普通男性中學生不同高度和頻率臺階試驗人體氧消耗變化

蔣仕權

【中圖分類號】R594.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）02-0248-02

一、引言

學生體質監測已經越來越受到社會各方面的關注，對學生的形態、機能、心血管等的監測隨時根據個體的差異作出適當的調理與鍛煉能夠得到很好的改善。在我國，有關這方面領域的專業也一直都在探討與完善有關更加簡單便捷的試驗來檢測人體各方面機能。本文同三個不同試驗分別測量出不同情況下氧消耗的情況。一是5個不同高度臺階（15CM、20CM、25CM、30CM、35CM）相同頻率（30次/分）、二是同一個臺階高度（35CM）5個不同頻率（15次/分、20次/分、25次/分、30次/分、35次/分）、三是經典哈佛式臺階試驗高度40CM頻率次30次/分，前兩個實驗持續時間為10分鐘，第三個試驗持續時間為5分鐘。通過三個實驗測根據氧消耗=上臺階氧耗量+下臺階氧耗量+上下臺階氧耗量[1]計算，最后得出不同情況下氧消耗量的具體情況，同時詢問測試者在試驗過程中感覺到累的程度根據疲勞程度量表[2]做出比較。從而判定出人體在不同高度情況下所需氧的情況。

[1]上臺階氧耗量：18ml/Kg.min；下臺階氧耗量：1/3上臺階氧耗量=06ml/Kg.min；上下臺階耗氧量：1/10上下頻率數3.5ml/Kg.min；耗氧量=臺階高度（m）*上下臺階數*1.33*1.8ml/Kg.min+上下頻率*0.35ml/Kg.min

二、研究對象與方法

（一）研究對象

以在校男性中學生為研究對象，隨機抽取6名中學生進行試驗。實驗前對他們都進行體檢身體都健康并無其他病癥與肌肉損傷。身高176.33±4.92cm；年齡16.5±0.8歲；體重70.52±10.23kg。

（二）研究方法

1.（1）試驗數據收集法

（2）文獻資料法

（3）數理統計法：對收集的數據進行歸納，整理并進行相關統計分析。最后所有的數據都將有Spss13.0統計軟件來處理分析。

2.（1）實驗所需器材：臺階高度分別為15cm、20cm、25cm、30cm、35cm和40cm（哈佛式臺階試驗使用）的臺階六個，電子臺階頻率儀，電子遙控心率表

（2）實驗操作三個實驗都按照標準的蹬臺階動作進行，每個實驗時間間隔三天。

1）所有參加實驗的受試者，分別在不同高度15cm、20cm、25cm、30cm、35cm頻率為30次/分進行連續十分鐘的蹬臺階，每一個高度完成之后記錄即刻心率并詢問受試者的感覺；直到5個高度都完成或者心率已經達到自己的最大心率值停止實驗，停止實驗后記錄1分半；兩分半和三分半的時候即刻心率。

2）所有參加實驗的受試者，分別以15次/分、20次/分、25次/分、30次/分、35次/分的頻率臺階高度為35cm的情況連續進行十分鐘的蹬臺階實驗，同樣每一個不同的頻率蹬兩分鐘，完成后記錄每次的即刻心率和恢復期一分半，兩分半和三分半鐘的即刻心率并詢問受試者的感覺。

