心率測定對指導體育教學及訓練的作用

張誠

心率測定對指導體育教學及訓練的作用

張誠

心率是反應心臟機能的重要指標之一，心率測定是評價運動訓練、體育教學效果的有效手段，是控制運動強度的有效手段且簡單易行。

心率測量；身體訓練；運動量

科學的運動訓練和體育鍛煉，能促進機體形態結構、生理功能及生物化學方面的良好適應。然而，反映人體訓練程度的生理指標十分復雜多樣，就目前學校教學訓練的現狀及條件看，通過測定心率來了解人體生理功能變化程度及特點，不失為一種簡便，易行，科學的方法。正常情況下，測量清晨起床前靜臥時的基礎脈搏是相當穩定的。我國健康成人安靜時心率為60-70次／分，生理變動范圍為60-100次／分。脈率與心率在正常情況下是一致的，實際上可用脈率代零星心率的測量。

一、心率是反映心臟機能的晴雨表

在運動中，心血管系統的功能處于最重要的地位。運動員的心率平均比非動員低10次／分，為40-50次／分。耐力運動比其它項目心率減低更為顯著。有學者經多年研究揭示了一條規律：壽命的長短與心率快慢成反比，而運動是減慢心率的最好方法。曾有人推算，50年間心臟的工作量相當于將1.8萬噸物體上舉到228km的高度，其負荷之大令人吃驚。在每一個心動周期中，心臟大約用37.5%的時間收縮 （工作），62.5%的時間舒張（“休息”）。研究表明，心率快時，心臟舒張期縮短，心臟總是在血液供應不充分的條件下工作，不能獲得足夠的營養，必然力不從心，生命也隨之縮短。經過系統的體育鍛煉，心肌纖維增粗，收縮力量增大，每搏量可由60-80ml增加1/3，基礎脈搏因每搏量增加而減少。有報導，心率最低者為25次／分。研究人員發現，用手術方法使猴子心率減少30%，并飼以高脂食物，半年后冠心病的發病率僅為對照組的一半，其血壓，血脂及體重均未增加。一些專家認為，堅持運動可使心臟推遲衰老10-15年，僅減慢心率這一因素，運動者比不運動者長壽7.2歲。

心率減慢是動員訓練有素的一個特征，是心臟對運動適應力增強的結果，是心臟機能良好的標志。傳統的觀念認為，心率減慢是迷走神經張力增加引起的，現在研究認為，如同耐力運動中逐步適應一樣，交感神經對心臟的興奮作用逐漸減少。心率減慢提高了心力儲備。心血管系統功能是判斷青少年身體機能的主要依據，是對運動成績起決定作用的因素。

心率在一定程度上傳送著心臟機能狀態信息。運動中脈搏是快速、有力、節律無效地跳動著。若出現漏跳、強弱、節律不均的現象，是運動過量，或心臟有器質性病變的征兆。在30秒，20次蹲起運動中，心率增加25-50%，證明心臟機能良好；若增加50-75%，則心臟機能不佳。如心率增加不多（低于20%）反覺頭昏眼花，說明心臟起搏功能有毛病，不宜進行運動。在各種繁多的運動功能試驗中，如聯合機能試驗，哈佛臺階實驗、都把測量心率作為重要指標。

二、運用心率指標評價生理負荷，控制運動強度

從運動生理學的觀點來看，運動負荷引起機體適應有一定規律：只有當刺激過到個人競技能力的最佳值，適應過程完成得越快。負荷小的刺激不能引起機能相應反應，負荷過大超過了機體負荷能力會使疲勞加重，使中樞興奮與抑制過程間的最佳關系破壞，造成過度訓練，危害鍛煉者的身體健康，生理負荷主要由練習強度，密度，時間及數量等因素構成，其中運動強度是生理負荷的核心，對機體影響最大，是訓練成敗的關鍵。緒菲爾德將強度、時間、頻率等因素綜合起來進行比較研究，結果發現不管哪種條件都是強度越大，訓練效果越大。福克斯認為，從最大攝氧量看，強度將成為最重要因素。現在一般認為，強度對訓練效果有著最大影響。心率與運動負荷成正比，它能反映體內耗氧水平，通過測量心率就知道運動強度與負荷大小。國內外不少學者研究認為，用心率控制運動強度是可行的。

日本研究提出，中小學生在一節課上的平均心率為130-170次／分為宜，低于130次／分為小運動量，高于170次／分為大運動量，此時會感到非常疲勞。我國一些中學將體育課平均心率標準定為120-140次／分或130-150次／分。日本中小學平均心率為130-170次／分，比我國偏高。當然，這應考慮練習內容特點，如跑步心率較高，體操、投擲心率較低。

