女碩士生在不同體力運動中呼吸機能的比較研究

張曌華，陳樂琴

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女碩士生在不同體力運動中呼吸機能的比較研究

張曌華，陳樂琴

目的：探討不同體力活動水平對青年女性呼吸機能的影響，為提高呼吸機能水平的體力活動量提供參考依據。方法：以45名不同體力活動水平女碩士生為研究對象，并根據國際體力活動問卷將其分為低、中、高三個體力活動水平組，并進行逐級遞增負荷運動，以攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）、通氣量（VE）及呼吸商（RQ）作為判斷呼吸機能的有效指標。結果：安靜狀態下高體力活動組和中等體力活動組、低體力活動組攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）合通氣量（VE）存在顯著性差異；遞增負荷運動中，三組間呼吸機能各指標均不存在顯著性差異。結論：高體力活動水平即體力活動量≥3000MET-minutes/week能夠提高安靜狀態下的呼吸機能。

女碩士研究生；遞增負荷運動；呼吸機能

隨著社會的進步以及高等教育事業的不斷改革發展，碩士研究生的規模逐漸增大，但是研究生教育出現了一些不盡人意的地方——注重學生的學習研究能力，忽視學生的體質健康狀況。例如：碩士研究生課程設置中沒有體育課程，碩士研究生也沒有定期的體質健康測試以及碩士研究生體育意識淡薄等，這些因素都會引起碩士研究生體力活動不足。體力活動不足已經成為全球性最大的公共衛生問題，并且體力活動不足已經被認為是引起慢性非傳染性疾病的危險因素[1]。目前研究已經證實，體力活動與體質健康以及心理健康之間都存在密切關系[2]，而且也有研究表明，體力活動與呼吸機能狀況之間也存在密切的關系。

本文主要是比較不同體力活動水平高校女碩士研究生的呼吸機能狀況是否存在差異，為提高女碩士研究生體質健康以及呼吸機能水平的體力活動量提供科學的理論依據，預防一些疾病的發生。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

在山西師范大學招募女碩士研究生作為研究對象，要求無嚴重心血管疾病、無肺臟和代謝性疾病、無肢體殘疾以及無運動禁忌癥。通過填寫國際體力活動問卷以及自設問卷（包括人口特征、健康狀況以及家族史等）最終確定自愿參與研究的受試者45名，實驗前受試者均填寫知情同意書。受試者基本情況見表1。

表1 受試者基本情況一覽表（M±SD）

表2 各種體力活動MET賦值表[5]

將受試者的體力活動情況對照體力活動MET賦值（表2），并按國際體力活動問卷計算公式進行計算：體力活動（MET-minutes/week）=體力活動強度MET值×體力活動時間（min）/天×活動天數。計算結果依據體力活動量分級標準（表3）將受試者體力活動水平進行等級劃分，得出低體力活動不足1人、中等體力活動13人和高體力活動水平16人。根據本研究要求選出中等體力活動和高體力活動的受試者進行實驗。

表3 總體體力活動量分級標準

（本表引自《國際體力活動問卷計算手冊》體力活動分級標準部分）

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 本研究主要通過中國知網、萬方數據庫以及其他書籍資料，查閱體力活動水平與呼吸機能的相關資料，為本研究奠定理論基礎。

1.2.2 問卷調查法 主要采用國際體力活動問卷（IPAQ）的中文版以及自設問卷來區分不同體力活動水平。

1.2.3 實驗測試法 （1）實驗器材：電子身高計、電子體重計、韓國體成分測試儀（body-pass）、功率自行車（型號：Custo-Med 3000）、氣體分析儀（運動心肺機能測試儀K4b2）；

（2）測試指標 本研究的測試指標為：身高、體重、BMI、攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）、通氣量（VE）和呼吸商（RQ）；

（3）運動負荷測試 受試者采用功率Custo-Med 3000型自行車，以60rpm騎蹬進行逐級遞增負荷運動測試。具體負荷安排見表4。

表4 運動負荷安排一覽表

本實驗采取逐級遞增負荷試驗，受試者年齡較大，因此采用限制性運動負荷試驗終止的標準：（1）血壓異常：≥200/110mmHg或者舒張壓下降20mm以上；（2）心率達到預計最大心率；（3）受試者提出停止測試；（4）受試者主觀感受（RPE）≥17；（5）不能維持所要求的速度10s。出現上述其中某一終止標準時，立即停止測試。安靜時呼吸機能的相關指標和心率為坐在功率自行車上靜坐1min的測試值。

