心率测定对指导体育教学及训练的作用

2012-08-15张诚

重庆科技学院学报（社会科学版） 2012年16期

关键词：氧量运动量机能

张诚

心率测定对指导体育教学及训练的作用

张诚

心率是反应心脏机能的重要指标之一，心率测定是评价运动训练、体育教学效果的有效手段，是控制运动强度的有效手段且简单易行。

心率测量；身体训练；运动量

科学的运动训练和体育锻炼，能促进机体形态结构、生理功能及生物化学方面的良好适应。然而，反映人体训练程度的生理指标十分复杂多样，就目前学校教学训练的现状及条件看，通过测定心率来了解人体生理功能变化程度及特点，不失为一种简便，易行，科学的方法。正常情况下，测量清晨起床前静卧时的基础脉搏是相当稳定的。我国健康成人安静时心率为60-70次／分，生理变动范围为60-100次／分。脉率与心率在正常情况下是一致的，实际上可用脉率代零星心率的测量。

一、心率是反映心脏机能的晴雨表

在运动中，心血管系统的功能处于最重要的地位。运动员的心率平均比非动员低10次／分，为40-50次／分。耐力运动比其它项目心率减低更为显著。有学者经多年研究揭示了一条规律：寿命的长短与心率快慢成反比，而运动是减慢心率的最好方法。曾有人推算，50年间心脏的工作量相当于将1.8万吨物体上举到228km的高度，其负荷之大令人吃惊。在每一个心动周期中，心脏大约用37.5%的时间收缩（工作），62.5%的时间舒张（“休息”）。研究表明，心率快时，心脏舒张期缩短，心脏总是在血液供应不充分的条件下工作，不能获得足够的营养，必然力不从心，生命也随之缩短。经过系统的体育锻炼，心肌纤维增粗，收缩力量增大，每搏量可由60-80ml增加1/3，基础脉搏因每搏量增加而减少。有报导，心率最低者为25次／分。研究人员发现，用手术方法使猴子心率减少30%，并饲以高脂食物，半年后冠心病的发病率仅为对照组的一半，其血压，血脂及体重均未增加。一些专家认为，坚持运动可使心脏推迟衰老10-15年，仅减慢心率这一因素，运动者比不运动者长寿7.2岁。

心率减慢是动员训练有素的一个特征，是心脏对运动适应力增强的结果，是心脏机能良好的标志。传统的观念认为，心率减慢是迷走神经张力增加引起的，现在研究认为，如同耐力运动中逐步适应一样，交感神经对心脏的兴奋作用逐渐减少。心率减慢提高了心力储备。心血管系统功能是判断青少年身体机能的主要依据，是对运动成绩起决定作用的因素。

心率在一定程度上传送着心脏机能状态信息。运动中脉搏是快速、有力、节律无效地跳动着。若出现漏跳、强弱、节律不均的现象，是运动过量，或心脏有器质性病变的征兆。在30秒，20次蹲起运动中，心率增加25-50%，证明心脏机能良好；若增加50-75%，则心脏机能不佳。如心率增加不多（低于20%）反觉头昏眼花，说明心脏起搏功能有毛病，不宜进行运动。在各种繁多的运动功能试验中，如联合机能试验，哈佛台阶实验、都把测量心率作为重要指标。

二、运用心率指标评价生理负荷，控制运动强度

从运动生理学的观点来看，运动负荷引起机体适应有一定规律：只有当刺激过到个人竞技能力的最佳值，适应过程完成得越快。负荷小的刺激不能引起机能相应反应，负荷过大超过了机体负荷能力会使疲劳加重，使中枢兴奋与抑制过程间的最佳关系破坏，造成过度训练，危害锻炼者的身体健康，生理负荷主要由练习强度，密度，时间及数量等因素构成，其中运动强度是生理负荷的核心，对机体影响最大，是训练成败的关键。绪菲尔德将强度、时间、频率等因素综合起来进行比较研究，结果发现不管哪种条件都是强度越大，训练效果越大。福克斯认为，从最大摄氧量看，强度将成为最重要因素。现在一般认为，强度对训练效果有着最大影响。心率与运动负荷成正比，它能反映体内耗氧水平，通过测量心率就知道运动强度与负荷大小。国内外不少学者研究认为，用心率控制运动强度是可行的。

日本研究提出，中小学生在一节课上的平均心率为130-170次／分为宜，低于130次／分为小运动量，高于170次／分为大运动量，此时会感到非常疲劳。我国一些中学将体育课平均心率标准定为120-140次／分或130-150次／分。日本中小学平均心率为130-170次／分，比我国偏高。当然，这应考虑练习内容特点，如跑步心率较高，体操、投掷心率较低。