學校業余運動訓練除增強學生體質外，尚有提高運動能力運動成績和參加比賽的任務，其運動生理負荷安排應比體育教學課大。青少年對于刺激的適應能力較成人強，器官結構與功能可能性提高和改善程度大，負荷應在生理范圍內偏于中高限。目前學校業余訓練的資料較少。成年運動員中不同頃目特點有差異。100m、200m跑后心率為140-160次／分；400m跑后為200次／分；長跑后心率為180-200次／分；超長跑通常為120次／分。這些、僅供學生業余訓練參考并注意控制運動強度。學生對強度大，氧債高的負荷不適宜，訓練中應合理安排負荷節奏，注意不同項目特點、合理營養，保證充分休息。

在有氧耐力練習中，國內外用心率控制強度最為普遍。強度過低的工作能持續較長時間，但不能充分動員呼吸、循環功能，有效地發揮有氧代謝能力。相反，強度過高，時間必然縮短，供能系統就可以向無氧代謝途徑改變，國內外學者為此提出了不少公式。原西德的克萊斯提出耐力負荷的適宜公式為：（本人最高心率－運動安靜前心率）÷2+運動前心率。芬蘭的卡沃寧提出的公式為：（本人最高心率－運動前安靜心率）×60%+安靜時心率。采用這種方法首先要知道最高心率和安靜時心率。最高心率測人在運動最艱苦時的即刻心率，從運動后6秒鐘脈搏數乘以10即得1分鐘心率。也可用公式：最高心率（次/分）：220－年齡求得。一個人的安全心率為最高心率減去安靜時心率乘以零點六，而他的最低帶氧運動量應為安靜時心率加上安全心率。所謂帶氧運動，是指運動時能夠吸入足夠的氧氣。

優秀運動員要提高運動量，應將安全心率0.6改乘0.85或0.9，便是他最艱苦訓練時的心率。當然，也可將強度控制在本人最大心率的85-90%心率達170-180次/分；在跑步或游泳間歇訓練中，心率應控制在120-180次/分；一般人及兒童采用60—70%的強度即可達到鍛煉目的；學生早晨跑步心率應控制在130-150次/分；成人健身跑可用“170－年齡”的方法控制心率。美國運動醫學會認為，發展有氧耐力，練習強度要達到最高心率的60-90%，每周3-5次，每次持續時間為15-60分鐘。

在身體訓練中，以心率作為強度指標的研究首先是卡爾搏奈。他認為，當心率為140次/分的強度時是身體訓練有無效果的界線。夏依克通過改變跑臺斜度來選擇強度，結果發現提高耐力心率應在150次/分以上。羅斯卡姆認為當心率為153次/分訓練效果較好。上述使用心率為強度指標的方法可獲得理想效果，但訓練時間，頻率，周期不同，比較不同訓練效果很困難。一般認為，少年或成年訓練強度應為最大吸氧量的75%，心率在150次/分以上，時間5分鐘，以上每周3次，有利于有氧耐力的發展

三、心率與最大吸氧量

人體單位時間（分）內所能攝取的最大氧氣量稱為最大吸氧量。人體所能發揮出的能力由最大攝氧量與最大氧債的總和能力決定。它是估計人體最大工作能力的重要指標，是一種被廣泛采用的心肺功能試驗，是有氧耐力的標志。有報道，世界上最優秀男動員最大吸氧量為94ml/公斤/分，女動員為77ml/公斤/分。

心臟對于提高工作頻率的應答，近似于對需氧量的應答。最大攝氧量與最高心率在運動時的相同時間出現，心率與動負荷及攝氧量有線性關系。在接近極限下負荷中可用心率推算最大吸氧量。直接測量最大吸氧量相當復雜，而此方法簡便易行，對同一個人進行自身對比，能反映最大吸氧量的變化趨向。下面介紹兩種間接測量最大吸氧量的最簡單的方法。

1.麥卡道實驗：適用于男性，使用63cm臺階，節拍器。實驗者以22次/分的頻率上下臺階3分鐘，負荷結束后坐下休息5秒鐘，然后測15秒鐘脈搏，再將其乘以4求得一分鐘心率，代入公式：最大吸氧量(ml/kg/分)-111.3-(0.42×心率)。

2.奎因臺階實驗：適應于女性，使用43cm臺階、節拍器。以每分22次頻率上下臺介3分鐘，結束負荷后站立休息5秒鐘，測15秒鐘脈率，然后換算成一分鐘心率，代入公式：最大攝氧量 (ml/kg/分)=65.81-(0.1847×心率)。

四、用心率衡量體育鍛煉的運動量

18世紀法國索蒂指出：“運動可以代替任何藥物，但藥物卻不能代替運動。”在日益普及的群眾性體育活動中，運動量的掌握非常重要。運動時身體所需要的能量。歸根到底來自體內供能物質的氧化。能量

G808.1

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1673-1999（2012）16-0189-02

張誠（1981-），碩士，重慶璧山人，重慶科技學院體育部講師。

2012-08-11