不同最大摄氧量间接测定法特点的初探
2010-01-04张孟雁
张孟雁
(西南大学体育学院,重庆北碚 400715)
本文在参考大量相关文献的基础上,对比分析了不同性别类型划分最大摄氧量间接测定方法以及国内科研人员通过几种常用间接测定方法对不同人群最大摄氧量的测定情况.
1 比较分析
1.1 不分性别的间接测定法比较情况(见表1)
表1 不分性别的间接测定法比较情况
从实验方法的数量来看.7种测试方法中,除阿斯特兰德列线图法和PWC170测试可采用两种实验方案——台阶试验和功率自行车,其他 5种方法都只采用了一种实验方案,反映了阿斯特兰德列线图法和PWC170测试选择的多样性和其他测试方法的单一性,由于这两种方法的多样性,两种方法目前被普遍采用,许多研究者都使用这两种方法来推测受试者的最大摄氧量.
从实验方法发明的作者籍贯来看.在已知的作者籍贯中,台阶指数推测法和陈文堉法的发明者均是来自中国,说明我国在对最大摄氧量间接测定方法的研究方面有一定的研究基础,并对其他测试方法的演变与发展有着借鉴学习的意义,其他5种测定方法的发明者分别有瑞典、美国等国家的研究人员,这些国家都是经济发达国家,对体育运动科研能力认识较强.
从实验方法的发明年限来看.在已知的发明年限下,从早到晚依次是阿斯特兰德列线图法、玛格利亚列线图法、12MIN跑预测法和陈文堉法.排在最早的仍是阿斯特兰德列线图法,这反映了此法对其他间接测定最大摄氧量方法有着极其重要的指导性意义.因此,我们需要明确该方法的实验原理,并掌握其实验方法,以更好地指导科学实验.
从实验方法的适用年龄来看.玛格利亚列线图法适用于所有人,陈文堉法同样适用于所有年龄段人群.除以上两种实验,涉及年龄段最广的属阿斯特兰德列线图法(15~60岁)和12MIN跑预测法(18岁以上),如果实验需根据不同年龄段来测定最大摄氧量可运用此法.方多别尔恩指数推测法和台阶指数推测法适用年龄段比较接近,一般青年人运用此法较多.如果针对运动员进行的实验可采用PWC170测试.
从实验方法的相关指标来看.心率成为测定最大摄氧量最重要的指标,同时反映了最大摄氧量也与年龄、身高、体重等人体常用指标高度相关,并且也与台阶高度、上下台阶次数、负荷功率、运动时间、12MIN内尽快跑的距离有关.与台阶指数推测法相比,方多别尔恩指数推测法的相关指标最多.但两种方法的适用年龄段比较接近,可对两者进行进一步对比性研究,选择出经济、有效、合理的间接测定方法.
从实验方法的可靠系数来看.在已知的可靠系数情况下,阿斯特兰德列线图法排名第一位,可靠系数为0.919,PWC170测试排名第二位,可靠系数为0.900.12MIN跑预测法和陈文堉法可靠系数分别排第三和第四,其他3种测试方法的可靠系数,均没有找到现实的理论依据.因此,可对其他5种方法的可靠系数进行进一步研究,旨在找出可靠系数较高的实验方法.
从实验方法的使用器材来看.不同高度的台阶、体重计、心率遥测仪、秒表、录音机及节拍器几乎是所有台阶测试方法必须用到的实验器材,若进行台阶试验必须具备以上器材,条件较好的实验室还需要配备功率自行车.即使是最大摄氧量的间接测定也需要以上基本的设备并且需要在实验室进行,经济条件一般的体育院校在一定程度上并不能达到这种效果.从表中还可以看出,唯一在户外进行且方便、快捷的实验方法是12MIN跑预测法,此实验只需要400米标准田径场、秒表及12MIN跑最大摄氧量推测表.12MIN跑推测法是一种适用于普通高校、容易测试操作、便于现场大数量人群使用的、并能科学的测定大学生VO2MAX的方法.目前,12MIN跑测验已被大中学校广泛用作测定学生体质的一种方法,并被体育科研人员和教练员用作运动员选材的一种方法.
