无氧功率测试方法对比

文心灵 霍志瑜 兰慧杰

无氧功率测试方法对比

文心灵 霍志瑜 兰慧杰

目的：本研究通过进行30s和45s的Wingate测试，来探究更合适的无氧功率测试方法；方法：实验法，采用Monark894E功率自行车，对长治学院体育教育专业30名学生生分别进行30s和45s的Wingate测试，测试指标包括最大功率、平均功率、最小功率、功率下降率、每隔5s的平均年功率，观察两种方法测得无氧功率的差异，并分析原因；结果：30s的最大功率667.5±89.5，平均功率471.5±100.9，最小功率240.76±100.75，功率下降率63.85±14.30；45s的最大功率677.5±100.9，平均功率445.0±66.8，最小功率201.53±79.70，功率下降率70.30±13.71；其中有显著性差异的有平均功率、最小功率、功率下降率；结论： 采用30s Wingate测试的实验能够反映ATP-CP的供能能力；采用45s Wingate测试实验能更好的反映糖酵解系统的供能能力。

无氧功率；功率自行车；Wingate测试

10.16730/j.cnki.61-1019/g8.2016.12.133

无氧代谢能力(anaerobic capacity,AC)是指运动中人体肌肉的无氧代谢供能系统提供的极限能力，它表示肌肉在磷酸原和糖酵解供能条件下的做功能力。人体无氧运动能力是指人体肌肉在无氧供能代谢状态下的身体工作能力，主要包括无氧能力和无氧功率(anaerobic power)两个方面，无氧能力也称无氧容量，是人体肌肉的无氧供能代谢系统能够提供能量的总量或完成无氧功的总量。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。从生物力学角度定义，无氧功率是指在最短时间内，无氧条件下发挥出最大力量和速度的能力。通常以最大功率表示。

1. 研究对象与研究方法方法

1.1 研究对象

本研究选取的测试对象：长治学院体育系体育教育专业男子30名，学生经常参加体育运动，运动年限4-5年，受试者基本情况(表1)。

表1 受测对象基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

在研究过程中，根据研究的目的和内容的需要，查阅有关无氧功率测试方法方面的书籍，并进行深入细致的分析和研究，加以总结运用，为论文写作打下基础。

1.2.2 实验法

①实验分析

目前，无氧功率测试方法主要采用无氧功率实验是20世纪70年代初期有以色列体育学院运动医学研究室提出并由等人(1947)进一步发展测定无氧功率和无氧能力的标准实验方法。被广泛用于评定机体无氧功能及分析最大负荷联系后的机体代谢反应。操作要求简单，不需要专业技巧，测试费用低，使用设备是或其它类型的自行车功率计，测试具有客观性，可靠性，有效性，敏感性，是最经典的无氧能力测试方法。

②运动仪器及运动方式

测试方法采用瑞典产894E型功率自行车,受试者着运动装及运动鞋,根据受试者身高调整好功率车座位高度和车把位置,受试者严格按照实验要求分别进行30s和45s的无氧功率测试。

③运动负荷

自行车功率计阻力设定:功率车阻力=系数体重(kg)。Monark894E，使用负荷系数为0.75。

④测试程序与方法

测试前，让受试者在经过2-4分钟的准备活动以后，休息3-5分钟，让受试者正式进行试验。正式试验开始时，当听到实验开始口令时，受试者全力以赴地完成规定负荷30s 的踏车运动，且运动过程中不断给予鼓励和提示，以使受试者发挥出最大能力，坚持运动到规定时间结束。在适当休息后，隔天再以同样的方法进行45s的试验。

1.2.3 测试仪器

瑞典产Monark894E自行车功率计。

1.2.4 测试指标

最大功率(Pmax)，相对最大功率(Pmax/kg)，平均功率(Pave)，相对平均功率(Pave/kg)，最小功率(Pmin)，相对最小功率(Pmin/kg)，无氧功率递减率(Pdrop)。

1.3 数理统计法

使用SPSS19.0统计软件包进行数据处理,结果用平均数标准差表示,统计方法采用Paired一Sample t检验并以P<0.05作为差异显著性水平。

2. 结果

表2可见，两种测试方法测试指标Pmax(p<0.05)无显著差异，Pave(p<0.05)、Pmin(p<0.05)均有显著差异。

“最大功率(Pmax)是肢体肌肉在短时间内产生高机械功率的能力。它的值越大，说明其爆发力越强。最大功率反映磷酸肌酸系统的供能功率，它的大小取决于ATP的最大分解率和CP的最大合成率，无氧峰值一般出现在3～10 s之间，体现了最大无氧功率的水平，为了保证高能磷酸供能系统的需要，应选择肌肉组织总ATP、CP含量高的运动员。”[1]故30s和45s实验对最大功率并无影响。

表2 两种测试方法Pmax、Pave、Pmin

“平均无氧功率(Pave)是在实验时间中全力运动输出功率的平均值，体现肢体肌肉维持高功率耐力，它的值越大，说明其速度耐力越强。”[2]平均功率反映无氧供能代谢系统的供能功率，它的高低取决于试验时间中ATP的最大分解率和CP与糖酵解的最大合成率。糖酵解是速度耐力的能量基础，体现了无氧运动能力的整体水平，是无氧容量的指标，表明肌肉持续高功率输出的能力。30s实验的平均无氧功率大于45s实验的平均无氧功率表明在30s时间内ATP的分解率和CP与糖酵解的合成率已达到最大。

