負荷持續時間為4min，間歇時間15s用于采血。

（3）實驗組織與安排。在實驗之間對運動員進行一般性體檢，講解實驗的意義及要求。測試開始前，讓運動員在低氧倉外進行5分鐘的準備活動，休息5分鐘后進入低氧倉。在低氧倉里采集運動員安靜指標，測試正式開始后，心率（每級負荷穩定心率）、主觀感覺等級（負荷完成后即刻）要求為在每一級負荷完成獲得，在最后一級完成后測試恢復5分鐘的上述即刻數據。根據訓練的實際安排，總計劃時間為4周。每周安排兩次低氧測試，為避免前期疲勞對后續產生影響，兩次測試中間間隔為三天。第一周設定高度為0m，第一測試日器械安排為跑臺，第二測試日為功率自行車；第二周設定高度為1500m，第一測試日器械安排為跑臺，第二測試日為功率自行車；第三周設定高度為2300m,第一測試日器械安排為跑臺，第二測試日為功率自行車；第四周設定高度為3000m,第一測試日器械安排為跑臺，第二測試日為功率自行車。

（4）測試指標。根據實驗設計，選擇的指標依次為心率（HR）、主觀體力感覺等級（RPE）。

2.2.4 實驗設備及儀器

（1）上海體育科學研究所低氧實驗室（采用德國低氧系統LOW OXYGEN SYSTEMS），該系統誤差范圍保持在0.05%（體積）的濃度。低氧室內溫度控制15-23℃和濕度保持在40-60%之內）。（2）心率表（芬蘭產polar-S810）。（3）主觀感覺等級量表。

3 研究結果

3.1 不同模擬海拔高度以跑臺為運動方式心率測試結果

表2 本研究測試運動員遞增負荷時心率測試結果（跑臺）一覽表

由表2所示：利用跑臺測試觀察心率變化可知，0 m與3000 m同級負荷差異較大，與其他高度的差異表現在個別負荷時。1500m與2300m以及3000m同級心率測試結果比較可以發現，2300m、3000m高度心率值在恢復5分鐘時顯著高于1500m高度時（p＜0.01），其余各點均沒有顯著性差異（p＞0.05）。2300m與3000m同級心率測試結果比較可以得出，在恢復5分鐘時，3000m高度心率值顯著高于2300m高度時（p＜0.01）。

3.2 不同模擬海拔高度以功率自行車為運動方式心率測試結果

表3 本研究測試運動員遞增負荷時心率測試結果（功率自行車）一覽表

如表3所示，利用功率自行車測試可知，0 m與1500 m、2300 m、3000 m同級負荷心率測試結果比較可以發現差異較大。1500m與2300m和3000m同級負荷對應的心率可以發現，1500m高度與2300m高度相比較兩種高度在各級負荷上均無顯著性差異（P＞0.05），與3000m高度時心率值在250W和150W、200W差異顯著。2300m與3000m同級心率測試相比除在250W時，3000m高度心率值高于2300m高度時（p＜0.05)，其余各點無顯著性差異（p＞0.05）。

如圖1所示：0m時，散打運動員最大心率均值（166.23）出現在14km/h時，在10km/h時出現“拐點”。1500m、2300m、3000 m時散打運動員最大心率在14km/h時均值分別為175.63、179.00、178.75，三者之間無顯著形差異（p＞0.05），“拐點”均出現在8km/h，隨后進入平臺期。

圖1 心率—跑速曲線

在從安靜到8km/h時心率有著較大的變化，在0m時差值為38.00，1500m時差值為62.00，2300m時差值為60.62，3000m時差值為70.5。在各高度測試時，14km/h即刻到恢復5分鐘心率有較大的變化，0m時差值為83.48，1500m時差值為84.88，2300m時差值為79.50，3000m時差值為60.37。

圖2 心率－功率曲線

如圖2所示，0m、1500m、2300m、3000m高度時心率最大值均出現在第四級負荷（250W）。1500m、2300m、3000m高度時“拐點”出現在100W時，0m高度時“拐點”出現相對不清晰。從安靜到100W負荷各高度心率差值依次為：37.12、53.63、54.62、60.63，均小于跑臺組。