学校业余运动训练除增强学生体质外，尚有提高运动能力运动成绩和参加比赛的任务，其运动生理负荷安排应比体育教学课大。青少年对于刺激的适应能力较成人强，器官结构与功能可能性提高和改善程度大，负荷应在生理范围内偏于中高限。目前学校业余训练的资料较少。成年运动员中不同顷目特点有差异。100m、200m跑后心率为140-160次／分；400m跑后为200次／分；长跑后心率为180-200次／分；超长跑通常为120次／分。这些、仅供学生业余训练参考并注意控制运动强度。学生对强度大，氧债高的负荷不适宜，训练中应合理安排负荷节奏，注意不同项目特点、合理营养，保证充分休息。

在有氧耐力练习中，国内外用心率控制强度最为普遍。强度过低的工作能持续较长时间，但不能充分动员呼吸、循环功能，有效地发挥有氧代谢能力。相反，强度过高，时间必然缩短，供能系统就可以向无氧代谢途径改变，国内外学者为此提出了不少公式。原西德的克莱斯提出耐力负荷的适宜公式为：（本人最高心率－运动安静前心率）÷2+运动前心率。芬兰的卡沃宁提出的公式为：（本人最高心率－运动前安静心率）×60%+安静时心率。采用这种方法首先要知道最高心率和安静时心率。最高心率测人在运动最艰苦时的即刻心率，从运动后6秒钟脉搏数乘以10即得1分钟心率。也可用公式：最高心率（次/分）：220－年龄求得。一个人的安全心率为最高心率减去安静时心率乘以零点六，而他的最低带氧运动量应为安静时心率加上安全心率。所谓带氧运动，是指运动时能够吸入足够的氧气。

优秀运动员要提高运动量，应将安全心率0.6改乘0.85或0.9，便是他最艰苦训练时的心率。当然，也可将强度控制在本人最大心率的85-90%心率达170-180次/分；在跑步或游泳间歇训练中，心率应控制在120-180次/分；一般人及儿童采用60—70%的强度即可达到锻炼目的；学生早晨跑步心率应控制在130-150次/分；成人健身跑可用“170－年龄”的方法控制心率。美国运动医学会认为，发展有氧耐力，练习强度要达到最高心率的60-90%，每周3-5次，每次持续时间为15-60分钟。

在身体训练中，以心率作为强度指标的研究首先是卡尔搏奈。他认为，当心率为140次/分的强度时是身体训练有无效果的界线。夏依克通过改变跑台斜度来选择强度，结果发现提高耐力心率应在150次/分以上。罗斯卡姆认为当心率为153次/分训练效果较好。上述使用心率为强度指标的方法可获得理想效果，但训练时间，频率，周期不同，比较不同训练效果很困难。一般认为，少年或成年训练强度应为最大吸氧量的75%，心率在150次/分以上，时间5分钟，以上每周3次，有利于有氧耐力的发展

三、心率与最大吸氧量

人体单位时间（分）内所能摄取的最大氧气量称为最大吸氧量。人体所能发挥出的能力由最大摄氧量与最大氧债的总和能力决定。它是估计人体最大工作能力的重要指标，是一种被广泛采用的心肺功能试验，是有氧耐力的标志。有报道，世界上最优秀男动员最大吸氧量为94ml/公斤/分，女动员为77ml/公斤/分。

心脏对于提高工作频率的应答，近似于对需氧量的应答。最大摄氧量与最高心率在运动时的相同时间出现，心率与动负荷及摄氧量有线性关系。在接近极限下负荷中可用心率推算最大吸氧量。直接测量最大吸氧量相当复杂，而此方法简便易行，对同一个人进行自身对比，能反映最大吸氧量的变化趋向。下面介绍两种间接测量最大吸氧量的最简单的方法。

1.麦卡道实验：适用于男性，使用63cm台阶，节拍器。实验者以22次/分的频率上下台阶3分钟，负荷结束后坐下休息5秒钟，然后测15秒钟脉搏，再将其乘以4求得一分钟心率，代入公式：最大吸氧量(ml/kg/分)-111.3-(0.42×心率)。

2.奎因台阶实验：适应于女性，使用43cm台阶、节拍器。以每分22次频率上下台介3分钟，结束负荷后站立休息5秒钟，测15秒钟脉率，然后换算成一分钟心率，代入公式：最大摄氧量 (ml/kg/分)=65.81-(0.1847×心率)。