最小功率是指在实验时间内肌肉在疲劳状态下所能产生的工作能力。此值的大小与肌肉工作的时间及肌肉的无氧耐力有关系。30s实验的最小功率大于45s实验的最小功率，表明45s实验的最小无氧功率出现在30-45s这个时间段内。从30-45s的无氧功率整体呈下降的趋势。

表3 两种测试方法Pmax/kg、Pave/kg、Pmin/kg、Pdrop

表3可见，两种测试方法测试指标Pmax/kg(p<0.05)无显著差异，Pave/kg(p<0.05)、Pmin/kg(p<0.05)、 Pdrop(<0.05p)均有显著差异。

相对最大功率是指每千克体重在短时间内所能产生的最大能力。此值的大小不仅与最大功率相关，还与受试者的体重有密切关系。因为最大功率出现在3～10 s之间，所以相对最大功率也出现在这个时间段内，所以30s和45s实验对此值的影响不大。

相对平均无氧功率是指每千克体重在在实验时间中全力运动输出功率的平均值，30s实验的相对平均无氧功率大于45s实验的相对平均无氧功率。表明在前30s内，无氧功率也达到最大值。

相对最小无氧功率是指每千克体重在试验时间内肌肉在疲劳状态下所产生的工作能力。45s实验的相对最小无氧功率小于30s实验的相对最小功率，表明45s实验的相对最小功率是在30s到45s这个时间段内。

表4 30-45s之间每5秒的平均功率

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,它的高低取决于最大无氧功率和最小无氧功率，体现了机体的无氧耐力水平。30s实验的无氧功率递减率小于45s实验的无氧功率递减率，在30s实验和45s实验最大无氧功率没有显著差异的情况下，表明45s实验的最小无氧功率小于30s实验的最小无氧功率。

表4可见，在45s试验中，35-40s的平均比功率高于30-35s的平均功率，35-40s的 平均功率也高于40-45s的平均功率。但是30-35s高于35-40s的幅度大于40-45s高于30-35s的幅度，表明糖酵解系统在25-30s已经发挥到其最大的供能，35-40s的 平均功率也高于30-35s的平均功率表明糖酵解系统还在持续供能，但其供能总量要比30s之前的供能总量小。

3. 分析与讨论

3.1 两种测试方法对糖酵解供能系统的影响

“人体剧烈运动时，骨骼肌消耗不仅量大且速度快，有氧供能不足，而ATP-CP大量消耗，糖的无氧酵解开始参与供能。当氧供应不足的程度为氧化供能需要量的2倍及ATP-CP被消耗的量约为原储备的50%时，为了迅速合成ATP以保证持续运动的能力，骨骼肌中的糖原便大量无氧分解，乳酸开始生成。”[3]糖酵解系统是在ATP-CP系统供能不足之后开始供能，其最大强度运动时间累积为41s，在运动过程中，糖酵解供能系统在某个时间点达到了糖酵解供能的最高峰，在45s试验中，功率从30s之后先下降再回升，回升的幅度没有超过30s之前无氧功率的值。表明在30s试验中糖酵解系统已经达到其最大供能能力，在45s实验的后15之中糖酵解系统仍然在持续供能，但供能的总量持续在下降，表明30s就可以反映出糖酵解系统的最大供能能力。

在糖酵解系统供能过程中，代谢产物乳酸会不断地堆积并且扩散进入血液。“乳酸是一种强酸，在体内聚集过多，超过了机体缓冲及耐受能力时，会破坏机体内环境酸碱度(PH)的稳态，进而又会限制糖原的无氧酵解过程，直接影响ATP的再合成，导致机体疲劳。”[4]当机体达到疲劳阶段时，无氧功率便开始快速下降，故从10s以后，糖酵解系统开始供能，随着乳酸的堆积越来越多，对糖原的无氧酵解过程的限制逐渐增大，无氧功率下降的幅度便逐渐增大，当到达30s以后，机体内的代谢产物乳酸会有一部分被分解，此时糖酵解系统的供能能力又有一个小幅度上升的过程，但整体上仍然呈下降的趋势。40-45s无氧功率持续上升表明此时的糖酵解系统仍然在持续供能过程中，但是其增加的幅度小于30死之前无氧功率的值，表明此时已经过了糖酵解系统供能总量的最大点。

4. 结论与建议

4.1 结论

在进行无氧功率测试时，采用Wingate无氧功率测试30s的实验能够更好的反应无氧功能系统的供能能力，也能反映糖酵解供能系统的最大供能能力。

Wingate无氧功率测试的45s实验能够更好地反映糖酵解系统的持续供能能力。

4.2 建议

若要进行糖酵解系统的最大供能能力的测试采用Wingate无氧功率测试30s的实验，要进行糖酵解系统的持续供能时间的测试，采用Wingate无氧功率测试45s的实验。

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文心灵(1992.2-)，女，汉族，山西省乡宁人，硕士在读，研究方向：运动生物力学，苏州大学体育学院； 霍志瑜(1992.1-)，女，汉族，山西省晋中人，硕士在读，研究方向：体育教育训练学，沈阳体育学院； 兰慧杰(1992.7-)，男，汉族，山西省新绛县人，硕士在读，研究方向：运动训练，内蒙古师范大学体育学院。