有氧运动和力量训练对中老年人体适能的影响
2009-07-17许浩邵慧秋黄晖明缪爱琴李森陈春健
许 浩 邵慧秋 黄晖明 缪爱琴 李 森 陈春健
摘要:研究目的:本研究旨在通过调研和体适能测试的方式,比较长期从事有氧运动、力量训练以及两种方式结合锻炼三种中老年人群各种体适能指标之间的差异,研究两种锻炼方式及其之间的结合对中老年人体适能状况的影响作用机制,同时通过对一组不经常参加锻炼的中老年对象两种方式结合锻炼前后效果的补充性比较实验,初步探讨该锻炼方法的实际作用。 研究对象:南京市50-70岁城市居民425人。研究方法:(1)横向比较:通过问卷调查将研究对象分为有氧锻炼组(男女各43、46人)、力量训练组(男性41人)、两者结合组(男女各45、42人)和非系统锻炼组(男女各45、49人)。对其进行体适能测试,比较各指标均值组间差异。(2)实验法。根据自愿原则从不锻炼人群中选取男女各31、29人组成锻炼组,制定3个月的有氧结合力量的锻炼方案,有氧锻炼方式为快走,每周5次,每次30分钟以上,有效步数>3000步;力量训练以弹力带为器材,在有氧训练结束20分钟后进行,每周3-5次,每次不少于30分钟。采用“双向渐进法”调整训练频率与负荷。在锻炼前后各进行两次体适能测试,比较锻炼前后各指标均值差异。测试项目与横向比较测试相同,包括BMI、体脂百分比、肌肉含量、握力、腿部蹬伸力、坐位体前屈、闭眼单足立、选择反应时、肺活量、LBAPWV、PEP/ET、骨密度。研究结果:无论那种锻炼方式,绝大部分体适能指标均优于对照组。有氧训练和力量训练均能有效降脂、提高肺活量和改善平衡能力。相对来说,力量练习对提高肌力和骨密度、有氧锻炼对改善心血管功能的作用更大。有氧结合力量练习对改善柔软性最为有效。单纯进行力量练习对改善柔韧素质、反应能力和心血管功能作用有限。实验结果表明,有氧结合力量的锻炼方式确能弥补单纯进行其中一种锻炼方式对改善某种体适能指标的不足,但实验方案有待进一步改善。
关键词:有氧运动;力量训练;横向比较;实验研究;体适能
中图分类号:G80449文献标识码:A文章编号:1004-4590(2009)03-0063-08
Abstract:
In this study, a cross-section analysis was taken to compare the fitness average values among the 4 group objects which were selected through a questionaire survey: aerobatic trainning group(AT), strength trainning group(ST), AT combined with ST(AS) and control group (those who didnt participate in systimatic exercises) (NT) In addition, an training programme (AT combined with ST) lasting for 3 monthswas arranged on the objects not undertaking systematic exercises The fitness tests were undertaken before and after the experimental training The test items similar to those of the cross-section comparative test includes: BMI, fat%, muscle weight, grip strength, leg press strength, sit and reach, single-foot