从实验方法的结果依据来看.阿斯特兰德不仅发明了列线图还有推算表,是所有测验方法中最全面的测试方法,对测验结果可进行多重选择方式进行评价,大大方便了人们查阅资料的速度以及选择的多样性.玛格利亚列线图法根据不同人群共有两个图,囊括了所有年龄段人群,使结果一目了然,方便查阅.12MIN跑预测法采用推测表,使它成为众多方法中最简便、快捷的测验方法.其他5种测验方法均是采用回归方程为理论依据,方程较为繁琐.
1.2 区分性别的间接测定法(见表2)
表2 适合男性测定方法比较情况
从实验方法的数量来看.5种方法均采用一种测试方案.值得注意的是,12MIN跑预测法也可专门运用于男性测试的实验,应此该推算表与男女皆可测的推算表有所不同.
从实验方法发明的作者来看.在已知的作者籍贯下,美国学者发明的测验方法较多,12MIN跑预测法和奥亥奥台阶实验法均出自于美国人,反映了美国在研究最大摄氧量实验测定方面有着深厚的理论及实践基础.经济基础决定上层建筑,经济发达国家在人体运动实验方面得造诣明显优于其他国家,值得其他国家学习和借鉴.
从实验方法的发明年限来看.在已知的发明年限下,从时间早晚依次是12MIN跑预测法、福克斯推测法、奥亥奥台阶实验法、萧费尔德推测法.排在最早的是12MIN跑预测法,发明者是美国人,进一步说明美国在该研究方面的雄厚实力.此法对其他间接测定男性最大摄氧量方法有着重要的指导意义.
从实验方法的适用年龄来看.麦卡道台阶实验法和奥亥奥台阶实验法适用于所有人,适用年龄范围从高到低依次是萧费尔德推测法(20~60岁)、12MIN跑预测法(17~52岁)、福克斯推测法(17~27岁),研究人员可根据对象的年龄范围对照此表进行针对性研究.
从实验方法的相关指标来看.总体上相关指标相对较少且以心率指标为主,萧费尔德推测法出现了安静心率指标、奥亥奥台阶实验法出现了新的指标台阶组数.
从实验方法的可靠系数来看.在已知的可靠系数情况下,12MIN跑预测法排名第一位,可靠系数为0.897,萧费尔德推测法排名第二位,可靠系数为0.800~0.850.福克斯推测法排名第三位.其他 2种测试方法的可靠系数没有找到现实的理论依据.因此,可对其他2种方法的可靠系数进行进一步研究,旨在找出可靠系数较高的实验方法.
从实验方法的使用器材来看.使用器材较少,包括台阶、体重计、心率遥测仪、秒表、节拍器,由于只针对男性实验则只选用一种台阶高度.12MIN跑预测法仍然是较方便、快捷的测验方法.
从实验方法的结果依据来看,除12MIN跑预测法采用推算表推测最大摄氧量外,其余几项均采用回归方程计算.推算表能够清晰、准确地反映最大摄氧量的值,因此12MIN跑预测法是值得推荐的.
就现在查阅的文献资料而言,针对女性的最大摄氧量测验方法只有一例,具有适用年龄范围广,测试方法简单、可靠系数高,使用器材少,回归方程简单的优点.其测验的可操作性有待进一步研究(见表3).
表3 适合女性测定方法情况
1.3 常用间接测定法在不同人群中的应用情况(见表4)
表4 常用间接测定方法对不同人群最大摄氧量的测定情况
从附表1中可以看出国内研究人员主要针对运动员、体育学院大学生、普通系科大学生3种对象类型进行了最大摄氧量的间接测定.测试人数从低到高依次是运动员、体育学院大学生、普通系科大学生.国内研究对普通系科大学生的最大摄氧量间接测定相对较多,而对运动员的测定较少.根据大量文献资料显示,原因可能在于对普通系科大学生测定过程能够较好把握,而对专业运动员的测定则通常采用直接测定法进行.
测试设备主要采用了廉价、使用方便的台阶做试验.功率自行车和12MIN跑的测定根据不同测试对象类型有也所不同.在针对运动员的测试中两种方法设备使用的频率几乎相同;在针对体育学院大学生的测试中采用功率自行车较多,反映了如今越来越多的高校中运动人体科学实验室的硬件设备有了进一步完善和发展,这对科学研究运动人体发展起着举足轻重的作用;在针对普通系科大学生的测试中,台阶测试运用得尤为广泛,且运用标准 400米田径场进行测试较多.