實驗前及實驗過程中注意事項：向受試者介紹實驗過程和相關注意事項，征得同意并在知情同意書上簽字。測試前48h 不得參加劇烈運動、不吸煙、不喝酒、不喝咖啡，保證正常飲食，未服任何治療藥物。實驗前熟悉實驗程序。

1.2.4 數據分析法 實驗所得的數據采用SPSS17.0統計軟件進行處理，結果均表示為平均數±標準差。3組間呼吸機能指標均數比較采用單因素方差分析。P<0.05表示差異具有顯著性，P<0.01表示差異具有非常顯著性。

2 結 果

2.1 不同體力活動組基本情況

由表5可知，女碩士研究生高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組每周的活動量之間呈現顯著性差異（P<0.05），具有統計學意義。并且不同體力活動組每周的活動量存在明顯的不同。

表5 受試者體力活動基本情況一覽表（M±SD）

注：*表示高和低體力活動組相比，P<0.05；**表示高和中等體力活動相比，P<0.05；△表示中等和低體力活動相比，P<0.05。

2.2 呼吸機能指標變化情況

2.2.1 不同體力活動組攝氧量（VO2）的比較分析 表6是不同體力活動水平組在遞增負荷運動中攝氧量（VO2）的變化情況。安靜狀態下，高體力活動組、中等體力活動組和低體力活動組3組間的攝氧量（VO2）均存在顯著性差異（P<0.05）；而在遞增負荷運動中高體力活動組、中等體力活動組和低體力活動組攝氧量（VO2）都不存在顯著性差異（P>0.05）。

表6 不同體力活動組攝氧量（VO2 ml/min ）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

從圖1中可看出，安靜狀態下，高體力活動組的攝氧量（VO2）明顯高于中等體力活動組和低體力活動組；而遞增負荷運動中，3組的攝氧量水平均無明顯的差異。負荷為0-75W時，3組的攝氧量水平均隨著運動負荷的增加而勻速增加，負荷達到100W時，隨著運動負荷的增加，攝氧量水平逐漸趨于平緩。

圖1 不同體力活動水平攝氧量（VO2）變化曲線圖

2.2.2 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）的比較分析 表7和圖2反映的是不同體力活動水平組在遞增負荷運動中二氧化碳輸出量（VCO2）的變化情況。安靜狀態下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）存在顯著性差異（P<0.05），而低體力活動組與中等體力活動組不存在顯著性差異（P>0.05）；遞增負荷運動中，3組間均無顯著性差異（P>0.05）。

從圖2可看出，安靜狀態下，高體力活動水平組二氧化碳輸出量（VCO2）大于低體力活動和中等體力活動組；隨著運動負荷的增加，3組的二氧化碳輸出量（VCO2）趨近于同一直線并且3組的二氧化碳輸出量（VCO2）隨運動負荷的增加呈勻速增加。

表7 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2 ml/min）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

圖2 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）變化曲線圖

2.2.3 不同體力活動組潮氣量（VT）的比較分析 表8為不同體力活動水平組潮氣量（VT）的變化情況。安靜狀態下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組潮氣量（VT）均存在顯著性差異（P<0.05），遞增負荷運動中，3組的潮氣量（VT）均不存在顯著性差異（P>0.05）。

從圖3可明顯看出，安靜狀態下，高體力活動水平組潮氣量（VT）明顯高于低體力活動組和中等體力活動組。隨著運動負荷的增加，3組潮氣量（VT）都呈現勻速增長，當負荷為100W時，隨著運動負荷的增加潮氣量呈現平緩的狀態。

表8 不同體力活動組潮氣量（VT l/min）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

圖3 不同體力活動組潮氣量（VT）變化趨勢圖

2.2.4 不同體力活動組通氣量（VE）的比較 表9是不同體力活動水平組通氣量（VE）的變化情況。安靜狀態下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組通氣量（VE）均存在顯著性差異（P<0.05），低體力活動組與中等體力活動組沒有顯著性差異（P>0.05）；遞增負荷運動中，3組通氣量（VE）均不存在顯著性差異（P>0.05）。

表9 不同體力活動組通氣量（VE l/min ）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動組相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動組相比，P<0.05。

從圖4可看出，安靜狀態下，高體力活動水平組潮氣量（VE）明顯高于低體力活動組和中等體力活動組。隨著運動負荷的增加3組的通氣量也呈勻速增長的趨勢，且3組的通氣量趨于同一直線，沒有明顯的起伏變化，說明其通氣量值非常接近。

