1500m耐力训练中实施心率和血乳酸监测的研究

王鹏宇

(黑龙江工程学院 公共体育部，黑龙江 哈尔滨 150050)

1500m耐力训练中实施心率和血乳酸监测的研究

王鹏宇

(黑龙江工程学院 公共体育部，黑龙江 哈尔滨 150050)

为了探求1500m运动员耐力训练的最优效果，采用实验法、数据统计法等研究方法，对哈尔滨市省属3所高校10名男子1500m运动员运用5级递增负荷法进行无氧阈的测试，并对心率和血乳酸等生理指标进行监控、分析和评价。实验结果显示：(1)无氧阈强度时血乳酸与心率的变化曲线高度相关，可以用心率来代替血乳酸指标指导训练，是1500m训练中控制运动强度的简便易行的有效方法；(2)高校1500m运动员耐力训练可以参照171±9.2这个范围作为男子无氧阈强度的临界心率，以3.9mmo1/L作为乳酸无氧阈的临界值。(3)在实际训练中可以采用低强度训练负荷、长时间中强度耐力训练和间歇性大强度训练等方法。

耐力训练；心率；血乳酸；无氧阈

人体运动时所需要的能量由体内储量极其有限的高能磷酸化合物ATP分解提供， ATP的再合成要靠三个不同的供能系统来完成，即：磷酸盐系统、无氧酵解系统和有氧化系统。在从事不同强度、不同项目的运动时，这三个供能系统参与供能的程度是不同的[1]。在1500m比赛中，人体糖的无氧酵解提供了绝大部分所需要的能量，糖无氧酵解供能系统被动员的速度和动员程度，是衡量运动员训练水平的重要标志。糖无氧酵解的直接代谢产物是乳酸[2]。因此，运动后测试血乳酸的浓度基本可以反映运动中人体糖无氧酵解供能系统的动员情况。研究表明，训练水平越高，运动员的糖无氧糖酵解供能系统的动员速度越快、动员程度越充分等。在实际训练中，频繁地测试血乳酸十分困难，1964年Wasseman医生首先提出了无氧阈概念，后来经过多年的研究发现，在运动强度未达到无氧阈时，运动强度、心率与血乳酸的变化都呈近似的直线关系，超过无氧阈时，随运动强度的增加，心率的增幅明显减弱，血乳酸含量则明显增高。这就提示我们在实际训练中，可以用心率代替血乳酸来推断无氧酵解系统被动用程度。本研究通过实验，探求用心率来代替血乳酸指标指导耐力训练的监测方法，从而优化训练方案。

1 实验对象与方法

1.1实验对象

哈尔滨市省属3所高校10名男子1500m运动员。测试前实验对象无伤病且18小时内无剧烈运动状况。

表1 实验对象的基本信息 (±s)

1.2实验方法

以Wasseman医生提出的无氧阈理论为基础，参照耐力运动的无氧训练的相关方法，制定了5级负荷递增法进行无氧阈的测试，并记录每次运动后的血乳酸值和心率值。测试前，按照各运动员1500m最好成绩计算出80%、85%、90%、95%和100%的平均强度确定各级负荷，实验起始负荷为3.0m/s；并配戴遥测心率仪。准备活动20-30min后休息2-3min，当测试者心率下降到90bpm以下时，进行第一级负荷运动，然后逐级负荷(每次增加0.5m/s)。每级负荷持续3min，间歇2min，测试后立刻用指尖取血法取血，检测试验者血液的血乳酸数值。

1.3实验主要仪器

Huaao-2008遥测心率仪(华东科技大学电工电子创新中心研制)可测定受试者在运动中任何时间的瞬时心率，日本京都1710血乳酸测定仪。

2 结果与分析

2.1实验结果

表2 实验对象的无氧阈测试后血乳酸、心率与负荷对应值 (±s) (n=10)

2.2乳酸无氧阈的测定

无氧阈是指人体在逐级递增负荷运动中，开始大量动用无氧代谢供能的临界点，常以血乳酸水平达到4.0mmo1/L时所对应的强度或功率来表示。无氧阈是人体从有氧代谢供能向无氧代谢供能转换的一个临界点，是测定有氧代谢能力的重要指标。人体的无氧阈值越高，机体的有氧供能能力越强[3]。近年来，在运动训练中越来越重视运动员的生理指标的监测，Stegmann医生从大量的监测数据中发现，并不是所有个体乳酸含量都在4.0mmo1/L时出现“临界点”，因此把不同个体在运动中的乳酸“临界点”称为“个体乳酸阈”。这个“临界点”就是个体从有氧供能向无氧供能转变的临界点。“个体乳酸阈”是以“无氧阈”理论为基础，又明确提出了个体阈值的差异性，为我们研究不同运动项目、不同个体的无氧代谢机理奠定了理论基础。目前个体无氧阈作为一项重要的运动生理指标被国内外体育训练普遍采用，并推动了运动训练科学化进程。