standing with eyes closed, choice reaction time, vital capacity, LBAPWV,PEP/ET and BMDThe result of the study are as follows: According to the cross-section comparison, the most of fitness avarage values of those participating in exercise are higher than those of control group Both strength trainning and aerobatic exercise can effectively decrease body fat, improve balance ability and vital capacity Strength training plays a relatively more important role in improving muscle quality and BMD while aerobotic exercise can improve cardiovascular function more effectively The flexibility can be most effectively improved through aerobatic combined with strength training A simple strength training trainning has a limited role in improving flexibility, reaction and cardiovascular function The result of the experimental trainning shows that AT combined with ST trainning is more important than a single AT or ST in improving some fitness quality, but the experimental designs should be furtherly revised
Key words: aerobatic exercise; strength trainning; cross-section comparison; experiment, fitness
お
1 研究背景及研究目的
随着中国人口结构老龄化趋势的加剧,中老年人生活质量和健康状态受到了越来越多的关注。人进入中年后,由于人体各种生理、生化机能的自然衰退和体力活动的相对减少,不仅会因为体脂的增多和心血管功能的下降而加大患各种心脑血管疾病的风险,而且也会因肌肉萎缩、瘦体重下降而对运动能力产生制约,导致各种退行性功能障碍疾病,从而给中老年人的身体健康造成直接的威胁。要改进中老年人的健康状况,延缓衰老过程,除了营养、医疗等保健措施外,最根本的是通过体育锻炼的方法强身健体。但是,长期以来在中老年人中最为流行的健身手段是快走、慢跑、健身操等有氧运动,而出于种种顾虑,大多数中老年人对力量训练普遍不够重视。但近年来国内外体育和医学界对力量训练对于中老年人健身和康复方面的作用较为关注,因为大量研究表明,力量训练对对中老年人某些机能的改善针对性更强,如它能有效缓解骨量丢失的速度,改善中老年人的平衡能力、协调性和敏捷性,从而使老年人可以更加轻松自如地完成其它有氧活动,提高其从事体育锻炼的积极性。
