武玟斌,徐 坚,樊晓婕,冯俊翔,鲍欣欣,谭梦源
健身运动中运动负荷的综述研究
武玟斌,徐 坚,樊晓婕,冯俊翔,鲍欣欣,谭梦源
大连理工大学体育教学部,辽宁 大连,116024。
运用文献资料法等分析了2000年1月以来,我国健身运动中关于运动负荷、运动强度的研究现状。研究结果显示,运动负荷强度过低,则达不到最佳的健身效果,而中等强度的健身运动负荷最为科学,能够取得最优的健身效果,但目前在健身运动领域关于运动负荷、强度等方面的研究还比较少。随着时代的不断发展,工作节奏的不断加快,人们越来越注重自身的健康,健身运动已逐渐成为减轻身心压力、增强体质的主要方式。但只有在适量的运动负荷强度下进行的运动才是最有益身心健康的。
健身运动;运动负荷;运动强度;研究综述
近年来,大众健身运动深受各类人群的偏爱,并得到党和政府的高度重视,但人民大众逐渐增加的健身运动需求与我国快速发展的体育事业相比,健身运动在体育领域中的社会发展地位凸显尴尬。为此,就有学者的研究表明[1],要营造一种健身运动在社会上推广的良好氛围,并将这类运动的发展上升到国家战略层面上。希望广大群众能够积极投入到体育活动中来,保证每天不少于1h的健身运动。而王娟、王正珍等在《ACSM2015年世界健身趋势调查报告及对我国全民健身活动的启示》一文中指出,国家还应该加大对群众健身类体育运动项目的宣传力度,增强健身意识,采用合理的健身运动形式,扩大带给健身者的益处,提出具备可操作性的建议与对策,加强法律保障并借鉴一些国外先进的健身理念与做法,结合我国健身运动中的实际情况才是当务之急。眼下许多健身者应该如何把握、控制自己的运动负荷,怎样才能更好的进行健身运动,是现在需要解决的实际问题之一。
本文采用文献资料法,在中国知网、万方、维普等大型期刊、硕博论文检索数据库中,通过输入健身运动、运动负荷、运动强度、研究综述、评价等关键词,共检索到相关文献一万余篇,排除非体育学科以及2000年1月以前的文献,并参考2016年最新的体育专业核心期刊目录,筛选出与本研究密切相关的文献70余篇。旨在加深健身爱好者对运动负荷强度的理解和认识,从而进一步推动健身运动的发展。
根据中国国家统计局数据显示,将0-3岁的人群定为婴儿,3-10岁的人群定为儿童,10-17岁的人群定为少年,18-39岁的人群定为青年,40-59岁的人群定为中年人,60岁以上的定为老年人群。在这里将主要围绕青年人群和老年人群的运动负荷进行分析研究。
金宗强、姜卫芬、鲍勇等在《“阳光体育运动”背景下中学生体育课运动负荷测试分析》一文中也认为女生体育课的运动负荷等级为小,其机体承受的生理负荷偏小,而男生体育课的运动负荷强度为中等,其机体承受的生理负荷量也比较适中。对于青年人群来说,除了心率、最大摄氧量等具体指标之外,运动处方的制定也对运动负荷有着重要的影响。相关资料指出[2],若制定的健身运动处方合理,对其运动强度的控制得当,将能明显改善青年人的心血管功能及其心肺功能。步斌、侯乐荣等在《运动处方研究进展》一文中也提到青年男女若以健身为目的进行体育锻炼活动时,最好是以每次持续20-30min、每周3-4次的中等强度的运动为宜。因此,对于青年人群来说,要树立积极向上的健身运动观念,强化自我锻炼意识,合理安排、制定体育锻炼的目标,培养自己的健身运动习惯,在确保安全的基础上寻找能够获得最佳效果的适宜运动强度(即中等运动强度),这将会极大的提高健身运动在实际生活中的价值。研究表明,青年人群的健身运动一般通过心率(一般是最大心率HRmax百分比)来控制运动强度。齐玉刚、高飞等在《大学生适宜运动负荷强度的实验研究》一文中提出普通男子大学生适宜的运动负荷强度为最大心率的51%-88%之间,此范围是最大摄氧量的34%-70%,是最适宜的运动负荷强度。
