慢跑运动对普通高校男大学生生理指标影响初步研究与分析

吴志建，宋彦李青，王竹影

（南京师范大学体育科学学院，江苏 南京 210023）

慢跑运动对普通高校男大学生生理指标影响初步研究与分析

吴志建，宋彦李青，王竹影

（南京师范大学体育科学学院，江苏 南京 210023）

目的： 通过实验研究，探讨以慢跑形式的有氧运动对普通高校男大学生机体生理功能的影响，为大学生健身提供理论依据。方法：运用文献资料法、实验法和数理统计法，以普通高校自愿参加的身体健康的男大学生为研究对象，测定实验前后安静心率（HR rest）、肺活量（VC）、最大摄氧量（VO2max）、身体做功能力简称PWC170、无氧功率等指标，做对比分析，探讨12周的慢跑有氧运动对普通高校男大学生生理指标的影响。结果：1）12周慢跑有氧运动后，男大学生的基础心率、安静心率均下降，整个实验过程中适应良好，在第4周基础心率出现小的上升波动；2） 12周的慢跑有氧运动后，男大学生的最大摄氧量变化不大；3）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的肺活量上升，整个过程中缓慢升高的现象；4）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的无氧功率略有升高。

有氧运动；大学生；生理指标；身体素质

有氧运动与身体健康有密切的关系，有大量关于有氧运动与身体健康的研究主要是某些慢性病，例如骨质疏松、肥胖症等［1］。当前，我国大学生学习负担过重，普遍存在每日学习时间过长、体力活动过少的情况，学生身体健康水平、体力下降。大学生参与体育锻炼存在一定的趋向化，女大学生多参与有氧健身操及小球类运动；男大学生多参与大球类项目，如足球、篮球等［2］。此类项目均属有氧运动项目，参与这些运动的健身效果也是许多学者所关心的问题。

慢跑有氧运动在增进人们健康方面已作了大量工作，随着人们的研究加深，发现有很多值得更进一步讨论的问题，慢跑在大学体育课堂里不受重视，因此更要通过本实验让大学生了解慢跑有氧运动对大学生身体素质的影响，有益于提高大学生体质。不同时间有氧运动对人体机能影响研究相当匾乏，本实验采用慢跑有氧运动，男大学生进行12周的运动，对男大学生的生理、体质指标进行实验研究，探索有氧运动对男大学生生理指标的影响，为大学生健身提供理论依据。

1　研究对象与方法

1.1研究对象 以慢跑运动对普通高校男大学生生理指标的影响为研究对象。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法 在淮北师范大学图书馆及互联网上查阅、收集与本论文有关的专著20余部、国内学术期刊相关文献资料40余篇，并进行了认真阅读和分析。

1.2.2实验法 给自愿参加体育活动的学生制订体育活动计划，在实验中要严格控制慢跑有氧运动的时间，并测定体育运动前后参加者安静心率、肺活量、最大摄氧量、PWC170、无氧功率等指标。

1.2.2.1实验对象 通过招募，在淮北师范大学筛选普通健康男大学生30名，年龄在21岁左右，遵循平常的习惯，在这个过程中不参加其他的运动。受试者自愿参加，中途可退出，凭借大学生的兴趣和对良好身体素质的追求，选择统一的练习方式。研究对象基本情况见表1。

表1　研究对象基本情况 （X±SD）（n=30）

1.2.2.2主要仪器 秒表4块；电子肺活量计2个（北京东华腾体育器械有限公司生产）；节拍器2个；皮尺4条；体重计1台；40cm高的台阶2个；纵跳器1个。

1.2.2.3测试指标与测试方法

1）安静心率：将一只手的食指和中指摸手腕部的桡动脉，找到脉搏以后，盯住秒表开始数脉搏的跳动次数直到10s，将所得的次数乘以6就得到心率［3］。

2）肺活量： 受试者立位，做1～2次深呼吸，而后尽力深吸气，吸气停止时憋住气向肺活量计吹嘴内尽力深呼气，直到不能呼气为止，读出并记录数值，每人3次，取最大值。

3）PWC170：让受试者心率达到170次/min的负荷。采用间接法（该方法系根据KapMaH提出的公式计算而获得［4］）。

测试方法：

（1） 受试者称体重（kg）；

（2） 实验参考负荷为：上下40cm的台阶5min，中间休息5min，频率为30/min。要求第1次负荷心率接近120次/min，第2次接近170次/min，如果达不到可调整适当频率；