针对国内外多数中老年锻炼者对力量训练不够重视的现状,本研究旨在通过调研和体适能测试方式,比较长期从事有氧运动、力量训练以及两种方式结合锻炼三种中老年人群各种体适能指标之间的差异,研究两种锻炼方式及其之间的结合对中老年人体适能状况的影响作用机制,同时通过对一组不经常参加锻炼的中老年对象两种方式结合锻炼前后效果的补充性比较实验,初步探讨该锻炼方法的实际作用,并摸索一套简单易行、便于推广的运动处方。
2 研究方法和研究对象
2.1 研究方法
横向比较法和实验法
2.1.1 横向比较法
2.1.1.1 问卷调查
调研对象为南京市50-70岁城市居民,主要包括各种民间锻炼群体和部分社区居民。通过问卷调查方式达到3个目的:(1)根据自愿方式筛选参加本研究的志愿者;(2)通过询问病史排除患心脑血管疾病、运动性功能障碍等不宜参加测试者;(3)通过问卷询问将研究对象区分为系统锻炼者和非系统锻炼者,区分标准为,每周锻炼3次以上,每次锻炼至少30分钟,锻炼年限至少2年,同时满足以上3条件的为锻炼人群,否则为非系统锻炼人群。锻炼人群又分为:(1)有氧锻炼组(以下简称有氧组):以快走、慢跑、自行车、游泳、球类和健身操等1到2项中等强度有氧耐力运动为主要锻炼方式;(2)力量锻炼组(以下简称力量组):以哑铃、杠铃、弹力带及其它力量练习器械和徒手方式进行负荷和抗阻力力量练习为主要锻炼方式,其它有氧锻炼方式只是偶尔为之。由于通过问卷调查未发现有足够的中老年女性进行单纯的力量锻炼,因此该组只有男性组;有氧锻炼结合力量训练组(以下简称混合组):在进行上述有氧锻炼的同时进行力量练习,且两者的锻炼频率和时间接近。不符合以上条件的调查对象均筛除。最终作为横向比较研究对象的样本量分组情况见表1。
问卷共发放523份,回收有效问卷489份,回收率为93%。在正式发放之前曾对约其中50名调查对象间隔两周对同一问卷进行两次填写,以进行问卷的重测信度检验,检验结果相关系数为082(p<001),提示问卷重测信度理想。
(经LSD法多重比较检验,男女各组别平均年龄两两间均无显著差异)
2.1.1.2 体适能指标测试
测试指标包含三大类12项指标:
(1)身体形态类:
BMI、肌肉含量、体脂%
测试仪器:韩国百斯公司产BioSPACE Inbody 30体成分测试仪
(2) 身体素质类:握力、坐位体前屈、闭眼单足站、选择反应时、腿部蹬伸力
测试仪器:前4项指标由北京东红公司产体质测定4型器材测试,腿部蹬伸力由日本Combi公司产Compyronic Anaeropress 3500蹬腿式无氧爆发力测试器测试。
(3)健康体能类指标
肺活量,测试器材为北京东红公司产体质测定4型器材。
骨密度指标SOS(桡骨超声传导速度)
测试仪器:以色列阳光医疗有限公司产Sunlight Omnisense 7000S骨强度仪。
心血管功能指标:LBAPWV(左侧肱踝动脉波传导速度,反映动脉弹性的重要指标之一)、PEP/ET(左心室射血前时间和射血时间之比,反映心肌收缩功能强弱的重要指标之一)。
测试仪器:日本科林医疗设备公司ColinVP-1000动脉硬化检测仪
2.1.2 实验法
2.1.2.1 研究对象
从上述问卷调查询问对象中选取未经过系统锻炼,且自愿同意参加本课题实验的50-70岁中老年人130人,分为锻炼组(70人,男女各35人)、对照组(60人,男女各30人),参加本实验。全体实验对象接受实验前测试,锻炼组则根据锻炼方案参与锻炼。除去因种种原因中途退出或未参加实验后测试的对象,最终有效样本量见表2。
2.1.2.2 实验组锻炼方案
实验组采用有氧锻炼结合力量训练的方法,持续训练3个月。
(1)有氧运动
项目:以快走为主,能力强的可结合慢跑,发给计步器,以记录走或跑的有效步数和锻炼后心率,便于自我监控。
训练频率和强度:每周5次,每次30分钟以上。记步器显示每次有效步行时间>30分钟,有效步数>3000步,锻炼负荷为最大心率的50%-65%。
训练时间和负荷调整:共训练3个月,根据各人的适应情况,每2-3周可适当增加训练步数、时间和负荷。发给每周锻炼情况记录卡,将每周锻炼变化情况记录在案。
