动感单车对人体心肺功能影响的实验研究

陈 金



动感单车对人体心肺功能影响的实验研究

陈 金

(三明学院 体育学院，福建 三明365004)

动感单车作为一项流行的健身运动项目，已经成为健身俱乐部的必备项目，深受广大健身者的喜爱．为了研究和探讨动感单车的实际健身效果，以三明市奥力健身俱乐部的20名25－30岁的新进会员为研究对象，对他们进行为期16周，每周3－4次，每次50 min的动感单车训练．通过哈佛式台阶试验、静息心率测量、肺活量测量，对参与训练者的心肺功能指标进行测量和评价，并用SPSS15软件对测量结果进行统计和分析，结果显示实验前后练习者的心肺指标都有明显提升，说明动感单车练习对提高心肺功能，发展人体的有氧运动能力有显著的效果．

动感单车；心肺功能；心率；有氧运动；健身俱乐部

动感单车英文名字(SPINNING)，是由美国极限运动员JOHNNYO G 于20世纪80年代首创．JOHNNYO G于1989年在美国加州圣塔蒙尼卡设立了全球首个动感单车训练中心．他将普通室内用的健身车加以改装，利用阻力器来控制蹬动力度，并提高了健身车的灵活性．最为重要的是，他创立了在音乐背景下模拟各种路段的授课环境和团体的形式，使原本枯燥的单车运动更富有激情和挑战．20世纪90年代后期动感单车课程进入我国，首先在一些大型健身俱乐部开展起来．动感单车克服了户外骑行的缺点，安全性强，并且简单易学，适合人群较广泛，锻炼效果好，还具有缓解压力的作用，这些优点让它深受广大健身爱好者的喜爱．最近10年，动感单车已经成为各个健身俱乐部的必备课程．

1 动感单车运动原理

一般来说，自行车是通过踩动脚踏而转动起来的，而动感单车创造的是一种延续性、无冲击的踩动方式．踩动时 360°都需要用到力，全方位的动作，能够调动起腿部所有的肌肉．这种“圆圈”运动可以提高腿部的力量．在进行动感单车运动时，需要动用人体全身大部分肌肉群，所以对能量的消耗也是非常有效的．动感单车可以通过改变转速、阻力、动作完成相应的目标，来满足不同体能状况的健身人群的要求．动感单车能量区间的设计是把训练时段按照运动强度和意志训练特性来划分．一般来说，大多数健身者低心率练习时会消耗较多的脂肪，在高心率的情况下则会消耗较多的碳水化合物，经常训练会让骑行人的心脏变得更强壮，所泵压的血液也更多，达到增强心肺功能的目标．另外恢复区间、力量区间的划分能更有效地满足健身人群更高的要求．进入健身俱乐部的人多是要减肥瘦身和强身健体，动感单车所划分的能量区间刚好满足了健身人群的需要，根据俱乐部课程的安排，会员可以自由地按照自己的目标选择自己需要的单车课程，改变身体形态，增强心肺功能．表1是两个最广泛使用的能量区间．

表1 动感单车能量区间表

2 研究对象和方法

2.1 研究对象

从三明奥力健身俱乐部里选取30名新会员(男女各15名)，年龄为25－35岁，身体基本健康，能够保证每周参加动感单车练习3－4次．

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

查阅大量相关文献资料，对动感单车的运动特点和原理进行学习和研究，为论文的撰写提供理论依据．

2.2.2 调查法

对健身俱乐部会员进行访谈，了解他们参与动感单车练习前后的实际感受．

2.2.3 实验法

选取新会员男女各15名．实验前首先通过哈佛式台阶试验、静息心率测量、肺活量测量对他们的心肺机能进行评测．每个会员每周参加3－4次的动感单车课程，课程采用莱美健身体系的单车课程，严格按照莱美单车第40套课程进行练习，每次锻炼时间为 50 min，试验周期为16周．第17周对练习者的心肺机能进行评测，并与练习前的数据进行比较和分析．

在3类生态系统中，只有在次生林表土内发现>600 mm碎石，其它两类系统均没有出现。表土内不同粒径碎石的体积含量有所不同(图4)，其中75～250 mm碎石含量在次生林中占据优势，约占总体积的4.35%；人工林内75～250 mm碎石含量占比最多，约占总体积的10.69%；草地以20～75 mm碎石含量最多，约占总体积的9.35%。5～75 mm碎石在草地和人工林中较多，分别约为11.24%和12.72%，次生林最少约为0.99%。在次生林中以75～600 mm碎石为主，人工林和草地以5～75 mm碎石为主。

