自行车运动员进行功率自行车3种递增负荷运动实验比较有氧耐力研究

李鹏飞,冯葆欣,尚文元,张卫英,宗丕芳,宋国强

1 研究目的

功率自行车进行有氧耐力测试常采用递增负荷运动实验,即间隔一定的时间增加固定的负荷或功率。经典递增负荷运动即3 min递增法,瞬间的功率递增幅度较大,如每3 min增加40～50 W,如果心肺功能及代谢水平不能在瞬间动员适应外加负荷,则就需要动用无氧糖酵解供能,易造成乳酸堆积,而且,假如运动员不能在本级负荷内适应相应强度,可能在未达到吸氧量最大值时因为肌肉疲劳而过早结束测试。因此,在此基础上产生改良1 min递增法,如每1 min增加20～25 W,缩短了递增间隔,减小了递增幅度。最新报道又有线性负荷递增法,增加幅度更小,递增时间更短,如每10～30 s增加10 W,功率递增接近线性,运动员在测试过程中负荷变化比较平稳,比较容易适应,所得气体代谢数据的变化也比较平稳,更易于有氧耐力的评估。

这3种递增负荷运动实验测定有氧耐力是否有差异,目前还未见文献报道。本研究拟对40名男、女自行车运动员用3种方法进行测定比较。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

北京市芦城体育运动技术学校自行车运动队。男21人,年龄17±1.20岁,身高176±4.28 cm,体重71±5.10 kg,专项训练年限3±1.19年；女 19人,年龄18±2.40岁,身高166.5±2.69 cm,体重61.4±4.98 kg,专项训练年限2.4±1.25年。

2.2 测试方法及指标

1.起始负荷：女子/男子,80 W/100 W；

2.递增负荷：3 min递增法(3 min法）：女子/男子分别为3 min递增40 W/50 W至力竭；1 min递增法(1 min法）：女子/男子分别为1 min递增20 W/25 W至力竭；线性递增法(线性法）：30 s递增10 W至力竭；

5.测试前检测身高、体重,并在安静状态和力竭后4 min采集末梢血监测Lac；

6.测试前不要大强度、大运动量训练,1周完成1次测试,每次测试40人,每天10人,上、下午各5人,共4天。间隔1～2周后重复1次,总计测试3次。

2.3 主要测试仪器

日本COMBI功率自行车、德国JAEGER Oxycon Pro心肺功能仪、美国 YSI-1500血乳酸仪。

3 结果

3.1 男子组

2.RQ,1 min法分别与3 min法和线性法有显著性差异(P＜0.05）,线性法与 3 min法无显著性差异(P＞ 0.05）；

3.Lac,线性法与3 min法有显著性差异(P＜0.05）, 1 min法分别与 3 min法和线性法无显著性差异(P＞ 0.05）。

表1 本研究男子组进行功率自行车3种递增负荷运动实验比较有氧耐力一览表

3.2 女子组

2.RQ,3 min法分别与1 min法和线性法有显著性差异(P＜0.05）,1 min法与线性法无显著性差异(P＞ 0.05）；

3.Lac,1 min法与线性法有显著性差异(P＜0.05）, 3 min法分别与 1 min法和线性法无显著性差异(P＞ 0.05）。

表2 本研究女子组进行功率自行车3种递增负荷运动实验比较有氧耐力一览表

4 讨论

有氧耐力是指人体长时间进行有氧工作的能力。评价人体有氧耐力的最重要指标之一是O2max,其他参考指标还有HRmax、RQ、Lac等。简言之,O2max是指在人体进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中,当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时,单位时间内(通常以每分钟为计算单位）所能摄取的氧量称为最大摄氧量,也称为最大吸氧量或最大耗氧量。它反映人体最大有氧代谢能力,反映心肺功能对氧的转运能力和肌肉对氧的吸收、利用的能力。不仅可用于评价耐力运动能力,还常作为运动员选材和评定运动员训练状态的生理指标之一。HRmax是反映运动强度的常用指标,也是反映心功能的一个常用指标,同时,运动中心率的变化还可用来评定心脏机能状况、衡量体质强弱。RQ是CO2排出量和O2摄入量的比值,它反映了运动强度渐增过程中体内代谢性质由有氧代谢向无氧代谢的变化。血Lac是糖酵解的终产物,血Lac最高值与肌Lac最高值成正比,而肌乳酸与肌纤维收缩强度大小密切相关。

功率自行车测定有氧耐力即PWC170法,传统如Sjostrand提出的实验法,每次负荷的时间为3～5 min,运动员适应每级负荷时间较长,且每级负荷增加幅度较大,运动员容易疲劳。后又有改良1 min测试方法和线性测试方法。

国家体育总局体育科学研究所运动生理实验室常年承担国家级运动队或集训队的有氧耐力专项测试或选材工作,出具测试结果供科研人员或教练员进行科研或教学参考。另外,国家队经常会到各地参加比赛和进行训练,由于时间和空间的原因,可能也会在地方科研院(所）和训练基地进行功率自行车的有氧耐力测试。有氧耐力测试从准备到测试再到恢复所需时间较长、而且由于是力竭运动对于运动员来说也较痛苦,另实验人员在测试过程中也要反复鼓励、督促、保护运动员,往往一天测试下来虽测试例数不是很大但实验人员也异常辛苦。因此,这些因素导致该类测试重复性低,实验结果或数据异常珍贵,来之不易应更加珍惜。但同时,各单位的该类测试传统和方法不尽相同,也没有实验室做过3种测试方法的比较而可以给予咨询或借鉴,实验人员在回答相关测试咨询问题时也十分谨慎。

一面是实验结果或数据非常珍贵,另一面是由于没有进行比较而造成资源和数据浪费,上述实际测试工作出现的矛盾促使笔者开展本项比较实验研究工作,选定一种测试方法。这样做的好处是可以对各次、各地的测试结果进行横向和纵向比较,即使不能选定一种测试方法,也对3种测试方法的可比性和测试结果的可参照性有较清楚的认识,在今后工作中遇到类似问题能给科研人员或教练员有较可靠的解释,而且有利于各实验室的数据结果等资源充分共享,也有利于其他科研人员对运动员进行长期的有氧耐力评价和诊断。

本实验结果显示,自行车运动员进行功率自行车3种递增负荷运动实验测定有氧耐力无显著性统计学差异,3种递增负荷运动实验均可作为功率自行车进行有氧耐力测试的方法,但建议此类测试采用线性递增负荷运动实验。

5 结论

2.3种递增负荷运动实验的RQ、Lac指标的差异无显著规律性。

3.3 min法、1 min法和线性法均可以作为功率自行车有氧耐力测试方法,不同方法最大耗氧量可以进行横向和纵向比较。

4.线性递增负荷运动实验,可以在运动中根据受试者的实际情况随时调整功率,增加幅度较小,功率递增接近线性。运动员在测试过程中负荷变化比较平稳,比较容易适应,且多数运动员感觉此方法相对不太疲劳(缺【疲劳主观评价量表】,Lac指标在3方法中最低但部分比较无统计学差异）。建议该方法作为功率自行车有氧耐力测试的最佳实验方法。

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