(2)力量训练
器材:根据中老年人力量训练简便易行,负荷不宜过大,且器材便于携带的原则,采用美国Thera-Band 公司生产的弹力带作为力量训练器材。
训练频率和时间:在有氧训练结束20分钟后进行力量练习,每周3-5次,每次不少于30分钟。
训练负荷:根据个体差异初始负荷不同。初次训练对象自己选择适合自己力量的弹力带颜色,并记录各主要动作初次10RM的拉长长度,以10 RM锻炼负荷进行递增负荷的间断训练。每次组数2组,采用“双向渐进”训练方法使训练安全性增加,即先增加重复次数,再增加训练负荷:第1组初始负荷以60%的10RM,重复练习10-15次,第2组负荷增加到100%的10RM,练习8-10次。刚开始训练以1组为宜,肌肉适宜性增强后,增加到2组练习。要求训练2周后重新记录10RM力量,再以新的负荷继续训练。1-2个月后可更换更高负荷弹力带或以折叠方式增加总体负荷,以上述方式继续训练。
训练肌群部位和动作设计:按照先训练大肌群后小肌群的顺序,针对中老年人群下肢力量衰退快、平衡功能差的特点选择锻炼部位和方法,目的是提高中老年人力量素质,增强其生活和工作质量。设计主要肌群部位如上肢(三角肌和肱二头肌)、背部(背阔肌)、胸部(胸大肌)、腹部(腰腹肌)、下肢(臀大肌、臀中肌、股四头肌、髂腰肌和小腿三头肌等)等肌肉的训练动作,每次选3-5个部位练习;一个部位在保证练习主动肌不变的前提下,动作姿势可有变化,动作难度可以逐渐提高,以适应不同时期选择。将具体动作要求制作成动作示范图发至每个实验对象的手中,由课题组成员指导初始练习。
(3)训练监控
以实验对象自我监控和课题组成员定期(每周1-2次)现场集中检查和指导相结合。自我监控主要通过发放计步器(控制有氧锻炼有效步数和负荷)和每周锻炼情况记录卡来实现。记录卡主要记录内容有:每天健步走步数、时间、锻炼后心率、锻炼后自我感觉、弹力带颜色、力量训练次数、组数、部位及力量训练后自我感觉等。
(4)测试项目和测试器材
在实验前后各进行一次测试。实验组测试项目除在平衡能力方面增设跌倒指数测试(测试仪器为以色列阳光医疗有限公司产Sunlight Tetrax 平衡仪)外,其它测试项目和测试器材与横向比较法测试相同。
(5)饮食习惯调查
在实验前后两次测试时各进行一次简单的饮食习惯问卷调查,内容主要涉及口味咸淡、荤素偏好、烹调油量、抽烟情况、饮酒情况等内容,以考察实验期间对象的饮食习惯是否有变化。调查结果表明,绝大多数实验对象锻炼前后饮食习惯无变化(卡方检验p>005),不会成为锻炼之外的干扰因素。
2.2 数据统计和分析
使用SPSS 115统计分析软件包,运用成组均值比较和配对均值比较、T检验和方差分析等常规统计手段,对调研人群4个组体适能指标的组间差异和实验人群体适能指标锻炼前后的差异进行比较分析。
3 研究结果与分析
3.1横向比较法男女各组间各指标均值比较和方差检验结果
3.1.1 身体形态类指标
同对照组相比,有氧组和混合组的肌肉含量均较高,而体脂%则相对较低,除女子体脂百分比混合组要显著低于有氧组外,其它身体成分类指标有氧组和混合组之间的差异均较小。提示有氧锻炼和力量训练均能增加人体的瘦体重,减少脂肪含量,起到减肥和改善人体代谢功能的作用。
国内外的有关研究表明,系统的有氧运动可改变体内的代谢状况,调节及改善脂肪代谢,避免过多的脂肪积累[1]。同时有氧运动可使运动后obm-RNA的表达量显著提高,活性瘦素生成增加[2],使脂肪的积累明显减少,从而预防及抑制肥胖的发生与发展,有氧运动能够影响细胞的胰岛素水平,影响脂肪的合成与分解[3]。一般认为力量训练也是消耗脂肪的一种重要手段。因为力量训练能够增强肌肉,肌肉越多新陈代谢越快,从而加快脂肪消耗。同时在力量训练时,肌肉收缩使机体的神经中枢接受到良性刺激,把分布于躯干深部的短肌兴奋性调动起来,改变骨骼肌物理特性的粘滞性,从而消耗比一般运动更多的能量物质。