圖4 不同體力活動組通氣量（VE）變化趨勢圖

2.2.5 不同體力活動組呼吸商（RQ）的比較 表10顯示的是不同體力活動組呼吸商（RQ）的變化情況。安靜狀態和遞增負荷運動中3組的呼吸商（RQ）均無顯著性差異（P>0.05）。

從圖5可看出，在0-25W時，3組呼吸商（RQ）均呈下降趨勢但下降幅度非常小；在25-100W時，3組呼吸商（RQ）隨運動負荷的增加而增加，但增長幅度比較小；負荷從100W到125W時，呼吸商（RQ）的增長趨于平緩。因此，在遞增運動負荷中RQ的變化趨勢為：先下降再上升然后趨于平緩。

表10 不同體力活動組呼吸商（RQ）情況（M±SD）

圖5 不同體力活動組呼吸商（RQ）變化趨勢圖

3 分析與討論

3.1 體力活動現狀分析

目前關于國家體質健康測試的對象包括成年人、大學生以及青少年，并且每年都會組織體質健康測試。但是卻沒有納入碩士研究生群體，因而造成了研究生體質健康成為了一個空白。近年來，隨著研究生規模的不斷增加，研究生的體質也引起了廣泛的關注。

有關體力活動的研究較多，但是主要是針對青少年、大學生以及成年人群的研究。王正珍在其關于體力活動生理學的研究中指出了生理學理論產生的背景和過程、現代人的生活方式、靜坐少動引起體力活動不足生理學理論的證據[3]。鄒志春、陳佩杰在對青少年體質、體力活動與心血管疾病發生的風險關系的研究中表明體質下降與心血管疾病的發生存在密切的關系，而體力活動干預是降低心血管疾病發生以及促進體質健康的重要途徑[4]。王歡、江崇民等對不同職業成年人體力活動的研究中表明，處于靜態工作方式的成年人體力活動普遍偏小并且其體力活動主要來自于交通方面[5]。王曼等對大學生體力活動與肌肉耐力以及心肺功能關系的研究中表明，體力活動增加，肌肉耐力以及心肺功能也隨之增加[6]。

綜上所述，有關體力活動的研究主要集中在青少年、大學生以及中老年人群，并且已經能夠證實體力活動增加，對心肺耐力、身體成分以及肌肉耐力有良好的影響。但是，有關研究生這一特殊人群的體力活動現狀研究較少，忽略了研究生的體質健康狀況，造成研究生體質下降。

3.2 不同體力活動水平女碩士呼吸機能指標的分析

大量研究已經證實，體力活動與呼吸機能之間存在密切的關系，孫威等[7]對16周太極拳和快走鍛煉對老年人呼吸機能影響的研究中發現，太極拳和快走鍛煉在鍛煉階段均能提高老年女性呼吸機能，這說明適當的體力活動量能夠提高呼吸機能能力。但是有關提高呼吸機能的體力活動量并沒有具體的標準。

機體的呼吸機能受到多種因素的影響，主要包括：年齡、身高、體重和性別，另外還包括環境因素、心理因素和缺乏體育運動等[8]。運動對于呼吸機能的影響較大，運動需要機體各個系統協調配合，其中呼吸系統能夠給機體提供足夠的氧，隨運動強度的變化，呼吸的頻率、深度等也隨之適應性變化。因此，運動能對呼吸機能產生良好的影響。有研究表明不同的運動方式、不同的運動強度對呼吸機能產生的影響不同。本文主要是針對不同體力活動研究女碩士研究生的呼吸機能狀況，采用攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、呼吸商（RQ）指標均反映的是機體的呼吸代謝能力；潮氣量（VT）、通氣量（VE）指標則是反映肺的功能。本研究中，安靜狀態下，高體力活動組和中等體力活動組、低體力活動組攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）和通氣量（VE）均存在顯著性差異，說明不同體力活動量會對機體產生良好的影響；遞增負荷運動中，3組的攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）和通氣量（VE）均不存在顯著性差異，說明體力活動的強度沒有達到刺激呼吸機能所需的強度；安靜狀態下和遞增負荷運動中呼吸商（RQ）均不存在顯著性差異。安靜狀態下呼吸機能各指標出現顯著性差異可能是由于：（1）從生理機能看，適當的體力活動能夠使呼吸肌力量增加，胸廓擴大，肺的彈性變好，從而使肺活量增大；（2）適當的體力活動能夠使肺通氣量加大，心輸出量增加，對通氣/血流比值影響不大，但能使換氣功能加強，機體對氧的攝取量提高；（3）適當的體力活動可以改善肺泡內的血液循環，提高肺泡通氣量，增加肺的通氣效率，減少肺泡無效腔；（4）適當的體力活動可以改善循環系統和呼吸系統，提高機體的適應能力，提高氧的運輸能力以及氧的利用率。

