優秀男子自行車運動員強度訓練的心率指標的量化控制

齊 華，徐起麟，邢麗麗，宮立紅，張 甲

優秀男子自行車運動員強度訓練的心率指標的量化控制

齊 華，徐起麟，邢麗麗，宮立紅，張 甲

以6名河北優秀男子自行車運動員作為研究對象，應用polar表和protrainer5軟件以及Team2團隊心率系統對強度訓練課進行監控與分析。本文主要針對場地自行車項目中的次最大強度和最大強度訓練，通過心率指標的量化控制，更有效實現教練員的訓練要求，快速提高運動員的專項能力。

自行車運動員;polar表;Team2團隊;心率系統;監控;量化控制

近年來，心率監控(Heart Rate Monitor)已經廣泛應用于競技體育多個項目[1]，可以通過心率表與電腦的鏈接，應用分析軟件對訓練內容進行快速準確的分析，為教練員的訓練安排提供了重要信息。心率監控目前已成為耐力項目訓練的有效的輔助手段，在自行車項目中也開始普及使用，但是相關的文獻報道特別是國內報道并不多。本文重點研究自行車強度訓練的心率監控方法，針對自行車項目特點，使心率指標的監控量化和細化，充分幫助教練員實現科學化訓練。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取河北隊國際健將級自行車場地中長距離男子運動員6名，年齡26.2±4.2歲，身高179.8±1.2cm，體重77.3±3.2cm,最大攝氧量57.2±6.3ml/kg/min。

1.2 研究方法

采用polar RS-800心率表對個體運動員進行不同強度訓練課的監控，主要包括次最大強度課和最大強度課，并用Protrainer5軟件對數據進行分析，同時采用Team-2團隊心率系統對團體項目不同強度訓練課進行監控，實時進行分析，得出利用心率指標監控強度訓練課的規律和方法。

所有數據均采用spss18.0進行統計處理與分析。

2 結果與分析

2.1 公路高勻速訓練的心率指標分析

場地中長距離運動員需要具備非常高的有氧耐力基礎，有氧能力不能只通過場地訓練來獲得，更需要充足的公路訓練量來完成。公路訓練也大致分為三類，有氧耐力訓練，速度耐力訓練和爬坡專項力量訓練。速度耐力訓練也稱為高勻速訓練，長時間的快速騎行，速度能達到45-50km/h,對心肺功能要求比較高，這類訓練屬于次最大強度訓練，它對于場地長距離自行車項目是一項非常重要的訓練手段。

通過Peter Janssen[2]提出的最大心率百分比與運動強度的關系得出次最大心率的訓練強度應為80%-87%，結合該項目特點，高臨界值范圍定為90%。那么對應相應運動員的次最大心率百分比強度如表1，

表1 公路次最大強度訓練的心率百分比

由表1看出，6名運動員的次最大心率范圍差異很大，這是個體差異造成的。這些運動員的最高心率是經過長期的心率監控得出的比較穩定的結果，雖然文獻中有很多計算最大心率的方法，但是還是有一定的誤差，對于優秀運動員是不太適用的，優秀運動員個體差異比較大，最高心率比較穩定，但是經過一段時間的訓練后是可以提高的，但是提高幅度比較小。研究發現，心率和攝氧量在亞極量強度范圍內是與強度呈線性相關的[3],心率與相對應的強度也呈高度相關，通過計算每個人量化后的心率范圍可以更準確的指導訓練。次最大心率范圍的最高值可以定為公路訓練的領騎心率，最低值可以定為跟騎心率。

圖一 公路高勻速訓練課個人典型心率曲線圖

由圖一可以看出，該運動員此次訓練課的平均心率達到163次/分，最高心率達到189次/分，測試發現，公路高勻速訓練的最高強度百分比為90%，最低強度百分比為80%，符合Peter Janssen的結論。通過長期監測，也得出該強度為公路訓練的最高強度，但對于場地自行車運動員來講，是次最大強度。曲線的高峰部分為高速騎行心率，基本維持在180次/分以上，領騎心率在160次/分以上，完成效果比較理想，達到預定目的。

2.2 場地高勻速團體行進間配合訓練的心率指標分析

男子4km團體追逐賽是對運動員有氧能力和無氧能力要求非常高的項目，在所有的自行車項目中，運動員的心率和血乳酸都達到生理極限值，發展無氧代謝能力是提高場地成績的關鍵因素之一。[4]間歇訓練法是提高無氧代謝能力的常用的訓練方法，訓練時間和休息時間的匹配是非常關鍵的。[5]因而它也是場地強度訓練的主要手段之一。

