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文档简介
1、.人体功能状态在无氧运动过程中的变化特点熊开宇1 戈黎1刘伟2 陈固稳1 曹建国2 蔡巍2 1 北京体育大学教学科研中心 2 清华大学国际技术转移中心【摘要】本实验使用人体功能状态检测仪,采集Wingate无氧功率实验过程中运动员生理功能指数,并在“疲劳指数”的参考下,对无氧代谢运动时人体生理状况在“人体功能状态检测参数”中的规律性变化趋势和个体特殊性变化进行分析。结果表明:高/低疲劳指数组中的高疲劳指数组和无氧/混合代谢组中的无氧代谢组较适应实验的运动形式,人体功能状态的参数的整体性规律也反映了这种趋势,可见“人体功能状态检测系统”可以较准确得检测人体在运动时的生理状况变化。特殊案例所表现的
2、生理状况与脏器以及所对应的脊神经阶段功能状态变化同步。【关键词】疲劳指数 人体功能状态检测 运动适应性1 前言俄罗斯人体功能状态检测技术(体电图仪)起源于航空航天医疗领域1,本世纪初开始应用于体育运动、营养及心理干预领域,在俄罗斯国内已经取得了非常大的成效,目前已经广泛普及于该国国内的体育院校、体育科研机构、健身俱乐部及运动队。清华大学国际技术转移中心于2004年引进该项先进技术,并与北京体育大学运动生理教研室合作开展了对该技术的吸收及临床研究工作,以便在俄罗斯已有研究成果指导的基础上,发掘更多有益的研究成果。该技术在运动适应能力评估中所能发挥的作用尤为突出,本文以“无氧运动适应能力的评估”实
3、验为例,利用人体功能状态检测技术对人体功能状态在无氧运动过程中的变化进行了观察分析,目的是为揭示人体功能检测仪的性能提供一些客观的实验依据。2、研究对象及方法2.1研究对象受试者为286名健康大学生,足球、篮球、游泳、田径、散打等项目组学员,其中男生 216 人,女生 80 人,平均年龄是20.6±2.5岁。2.2研究方法 2.2.1无氧代谢能力实验方案 利用功率自行车进行Wingate无氧功率实验。实验过程:(1)热身运动:受试者在自行车上不加负荷蹬骑3min,使心率达150160次/min。(2)准备活动后休息35min。(3)正式测试:开始后受试者克服规定阻力负荷,最快速度蹬骑
4、30s,每隔5s记录蹬踏圈数。负荷(N)体重(kg)×0.86(男子)/0.75(女子)。评定结果选用指标:疲劳指数(即无氧功率递减率)(最多圈数-最少圈数)/最多圈数2.2.2 人体功能状态实验方案 测试过程中,受试者取站位,头电极置于前额两侧,两手自然握紧手柄电极,双足脱掉鞋袜后,光足踩在足电极上,全身放松,均匀呼吸,双眼平视前方。利用“人体功能状态检测仪”检测受试者在安静、运动后即刻、运动后5分钟、运动后10分钟这四个时间点的人体功能状态参数。采用的方案是自适应测试模式,选用指标:机能水平、心肺风险。3、实验结果3.1实验数据统计全部数据统计为“总体组”;将从事200m&
5、;100m短跑运动员的数据统计为“无氧代谢专项运动组”,篮球运动员数据统计为“混合代谢专项运动组”,参与部分实验数据分析;同时根据疲劳指数,疲劳指数>0.6的受试者数据统计为“高疲劳指数组”,疲劳指数<0.2的受试者数据统计为“低疲劳指数组”,参与部分实验数据分析。统计数据如表 1。表1 总体及各组无氧代谢和人体功能状况疲劳指数机能水平心肺风险总体0.3979.0789.2287.8087.0925.4825.4823.7324.31高疲劳指数0.6576.3189.6388.7287.4827.6726.2524.8524.67低疲劳指数0.1670.7385.5485.5185
6、.5427.3726.5424.0724.68无氧代谢组0.4282.6693.0092.8491.0122.8826.1824.1424.01混合代谢组0.3478.2188.3987.1387.4129.2026.0426.4126.19运动前状态 运动后即刻 恢复5分钟 恢复10分钟3.2实验结果分析3.2.1结果规律性分析3.2.1.1机能水平变化规律总体机能水平变化(如图 1)图1 受试者总体机能水平变化情况规律性反映由图1可得:总体机能水平变化与运动同步,开始运动即被迅速调动,停止后开始恢复,但相对安静时仍旧处于较高的机能水平。高/低疲劳指数组与总体机能水平变化比较(如图2)图2
7、高/低疲劳指数与总体机能水平比较从生理学角度定义,无氧功率通常是指人体在最大无氧供能代谢状态下的身体做功能力。无氧功率递减率也称疲劳指数(fatigue index),体现了Wingate无氧功率试验中最大无氧功率的下降幅度,反映机体的无氧抗疲劳能力,体现了机体的无氧耐力水平。相对而言,高疲劳指数反映运动员无氧运动保持能力较弱但力量爆发性好,低疲劳指数反映运动员无氧耐力较强。由图2分析可得,机能水平参数变化:1、与运动员机能节省化特征相一致:具有高、低疲劳指数特征的运动员,安静时机能水平皆明显低于总体平均水平,运动时迅速动员,变化幅度大于总体水平。2、与高低疲劳指数能量释放状态相一致:低疲劳指