老年人群相对于青年人群来讲,有其特有的身体特征。比如老年人更容易患骨质疏松症,更容易跌倒或者扭伤等。为此,国家体育总局举办了“运动处方与健康专题研讨会”并提出“运动是良医”的说法,并且有研究表明[3],不同的运动负荷量、不同的健身运动处方可对机体的各种生理指标产生不同的作用。因此,我们应针对老年人的身体特点,设计不同的练习方式、不同的运动负荷,以对老年人的各种生理指标产生不同的作用。大量研究表明,老年人群以有氧健身运动为主进行练习的效果会比较好,这不仅会增加老年人骨的机械力量,刺激骨的形成,还对其身体形态矫正有着重要的积极作用,还能减少骨折的概率,达到延年益寿的效果。在合理的运动处方指导下,适宜的有氧健身运动对老年人还起到降低糖化血红蛋白、增加新陈代谢、控制血压和血糖的特殊作用,还能改善冠状动脉循环血管内皮运动功能,降低体脂。但冯立、赵琪等在《不同强度运动负荷测定老年人心脏功能能力研究》一文中提到我国大多数老年人从事健身活动时都存在一定的盲目性,休息时间、健身运动方式不合理,缺乏科学的指导。
老年人群通常是喜欢随大流,很少考虑该运动项目究竟是不是适合自身的实际情况。故而老年人在健身运动中,由于年龄、身体状况等原因,应尽量避开力量型、爆发型、憋气等动作内容,提倡结伴锻炼并慎重选择自己的健身运动项目以及自己能够达到的运动负荷量,而且老年健身者的运动负荷安排一定要遵循由小及大、依次递增的规律,只有有效坚持并按照规律进行身体练习,才能够取得较好的健身效果。但目前来讲,对老年人健康效应的试验性、前瞻性研究还比较少,有待继续研究。
随着全民健身运动的不断开展,参与健身的群体逐渐对健康有了更高层次的认识,各种不同的健身运动项目相继出现在公众的视野中。张前锋在《举重运动负荷的生化分析、评定及监控》一文中表示以动力性为主的举重运动负荷适当与否,是对某一特定人群的机能而言的,特定的身体机能只能与特定的运动负荷相适应,要科学的安排健身中的运动负荷量和运动强度,监控身体机能状态,才是提高健身运动水平和能力的重要保证。截止到目前还有大量的研究表明[4-6],有氧健身操、瑜伽、太极拳、快走慢跑、球类、游泳、登山等健身运动在最高心率为60%的中等负荷强度下,能够增强肺活量以及肌肉力量、增大关节活动度、提高身体柔韧性,显著改善心肺和呼吸功能、促进血液循环、调节心率、提高肌群之间的协调关系以及大脑皮层运动中枢兴奋抑制转换能力,其中乒乓球和易筋经在适宜运动负荷情况下对人体认知能力具有显著促进作用。但是陈海秋在《不同运动负荷下肥胖青少年心脏自主神经功能的研究》一文中认为对于以减肥为目标的肥胖青年,在中高等运动负荷条件下,肥胖青少年自主神经整合功能和迷走神经张力都低于正常青少年,交感神经张力和迷走神经的失衡程度高于正常青少年,表现为交感神经的兴奋。而且还有研究表明[7],由于健身者盲目追求健身效果,超过了自身真实的运动能力范围,导致其健身运动俨然成为了高负荷、大运动量的足球、篮球、排球等竞技性的运动,在汗流浃背的状态下存在较高的运动风险发生率,比如脑源性或心源性猝死等。田野等学者也在《国民运动健身科学指导系统研究与建立》一文中强调我国群众体育科研工作相对较弱,公民健身运动缺乏科学的指导,导致营养过剩、体质下降,这些都违背了健身的初衷。
综上所述,不同健身运动项目的负荷强度研究还应该多从普通人群中发掘、收集数据,结合他们各项练习重复的组数、次数等负荷量因素,研究不同运动项目负荷量对普通人群的影响等。目前,这方面的研究还比较少,健身者寻找适宜自己运动负荷的可选择项也比较少。
什么是体力活动者?在此必须先解释什么是体力活动。Caspersen给出的概念是由骨骼肌收缩引起的导致能量消耗增加的身体活动叫做体力活动(physical activity),所以体力活动者就是指从事这一类事情的人,在这里我们主要研究与体力活动者健身运动负荷有关的部分内容。
世界卫生组织提出体力活动不足依然是现在导致疾病发生的危险因素之一,许多慢性疾病的发生都与减少体力活动有关。为此世界上多个国家相继颁布了体力活动指南,有效的推动了各国健身事业的发展。研究表明[8],在进行规律性的体力活动、把握好适宜的体适能水平及运动负荷时,可以改善代谢失调、降低骨质疏松发病率,还能够带来许多有益于身体健康的效应并在促进身体健康中发挥积极作用。在进行中等强度体力活动下,能够有效防治高血压,降低发生出血性、缺血性脑卒中的概率,提高循环和呼吸系统生理功能,增强心肺耐力。根据王正珍等人的研究表明,经常参加体力活动的人患癌症、2型糖尿病、冠心病、阿尔茨海默病等的风险因子较低,还会改善胰岛素的敏感性,促进脂肪氧化及肌肉存储脂肪的能力。但李敬、吴书丹在《对运动负荷概念及理论的探讨》一文中点明随着练习负荷的加大,体力活动者的机体能力也逐渐减少,这样他们的积极性和兴奋性就会降低,会产生对练习的抵触情绪,从而引起练习中动作的变形,变得懒散,也会产生注意力不集中的问题。