图1 血乳酸与运动负荷变化曲线图

本次测试采用血乳酸拐点法来确定乳酸无氧阈，此时对应的心率称为无氧阈心率。血乳酸与运动负荷变化的曲线(图1)显示，随着运动负荷的增加，血乳酸浓度逐渐升高，在血乳酸出现拐点后急剧上升。实验结果显示，男子1500m运动员的无氧阈为3.9mmo1/L，这与其他学者的研究成果基本相符。

2.3心率、血乳酸与运动负荷的关系

2.3.1 心率与运动负荷的关系

大量研究发现，心率和最大摄氧量的百分比成线性相关，为采用心率控制法控制训练强度奠定了理论基础。当运动强度增加到一定的负荷后，随着负荷的增加，心率的增加率却在下降，呈现平缓趋势，把心率与运动负荷开始呈线性相关的点称为心率阈值[4]。

图2 心率与运动负荷的变化曲线图

图2显示：当不断增加人体运动强度，心率的数值也随之不断地升高；当运动强度达到一定负荷，并持续运动超过3-6min时，心率会停留在一个的稳定水平状态上。在这之前，心率与运动强度之间大体上呈线性相关。这个“稳定状态”就是机体的无氧阈状态[5]。在第3级负荷时，人体的心率增加值出现了“拐点”，增加值出现减缓趋势。“拐点”对应的心率的值就是心率阈值。从图1也可以看到血乳酸值在第3级负荷的时候也出现了明显拐点。因此，人体随着运动强度的不断增加，心率和血乳酸对应负荷的变化大体上是相同的。

2.3.2 血乳酸与心率的关系

图3 血乳酸与心率的关系曲线

人体在高负荷的运动过程中，神经系统高度兴奋，分泌大量肾上腺激素，心脏功能会自动调节到最大限度，所以运动后即刻心率基本上就是最大心率。心率的高低直接影响血乳酸的消除的快慢，较高的心率水平是为了适应体内消除较高的血乳酸浓度的需要[6]。试验结果显示：在人体从有氧代谢到无氧代谢过程中，心率和血乳酸的变化是相关联的。实验对象在达到无氧阈(3.9mmo1/L)时，所对应的临界心率为171±9.2。

3 分析

从测试结果中可知，当运动员速度达到4.0 m/s，心率171bpm以上时，运动员身体的乳酸含量处于高浓度状态，此刻正是训练运动员乳酸耐受能力的最佳阶段，这与田野对训练水平高的运动员心率的“临界点”一般出现在180次/min左右的研究基本相符[7]。在实际训练中，频繁地测试血乳酸有一定的困难。通过实验充分证明了运动负荷的变化对心率、血乳酸影响大体相同。因此，在1500m训练中可以采用心率指标代替血乳酸浓度来控制训练的强度，免除了实际训练过程中通过频繁的采血给运动员带来的麻烦与伤害。在1500m专项耐力训练中，通过训练负荷的变化作用来改善运动员的糖无氧糖酵解供能系统功能。训练水平越高，运动员的糖无氧糖酵解供能系统的动员速度越快、动员程度越充分等。也就是说，乳酸开始堆积的时间越早，血乳酸峰值越高。同时，还要改善运动员神经、肌肉系统够耐受高乳酸环境的能力。具体训练方法为：有氧耐力训练、中等强度大负荷耐力训练和间歇性大负荷训练。

3.1有氧耐力训练

以临界心率的70%-80%进行有氧耐力训练。训练强度是有氧训练最重要的指标。在有氧耐力训练过程中，不同项目、不同训练水平的运动员大多数的训练时间都采用血乳酸低于2mmol/L的有氧训练强度，其强度为最大摄氧量的80%以下，心率控制在150次/min以内。经常在这种低强度下训练，可以保证高度诱导线粒体和其他蛋白质的合成，提高能量利用率。其主要目的是促进心脏运动性增大、增强呼吸肌收缩与舒张能力和提高运动肌中慢肌纤维的比例等。从而提高运动员心肺功能；增强机体有氧代谢功能；提高肌肉收缩与放松能力等。

3.2中等强度大负荷耐力训练

以临界心率的90%-100%进行中强度的长时间耐力训练，又称无氧阈训练、混氧耐力训练。人体在无氧阈强度下进行运动时，能量主要由糖酵解提供，而蛋白质和脂肪只提供部分能量。体内糖储备的大部分会在80-90分钟左右耗尽，且随着运动时间的延长，蛋白质和脂肪的供能增加。而被消耗的能量物质的恢复速度会因消耗的程度而发生变化，人体进行力竭性运动后糖的恢复最快需要48小时，而蛋白质和脂肪消耗后的恢复比糖原的恢复需要更多的时间。实践表明，训练水平较高的运动员要以无氧阈训练手段提高有氧代谢能力，每周4-5次；每次在40-50分钟是较为合理的训练方法。可以采用恒定速度的训练方式和渐增负荷方式。