8、数运动员在运动过程中,机能水平一直低于总体平均水平,恢复缓慢,持续释放体内储备;高疲劳指数运动员运动后机能水平快速调动,并很快高于总体平均水平,运动后快速下降,体内储备短时间集中释放。无氧/混合代谢专项运动组与总体机能水平变化比较(如图3)图3 有氧/混合代谢专项运动组与总体机能水平比较由图3可得,无氧代谢组机能水平明显高于混合代谢专项组,混合组机能水平除最后一个阶段略高于总体外其余都略低于总体平均值。无氧组机能水平变化趋势更适合无氧运动的要求,这一特点可能是运动员自身的身体状况的特性决定,也可能是长期进行专项训练的结果。3.2.1.2 心肺风险变化规律 无氧/混合代谢专项组与总体心肺适应性比
9、较 如图4图4 有氧/混合代谢专项运动组与总体心肺系统适应比较在国外有关人体功能状态检测仪的研究文献7中曾指出:运动员在运动过程中的心肺风险变化情况可以表征并反映运动员对运动负荷的自我适应情况。文献中提到:运动员机体在训练过程处于生理适应的规律反应时,应当有图5所示特征:图5 生理适应时的“心肺系统风险图”规律反应 (1-初始状态 2-准备活动后的状态 3-训练过程中的最大负荷 4-训练末尾的状态 5-休息15分钟后的状态6-休息30分钟后的状态)比较实验中有氧/混合代谢专项组运动员的心肺功能数据图,无氧组的特征吻合文献中提出的“适应性规律”,且在统计的其它组数据中,仅仅只有无氧运动组的分类统
10、计出现了这样的整体性规律(在总体、高/低疲劳指数等分类里都没出现该整体性规律)。由此推测,由于实验中的运动形式更接近无氧代谢专项组运动员的专项运动的特点,所以其心肺风险指数变化情况与文献中所阐述的“适应性规律”一致。由此我们可以从心肺风险变化指数的变化趋势来推测运动员的适应性,从而寻找其适合的训练形式及训练量。在大众健身中也可利用心肺风险指数来预防运动损伤和寻找适合的健身方式。3.2.2结果特征性分析高疲劳指数典型案例:受试者23-003,男性,20岁,400米项目。局部反射区状态变化:(红色为功能亢进、黄色为轻度亢进、绿色为生理最佳态、浅蓝为轻度衰弱、深蓝为中度衰弱) 机能水平变化:心肺风险
11、变化:特征:基础机能水平偏低,运动后迅速动员到最高水平,然后快速降低;心肺风险值较低。低疲劳指数典型案例:受试者17-008,男性,20岁,足球项目。局部反射区状态变化:(红色为功能亢进)心肺风险变化:特征:基础机能水平较高者,持续保持较高的机能水平,机体功能亢奋区域范围较多,心肺系统呈现高风险但波动小。特殊案例:受试者1-003,男性,篮球项目。在测试后身体出现不适反应,在运动停止约10分钟后呕吐。脏器及对应脊神经节段反射状态:(红色为功能亢进、黄色为轻度亢进、绿色为生理最佳态、浅蓝为轻度衰弱、深蓝为中度衰弱)安静状态 运动完即刻 恢复5分钟恢复10分钟 呕吐后即刻 呕吐15min后检测系统
12、显示其第状态整个消化系统呈现功能抑制状态;呕吐后测量的第状态,消化系统症状减轻,但胰脏和脾脏呈现明显抑制状态,为内分泌调节功能暂时性紊乱特征;休息一段时间后再测试,状态其功能已经基本恢复,受试者主观感受亦良好。脏器反射状况与生理反应相一致。4 结论本试验以Wingate无氧功率测试为基础,测定人体不同运动状态下机能水平和心肺风险的变化情况。高/低疲劳指数组中的高疲劳指数组和无氧/混合代谢组中的无氧代谢组较适应试验的运动形式。人体功能状态的参数的整体性规律也反应了这种趋势,可见“人体功能状态检测系统”可以较准确得检测人体在运动时的状况变化。特殊案例所表现生理状况与脏器以及所对应的脊神经阶段功能状
13、态变化同步。“人体功能状态检测仪”检测结果与对人体状况有较好的对应性,且携带方便,操作简单,可作为监测、评价运动的简易快捷方法。5 建议通过本次实验,可知人体功能检测系统可以非常敏感和准确的反映人体的生理机能状态,为我们在现实的应用提供了很多的可能性。首先可以通过采取不同的运动方式,来评定人体对运动的适应程度,从而为人们进行适宜的运动提供指导,以减少运动不适和运动损伤的发生。这对于现在的全民健身可以提供非常现实的手段。其次可以通过测定人体对不同运动强度的适应程度,为运动训练的安排提供更科学的依据,使运动员能更有效的完成训练计划,达到更高的竞技成绩;同时,也可使普通人更合理地完成健身计划,并根据具体情况制定健身计划。此外,还有更多的应用等待大家的共同开发。参考文献1 ., .等 借助人体功能状态检测技术对飞行员进行疾病分类诊断效率的评价。太空和飞行安全科学实践代表大会报告提纲 1998.7;229-2302匡卫红,陈佩杰.无氧功测试方法Wingate试验J.中国临床康复.2002,6(17);2601-26023张辉.
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