到目前为止,基于体适能、健康等方面的研究比较多,运动安全方面及运动负荷量的指导问题还仍需进一步的研究,虽然体力活动者能承受的运动负荷比较高,但我国仍旧未出台具有针对性、科学性的体力活动指南,而且对于体力活动者的研究大多基于学生及运动员,关于普通群众、劳动方面的体力活动者的研究很少,我们应该加强对这方面的研究。
久坐人群已经成为一个全球性问题,长期坚持某一种坐姿,使腰背肌长期受力,很容易导致腰椎间盘突出、肩背痛等表现,导致身体灵活性及肌肉质量越来越差,各种文明病不断困扰着我们。虞丽娟、段丽等多名学者认为,公务员等办公室人群从事的往往是脑力工作与心理工作的综合体,其工作时间长、久坐不运动的特性,致使高血脂及其它心理疾病等亚健康问题愈发突出,滋长了持久使人感到疲劳虚弱的慢性疲劳综合征(Chronic Fatigue Syndrome,CFS)的发病率,也因此而成为了高危人群。而且随着我国人口老龄化进程不断加快,市场经济条件下的生活水平逐步提高,离退休的独居老人长期在家,难免会胸闷、寂寞或产生空虚感,也渐渐会朝向久坐人群的方向发展。对于原来坚持着静态生活的人,应当保证每日30min的健身锻炼活动,逐渐规范自己的文娱和闲暇体力活动,再为促进心脏和呼吸系统耐力加入一些有氧运动的内容。有研究表明[9],目前久坐人群所占比例已经达到40%,而且餐后静坐的人越来越多,这将会降低糖的消耗,加重胰岛疲劳缩短其寿命,其之前所获得的体育健身效果也会以1/3的速度逐渐消失,很多久坐的休闲方式如玩麻将、扑克、看电视电脑等均与慢性病甚至是死亡存在重大关联。但是在《美国大众体育新理念》一文中提到“生活化健身”这一概念,即每天自由选择中等负荷或以上强度的任何体力活动持续30min以上来缓解久坐带来的各种负面影响。
现在久坐人群的健康越来越受到人们关注,可休闲久坐是导致各种慢性疾病的重要因素却还没有被广泛教育宣传从而引起人们的重视。而体质弱的人有意识的进行低强度、游戏类、表现类、手指、返序等运动能够达到一定的缓解作用,且持续以110-120次/min的较低心率运动,往往能够取得满意的健身锻炼效果,体质强的人就需要更强的刺激。但是目前对于久坐人群运动负荷的研究非常少,要使久坐人群能够有更适合自己的运动方式,就需要多做些关于这方面运动负荷的研究,从而更好的对其运动方式提出建议。
随着“健康中国2030规划纲要”的提出,“全民健身”已成为国家战略目标,通过体育健身运动以及定期邀请专家举办健康讲座、发放健康知识手册、开展健康教育等来获得良好的生活方式已成为人们的共识。研究表明,大部分的健身运动爱好者健身的主要目的是为了燃烧脂肪、控制体重、提高健康运动水平,从而达到降低身体“亚健康”状态、预防“现代病”、减少慢性疾病发生的可能性。但有研究者认为[10],在体育健身运动中能否有效地掌握技术、增强体质,需要足够的重复组数、次数、足够的时间作保证,即与运动负荷大小有密切联系,健身者本人必须要处理好体育锻炼所施于人体的运动负荷刺激,保证可承受运动负荷能力的范围符合其实际的身体情况。由于每个人具体的健身目标可能不同,故而确定最适宜的健身运动项目及运动负荷强度,就凸显重要性。有些健身者在跑完100m后磷酸肌酸在2-5min时出现超量恢复;在进行大负荷的耐力练习后,肌糖元约在第15min时会出现超量恢复;力量练习后蛋白质到第3-4天会出现超量恢复。在健身时健身者采取有效组数训练法为最佳,其负荷性质以负荷强度为主,负荷量与总负荷逐渐增加;中断练习后,其恢复性适应性训练,若以中高等负荷强度训练为主,伤病极易复发和反弹,最好能明显延缓机体恢复适应的过程为宜。但只要每天能量消耗能达到200kcal,就足够产生很好的健身效果。
