递增负荷运动中大学生乳酸阈及乳酸阈心率的实验研究

2022-08-28黄济明孟艳

当代体育科技 2022年21期

关键词：乳酸阈值心率

黄济明孟艳

(广州体育学院广东广州 510500)

大学生根据乳酸阈强度制定运动负荷时，能够参考的有关负荷强度的文献资料较少，目前发表的文章中，大部分是针对运动员的实验数据，因此，该实验通过对大学生乳酸阈进行测试，并分析心率的变化情况，以期为指导大学生有氧运动提供实验数据支持。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

随机选择5 名运动人体科学专业男生为受试者（见表1），且每位受试者平均每天运动2h，受试者当天身体状况全部正常。

表1 实验对象基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

受试者配戴polar表记录实时心率。首先在运动跑台进行热身，测试初始跑速为6km/h，以2km/h 的幅度递增，每一级负荷运动3min，在每级负荷最后30s 时采集指尖血，运动结束后，收集受试者恢复期第3min、5min、10min的指尖血。

1.2.2 血乳酸测试及乳酸阈值的判定

采用BIOSEN C-Line 型号乳酸盐分析测试血乳酸。将每个强度测定的血乳酸值（mmol/L）作为纵坐标（Y 轴），血乳酸值对应跑速（km/h）作为横坐标（X 轴）。绘制乳酸阈曲线图标，通过两种方法判断乳酸阈值。第一，根据个体乳酸阈测试方法（过最后一级负荷数值做对称点，然后做此点的切线，得到的交点是个体乳酸阈值）（见图1）。第二，根据Wasserman 的实验观点，当血乳酸从平稳上升到出现较明显增加的临界点（拐点）判定为乳酸阈（见图2）。

图1 递增负荷运动中及恢复期血乳酸变化示意图（切线取值）

图2 递增负荷运动中及恢复期血乳酸变化示意图（拐点取值）

1.2.3 数理统计法

2 结果与分析

2.1 血乳酸变化情况的结果与分析

血乳酸随着负荷强度的增加而增加，随着恢复时间的延长而降低。由表2 可看出，受试者的血乳酸值均随运动强度的递增而增加，到第5级负荷时，血乳酸值平均达到15.96±0.74mmol/L。该实验结果显示，运动结束到恢复期3min时，有些血乳酸值是上升的，有些变化不明显，甚至个别血乳酸值在恢复期5min 时仍居高不下。实验数据显示，恢复期3～5min，血乳酸值的消除速率是0.25mmol/L/min，恢复期5～10min，血乳酸值的消除速率平均达到0.182mmol/L/min。说明递增负荷运动后，骨骼肌堆积的乳酸，通过血液循环转移达到平衡需要3～5min。

乳酸阈是在递增负荷运动中，血乳酸随着运动负荷递增而增加，开始时血乳酸递增得缓慢，随肌肉运动强度逐渐加大，糖酵解做功比值增加，乳酸的生成速率明显超过清除速率，血乳酸开始快速积累，随运动强度加大，当运动到某个强度后，血乳酸急剧上升，该拐点通常被认为是由以有氧代谢为主过渡到以无氧代谢为主的转折点，该拐点对应的血乳酸浓度为乳酸阈值，此拐点名称不一，又叫无氧阈、血乳酸堆积起点等，对应的负荷为乳酸阈强度。通常以4mmol/L 作为乳酸阈值，乳酸浓度所对应的摄氧量、强度或功率作为有氧训练与无氧训练的界定值。实际上，BLT 存在明显的个体差异，每个人的乳酸阈值受到运动能力、年龄、性别、环境等因素的影响有不同的阈值表现。在平时训练过程中，采用乳酸阈强度训练会获得不同的训练效果。因此，从运动员选材到各年龄阶段的训练过程中，确定运动员各年龄段的个体乳酸阈就显得十分必要。