李志敢的研究显示,30名男性老年人在1年的力量训练后体脂百分比从245下降到223%[4]。Treuth M 的研究则证明,即使在不严格控制饮食的情况下,体脂总量也有明显下降[5]。至于有氧运动和力量训练哪种方式对降低脂肪含量更有效,在此问题上目前仍有争议。通常认为调动全身肌肉的较长时间的耐力运动与调动局部肌肉的无氧力量训练相比,前者消耗的能量更大,有不少研究证实了这一结果,但有也有相关研究给出了不同的结论。两种锻炼方式对降脂影响差异的不确定性可能在于两种锻炼方式性质不同所造成的运动强度上的不可比性,但也有专家认为力量训练之所以具有比有氧运动更好的降体重效果,是由于在力量练习后的静息代谢率较高[6]。但本研究中男女混合组体脂%都处于最低水平,提示有氧结合力量锻炼对提高人体新陈代谢水平,加快脂肪消耗效果更好,这一点是肯定的。
3.1.2 身体素质指标
3.1.2.1 力量素质
横向比较结果显示,男性力量组和男女混合组握力和蹬伸力均明显占优,而有氧组和对照组则无显著差异。
力量训练改善肌力的机理是显而易见的,因为它可以加大肌肉体积、使肌纤维变粗壮,并增强肌肉弹性。有氧运动则加强肌力的针对性不是很强,耐力训练的生理性改变和力量锻炼有所区别,中低强度的有氧训练主要和心肺功能的变化有关,包括心输出量增加,血红蛋白含量增加。有研究显示,低强度的有氧耐力训练并不改变肌肉的肥大程度[7]。但由于有氧运动也要动员全身的肌肉组织和运动神经元,如果有一定强度和时间的保证,也能在一定程度上提高肌肉力量,只不过改善的程度不如专项针对性更强的力量练习。据报道,练习太极拳的老人比不练拳的老人相比,肌力下降速度要延缓10~20年[8]。陈敏报告,一组55-65岁在经过一年的太极拳和跑步锻炼后,下肢力量有了显著性提高[9]。至于有氧结合力量训练与单纯进行力量训练相比,为何不具有更好的改善肌力效果,有研究认为,这牵涉到同时进行有氧耐力锻炼和力量训练两者之间的相互干扰问题。国外的相关研究报道,同时进行耐力训练和力量训练与单独进行力量训练相比会抑制力量的发展。而同时进行力量和有氧耐力训练,相对来说有氧耐力提高不受影响,但对其中的相关机制并不清楚[10-12]。
3.1.2.2 柔韧素质
横向比较显示,反应柔韧素质的坐位体前屈均值混合组占有较大优势,均明显好于对照组。男性力量组低于混合组,其它各组别间差异不大。
柔韧素质是指人体各个关节的活动幅度,以及肌肉、肌腱和韧带等软组织的伸展能力。它一方面取决于关节活动幅度的大小,另一方面取决于跨过关节的肌肉、肌腱、韧带等组织的伸展性。成年阶段柔韧性下降的生理机制在于,随着年龄的增长,肌肉和结缔组织变短;关节骨和关节周围组织的钙化程度提高,关节的灵活性下降,特别是进入中年后,关节周围的关节囊、韧带、肌腱等会逐渐开始老化,从而影响肢体的伸展能力[13]。研究表明,仅仅单纯进行有氧或力量练习其改善柔韧性素质的效应都很有限,即使在这些锻炼之后柔韧性有所改善,也主要是在锻炼前后热身和放松时作伸展运动的副效应[14]。虽然有报道说力量训练有助于提高肌腱和韧带弹性,提高主动肌的力量和减小对抗肌的阻力可以增加柔韧性[15],但也有研究认为,关节周围肌肉块过大也会影响柔韧性的提高,尤其是对中老年人来说,力量练习过度会使韧带和肌腱受损的风险加大,反而不利于柔韧性的改善[16]。这也能在一定程度上解释为何在本研究中,男性力量组与有氧组、混合组相比柔韧性并不突出。
3.1.2.3 平衡能力
平衡能力(闭眼单足立时间)不同锻炼形式各组均优于对照组。男子力量组又优于有氧组,其它锻炼形式各组之间差异较小。提示体育锻炼有助于改善中老年人的平衡功能,而力量训练又是相当重要的影响因素。