从测定方法来看,针对运动员主要采用阿斯特兰德列线图法(台阶试验)和PWC170测试(台阶试验)两种方法,针对体育学院大学生主要采用PWC170测试(台阶试验),这与PWC170测试方案特别适用于运动员吻合,针对普通系科大学生主要采用台阶指数推测法.从三种测定方法看来,由于测试设备以台阶居多,其间接测定最大摄氧量的方法也仍以台阶测试为主.
在收集的大量资料中,显示在对少年男子自行车运动员进行测定时,PWC170测试(台阶试验)与直接测定的数据较为接近;在对齐齐哈尔市体校少年速滑运动员进行测定时,阿斯特兰德列线图法(台阶试验)与直接测定的数据较为接近;在对浙江工业大学大学生志愿者测定时 12MIN跑成绩推算法与直接测定的数据较为接近.以上情况与附表1中对多种间接测定最大摄氧量方法的基本情况相一致,其三种方法的可靠性系数均排在多种间接测定方法的前三名.从表5可以看出对男女性的测试样本量基本一致,考虑比较全面.研究对象以大学生为主.在针对不同性别的间接测试中,所使用的设备从高到低依次是台阶、自行车和田径场.针对男性的间接测定方法中,最常用的两种方法包括阿斯特兰德列线图法(台阶试验)和PWC170测试(台阶试验);在针对女性的间接测定方法中,12min跑预测法和台阶指数推测法比较常用.值得注意的是,在已经收集到的文献资料中,这4种方法应经成为最大摄氧量间接测定的最常用方法,因此我们在今后的学习中应得到广泛推广和应用.
表5 常用间接测定方法对不同人群最大摄氧量的测定情况
2 结论与建议
2.1 适合两种性别类型的间接测定方法
阿斯特兰德列线图具有选择方案多样、适用年龄范围广、可靠系数高、使用器材相对较少且运用方便、数据准确的特点;玛格利亚列线图法和12MIN跑预测法具有适用年龄范围广,查阅方便的特点;12MIN跑预测法有两种适应对象分别是针对男性和男女性皆可,其针对男性测试的12MIN跑的可靠系数比其他测试方法较高;PWC170测试方案多样,特别适用于运动员;12MIN跑预测法具有无场地限制、操作简单、测验样本量大的特点;方多别尔恩指数推测法与台阶指数法研究对象无明显差异,其数据准确性有待进一步研究;陈文堉法具有测试步骤、计算方程简单的特点.
研究对象主要以大中小学生或运动员为主,针对不同研究对象所采用的测试方法以台阶测试为主.建议将研究对象范围扩大,更加全面、具体的对不同身份人群进行间接测定,了解其心肺功能状况.
对基层运动员进行的间接测定案例较少,专业运动员采用直接测定法较多.建议通过多种间接测定方法比较选取适合运动员自身项目特点的测定方法,方便进行自我监督.国内研究测定方法主要以台阶指数推测法和PWC170台阶测定法,建议可根据性别划分采用单独适合男性(福克斯推测法,萧费尔德推测法)或女性(奎因台阶试验)的测定方法进行.
2.2 适合一种性别类型的间接测定方法
12MIN跑预测法可靠系数较高,且运用推算表方便快捷,但专门运用于男性学生的测试较少,建议将针对男性和不分性别的 12MIN跑预测法进行比较,选取数据更加准确的测试方法以指导科研人员进行监测.其他测试方法均采用台阶测试,运用回归方程计算较为繁琐,以此采用其他测试方法的研究较少,建议尝试采用福克斯推测法、萧费尔德推测法、麦卡道台阶实验法、奥亥奥台阶实验法等,灵活运用各种方法,使运用范围更加广泛.针对女性测试的奎因台阶试验可靠系数较高.但没有采用此研究方法对其进行测试.建议在对女性的测试中,也可尝试新的测试方法,以拓展思路.
[1]杨锡让,傅浩坚.人体运动科学经典研究方法的发展与应用[M].北京:人民体育出版社,2007.