從研究結果來看，出現安靜狀態下3組的呼吸機能指標有顯著性差異而遞增負荷運動中沒有顯著性差異的原因可能是：（1）適當的體力活動量能夠加速機體的物質代謝與能量代謝，提高機體的基礎代謝率；（2）國際體力活動問卷的填寫主要是由受試者自己來填寫，受主觀意識支配可能出現一定的誤差，還有根據體力活動賦值換算個人的體力活動也會造成一定的誤差；（3）受試者的體力活動中交通類、工作類的體力活動占主要，而休閑類的體力活動較少，導致運動強度達不到刺激呼吸機能所需的強度；（4）由于受試者均為女生，實驗過程中可能出現沒有達到力竭水平就停止運動。這些因素都可能造成3組間的呼吸機能指標沒有差異。本研究中還存在許多缺陷，因此在以后研究中，體力活動的測量應該采用更科學更客觀的測量方法來測量，實驗中要合理控制實驗，減少實驗過程中的誤差。

4 結論與建議

高體力活動水平即每周的體力活動量應≥3 000MET-minutes/week能夠提高安靜狀態下的呼吸機能水平。因此，為了有效提高呼吸機能水平，預防呼吸系統疾病的發生，應該多增加休閑類的體力活動，適當的參與體育鍛煉。

參考文獻：

[1] 喬玉成，王衛軍.全球人口體力活動不足的概況及特征[J].體育科學，2015，35（8）：8~15.

[2] 王 超，陳佩杰.體力活動研究的現狀及趨勢[J].北京體育大學學報，2012，35（8）：43~48.

[3] 王正珍，王 娟，周 譽.生理學進展：體力活動不足生理學[J].北京體育大學學報，2012，35（8）：1~6.

[4] 鄒志春，陳佩杰.青少年體質、體力活動與心血管疾病發生風險之關系[J].上海體育學院學報，2010，34（6）：50~54.

[5] 王 歡，江崇民，徐亮亮，等.不同職業人群的體力活動水平—基于加速度計和活動日志數據[A].第十屆全國體育科學大會，2015.

[6] 體力活動水平對大學生骨密度、肌肉力量和心肺功能的影響及相關分析[A].第十屆全國體育科學大會，2015.

[7] 孫 威，毛德偉，章 嵐，等.16周太極拳和快走鍛煉對老年女性呼吸機能的影響[J].中國運動醫學雜志，2012，31（8）：669~672.

[8] 張小龍.太極拳與快走運動對中老年女性呼吸機能的影響[D].山東體育學院碩士學位論文，2010，6.

Different Physical Activity Level of Female Graduates in the Increasing Load Exercise on the Respiratory Function Comparative Study

ZHANG Zhaohua, CHEN Leqin

Objective: Exploring different physical activity level influence on respiratory function of female graduates ,in order to provide a reference for improving respiratory function of female graduates level of physical activity.methods: 45 different physical activity level female graduates are regarded as the research object, and according to the international physical activity questionnaire will be divided into low, medium and high level of physical activity groups, and complete increasing load movement. Regarding oxygen uptake （VO2）, carbon dioxide output （VCO2）, tidal volume （VT）, ventilation （VE） and respiratory quotient （RQ） as effective indicator of respiratory function.results:IN quiet condition ,oxygen uptake （VO2）, carbon dioxide output （VCO2）, tidal volume （VT） or ventilation （VE）of high physical activity group and moderate physical activity group, low physical activity group exist significant difference; Increasing load movement process the respiratory function of each index of the three groups were no significant differences.Conclusion:The high level of physical activity that amounts of activity more than 3000 met - minutes of every week can enhance the function of the breath of quiet condition.

Female graduates; Increasing load Exercise; Respiratory function

1007―6891（2016）05―0043―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2016.05.12

G804.27

A

2016-03-15

山西師范大學大學體育學院，山西臨汾，041000。

Institute of P.E., Shanxi Normal University, Linfen Shanxi,041000, China.