3.3 不同模擬海拔高度以跑臺為運動方式RPE測試結果

表4 本研究測試運動員遞增負荷時RPE測試結果（跑臺）一覽表

如表4所示：0m與3000 m同級負荷RPE測試結果比較可以發現差異較為明顯，1500m與3000m高度RPE值在150W、200W顯著高于1500m時（p＜0.01）。

2300m與3000m同級RPE測試結果發現，3000m高度在150W和200W時顯著高于2300m時高度（p＜0.01和p＜0.05）。

3.4 不同模擬海拔高度以功率自行車為運動方式RPE測試結果

表5 本研究測試運動員遞增負荷時RPE測試結果（功率自行車）一覽表

如表5所示：0m與3000 m同級負荷RPE測試結果比較可以發現差異較為明顯，1500m與3000m高度RPE值在150W、200W顯著高于1500m時（p＜0.01）。

2300m與3000m同級RPE測試結果發現，3000m高度在150W和200W時顯著高于2300m時高度（p＜0.01和p＜0.05）。

圖3 RPE—跑速曲線

如圖3所示，0m高度在初始負荷和最大負荷出現一定程度的偏差，其余各高度基本是直線遞增且三者之間無顯著性差異。

圖4 RPE—功率曲線

如圖4所示：3000m高度時與其他高度RPE值偏離較大，1500m和2300m高度基本呈直線遞增的趨勢。

4 分析與討論

4.1 優秀散打運動員低氧環境下心率變化特征分析

心率是肌肉活動時反映心臟承受負荷大小的常用指標，運動開始后，腎上腺素分泌增多，交感神經的活躍，使心率升高。在一定范圍內，心率隨著運動強度增強而升高，使心率和與運動強度之間呈良好的線性關系，與其他監控指標相比較，心率具有簡單、易操作的特點，是常用的監控指標。在低氧環境中，對運動員進行心率監控可以更好的反映低氧對運動員肌體的刺激程度，使教練員掌握好訓練強度，完成訓練計劃。

急性低氧暴露時，在一定的強度范圍內，利用跑臺和功率自行車在不同高度下遞增負荷測試，觀察心率均值可以發現，隨海拔高度的變化，散打運動員心率—功率曲線左移，改變低氧高度心率會有所升高。不同低氧高度急性低氧暴露時散打運動員心率變化的幅度不同，0m高度與1500m、2300m、3000m相比較，變化較為明顯，而1500m、2300m、3000m三高度之間心率基本無顯著性變化。通過對散打運動員進行遞增負荷的心率測試可以得出，2300m與3000m高度上通過心率來觀察并無實質性差異，2300m高度上可以達到3000m高度上的刺激效果。由此可見，模擬高度升高同等負荷下心率也會升高，有無低氧刺激對于散打運動員心率影響較大，而模擬高度之間心率差異不大。在低氧的環境中，急性缺氧對心血管的影響主要表現在心率加快、心肌收縮力增強、收縮壓升高等現象。由于血液中氧的濃度下降，在靜息狀態和亞極量運動時心率升高，心率的增加是為了心臟泵出更多的氧，由于氧分壓的降低和負荷的雙重刺激，人體心血管系統反映較為強烈，心率升高較快，繼續遞增負荷，心率變化負荷較為緩慢，出現一定時間的“高原平臺”現象。有研究認為海拔3000m高度（空氣中的氧含量為14.2%）時，由于缺氧程度較高，由于訓練和負荷雙重刺激，再加上運動員睡眠不好，心理對高原上的負荷不適應，在低氧暴露時間較長時，還會引起惡心、頭痛、四肢無力等高山癥癥狀。通過心率指標，用低氧方法對于散打運動員進行低氧訓練有一定的積極意義，2300m與3000m高度相比較，2300m高度相對較為理想。

4.2 優秀散打運動員低氧環境下主觀體力感覺等級（RPE）變化特征分析

主觀體力感覺等級（RPE）是目前歐美國家研究較多并廣泛應用的一種簡單而有效的評價運動強度的指標，是瑞典著名心理學家Borg在觀察來源于人體的主觀體力感覺即體力感知的基礎上，于20世紀70年代創立。這種感知反映出一種基本信息，即對某一強度的忍耐程度或者主觀感受痛苦的程度。Borg隨后研究發現，主觀體力感覺與工作負荷、心率、耗氧量、乳酸、激素等有著密切的關系，進一步說明了人體對自己體力的主觀評價是有著確切的物資基礎。主觀體力感覺量表是基于上述理論形成的，在實踐中通過表格形式量化負荷對機體的刺激程度便于評價。