人体维持身体平衡主要依赖于本体(肌肉)感觉、前庭功能和视觉组成的三联平衡。人体平衡的维持取决于正常的肌张力、适当的感觉输入、大脑的整合作用、交巨神经支配或抑制、骨骼肌系统。各方面综合作用使身体的重心落在支撑面内,人体就保持平衡;否则,人体就产生平衡功能障碍[17]。成年人的平衡能力随年龄的增长而降低,这同人体在成熟、衰老的过程中肌肉力量下降、前庭器官的退行性变化和视力的减退密切相关,但有针对性的体育锻炼有助于抑制和减缓这一过程。Horak等认为,人体平衡功能不是基于一个固定的平衡反射模式,而是基于灵活的、功能性运动技能,通过训练可以改善这种技能,从而提高平衡控制能力[18]。Hain TC 指出有氧运动能促进神经肌肉的血供,延缓血管系统的退变,有改善平衡功能作用[19]。国内也有报道太极拳、健身操舞等运动方式能够提高中老年人平衡能力[20-23]。力量训练特别是下肢力量锻炼能够通过增强下肢支撑力来延长平衡时间,江苏省2005年国民体质监测显示男性成年人的闭眼单足站时间长于女性,可能原因正在于男性的下肢力量大于女性。但是,正因为制约人体平衡能力的因素较为复杂,单纯进行力量练习对人体平衡功能的改善作用还是有限的,只有通过更为全面的素质锻炼来改善大脑前庭功能和中枢神经系统,才能最大程度的改善平衡能力。本研究横向比较结果虽然显示力量组的平衡能力强于有氧组,但由于这不是出于严格设计的实验比较结果,因此并不足以说明力量训练改善平衡功能的效应就强于有氧锻炼,目前国内外对两种锻炼方式影响平衡能力效果的比较研究很少,这个问题还有待于今后继续探讨。
3.1.2.4 反应素质
以选择反应时的长短来反映的中老年人反应能力男女均是对照组稍弱,另外男性力量组略差于混合组,其它各组间差异无显著性。
反应时又称为反应潜伏期,指从刺激作用发生到引起机体外部反应开始动作之间的时间。又分为简单反应时和选择反应时,后者是根据不同的刺激物,在多种反映方式中选择符合要求的,并执行反应所需要的时间。从本质上来讲,反应时间的快慢,与中枢神经系统(大脑皮层的感觉中枢和运动中枢)和听觉灵敏性的发达程度相关,而与肢体动作速度快慢关系不大[24-28]。有研究表明,反应时从儿童期到青年期逐渐缩短,而后又逐渐增加,在60岁之后反应更长[29],这与人体生长过程中听觉和中枢神经系统的发育和衰老程度有关。一般认为,系统的体育锻炼能使反应时间缩短。根据对2005年全国国民体质监测结果的统计分析,在成年人的选择反应时中,偶尔锻炼组和经常锻炼组都比不锻炼组短,而且与不锻炼组的差异都具有非常高度显著性(p<0001)[30]。Lord R S在12个月锻炼的老年妇女组与未锻炼的对照组的实验性研究,发现在反应时方面锻炼组要短于未锻炼组,而且差异具有显著性[31]。但是针对锻炼影响反应时的机理的深入探讨的文献很少,可能与体育锻炼有助于改善中枢神经系统功能有关。由于反应能力强弱主要受制于中枢神经系统和听觉系统功能,而不受体力和运动能力的制约,因此我们可以认为单纯的力量训练对反应能力影响甚微。影响反应时的因素很复杂,其中智力是其中一个重要因素。有研究表明,选择反应时与智力水平的关系较简单反应时更为密切,各类选择反应时与一般智力之间存在显著正相关,相关系数在03~09之间[32]。本研究中力量组多为民间石锁练习者,其受教育程度总体偏低,在也可能是导致其反应时间较慢的因素之一。
3.1.3 其它健康和体能指标
3.1.3.1 呼吸系统和心血管功能
肺活量:横向比较显示,有氧组的肺活量男女均显著强于对照组。锻炼人群之间比较,男性力量组与有氧和混合组均无显著差异,而男女混合组则要略低于有氧组。
肺活量的大小,与呼吸肌的力量和胸廓扩张的范围有关。无论是从事有氧锻炼还是力量训练,运动时呼吼深度和呼吸次数都剧增,这就要求呼吸肌加强活动,加大胸廓扩张的能力,使大部分的肺泡得到扩张。这样,久而久之就能增强呼吸肌的力量,扩大胸廓活动范围,使充满气体的肺泡数量增多,导致肺活量的增大。同时大量研究还证明,肺活量与身高、体重、胸围等指标呈很显著的正相关关系,适当的力量训练(尤其是俯卧撑等上肢力量和胸肌锻炼)可增加瘦体重,扩大胸廓,从而加强肺容量和呼吸肌力量。力量组肺活量之所以不输于混合组,应该与此有关。而本研究中混合组肺活量略差于有氧组,则可能与调研对象在同时进行两种方式锻炼时造成互相干扰从而影响到各自的运动强度有关。