3.3间歇性大强度训练

采用临界心率100%-105%或比赛心率进行的间歇性大强度耐力训练，又称大强度训练。间歇训练法就是通过运动员个体无氧和有氧能力来确定训练跑速的方法。间歇训练可以分为慢速间歇跑和快速间歇跑两种。慢速间歇跑是通过较多组数的练习方式来提高有氧持久耐力；快速间歇跑是以较少组数的训练方式来发展无氧耐力。在实际练习中，一般先采用慢速间歇跑，再进行快速间歇跑。慢速间歇跑的速度、组数和快速间歇跑的距离、速度、次数的设定，要根据1500m项目特性以及运动员的个体成绩、目标、有氧能力和无氧能力等方面来制定。

结合多年的中长跑训练实践经验，对1500m耐力训练内容及常用训练段落进行了结构归纳(见表3、4)。

表3 耐力训练的分类和功能

表4 1500m耐力训练内容及常用跑距

总之，临界心率以下的强度主要锻炼的是有氧和无氧混合代谢能力；临界心率以上强度主要锻炼的是无氧代谢能力[8]。运动量、运动强度等因素是因人而异的，就其对某一个运动员来说，其训练的量与强度也有一个最佳区域问题，并非采用统一的固定训练模式就可以取得最佳成效。通常用心率强度来调整训练强度，也是存在估值或者区间问题，因为每个运动员临界心率值是不同的，另外心率是人体最易变化的生理指标，极易受到外界的、多因素的影响。所以在训练中，教练员一方面要重视运动员训练任务完成的质量和效果，另一方面要考虑到运动训练产生疲劳的程度以及疲劳的恢复情况。同时也要注意运动员的个体差异，做到区别对待、因人施教，针对不同的运动员制定不同的训练方案。

4 结论

通过对部分男子1500m运动员运用5级递增负荷法进行无氧阈的测试实验，并对心率和血乳酸等生理指标进行监控、分析和评价。实验结果显示：无氧阈强度时血乳酸与心率的变化曲线高度相关，可以用测量方法极其简便的心率指标来代替血乳酸指标指导耐力训练。高等学校男子1500m队员耐力训练时可以参照171±9.2这个范围作为无氧阈强度的临界心率，以3.9mmo1/L做为乳酸无氧阈的临界值。在实际训练中可以采用有氧耐力训练、中等强度大负荷耐力训练和间歇性大负荷训练等方法。

[1] 冯炜权．血乳酸与运动训练应用手册[M]．北京：人民出版社，1990：232-253.

[2] 李卫宁,巩清波,吴洪波．心率和血乳酸在中长跑训练中的应用[J]．湖北体育科技，2007,71(6):48-49.

[3] 黄向东．青少年中长跑运动员心率与血乳酸相关性及其训练中的应用[D]．武汉体育学院硕士论文，2007.

[4] 哈明明,徐兆华．优秀长跑运动员的训练负荷方式[J]．少年体育训练， 2011(21):281-282.

[5] 裴杰,杨建昌．无氧阈测定方法的研究进展[J]．首都体育学院学报，2006(06):74-76.

[6] 王绍军．长跑运动员的训练中心率、血乳酸以及运动强度关系的研究 [J]．宜春学院学报， 2010(08):115-116.

[7] 田野．运动生理学高级教程[M]．北京：高等教育出版社，2003：414-416.

[8] 朱泳．对我国优秀400m运动员专项耐力训练手段的分析[J]．首都体育学院学报，2007(3):119-120.

TheHeartRateandBloodLactateMonitoringDuringthe1500mEnduranceTraning

Wang Peingyu

(Public Sports Department,Heilongjiang Institute of Engineering,Harbin, 150050,Heilongjiang,China)

In order to explore the optimal 1500m effects of endurance training athletes, using experimental method, data statistics and other research methods, the 11 college athletes, the use of five incremental 1500m load method anaerobic threshold testing, as well as heart rate and blood lactic acid, etc. physiological indicators, monitoring, analysis and evaluation. The experimental results show that: (1) anaerobic threshold intensity changes in blood lactate and heart rate curves of highly relevant, you can use heart rate, blood lactic acid instead of indicators to guide training; anaerobic threshold heart rate control method is to control the movement 1500m training intensity is simple and easy effective way line; (2)1500m team endurance training can refer to 171±9.2 this range as the man with the critical intensity of anaerobic threshold heart rate, in order to 4.5mmo1 / L as the lactate anaerobic threshold threshold. (3) can be used in actual training, low-intensity training load, prolonged moderate intensity endurance training and intermittent high-intensity training methods.

endurance training; heart rate; blood lactic acid; anaerobic threshold

2013-03-25；

2013-05-08

王鹏宇(1971-),男,黑龙江哈尔滨人，硕士,副教授,研究方向：运动训练。

G808.12

A

1672-1365(2013)03-0061-04