本研究發現，以跑臺為器械對散打運動員進行主觀體力感覺（RPE）測試，在8km/h（初始負荷）和14km/h（最大負荷）時，0m高度和設定海拔高度有顯著性差異，而設定海拔高度之間并無顯著性差異。在10km/h和12km/h時均無上述表現。造成上述現象的原因可能是散打運動員初次接觸低氧環境出現一定程度的生理變化，引起心理上的反映，而設定海拔高度的遞增(1500m至3000m)，還不足以引起散打運動員感覺上的變化，從跑臺這種測試工具上考慮，由于其運動形式是以跑步為主，散打運動員比較適應，全身各機能可以充分調動，施以低氧刺激主觀體力感覺不是太明顯。以功率自行車為器械對散打運動員進行主觀體力感覺（RPE）測試，0m、1500m、2300m三種高度之間散打運動員主觀體力感覺對應負荷描述為：輕松、有點累、累、很累，而3000m高度上散打運動員主觀體力感覺對應負荷描述為有點累、累、很累、極累，由此看來3000m高度對于散打運動員主觀感覺刺激較強。分析原因主要應從海拔高度和運動器械本身來考慮，結合上述觀點，3000m高度對于運動員進行低氧訓練而言弊大于利，易出現疲勞等現象，所以出現運動員主觀體力感覺的差異是必然的。從功率自行車器械本身考慮，運動形式主要以下肢為主，易造成局部的疲勞，從心理上就會有所反映。

本次實驗心率結合主觀體力感覺（RPE）觀察可以發現，兩者相吻合的程度較高，綜合兩種指標可以得出，低氧環境中遞增負荷的強度數據是運動員機體內部客觀真實的反映。有研究通過對散打項目比賽時心率和RPE相關性發現，心率隨RPE的增加而升高，為推測運動強度提供依據。又有研究認為，感覺是感受器和感受器官接受外界的刺激后通過神經沖動傳到大腦皮層，并經過大腦皮層精確分析和綜合后形成，可以說感覺是機體對客觀世界的主觀反映，利用主觀感覺等級進一步評定運動強度，使結果更為真實可信。目標心率和主觀體力感覺（RPE）相結合使用可以使強度刺激變化成一種雙向交流的信息，在實際的訓練中應安排合理的負荷并得到及時反饋。

5 結論

（1）同等負荷下模擬高度變化是引起散打運動員心率升高的主要因素，有無低氧刺激對于散打運動員心率影響較明顯，提示散打運動員低氧訓練改變模擬高度時應遵循漸進性原則，加強首次低氧訓練時心率監控。

（2）散打運動員主觀體力感覺（RPE）變化特征與心率變化吻合程度較高，目標心率和主觀體力感覺（RPE）相結合使用可以使強度刺激變化成一種雙向交流的信息，在散打低氧訓練中可以更為合理的安排負荷并得到及時反饋。

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Study of the Heart Rate and RPE Change Characteristics of Male Sanda in Hypoxia

Xun Hongxing1Man Minghui2Feng Qing3
（1.Hunan Institute of Sports Science,Changsha Hunan 410008; 2.Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Jurong Jiangsu 212400; 3.Hunan Sport VocationalCollege,Changsha Hunan 410008）

To discuss the heart rate and RPE change characteristics of male sanda in hypoxia,through literature study, experimental test method and mathematical statistics,the dynamic changes of some index in hypoxia were studied based on eight elite male sanda athletes.This study suggests that with the same training load simulation altitude change is the main factor to the heart rate rise of sanda athletes,and presence of hypoxic stimulus has obvious influence on heart rate of sanda athletes,also RPE change characteristics and heart rate changes coincide to a great extent.The results reveal that in sanda athlete hypoxic training simulation height change should follow the step-by-step principle,the heart rate control should be strengthened if contact hypoxic stimulus at the first time,combination monitoring of heart rate and RPE can be used in sanda hypoxic training to make arrangement of training load more reasonable and get timely feedback.

SandaHypoxiaHRRPEcharacteristics

G85

A

1004—5643（2011）01—0062—04

1.尋紅星（1981~），男，碩士，實習研究員。研究方向：散打訓練生理生化監控。