我国著名的教育学家杨贤江曾经指出,体育健身运动的初衷即为塑造强壮的体格,增进健康及锻炼意识,这与国家建设“健康中国2030规划纲要”的主要目标是一致的。然而在对比中美、中日等有出台相关政策的国家之后会发现,其很多具体细节、目标设定等多方面均有不同之处。我国健身运动的主要目标是基于合理的运动负荷强度,提高民众的健康素质,增强国民体质,主要成就是“全民健身工程”“五个亿万人群”“晨晚练点”“全民健身活动基地”等项目的推广;日本政府是制定“运动基准2013”和“运动指南2013”配合“健康日本21”,通过加强日常生活中的体力活动来影响民众科学的健身锻炼,并积极提倡“体医结合”的健康目标管理模式,来推进科学健身的开展,日本爱知健康科学综合中心就是树立起的典范;美国国家健康战略的特征主要是重视消除不同层次人群的健康差异,强调健康公平,要求每一个人每周至少保持150min的中等强度健身运动,高强度的体育运动至少每周75min或一个等价的健身动作组合。研究分析认为[11],中国与外国相比外国所制定的健身目标其体系更加细化,且可操作性强;而中国的健身目标相对宏观,对健身运动负荷的控制不明确。
总的来说,目前我国关于健身目标与设定运动强度关系研究的文献还比较少,基本上是以分析宏观健身目标的理论研究为主,研究者在研究分析运动负荷与健身目标的关系时应该多从运动时间、运动姿势等方面进行一些相关实验,从而对健身运动的练习能够有更好的把握,对改进健身方法也能提供多种选择。运动负荷的研究还应该向多元化方向发展,以便于对健身者运动负荷的测试及科研工作者的研究能有更多更好的文献来作依据。
现在各类健身运动都有着不同的评价体系与标准,但无论如何评价运动强度,都需要大量的实验数据以作支撑,指导着健身运动负荷朝着科学、合理的方向迈进。根据研究显示[12],对运动负荷强度进行评价的时候往往都会与RPE、HRmax、血乳酸、VO2max、RE(跑步经济性)等评价指标紧密联系起来。其中RPE即Rating of Perceived Exertion主观感觉运动负荷评估表,是指运动中的人体对施加在自身的运动负荷所做出的的主观性的评价。有时候还能够起到监控运动负荷真实情况的效果。但在评价某一特定人群的负荷量时也可能会结合运动损伤风险量表(RISSc)、风险承担行为量表(RTB)、李克特五级评分法(Likert Type Scale)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)等来进行评估。有研究表明以自我感觉来判定运动强度的方法,还用于主观劳累程度分级,是由伯格提出的,所以又称伯格指数。伯格指数的13分相当于最大吸氧量的60%。用自我感受量表对健身者运动感受进行分析,从而对确定健身者最佳运动负荷具有重要意义。
关于运用最大心率与最大摄氧量等指标在评价健身运动负荷等级时,根据心脏的承受能力来控制运动强度,其心率和耗氧量、心率贮备和耗氧量贮备之间均呈现出显著的正相关性,研究者基本上采用库珀12min跑、20m往返跑、PWC170机能实验和二次负荷试验来分析实验结果,有时也根据HRV(心率变异性)分析大量信息。在相关书籍中还有资料介绍了心肺功能运动试验,心肺功能运动试验(Cardiopulmonaryexercise testing,CPET)是评价心肺功能的主要方法。实时检测在不同负荷条件下机体心率、氧脉搏、摄氧量、相对摄氧量、肺通气量与肺摄氧比值、呼吸量和呼吸频率的动态变化,从而客观地、定量地评价心肺储备功能和运动耐力。有学者提出[13],在运动实践中,心率、心率贮备和HRmax都常常用来确定运动者对运动负荷的反应,比如用%HRmax、心率贮备百分比来计算健身运动的强度。而有相关研究认为也可以用最大吸氧量的百分比来表示运动的强度,一般来说,健身者的运动强度应当为最大吸氧量的60%~70%,老年人及有心脏病的患者运动强度应当为最大吸氧量的40%~60%比较合理。
用代谢当量表示运动的强度,代谢当量的值为“梅脱”,在安静、坐位时,1梅脱相当于每分钟每千克体重消耗3.5ml的氧气。有学者认为一般可用梅脱值来判断健身者的运动耐受能力及运动情况[14]。通常把运动负荷试验中所测得的最大吸氧量折算为代谢当量的梅脱值,以此来反映人体的最大运动能力。如果一个健身者最高代谢当量值小于5梅脱,则其运动耐受能力极差;如果等于5梅脱,则日常生活将会受限;如果等于10梅脱,则身体情况良好;如果等于13梅脱,即为健康水平;如果等于18梅脱,此为有氧运动水平;如果等于22梅脱则是高水平的健身者。有学者认为最高代谢当量梅脱值也可用于评价心功能及其可以进行的运动水平。代谢当量的梅脱值还可以用来表示运动强度,制定运动处方。但由于运动时测定心率比较困难,加之心血管药物的广泛使用,心率的变化已难以直接反映运动的情况,所以可以用梅脱值来表示运动强度。但到目前为止,使用梅脱值来评定运动负荷情况的文献还是比较少的。