（3） 每次台阶负荷后立即测10s的心率，然后乘6，就是台阶负荷心率P1、P2；

（4） 根据测得的数值代入下面的方式进行计算W1、W2；

W=1.3×p×h×n/t（1+1/3）

注：W：功率（kg.m/min）；p：体重（kg）；h：台阶高度（m）；n：上下台阶次数；t：上下台阶总时间。

表2　Astrand最大摄氧量等级（男子）［7］

（5）根据公式计算PWC170绝对值。

PWC170=W1+（W2-W1）（170-P1）/（P2-P1）

注：W1为第1次负荷的功率；W2为第2次负荷的功率；P1为第1次负荷的心率；P2为第2次负荷的心率［5］。

在进行PWC170的机能试验后，将所测得的W1、W2、P1、P2的数据代入公式，便能精确地计算出受试者的PWC170值。一般来说，PWC170值越高，表示受试者身体工作能力包括心脏的做功能力越强。不同运动项目、不同性别之间PWC170值都有明显的差异，一般耐力项目运动员的PWC170值较高。男性PWC170值高于女性。

4）最大摄氧量：间接法测定。

测定方法：

（1） 饭后2.5h称体重（kg）；

（2） 受试者以22.5次/min的频率上下高40cm的台阶5min，即刻测10s的心率，然后乘以6代表台阶负荷心率；

（3） 将所测值代入如下回归方程，计算最大摄氧量。体育爱好者：y=1.488+0.038x-0.0049z

y最大摄氧量预测值L/min，x是体重kg，z台阶负荷心率次/min。

相对值：绝对值/体重（ml/kg.min）［6］。

经过上面的公式可算出大学生的最大摄氧量数据，通过查找表2，可知大学生的的最大摄氧量处于哪个等级，也可以判断大学生的身体素质。表2的目的主要是确定大学生的最大摄氧量等级。

5） 无氧功率：是指人体在短时间内所能输出的最大功率，反映机体在缺氧条件下的运动能力。

测定方法：

（1）受试者称体重（kg）；

（2）将纵跳器的挂件挂在衣服上，拉直连接绳进行原地的纵跳，记录纵跳的高度单位m；

（3）根据下式计算：

P=w√0.5×gh×9.8

注：P：功率（j/s），w：体重（kg），g：重力加速度（m/ s2），h：纵跳高度（m）［8］。

1.2.2.4运动方案

实验时间：2014年9月-2014年12月。

运动方案：

1）运动目的是通过慢跑有氧运动发展身体素质，增强体质，提高体适能。

2）运动形式是指受试者自愿参加并有兴趣的运动，因此选择了有氧运动慢跑。由于在考研期间，学生除了跑步，基本不做其他运动。

3）运动强度是指单位时间内的运动量。实验的第1周为适应周，让能坚持下来的学生进行实验，强度控制在每圈3min，之后的运动尽量在每圈2.5min完成。

4）运动时间是指运动持续的时间，至少30min。选择每周一、三、六下午17：00-17：40进行运动。

5）运动频率是指每周运动的次数，每周运动3次，2次间隔不超过3d。

6）受试者在自愿参加实验过程中，尽量不参加其他体育活动，以保证确定受试者身体指标的变化原因。

1.2.2.5实验控制

1）实验为12周，每周在受试者有共同时间的时候安排慢跑运动，每周3次。

2）尽可能控制实验对象实验时间外的一切运动，另外实验者除安排的慢跑活动外不能参加其他活动。

3）实验前对受试者这些指标的测试在17点左右，实验后与实验前同样的时间进行测试，以减少实验数据的差异。

1.2.3数理统计法 收集整理所有数据录入计算机，把前后两次测得的数据用SPSS11.5 for windows和Microsoft Excel软件包进行统计处理。以P ＜0.05为显著性标准，统计结果采用（X±SD）表示。

2　结 果

在12周的慢跑有氧运动中，有6名学生参加了其他活动，因此他们的数据不能有效，最后有效的数据只有24人。12周的慢跑有氧运动前后生理指标的对比（表3）。

表3　实验前后的对比 （X±SD）（N=24）

由表3可知实验前后的平均值、方差，可代入公式

取a=0.05，自由度n=n1+n2-2=24+24-2=46，查t值表，有临界值t0.05/2（46）=2.009根据上式测得每个变量的t值，与临界值相比较当t＜t0.05/2（46），故P ＞0.05，实验前后没有显著性差异。当t＞ t0.05/2（46）时， P≤0.05实验前后有显著性差异。

由表3所示：

1） 实验前后安静心率发生变化，由原来的心率没有60次/min以下的到现在出现60次/min以下的有1～2个。经过t检验发现P≤0.05，说明安静心率在有氧运动后出现显著差异。以此证明开展慢跑运动有助于降低大学生的安静心率，提高学生体质。