訓練中以發展乳酸耐受能力的訓練為2km或是4km，間歇時間為4到5min，血乳酸要求在12mmol/L以上，負荷刺激強度越大，心率越高，血乳酸值越高。以250m的賽道計算，騎行2km的時間越短，最高心率值越高，血乳酸值越高。

表2 騎行2km不同時間下的心率值與血乳酸值

‘*’表示差異顯著，P<0.05

由表2看出，1′53〞76騎行時間與1′55〞86騎行時間的各個指標均有顯著性差異。在國內自行車現有的水平上，已經基本接近機體能夠承受的極限負荷。在次最大強度至最大強度之間，血乳酸值較高。2km的訓練強度基本接近比賽強度，但是在賽前的訓練量不宜過大，主要以刺激心肺功能和肌肉的乳酸耐受力為主，最高心率是一個重點觀察指標，不能超過最高心率，最高強度百分比控制在93%-97%之間為宜。

圖二 2km行進間配合團隊心率

由圖二可以看出，行進間2km的起始心率并沒有那么高，心率逐步上升至最高。這種形式的訓練對速度和耐力要求極高，在2分鐘內，心率逐步上升到95%最大強度，整個過程心率基本都在180次 /分以上，運動員自我感覺呼吸很困難，基本達到能承受的最大程度。通過團隊心率的監控可以看到運動員配合的情況和完成情況，結合運動后的恢復情況，分析運動員的競技能力的變化。

2.3 原地起動團體配合最大強度的心率指標分析

原地起動配合訓練一般用于專項力量結合專項能力的訓練，也經常在賽前用于模擬比賽時應用。原地起動需要運動員克服自行車自身阻力和與地面產生的摩擦力，要求運動員瞬間克服阻力產生最大速度。第一圈的起動速度非常關鍵，直接影響后面的騎行速度，因此運動員的心率也會瞬間達到較高值。優秀運動員才能承受這種大的負荷，特別是四名運動員中的第一位領騎隊員。前兩名運動員的承受負荷要大于后兩名隊員，因此他們更容易迅速達到最高心率，在整個四公里騎行過程中，最大心率百分比持續的時間也更多于其他兩名隊員。

圖三 4公里團體追逐模擬比賽團隊心率

由圖三可以看出，整個過程心率都處于非常高的水平，圖形斜率較小，起始心率非常高，黃線代表的是第一名領騎運動員，他的狀態不是很好，在還有兩圈時掉隊，心率也迅速下降。其他運動員完成較好，心率逐漸上升至最高。最高心率基本接近他們的臨界值，強度達到97%。

表3 4公里團體追逐賽的運動員的心率值與血乳酸值

‘*’表示差異顯著，P<0.05

表3可以看出，隨著騎行速度的加快，最高心率值提高，最高強度維持時間也延長，血乳酸值也上升。但要考慮到具體場地環境，在溫度、濕度相對穩定的前提下，以上指標呈現上述規律。繆素堃[6]提出四公里團體追逐賽的血乳酸值是所有自行車項目中最高的，平均達到16mmol/L，它是糖酵解占有比例較大的一項運動，通過測試發現，這些優秀運動員的騎行時間已經遠遠超過當年的水平，但是血乳酸值還保持在之前的水平。說明現如今的競技水平已經超越以前，速度能力有了很大程度的提升。

3 討論

3.1 心率量化監控與訓練水平的關系

利用心率控制訓練強度是非常便捷直觀的手段，根據強度不同大致分為5類訓練，有氧耐力訓練，乳酸閾訓練，最大攝氧量強度訓練，無氧糖酵解訓練，ACP-CP訓練。[7]心率閾是一項重要的指標，通過定期測試心率閾可以確定訓練強度。隨著訓練年限的增加，運動員的心率閾值也會變化，因而要定期測試，及時掌握運動員的機能水平變化。在每次訓練課布置任務時，都會劃定一個心率區，根據不同的訓練目的，心率要求不同，同時監控心率，防止過度訓練發生。另外，所謂的心率區也不是固定不變的，隨著運動員最高心率的變化和環境以及能力的變化，要及時調整，以最符合運動員現有水平的適合區域進行訓練。