表2 哈佛台阶实验指数评价表

2.2.3.1 哈佛式台阶试验

测量器材：50 cm高的台阶(男)，42 cm高台阶(女)．节拍器和秒表．

测量方法：令受试会员由相对静止起，以30次/min的频率连续上下台阶90次，共持续3 min．定量负荷一结束，便令受试者取坐位休息，并测量恢复期第2，3，4 min前30 s的脉率，带入下式求台阶评定指数：

哈佛台阶评定指数=(蹬台阶运动持续时间(s)／2×第2，3，4 min前30 s脉率之和)×100

表3 基础心率波动差值评价表

2.2.3.2 静息心率的测量实验

测量器材：秒表．

测量方法：让受试者坐下，右手臂掌心向上平放在桌面上．测试者以食指、中指和无名指指腹触摸受试者腕部桡动脉，明显感觉桡动脉搏动后正式计数．测试前，先连续测量3个10 s的脉搏数，以判断是否处于相对安静状态．当3次测量值相同并与另一次差不超过1次时，可正式测量30 s的脉搏数．转换为1 min脉搏次数，记录单位为次/min．安静时心率较低，是机能节省的表现之一，但是平时人们的安静程度并不是一致的，测量安静息心率的个体差异很大，直接影响评价的准确性．因此，要重复测量基础心率．通过一周的心率平均值和波动差值来评价心脏机能的好坏．受试者每天清晨在静卧空腹清醒状态，自己测量晨脉，并记录在心率坐标纸上，连续记录7 d．将7 d的心率之和，除以7得平均心率．将7 d中基础心率的最大值减去最小值，求得心率波动差值．

2.2.3.3 肺活量的测量实验

实验器材：电子肺活量计．

测量方法：取已消毒过的肺活量吹嘴一个，插入肺活量仪测量部位．待测量仪发出第一次测量指令后，深吸气，然后尽力吹气，即可测出肺活量水平．等测量仪发出第2次测量指令后，再次深吸气，尽力吹气．仪器自动取最大值作为测量值存入手持终端．

2.2.4 数理统计法

对实验前后的测量数据进行统计，用SPSS15软件对统计数据进行检验和分析，采用独立样本检验，值小于0.01为具有极显著差异．

3 实验结果与分析

3.1 哈佛台阶实验指数检验与分析

从表4实验前后哈佛台阶实验指数对比检验表中可以看出，30名会员在经过16周动感单车训练后，哈佛台阶指数均值较实验前提高了8.5，增长非常明显．通过对统计数据进行配对样本检验，结果值为 0.000，小于0.01，说明参与实验者实验前后的台阶实验指数呈现出极显著性差异．从图1也可以看出，经过16周的动感单车练习，参与实验的会员的哈佛台阶实验评定的等级均有所提升，达到优和良的会员人数明显增多．哈佛台阶实验指数的变化结果说明通过16周的动感单车练习，30名会员的心脏功能有了显著的提高．在同等运动强度下，心率比实验前有比较明显的下降，由此可以认为动感单车练习对提高人体运动时心脏的泵血能力有明显作用．

表4 实验前后哈佛台阶实验指数对比检验表

图1 实验前后哈佛台阶实验指数水平评定统计图

3.2 静息心率指数检验与分析

表5 实验前后静息心律对比检验表

表5实验前后静息心率对比检验表显示，经过16周动感单车练习，30名会员的静息心率均值由实验前的76.55次/min下降到了71.65次/min，平均下降4.9次/min，下降幅度非常明显．通过对实验前后数据进行配对样本检验，值为0.000，小于0.01，呈现出极显著性差异，证明了实验前后会员的静息心率有明显变化．静息心率波动值越小，表明心脏机能越好，参照基础心率波动差值评价表，对会员的实验前后的评价等级进行统计发现，评价等级为优和良的人数明显上升，而原来评价等级为下和差的人数减少到零人．进行动感单车练习过程中，由于全身多处肌肉持续收缩，而需要大量养分和氧气，心脏的收缩次数便增加，心率基本维持最大心率的60%~75%，短时间内可达到80%~85%，而且每次压送出的血液量也较平常增加数倍．这种中等强度和大强度相结合的动感单车练习能够对心肌产生良性刺激，促进心肌力量和耐力的增长．心肌力量的增长使得心脏每搏输出的血液量增加，从而使人体静息心率下降．我国学者吴杰教授曾观察5 360名健康成人的静息心率，发现人类的心跳次数明显受自主神经与体液因素的影响，研究表明，成人静息心率在70次/min，其寿命可达80岁．人一生总心跳次数约为25亿次至30亿次，如果静息心率在60次/min左右，其寿命可达93岁．大量临床研究也证实，静息心率偏快的人，发生各种心血管疾病的危险明显增加，死亡率也高．所以说静息心率的降低能够降低心血管疾病的发病几率，对提高生命质量和延长寿命有积极的影响．

