56式陈氏太极拳运动强度与能量消耗探究

2021-02-26韦伟南华世民

体育研究与教育 2021年6期

韦伟南，蔡菊，华世民

《“健康中国2030”规划纲要》(以下简称为《纲要》)提出：“广泛开展全民健身运动，鼓励发掘适合不同群体的运动项目，扶持推广太极拳等民族传统体育项目。[1]”太极拳集中国传统文化的哲学理念、中医理念、技击原理为一体，并且具有强身健体、延年益寿、竞赛观赏等功能。至今，太极拳已被前人证实对心肺机能[2～4]、心脑血管[5,6]、(高)血压血脂[7,8]、平衡跌倒[9,10]等具有改善或防治作用。而太极拳种类繁多(陈式、杨式、吴式、孙式、武式等)，不同派式的太极拳运动强度不尽相同，不同运动强度的太极拳对人体生理机制的改善效果也不同[11]。

太极拳初创于明末清初，由河南温县陈家沟陈王廷所创。[12]陈式太极拳刚柔相济，有明显外发劲，且发劲是陈式太极拳区分于其他派式(杨式、吴式、孙式、武式等)一大特点。[13]陈式太极拳竞赛套路(以下简称“56式太极拳”)是基于传统陈式太极拳(大架)一路、二路的基础上创编而成，是太极拳在中国武术最突出的表现形式之一。[14]本研究采用芬兰Polar Team 2心率监控系统，以武术专业学生组和太极拳大众健身组为研究对象，对陈式太极拳竞赛套路的运动强度与能量消耗进行分组探究分析，旨在明确陈氏太极拳的运动强度，为大众健身项目的健身强度选择提供参考。

1 研究对象及方法

1.1 研究对象

分别选取广州体育学院武术专项(持武术二级运动员证)的大学生14人，其中男10人、女4人(以下简称为“学生组”);太极拳大众健身者10人，其中男性3人、女性7人为研究对象，练习太极拳年限3年以上(以下简称为“大众组”)。受试对象均身体健康，并无突发性疾病,能熟练完成56式太极拳演练。受试者相关信息如表1。

表1 受试者基本信息

1.2 实验流程

(1)将受试者的基本信息输入Polar Team2团队版心率监控设备；(2)佩戴心率带以及相应的传感器；(3)进行简单热身准备与检测设备心率传输情况；(4)开始56式太极拳演练及运动数据监控；(5)演练结束根据本体感受填写RPE量表；(6)实验测试结束，回收设备。

1.3 研究方法

1.3.1 实验法仪器设备：采用芬兰POLAR公司的Polar Team 2团队版心率监控设备，测试年龄、身高和体重等指标，监控演练过程的心率变化(1s检测一次)和能量消耗等情况。

1.3.2 数据处理采用RPE测试评价受试者自我疲劳感觉等级评价[7]；运用Origin2019、SPSS23软件对测试者数据进行统计学分析。

图1 56式太极拳测试流程图

2 实验结果与分析

2.1 56式太极拳演练心率变化与运动强度分析

心率是运动现场评价运动强度最常用的指标，并且可以根据运动过程中的心率来推算运动强度[15]。美国运动医学会建议使用最大心率百分比(%HRmax)来确定运动强度，即运动强度(%)公式=运动时的心率/( 220—年龄)[16]。中国教练员与科研人员多次进行心率与运动强度的实验论证，总结出可用运动后即刻心率来确定运动强度[17，18]。因此，笔者以演练后的即刻心率、心率变化曲线在不同运动强度区间的时间比作为反映运动强度的依据。

依据图2心率曲线的变化可以看出，演练56式太极拳时受试者的心率增长很明显，变化趋势和达到心率峰值的时间都非常接近。整体的心率曲线变化情况是：“随演练开始以较快速率增长，一段时间后进入相对平缓区，最后持续增长并出现峰值，演练结束时心率呈快速下降趋势。”表2显示：学生组与大众组在演练56式太极拳过程中，无论是演练前心率、演练后即刻心率、演练中平均心率、演练中最高心率、心率变化范围均不存在显著性差异。本实验的总平均心率(139.4±10.6次/min)与刘勇教授的研究基本一致：“经测试陈式太极拳竞赛套路运动中平均HR为 140.6 次/min。[19]”