从图1 可以看出，李同学与何同学五级负荷后血乳酸逐渐下降，而袁同学和黄同学两位同学是恢复期3min先下降，然后3～5min升高，最后下降，而罗同学是先升后降，出现这种现象可能是由于运动员个体差异，需要进一步实验探究具体原因，但是从图像可以看出，血乳酸整体变化并不明显，如何同学和袁同学两个人恢复期的血乳酸，一个是变化最不明显，一个是恢复最明显，但是两人整体变化都不大，休息10min 后血乳酸值依然居高不下，如钱芳研究认为，血乳酸恢复时间相对比较久。运动后1～2min 血乳酸会出现峰值，血乳酸是反映机体疲劳程度的指标，即平时训练不需要等血乳酸完全恢复就可进行训练，如马拉松运动员训练时，一般采用乳酸阈负荷训练，使无氧代谢供能比例增大，进而创造更好成绩。乳酸阈强度训练也是学界研究的热门，如林华针对13～16岁优秀青少年游泳运动员乳酸阈分析时，发现男女总体平均值为2.77±0.70mmol/L。林文弢在分析氧浓度与乳酸阈之间的关系时发现，随着氧浓度的降低，个体乳酸阈值也在下降，常氧环境个体乳酸阈值为4.61±1.07mmol/L，此次实验结果表明，采用第1 种个体乳酸阈判定方法，平均个体乳酸阈值为4.60±1.20mmol/L。利用Wasserman的实验观点，以血乳酸从平稳上升到出现较明显增加的临界点（拐点）为判定方法确定个体乳酸阈时，个体乳酸阈值平均值为4.39±0.81mmol/L，从结果上看，出现偏差，需要进一步探讨其原因。总体来看，运动中血乳酸峰值为15.96±0.74mmol/L（表2）。从表3 中可以看出，两种方法平均个体乳酸阈均值为4.49mmol/L，乳酸阈的个体差异较大。由于此次实验样本数量少，需要进一步增加样本数量，探讨其原因。

表2 递增负荷运动中及恢复期血乳酸的变化情况（mmol/L）

表3 两种方法得到的个体乳酸阈值（mmol/L）

2.2 心率变化情况的结果与分析

心率是评价运动负荷最为简便的一个指标。从表4 可看出，随着负荷的增加，其心率值也增加，且第三、第五级负荷时增加比较明显，心率处于较高水平，第五级负荷心率平均值约为190 次/min，第一、第三级负荷标准差变化比较大。在恢复期间，第3min 时心率下降速度最快，随着恢复时间的推移，心率下降速度减慢。心率在第一级负荷时急剧增加，且随着负荷的递增，心率变化的幅度越来越小，在第五级负荷时出现峰值，运动后第3min基本恢复到第一级负荷时的心率，但心率的变化存在较大的个体差异。从平均值可以看出，恢复期第10min 时，心率依然不能恢复到运动前心率水平，即训练后如果需要恢复到安静心率水平要10min 以上，从恢复期时间段上分析第3min 之前恢复速率比后面两阶段快，且第3min 时心率基本与一级负荷心效率相同。从图4、图5 可以看出，心率与运动负荷是成正比的，即运动过程中实时监控心率可以得到运动员运动强度的具体情况，进而根据每个运动员的特点，安排更为合理的训练计划。李同学和黄同学心率已经在200次/min以上，说明第五级负荷对两位同学来说，强度就有点大，但其他3 位学生是可以承受的，但是恢复期李同学和罗同学心率下降比较快，即两位同学可以在更短时间内进入下一组训练。

表4 递增负荷运动中心率变化情况（b/min）

2.3 运动中血乳酸与心率变化结果与分析

用乳酸阈心率作为控制运动强度的简易指标，已被广泛应用于训练中，乳酸阈心率是指在递增负荷运动中，机体出现乳酸阈时所对应的心率。有研究表明，运动员的乳酸阈心率是145±10次/min。如图6、图7所示，在递增负荷运动中，血乳酸的变化与心率的变化是高度相关的，说明用乳酸阈心率作为大学生运动中控制训练负荷的手段是有效、可行的。从实验结果中可看出，乳酸阈心率是131 次/min，乳酸阈强度是4.394mmol/L，与运动员的乳酸阈心率相比低一些。王志锋等人研究得出，大学生乳酸阈心率是156.48±12.28 次/min，乳酸阈强度是3.59±0.88mmol/L，该实验与其研究结果中乳酸阈心率值相差较大，从图5 心率平均值和图3 血乳酸平均值可以看出，乳酸阈强度出现在一级负荷阶段，平时大学生参加有氧运动，可以参考此文的数据。从图6、图7 可以看出，心率与血乳酸高度相关，即平时训练过程可以通过监控心率来控制运动强度。