随着健康观念的提升,人们的锻炼需求日益增长。适宜的体育锻炼可以促进身体健康水平,已经得到大家的共识。而过量、过小的体育运动不能得到很好的健康效果,甚至对身体健康带来不利影响。运动负荷的测量、与标准制定成为当下体育健康领域研究的重中之重。各个国家多以心肺功能作为评价内容,评价方式不尽相同。而我国将以台阶实验指数为代表的运动强度评价列入监测评价系统能够对运动强度进行比较客观的评价。
不同性质的运动与人群会获得不同的锻炼效果;采用最大耗氧量来判定运动负荷存在一定风险,而在用RPE评估负荷量时其评估心率与实际心率存在显著差异,不过中等强度范围内运用RPE预测VO2max的可靠性要高于心率,然而RE(跑步经济性)也具有局限性,针对HRV(心率变异性)的观点也不够一致。因此,应根据项目、人群的具体特征设定相对应的评价体系,以更好地对人们的运动进行指导,安全有效地促进锻炼人群的健康水平。
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A Review of Exercise Load in Fitness and Exercise
WU Wenbin, XU Jian, FAN Xiaojie, et al
P.E. Dept of Dalian University of Technology, Liaoning Dalian, 116024, China.
The research status of sports load and movement intensity in China's fitness movement since January 2000 is analyzed by using the method of literature and data. The results show that exercise intensity is too low, and fitness effect is poor. Only moderate intensity exercise load is the most scientific and can achieve the best fitness effect. However, at present, there are few researches on exercise load and intensity in fitness field. With the continuous development of the times and the accelerating pace of work, people living in the modern age pay more and more attention to their health. Fitness exercise has gradually become the main way to relieve physical and mental stress and enhance physical fitness. But only a moderate amount of exercise under the intensity of exercise is the most beneficial physical and mental health, so fitness enthusiasts need to understand this knowledge.
Fitness exercise; Exercise load; Exercise intensity; Research review
1007―6891(2018)03―0040―05
10.13932/j.cnki.sctykx.2018.03.11
G804.63
A
2018-02-21
2018-02-27
中央高校基本科研业务费资助项目,项目编号:DUT15RW204;辽宁省社会科学规划基金重点项目,项目编号:ZX20150547。