2） 实验前后的肺活量的平均值也有变化，由原来的 3 215±50.05变成实验后的3 424±58.51，经t检验发现P≤0.05，慢跑运动实验前后有显著差异，肺活量有显著提高。肺活量的提高就是提高受试者的身体素质。说明在大学课堂开展慢跑运动可以有效提高男大学生的肺活量，有助于改善大学生的身体素质。

3） PWC170绝对值实验前后也发生变化，由原来的1 105.78±30.74变成实验后的1 123.69±30.47，经t检验发现P≤0.05，故实验前后发生了显著差异，PWC170有提高，说明在大学体育课程中开展慢跑运动可以提高大学生的PWC170，也就是可以提高大学生的身体素质水平。

4） 最大摄氧量实验前后变化很少。最大摄氧量是有氧耐力的基础，其值越大，有氧耐力水平越高。最大摄氧量用于有氧工作能力评价和耐力运动员的选材。实验前后最大摄氧量由原来的 45.8±2.52变成现在的45.5±2.49，经过t检验发现P ＞0.05，说明最大摄氧量与慢跑运动的相关性很小，有氧运动前后没有显著差异，因此可以说明慢跑不能提高大学生的最大摄氧量。

5）实验前后无氧功率发生变化，由原来的1 806.4±34.71 （j/s）变成现在的1 843.6±34.28 （j/ s），经过t检验发现P≤0.05，故实验前后无氧功率发生显著变化，说明慢跑运动与无氧功率有相关性。可以说在大学体育课中开展慢跑活动能提高大学生的无氧功率，无氧功率的高低代表大学生无氧能力的强弱，无氧功率提高大学生的身体素质自然提高。

3　分析与讨论

3.1对心率的影响 心率指每分钟心脏搏动的次数，一般认为通过锻炼静态心率会显著下降。在安静状态下，长期锻炼的人心肌收缩力量增强、搏出量增多，心脏搏出量的增加又会反射性地引起心交感神经活动减弱，使心率减慢［7］。

本研究结果表明，12周的慢跑有氧运动结束后，男大学生的心率呈下降趋势。由表3可知有氧运动可使大学生安静心率下降，反射性的引起心脏搏出量增大。经常参加有氧活动能使心肌增强、心收缩力增大、每搏输出量增多、心脏供血能力增加。心肌细胞收缩的过程是“全或无”式的收缩，故心房肌或心室肌的收缩几乎是同步的，如果心率过快时，心脏过度消耗供能物质，使心肌收缩能力降低。同时由于心率过快，使心舒期显著缩短，心室来不及充盈，导致搏出量下降。此时，心输出量不仅不增加，反而下降。本研究结果显示12周慢跑有氧运动后安静心率有下降趋势，心脏功能得到改善，心动徐缓有力，可提高男大学生身体机能水平。

3.2对肺活量的影响 肺活量（VC）是指在不限时间的情况下，一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体总量，肺活量能够显示一个人的心肺功能，肺活量大的人，身体供氧能力更强，健康状况愈好的人，肺活量愈大［7］。

本研究结果表明：12周的慢跑有氧运动结束后，男大学生的肺活量均有显著变化。在慢跑运动过程中，正确的呼吸方法是非常重要的。慢跑运动的呼吸主要是腹式呼吸。12周的慢跑运动初期，要求学生呼吸自然、有序，尽量用腹式呼吸，三步一吸三步一呼，呼吸有规律。逐步适应要求，动作协调，步调和呼吸相结合，提高肺通气功能，肺活量增大。长时间有氧运动者的肺容积的各个部分都增大，最大通气量变大。锻炼导致安静时呼吸深度增加，呼吸频率下降，运动中肺通气效率提高，氧通气当量的下降。锻炼使呼吸肌收缩能力变强，从而肺活量增加。因此可以说明有氧运动可以提高男大学生的肺活量，进而提高大学生的身体素质。

3.3对最大摄氧量的影响 最大摄氧量（VO2max）是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间的激烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量，它是评定人体运动时有氧工作能力的重要指标［7］。

有实验研究结果表明：锻炼后最大摄氧量的绝对值和相对值显著上升，说明有氧锻炼对最大摄氧量的影响有显著效果。慢跑运动可引起骨骼肌、心肌细胞中线粒体数量适应性增加，使有氧代谢能力增强；可导致毛细血管/肌纤维比率增大，有利于肌细胞对氧的摄取，使最大摄氧量增加。