3.2 應用訓練心率和恢復心率評定機體承受負荷的能力

訓練和恢復是科學訓練中的兩個基本因素，因此，適時地監控訓練和有效恢復在現代科學訓練中是必要的。在場地訓練中，間歇訓練是常用的訓練手段，間歇時間也是關鍵的因素，在用心率監控訓練的同時，還應觀察心率恢復的時間，從最高強度到50%強度的恢復時間，恢復越快，說明運動員機體適應負荷的能力越強。利用心率還可以監控運動員傷病后恢復訓練的情況，運動員因傷病停訓后體能下降，在訓練初期，教練員應根據心率變化情況及時調控訓練強度，使之平穩過渡到正常訓練。

3.3 心率指標結合生理生化指標共同實現機能監控

心率變化反映出機體運動中的功能水平、能量代謝、訓練負荷強度及身體功能恢復程度，通過心率變化可監控運動強度，促進運動傷病的恢復進程，保證訓練效果以及預防過度訓練。但是心率指標雖然和生理生化指標存在顯著線性關系，但是只能客觀推測，不能夠準確判斷生理機能情況。因而周期性的生理生化指標監測是非常重要的監測手段，可以觀察和總結運動員的機能變化規律，使心率監控也更具針對性和準確性。

4 結論

1.公路高勻速騎行強度為公路訓練的最高強度，是場地自行車運動員訓練的次最大強度。根據次最大強度百分比范圍可以計算出個體運動員的強度心率區域范圍，并能設定每名運動員公路騎行時的領騎心率和跟騎心率。

2.場地行進間配合的次最大強度應控制在93%-97%，開始騎行心率上升較慢，最高心率強度維持時間較長。心率和血乳酸值隨騎行速度增加而增加。

3.原地起動配合心率要稍高于行進間配合，特別是開始騎行時心率瞬間增加，最高心率維持時間更長，乳酸堆積時間增加，血乳酸值上升。

4.心率監控的量化控制需要結合生理生化指標的監測共同實現科學的訓練監控。

5.4公里團體追逐賽是對機體有氧和無氧能力要求極高的項目，心率值和血乳酸值都達到生理的極限。但是當心率達到最高承受能力時，心率和血乳酸的關系是否成線性，血乳酸值是否還受其他因素影響，還需今后繼續探討。

[1] 李永霞,齊華.心率監控在青少年女子曲棍球隊中的應用[J].河北體育學院學報，2011，25(1)：1.

[2] 邱俊強,心率監控在耐力項目訓練中的應用[C].首屆中國體育博士高層論壇論文集，2006,277-281.

[3] C P Earnest, R Jurca, T S Church, J L Chicharro, J Hoyos, A Lucia. Relation between physical exertion and heart rate variability characteristics in professional cyclists during the Tour of Spain[J].Br J Sports Med, 2004 38: 568-575.

[4] 樊晉華，等譯.美國自行車聯合會公路自行車運動員有氧和無氧能力的特征[J].山西體育科技，1996,(2):18-24.

[5] 李之俊.自行車運動的科學與實踐[M].上海：上海科學技術文獻出版社，2009:102-103.

[6] 繆素堃 ,等.我國優秀自行車運動員有氧和無氧能力的評定:自行車訓練的科學監控(1986-1992年論文集)[M].北京：人民體育出版社，1995.

[7] 張愛軍,牛潔.心率監控在科學訓練中的應用及其影響因素[J].南京體育學院學報，2003,2(1):17-19.

QuantitativeHeartRateIndexControlinIntensiveTrainingForEliteMaleCyclists

Qi Hua，Xu Qilin，Xing Lili，Gong Lihong，Zhang Jia

Six elite male cyclists from Hebei Province are chosen as the research objects. Polar table, protrainer 5 software and Team 2 group heart rate system are used to monitor and analyze the intensive training class. This paper focuses on the secondary maximum strength training and maximum strength training for track cycling. The goal is to improve athletes’ skills faster and achieve training purposes more effectively by quantitative controlling heart rate index.

cyclists; polar table; Team 2 group; heart rate system; monitoring; quantitative control

G872.3

A

1005-0256(2017)12-0087-3

10.19379/j.cnki.issn.1005-0256.2017.12.035

齊華(1983-)，女，河北邯鄲人，助研，碩士，研究方向:運動生理生化。

河北省體育科學研究所，河北 石家莊 050011

Hebei Research Institute of Sport Science, Shijiazhuang 050011, Hebei, China.