3）實驗時間為連續五分鐘，臺階高度為40cm，頻率為30次/分鐘，記錄完成五分鐘之后的即刻心率和恢復期第一分半鐘的即刻心率。

3.最大耗氧量（VO2max）測定

氧消耗=上臺階氧耗量+下臺階氧耗量+上下臺階氧耗量

上臺階氧耗量：18ml/Kg.min；

下臺階氧耗量：1/3上臺階氧耗量=06ml/Kg.min；

上下臺階耗氧量：1/10上下頻率數3.5ml/Kg.min；

耗氧量=臺階高度（m）*上下臺階數*1.33*1.8ml/Kg.min+上下頻率*0.35ml/Kg.min

（三）數據統計的方法

1.實驗得到的所有數據都輸入Excel軟件，并進行科學的統計學處理。求出平均數（）以及標準差（S）。同時進行方差的分析與配對再進行t檢驗。

2.實驗1、實驗2、實驗三的耗氧量VO2分別記錄為：T1、T2、T3；實驗過程中根據疲勞量表記錄RPE的值的第五級負荷分別為：R1、R2、R3（因為實驗的一開始疲勞量都很小，沒有統計的意義）。實驗1、實驗2的T1、T2與實驗三的T3相比較，P<0.01，有顯著性意義。R3與R2相比較，P<0.05，同樣有顯著性意義。

三、研究結果與分析

（一）從耗氧量角度分析

從VO2角度上看，明顯第1次實驗耗氧量為20.67±2.92與第2次實驗的耗氧量21.56±3.05基本上一致，差異不是很大，但是很明顯大于于第三次的耗氧量很多。對測量得到的數值進行t檢驗：T3的值與T1、T2的值相比較，P<0.01，所以實驗數據有極為顯著性意義。而第一次與第二次實驗的負荷明顯比第三次實驗的負荷量大，耗氧量大說明身體運動負荷大，但是第三次的實驗持續時間只為5min，第一第二次時間為10min，相對而言，第三次的耗氧更大，所以采取實驗1與實驗2的負荷方法更加有行利于臺階實驗。

（二）疲勞量角度分析

從RPE值來看，同樣是實驗1與實驗2的疲勞程度RPE值相似，而第3個實驗的PRE值更大。R3與R2的數據值進行t檢驗相比較，P<0.05，有顯著性意義。數值上面，第3個實驗的PRE值為17±1.79，然而第2個實驗的PRE值為14.625±1.69，也就是說，選擇第三個實驗方案的時候，受試者更加容易產生疲勞。在相比的情況下，選擇第2個實驗的負荷方法做臺階實驗比較合適，第3個實驗的負荷方法不適宜選用。

（三）試驗1與實驗2的疲勞量的角度分析

下面是有關實驗1與實驗2在臺階實驗中各個等級的疲勞程度統計分析表

從上面的列表看，不難看出，在選擇實驗2的負荷情況下，疲勞程度每一個級別都要比實驗1的疲勞程度低。將各個級別的數據進行t檢驗發現，第二級負荷、第三級負荷、第四級負荷都P<0.05，有顯著性意義，但是第五級負荷的數據進行t檢驗的時候，P>0.05，沒有顯著性差異。從實踐的角度來看，實驗2的負荷方法的疲勞度較實驗1的低，但是第五級t檢驗不存在顯著性差異。

四、結論與建議

（一）結論

（1）從實驗的負荷情況來看，實驗1與實驗2的方法比試驗3消耗的氧多，有利于進行有氧能力的評價。

（2）從實驗的負荷情況來看，實驗1與實驗2的方法比試驗3的疲勞度小，實驗過程更加輕松。

（3）從實驗1與實驗2結果與分析來看，實驗2的方法更有實際的意義，對實驗的設計值得借鑒。

（二）建議

（1）由于實驗過程中，第1個實驗與第2個實驗持續為10min，中間每2min會有5-7秒時間暫停運動記錄數據和詢問疲勞量，而第三個實驗連續持續5min的運動，前兩者中間可能由于暫停會出現誤差。除此之外還有一些外在的客觀因素影響著實驗，建議尋找更好的辦法盡量的減少外在的客觀因素影響。

（2）本實驗的受試者均為男性，在一定程度上存在著片面性，探討不同性別年齡的人群在這個實驗中的各種不同數值的反應，從而建立更加科學，更加合理的臺階試驗負荷方案，從中探求出評價人體各方面體質指標的科學原理，從而更好為我們的體質監測作出有效的服務。

指導老師：彭順生。