图2 56式演练心率变化对比

图3 不同组运动强度区间对比

表2 56式演练前后心率变化对比

通过最大心率=( 220-年龄)公式计算，得到学生组与大众组的最大平均心率值分别是199±2.5次/min、172.5±10.30次/min。根据 ACSM 对于有氧运动强度的划分标准[16]，在60%～70%最大心率区间有氧运动强度属于低有氧强度；在70%～80% 最大心率区间有氧运动强度属于中有氧强度；在80%～90%最大心率区间有氧运动强度属于高有氧强度。对学生组与大众组的平均心率曲线进行强度区间划分(如图2)，结果显示：学生组在中有氧强度区占总时长64.4%；大众组在中强度区、高强度区分布占总时长16.9%和54.2%。因此，对学生组而言，56式太极拳是中等强度运动，对大众组而言56式太极拳是大强度运动。再根据表3可知，学生组与大众组均达到了中等强度。综上可以说明，56式太极拳是一项中等偏大强度的有氧运动项目。该结果与卫志强教授的研究结果较为接近：“根据陈式太极拳的全套平均心率为150次/分，可以认为陈式太极拳的运动强度为中到大[13]。”

表3 运动后即刻心率与运动强度的关系[20]

2.2 56式太极拳演练Calorie消耗分析

借助Polar Team 2(团队版)心率监控系统的Calorie消耗算法，可以得到每位受试者在单次演练56式太极拳过程中的Calorie消耗。再利用受试者56式Calorie消耗/演练时间(min)，可以得到56式单位时间耗能，具体结果如表4。学生组的整套56式演练能量消耗为44.6±10.2 K cal，大众组的整套56式演练能量消耗为62.6±8.2 K cal；学生组56式演练单位时间耗能为7.8±3.1 K cal/h/kg，大众组56式演练单位时间耗能为11.5±1.2 K cal/h/kg。学生组的56式演练能量耗能为509.4±55.8 K cal/h，大众组的56式演练能量耗能为684±32.9 K cal/h。在能量消耗各项指标上，学生组与大众组之间均存在非常显著性差异(P=0.00<0.01)。

从能量消耗角度上看，受试者的心率、体重、运动形式、运动意识等均对个体的能量消耗产生影响。本研究中学生组与大众组在体重上无显著性差异，但最大心率值存在显著差异，所以不同强度有氧区间的演练时长是导致大众组演练56式太极拳时能量消耗显著高于学生组的原因之一。

表4 受试者Calorie消耗统计

2.3 56式太极拳演练结束后的本体感受与PRE自我评价量表对比分析

56式演练结束后，立即指导受试者填写RPE自我评价量表。RPE值相当于用受试者本人的心率除10的本体感觉。[20]根据表5可以得到，受试者在完成56式太极拳的演练后，自我本体感觉是处于有点吃力、吃力、非常吃力三个层次。学生组的RPE填写分布较为均匀，造成该结果的原因有可能是学生组部分大学生并非擅长太极拳专项。依据整体的数据反映，大众组与学生组所填写的RPE结果与心率数据展示出来的情况基本一致。

表5 受试者RPE疲劳感觉统计

3 讨论

在全民健身背景下，推广太极拳、健身气功等民族传统体育项目[1]，可以加速建立全民太极拳健身体系。太极拳的种类繁多，且运动特点和运动强度不尽相同。为了更好地开展太极拳运动，应该对不同派式的太极拳强度进行探究与分类。綦焱朱[21]、岳利民[11]、孙绪生等[22]均认为简式(24式)太极拳属于小强度运动；王荣森[23]等认为40式杨式太极拳是一项中等强度运动；倪红莺[24]等认为42式太极拳是中、低强度有氧运动项目；竺英祺[25]等则认为对中老年人而言，太极拳属于中低强度的有氧运动。为验证太极拳是否都是中、低有氧运动强度，笔者以陈式太极拳竞赛套路为研究重点，对不同年龄的受试者进行了运动强度探究。实验结果表明：56式太极拳对于大学生而言是中等强度的有氧运动；对于中、老年人而言则是高强度的有氧运动。由此可以说明56式太极拳的运动强度应该属于中等偏大运动强度。

岳利民[11]在简化太极拳练习对大学生身体成分和心率变化的影响的硕士论文里提到：“单套简易(24)式太极拳锻炼运动量偏小，因此利用24式太极拳希望达到均衡身体成分的目的十分困难，并且在短期内没有明显效果。”姜娟[26]在太极拳对青少年健身作用的实验研究中提出：“演练一套完整的陈式老架一路，心率在103—150次/min波动, 该心率范围对青少年的健身是有效的。”而演练56式太极拳的心率在95—161次/min波动，因此，可说明单套56式太极拳的运动量对青少年与中老年人都能起到健身作用。