LBAPWV和PEP/ET:LBAPWV表示左侧动脉血压波动通过动脉系统内给定两点距离间的传导速度,取决于血管弹性、管壁厚度和血液浓度,PWV与动脉扩张性和僵硬度密切相关[33]。PWV增快,提示全身动脉僵硬度升高,数值越高,大脑、心血管疾病的发病风险越大。PEP/ET是依据STI(左心室收缩时间间期)评价心功能的指标,PEP表示射血前时间,ET则表示左室射血时间,两者比值越低表明心脏收缩功能越好,相反就表明心脏收缩功能较差[34]。本研究结果显示,未经过系统锻炼的对照组这两项指标都相对较高,而有氧组和混合组则差异较小,都处于较低水平,提示体育锻炼尤其是有氧运动对心血管功能有着积极的影响。这同国内外某些相关研究结果相符。Tanaka H等对久坐的中年男性进行3月有氧锻炼(每天步行或慢跑 40 min),其颈动脉顺应性可增加到同年龄耐力锻炼男性的水平[35]。黄艺秀通过对长期进行太极拳锻炼者与不锻炼者的心功能比较,发现PEP/ET明显缩小[36]。查阅文献未发现力量训练能显著改善心血管功能的记载。在本男子力量组与对照组一样,这两项指标都处于较差水平,这同国外的部分研究结果相符,Mizutani K等报道单纯的阻力训练(如举重等)与有氧锻炼截然相反,它增加主动脉的僵硬度,且比长期久坐的人发生左心室肥厚的概率要高的多[37]。动脉僵硬等心血管问题还与不健康的生活方式有关,调查发现本研究中力量组(石锁练习者)多有抽烟喝酒习惯,且饮食也不够节制,这可能是导致其心血管功能相对较差的原因之一。
3.1.3.2 骨密度
SOS:SOS表示超声波在骨骼中的传导速度,它能反映骨的弹性,即骨的同质性和同向性。它的数值越大,表明骨密度(BMD)越高。本研究发现,对照组SOS值均偏低,有氧组与混合组差异较小,且男性力量组要高于有氧组,但与混合组水平接近。提示体育锻炼对提高骨密度有明显作用,其中力量训练的作用最为显著。
骨密度的下降伴随着人的衰老过程,35~40岁以后,年龄增加引起的骨量丢失逐渐明显,每年丢失率约05%[38],主要是由于骨吸收大于骨形成导致骨量不断丢失。针对中老年人的运动干预在此年龄段主要是减少骨丢失,改善神经肌肉功能,增强身体平衡和柔韧性,降低骨折发生率。大量研究表明,对骨量有积极影响的负重运动类型主要有:球类、体操、跳跃、柔韧训练、抗阻力训练,尤其是快速转变方向、突然开始或结束的、地面反作用力大的运动。这里既有有氧运动,也包括力量训练,其对改善骨密度的效果取决于其抗阻程度和负重水平。负重水平增加时,骨骼通过改变骨几何构架和内部微结构来适应。一项对青春期女运动员的研究发现,游泳运动员全身骨BMD都是最低的[39],这是因为游泳时地面的反作用力小于体重,缺乏对骨细胞再生的重力刺激。对爆发性负重运动(三级跳远、举重等)研究发现,不同强度负重运动与骨BMD的增长率呈正相关[40]。这可以解释为什么本研究中以中低强度的有氧运动为主要锻炼方式的有氧组SOS值不如力量组。当然,中老年人在抗阻力量训练时也应避免强度过大的爆发式最大力量练习,以避免运动损伤。
32 实验法中锻炼组实验前后两次检测结果
除男女选择反应时和肺活量、女性的BMI和SOS值实验前后无显著差异外,其它各项指标在三个月的锻炼后皆有一定程度的改善。其中体脂百分比、握力、坐位体前屈和腿部蹬伸力提高幅度较大。而对照组实验前后除女性肌肉含量、坐位体前屈和男性的体脂百分比略有增长外,其它各项指标均无显著差异(表略)。[KH-1D]
