大学生心肺耐力与生物节律相关性的研究*

董仁卫 程厚文 董 军

(泰山医学院运动医学与康复学院，山东 泰安 271000)

在自然界、一切生物体的“所有生物活动均存在按一定的生物节律运行的、周期性的生命活动现象，”从微观的脱氧核糖酶复制核转录，酶催化的生物化学反应，到细胞、组织、器官的生长和修复都体现着生物节律性(hythmigity)活动，称为“生物节律”。[1]现已揭示了人体存在三种节律即亚日节律、近日节律、超日节律。欧洲起源的“生物节律”理论认为：人体内存在三种基本节律周期，23天体力周期，28天情绪周期和33天的智力周期。每个周期分为高潮期和低潮期，从高潮期向低潮期过渡，或从低潮期向高潮期过度日称为“临界日”。临界日时人体处于不稳定、易出错、易患病的状态称为“危险日”。生物节律基本特性：①内源性和遗传性；②外界刺激可调节生物节律；③在没有外界时间相关信息提示时仍可保持节律性。 本文旨在研究超日节律中大学生心肺耐力水平与体力生物节律之间的相关性，探讨体力生物节律是否能够影响大学生心肺耐力水平。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.2 方 法

1.2.1问卷调查法

对选取的48名大学生进行基本信息采集，如年龄、姓名、身高、体重、性别、出生年月日、日常体育运动项目、时间等。根据受试者的出生年月日，采用生物节奏直接计算法，绘制超日节律中体力生物节律的时相分布图。

1.2.2实验法

根据绘制的超日节律中体力生物节律的时相分布图，在不同时相对受试者进行心肺耐力实验即Harvard台阶试验，记录台阶指数。结果计算为:台阶指数=运动持续时间(s)/(3次测量脉搏数之和2)×100。

1.3 统计学分析

运用SPSS13.0软件，对计量资料进行单因素方差分析，P<0.05表示差异有显著性。

2 结 果

2.1 一般资料

2.1.1研究对象一般资料情况见表1。

表1 一般资料的分析(n=48)

2.1.2生物节律周期

根据被测者出生年、月、日等信息，绘制生物节律时相分布图，详见图1。

超日节律理论是西方学者首次提出，认为人体内存在三种基本节律周期，23天体力周期，28天情绪周期和33天的智力周期。每个周期都成正弦曲线走势，每周期前半段为正值，被称作高潮期；后半阶段为负值，被称为低潮期；曲线与x轴交点为临界期。一般的，在高潮期时，人的体力充沛，情绪高涨，思维敏捷，反应灵敏，能承受较大运动负荷，低潮和临界期，意志消沉，反应迟钝，运动情绪不高，而且易受伤。

图1 人体生物节律时相分布图

2.2 统计学处理

表2 心肺耐力水平在体力节律不同时相进行单因素方差比较

表2显示，P<0.05，差异有统计学意义，表明人体心肺耐力水平在体力节律不同时相存在较大差异。

表3 体力节律不同周期之间心肺耐力水平的t检验

注：group1代表低潮期，group2代表临界期，group3代表高潮期

表3显示，group1与group3相比，P<0.05，表明心肺耐力在体力节律的高潮期明显高于低潮期；group2与group3相比，P<0.05，表明心肺耐力在体力节律的高潮期明显高于临界期；group1与group2相比，P>0.05显示在临界期和低潮期，心肺耐力水平无显著性差异。

表4 心肺耐力水平在体力节律同一时相不同时期的相关性

**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

表4显示，心肺耐力和体力节律的相关系数r=0.491(P<0.001),为高度相关。

3 讨 论

结果显示人体心肺耐力水平在体力节律不同时相存在较大差异(P<0.05)；其中心肺耐力在体力节律的高潮期明显高于低潮期和临界期(P<0.05)；而在临界期和低潮期，心肺耐力水平无显著性差异(P>0.05)，主要是因为(1)体力节律影响氧运输系统，从而影响心肺耐力水平；在体力高潮期，人体心肌收缩能力加强，心容积变大，心脏泵血机能和每搏输出量增加，血红蛋白含量增加，运氧能力增强，从而提高心肺耐力水平；体力低潮和临界期，氧运输系统功能下降，心肺耐力水平下降。(2)体力节律影响肌肉组织利用氧的能力，从而影响心肺耐力水平：在体力高潮期，人体线粒体数量多，体积大且氧化酶活性高，肌红蛋白含量也较高，增加了肌纤维摄氧和利用氧的能力，从而提高心肺耐力水平，而在体力节律低潮和临界期，肌肉组织利用氧的能力降低，心肺耐力水平下降。(3)体力节律还可能会影响儿茶酚胺类激素分泌，产生正性心律、正性肌力、正性传导的作用，提高心脏泵血机能，提高心输出量。

根据人体生物特性，就可以在运动和饮食上进行合理安排，以达到运动训练的最佳效果。比如体力节律处于高潮期时，可安排难度较大的运动技、战术，加大运动强度和运动量的训练，参加体育锻炼就能感到轻松和愉悦，注意力集中，健身锻炼效果好，而当处于体力的低潮和临界期，及时完成一个运动量不大的活动，我们也会感到很疲惫，注意力不集中，而且很容易受伤，这是国内很多学者认可的事实，如孙晓[6]等在田径运动员生物节律和运动损伤的关系研究中发现人体生物节律与运动损伤的时间和种类具有一定联系。另外我们还可以根据环境要求对生物节律进行调整，对于去异地参加比赛的运动员来说，帮助他们克服时间反差，取得优异成绩。

如今有关运动时间生物学方面的研究很少，实验研究多限于航空航天领域，实验对象也以动物居多，而用于人体的实证较少。本课题以人体为研究对象，属于运动时间生物学在体育领域的研究，具有一定的前瞻性，但由于时间关系仅研究三大生物节律中的体力节律与心肺耐力的关系，选取的人群相对单一，进行实验的时间相对较短，另外一系列生物节律信息的分析和处理方法，如时间生物学数据处理的时间序列分析法和余弦图法，在理论体系的建立、研究内容的深度和广度不够，都会使实验结果出现偏差。本实验仅做了超日生物节律的探讨，对于亚日节律等相关内容尚需进一步研究。

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