图2 实验前后静息心律对比评价等级统计图

3.3 肺活量检验与分析

肺活量是评价人体呼吸机能的主要指标，其大小能够反映出人体的呼吸系统能力．表6显示，经过16周动感单车训练，30名参与实验的会员肺活量均值增加了363 mL，增加幅度达12.3 %．通过配对样本检验，结果值为0.000，小于0.01，呈现极显著性差异．实验数据和检测结果证明实验前后会员的肺活量有显著提高．根据肺活量的评定标准，肺活量指数越高，说明人体的呼吸机能越强．在进行动感单车练习时，多个部位的大肌肉群参与运动，人体呼吸加快加深以摄取足够的氧气供给肌肉运动，呼吸次数由平常的每分钟16~20次上升到30~40次，同时肺部的收张程度也增大．16周的持续动感单车练习使练习者的呼吸肌力量、耐力和肺部弹性都有所提高，静态呼吸的深度加强、肺气泡血管数目增加，使交换气体功能增强，因而每次呼吸更有效，呼吸速率下降．运动后，运动者能够较快恢复到正常呼吸速率．

表6 实验前后肺活量对比统计表

4 结论与建议

心肺功能是人体心脏泵血及肺部吸入氧气的能力，而两者的能力又直接影响全身器官及肌肉的活动，故此十分重要．心肺功能良好，是人体健康的重要表现之一，同时也是人体各器官能够正常工作的保障．持续16周的动感单车锻炼对人体心肺功能改善和提高起到了明显的作用．参与锻炼的30名会员的哈佛台阶指数、静息心率、肺活量的评价指标较实验前均呈现出明显变化．通过对参与实验会员进行访谈，会员普遍反映体能状况有明显提高，精神状态较以前有明显改善．

香港中文大学医学院的一项调查显示，拥有类似运动员的“长气袋”或“巨肺”的良好肺部功能，其死亡率、患上各类长期疾病如糖尿病、心脏病、高血压等的几率也相对减低．建议练习者每周进行动感单车锻炼3次以上，每次30~60 min．锻炼前要做好热身活动，可进行简单的徒手操练习．锻炼后注意腿部和腰部肌肉的拉伸和放松，以加快身体的恢复并防止肌肉损伤．当前，我国多数城市空气质量不断下降、运动场馆不足，所以在家中锻炼更加安全和方便．与家用跑步机相比，动感单车工作时更加安静，占地面积也更小，更加适合家庭使用．所以，动感单车是人们健身运动的理想选择．

[1] 王磊,张波.动感单车运动与美育教育之间的关系[J].甘肃联合大学学报,2007,3(2):109-111.

[2] 孙庆祝.体育测量与评价:第二版[M].北京:高等教育出版社,2010.

[3] 王颖,刘鹏.太极拳对心肺功能的影响与探讨[J].搏击,2006,8(1):32-36.

[4] 吕秀敏,刘刚.有氧搏击操对女大学生心肺功能及身体形态影响的研究[J].福建体育科技,2006,26(4):36-38.

Experimental Study of the Impacts of Spinning on Cardiopulmonary Function

CHEN Jin

(College of Physical Education, Sanming University, Sanming, Fujian 365004, China)

Spinning, as a popular fitness sport, has become one of the essential items in fitness clubs and it is very popular with most of the fitness freaks. In order to investigate and research the practical effect of spinning, the author of this paper selected 20 new members aged at 25-30 from the Aoli Fitness Club in Sanming city as subjects, and offered them a spinning training course for a period of 16 weeks, 3-4 times a week and 50 minutes each time. The participants’ cardio-pulmonary functions were subsequently determinated by adopting Harvard Step Experiment, resting heart rate test and vital capacity measurement. The index statistics and analysis from SPSS15 indicate that all the participants’ cardio-pulmonary functions were improved distinctively after the training, which proves the perfect performance of the spinning training course in improving human’s heart and lung function and enhancing the aerobic sporting abilities.

spinning; cardio-pulmonary function; heart rate; aerobic exercise; fitness clubse

(责任编校：卫立冬 英文校对：吴秀兰)

G804.22

A

1673-2065(2013)04-0060-04

2013-04-18

陈 金(1979-),男(回族),河北唐山人,三明学院体育学院讲师,教育学硕士.