实验法的结果表明,3个月的有氧结合力量锻炼对降低体脂%、提高力量,改善柔韧性的作用最为显著,对改善平衡能力、加强心血管功能和提高男性骨密度也有一定的效果,但对反应能力、肺活量和女性骨密度的改善作用有限。如前所述,反应能力牵涉到中枢神经系统和听觉系统,还受到智力等其它复杂因素的影响,对它的改善可能需要更长时间的持续锻炼才能起效果。相对于男性中老年人而言,绝经前后女性的骨量丢失情况更为严重,可能在一定程度上抵消锻炼的效果,对此可能需要更大强度、更长时间的负重训练才能起到缓解和改善的作用。3个月锻炼对肺活量没有显著影响,这一方面可能与健步走本身强度较低,训练时间又较短有关;也有可能恰恰验证了前文做出的关于混合锻炼因两种方式相互干扰反而抑制了各自的运动强度的猜想,因此本实验设计在两种锻炼方式时间间隔、各自持续时间长短和训练负荷的合理平衡上有尚待完善之处。
本实验的成功和不足之处提示,(1)对中老年人力量训练如果和有氧锻炼相结合,确能弥补单纯进行其中一种锻炼方式对某些体适能指标改善效应不充分的不足,从而使体适能状况能够得到较为全面的提升。(2)制定中老年人的健身运动处方时要有针对性,既要保证锻炼负荷的有效性,又要根据中老年人的年龄特点合理控制运动量和强度,以避免不必要的运动损伤;同时锻炼方式和器材的选择应坚持简便易行,受客观条件制约少等原则,以保证锻炼过程的可操作性。特别是力量训练器材,应尽量选择便于携带、负荷好控制的类型(如弹力带等)。(3)研究中的实验方案设计如想达到更好的实验效果,应尽可能从延长实验时间(在完善实验的阶段性设计的基础上)、合理设计不同锻炼方式之间的搭配,强化监控手段等方面着手。
4 结 论
本研究尝试以横向比较研究和实验法相结合的来探讨有氧锻炼和力量训练对改善中老年人体适能状况的综合效应,最终研究结论如下:
4.1 无论是哪种锻炼方式人群,绝大多数体适能指标都优于对照组,提示缺乏系统锻炼将造成体适能状况的全面下降。
4.2 有氧锻炼和力量训练均能有效中促使老年人增加瘦体重,降低体脂含量,至于哪种方式降脂效应更佳,目前尚有争议,仅凭本研究结果也无法定论。
4.3 力量训练是增强中老年人肌力,改善肌肉质量的最有效手段。有氧锻炼虽能在一定程度上改善肌力,但作用有限。有氧和力量同时训练,有可能在一定程度上抑制后者的作用。
4.4 有氧结合力量训练对提高柔韧性效果最显著。单纯训练力量对柔韧的改善不明显,过度训练甚至有可能限制其发展。
4.5 有氧运动和力量训练均有加强平衡能力的作用,数据虽然显示单纯练习力量者平衡能力强于有氧锻炼者,但证据仍不够充分。
4.6 不同锻炼方式组别之间反应能力差异相对较小,但单纯力量锻炼对改善反应能力的作用相对较弱。提示虽然长期运动有提高反应能力的实际效果,但不同运动方式对反应能力影响效应之间的差异及其机理尚不清楚。
4.7 相对于不锻炼者而言,有氧锻炼和力量训练均能有效提高肺通气能力,但两者相互结合时,需对两种锻炼方式在训练时间和训练强度进行合理搭配,才能达到充分改善肺通气能力的理想效果。
4.8 有氧锻炼和有氧结合力量都能显著改善心血管功能,而单纯力量练习并不具有独立改善心血管功能的效应。
4.9 体育锻炼对提高骨密度有明显作用,其中力量训练的作用较为显著。
4.10 实验法研究结果表明,三个月有氧健步走结合弹力带力量训练后,除反应能力、肺活量和女性的骨密度外,其它各项体适能指标都有一定程度的改善。证明力量训练如果和有氧锻炼相结合,确能弥补单纯进行其中一种锻炼方式对某些体适能指标改善效应不充分的不足,从而使体适能状况得到更为全面的提升。但较短时间的锻炼,对绝经前后女性改善骨密度的效果不明显。如果条件允许,更长时间的训练结合更为严格的监控,实验效果就有可能更好。
4.11 由于现实中单纯练力量和力量结合有氧锻炼的中老年人都极少,因此在横向比较调研中很难搜集到足够多的研究样本,造成本次横向比较的数据统计结果并不很理想。这些有待于在今后的研究中加以改进。
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