本研究结果表明：慢跑有氧运动对最大摄氧量的影响不大。运动前后变化差异很小，因此可以说明慢跑有氧运动对最大摄氧量的影响不显著，有氧运动不能提高运动者的最大摄氧量。

3.4对无氧功率的影响 无氧功率是指人体在短时间内所能输出的最大功率，反映机体在缺氧条件下的运动能力，是评价机体运动素质水平的一个重要指标［7］。

本研究结果表明：慢跑运动对大学生的无氧功率产生变化，说明慢跑运动对提高大学生的身体素质有良好的影响，因此在大学生体育课中要适当开展长时间的慢跑活动以增强大学生的体质，有氧慢跑运动可提高大学生的无氧功率。

3.5对PWC170绝对值的影响 PWC170是指心率在170次/min时，身体的工作能力，反映机体的工作能力尤其是有氧耐力水平，是评价机体素质水平的一个重要指标［8］。

本研究结果表明：通过12周的慢跑运动对大学生PWC170绝对值有显著性影响，长时间的慢跑运动使机体线粒体增多，使肺泡与血液、血液与组织液之间的气体交换效率加快，有氧耐力水平提高。在大学生体育活动中积极开展慢跑运动可以提高大学生的有氧耐力，提高大学生的身体素质水平。

4　结论与建议

4.1结论

1）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的基础心率、安静心率均有显著下降的趋势，实验全过程中有良好的适应性，在第4周安静心率出现小的上升波动。

2）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的最大摄氧量变化不大。

3）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的肺活量上升。整个过程中呈缓慢升高的趋势。

4）12周的慢跑有氧运动后，男大学生的无氧功率略有升高。

4.2建议

1）由于当代大学生身体素质下降，建议当代大学生体育课的开展应该注意身体素质方面，多做有氧运动提高大学生的身体素质。

2）由于大学生身体素质的下降，体育教师应该多关注大学生身体素质的发展情况，以便根据实际情况确定有氧运动的负荷量。特别注意身体素质差的学生要调动他们的积极性参加体育活动，提高他们的身体素质水平。

3）大学生身体素质普遍下降，学生应该充分意识到这一点，主动参加体育活动，另外可以向教师求助，帮助自己建立有氧运动计划，以提高身体素质。

4）学校应该广泛开展体育活动，给学生更多参加体育活动的机会，学生为了在活动中取得优异成绩，会主动利用课余时间锻炼身体。

［1］ 马楚虹，钱永东，田仙花.大学生健身快走与慢跑锻炼的心肺负荷动态观察［J］.北京体育大学学报，2009，32 （8）：96-98，101.

［2］ 徐晓阳.有氧运动的健身价值研究进展［J］.体育学刊，2004，11（5）：52-54.

［3］ 杨锡让.实用运动生理学［M］.北京：北京体育大学出版社，1998.

［4］ 邓树勋.运动生理学［M］.北京：高等教育出版社，2009：112-116.

［5］ 张龙，邱勇.体育统计学［M］.北京：北京师范大学出版社，2010.

［6］ 陈嵘，王健，黄滨.三种心肺功能运动负荷测试的评价效度研究［J］.体育科学，2005，25（6）：52-54.

［7］ 乔德才.运动生理学实验［M］.北京：高等教育出版社2010：170-174.

［8］ 李振，吴卓锋.对体育院校女大学生最大摄氧量测量方法的比较研究［J］.吉林体育学院学报，2011（2）：79—80.

A Preliminary Study and Analysis of the Influence on Ordinary College Male Students’ Physiological Function in Jogging

WU Zhi-jian， SONG Yan-liqing， WANG Zhu-ying
（1.College of Sports Science， Nanjing Normal University， Nanjing 210023， Jiangsu China）

This paper attempts to discuss the influence on ordinary college students’ physiological function in jogging by experiment， and provide theoretical basis for college students’ fitness. This research adopts the method of documentary， experiment and mathematics statistics. In this study a total of 30 ordinary college students who are in good health volunteer to participate in jogging exercise for 12 weeks. The heart rate at rest （HR rest）， the vital capacity （VC）， the maximal oxygen uptake （VO2 max）， the PWC170 and the anaerobic power of these volunteers are tested before and after the experiment. Then we’ll explore how this experiment influenced by contrasting and analyzing the data. The results indicate: 1） After the 12 weeks jogging exercise， the based heart rate and the static HR of these students declined and showed a favorable adaption during the whole experiment. While in the fourth week， the based heart rate rose a little. 2） After 12 weeks of jogging exercise， the maximal oxygen uptake slightly changed. 3） After 12 weeks of jogging exercise， the vital capacity of male college students increased. 4） After 12 weeks of jogging exercise， the anaerobic power rose a little.

aerobic exercise； college students； physiological indicators； physical fitness

G804.7

A

1004-7662（2015 ）07-0083-05

2015-07-05

吴志建，硕士研究生，研究方向：青少年体质健康促进。