高校女大学生苗鼓和快步走运动能量消耗的比较研究

吕文璇，谌晓安

当前全球慢性病的发病率正以惊人的速度增加。每年1800万人死于心血管疾病(糖尿病、高血压为其主要诱发因素)，而超重和肥胖是糖尿病、高血压的主要危险因素。目前，世界超过11亿成年人处于超重状态，3亿多人为肥胖。超重发生率占10%-25%，肥胖发生率占2%-10%[1,2]。我国超重和肥胖的发生率己超过世界平均水平，超重和肥胖导致的慢性病花费占据了超过4.5%的国家医疗支出[3]。《2014国民体质监测公报》表明，我国中小学生体质健康连续多年下滑的趋势得到遏制，但是，大学生的体质仍然持续下滑，肥胖、视力不良检出率居高不下。大学生身体素质的下降已成为制约我国国民体质健康的重要因素。

快步走是一种全身心的运动项目，可加快新陈代谢，提高能量消耗，已成为学生参与度较高的体育运动之一。湘西苗族鼓舞是一种典型而独具特色的民间艺术，有着很深的艺术底蕴和实用价值。2006年5月20日，湘西苗族鼓舞经国务院批准列入第一批国家级非物质文化遗产名录(编号：Ⅲ-30)[4]。苗鼓作为民族传统体育项目之一，需全身协调用力配合，能有效改善血液循环。科学合理的开展苗鼓运动对大学生心肺功能有一定的改善作用，但其代谢特征尚不明确。

基于此，笔者运用K4b2气体代谢仪，分别对5min苗鼓运动和不同速度的快步走(5km/h、6km/h)进行能量消耗测试，分析快步走和苗鼓运动的差异，为苗鼓运动提供量化指标，也为更好地促进民族传统体育项目进校园和大学生健康提供依据。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

随机选取自愿报名的吉首大学非体育专业女大学生15名为受试者。填写知情同意书；要求受试者无心脏病、遗传病史和其他疾病且没有运动特长；体质指数不得大于24kg/m2(亚洲标准)；所有受试者接受专业人士培训，熟练掌握苗鼓的动作要领。受试者情况如表1所示。

表1 受试者基本情况一览表(N=15)

1.2 实验仪器和方法

1.2.1实验仪器采用 CosmedK4b2(意大利)便携式测试仪测试能量消耗。测试前，常温下对K4b2便携式测试仪预热30min左右，对K4b2系统进行校准，包括室内空气、参考气体、延迟和涡轮校准；跑台实验采用TECHNOGYM泰诺健跑步机(意大利)；苗鼓采用专用苗族大鼓。

1.2.2实验方法运动方案：分三部分测试。本实验的变量控制为时间相同。第一部分测试静息能量消耗(时间为20min)；第二部分实验室跑台测试：不同速度的快步走能量消耗(5Km/h、6Km/h，各5min)；第三部分测试苗鼓能量消耗(时间为5min)。静息能量消耗测试选择最后3min的数据进行分析，因为1-13min作为受试者放松和调整测试仪器的平衡期；快步走运动要求在餐后1小时进行，1-2min作为受试者进入状态和调整的平衡期，3min以后心率等指标达到稳定状态，因此选取稳定阶段的耗氧量即每级运动的后3min的数据；一套完整的鼓舞动作需要2分30秒完成，因此要求受试者重复两遍相同的动作。同样选择后3min的数据进行分析。所以，将两项运动的时间定为5min。

测试指标：摄氧量[VO2(ml/min)]、呼吸频率[Rf(次/min)]、心率[HR(次/min)]、氧脉搏[VO2/HR(ml/bpm)]、能量消耗[EE(kcal/kg/day)]、METS值、底物代谢等。本文中的净能量消耗(AEE)=总能量消耗(EE)﹣静息能量消耗(REE)。运动强度分类的标准：静息能量消耗为1MET，一般1MET指每公斤体重1min内消耗的3.5mL氧气，相当于成年人安静时的能量代谢水平。小强度为1.5≦METs<3、中等强度为3≦METs<6、大强度为6≦METs<9、9≦METs为剧烈运动。

所有实验在吉首大学体育科学学院实验室进行。正式测试前，要求受试者穿轻便、传统的运动服装、运动鞋。告知实验流程及注意事项，询问受试者近期有无身体不适、感冒发热等状况，保证受试者能安全地完成测试。

1.2.3数理统计法运用SPSS17.0软件进行数据录入、整理和分析(所有数据均采用均值±标准差(X±SD)表示)；不同组别的各项指标进行单因素方差(One-Way ANOVA)分析；采用Post-hoc进行两两比较。方差齐性时采用LSD，不齐时采用Tamhane。取P<0.05 表示差异具有显著性。

2 研究结果与分析

2.1 高校女大学生苗鼓和快步走运动的运动强度比较

从表2可以看出，运动中，苗鼓运动的摄氧量(VO2)、心率(HR)、代谢当量(METs)、呼吸频率(Rf)均显著高于5km/h快步走(P<0.05)；5km/h快步走的摄氧量、心率、代谢当量均显著高于6km/h快步走(P<0.05)。苗鼓运动与6km/h快步走之间(摄氧量、心率、代谢当量、呼吸频率)没有显著性差异(P>0.05)。苗鼓运动、5km/h快步走、6km/h快步走的氧脉搏(VO2/HR)之间均无显著性差异(P>0.05)，但6km/h快步走的VO2/HR略大于苗鼓运动、5km/h快步走(P>0.05)。

表2 高校女大学生苗鼓和快步走运动的运动强度比较(N=15)

注：*表示苗鼓与5km/h的快步走比较，差异具有显著性，P<0.05 ；#表示苗鼓与6km/h的快步走比较，差异具有显著性，P<0.05 ；△表示5km/h的快步走与6km/h的快步走比较，差异具有显著性，P<0.05，下同。

2.2 高校女大学生苗鼓和快步走运动的能量消耗比较

由表3可以看出：5min苗鼓运动的总能量消耗、净能量消耗、一天的能量消耗显著高于5min的快步走(5km/h)(P<0.05)；6km/h快步走的能量消耗明显高于5km/h快步走(P<0.05)；苗鼓运动总的能量消耗、净能量消耗、一天的能量消耗略低于快步走6km/h总的能量消耗(P>0.05)。

表3 高校女大学生苗鼓和快步走运动的能量消耗比较(N=15)

从能量消耗的数据统计得出：5km/h快步走<苗鼓<6km/h快步走。

2.3 高校女大学生苗鼓和快步走运动的底物代谢特点比较

由表4可以看出：运动时，苗鼓运动与6km/h快步走的脂肪供能百分比和碳水化合物供能百分比之间存在显著性差异(P<0.05)，6km/h快步走运动中的底物代谢脂肪所占比例小于苗鼓运动，碳水化合物所占比例大于苗鼓运动；5km/h快步走与6km/h快步走的脂肪供能百分比和碳水化合物供能百分比之间存在显著性差异(P<0.05)，6km/h快步走运动中的底物代谢脂肪所占比例小于5km/h快步走，碳水化合物所占比例大于5km/h快步走。而苗鼓运动与5km/h快步走的底物代谢无差异(P>0.05)。

表4 高校女大学生苗鼓和快步走运动的底物代谢特点比较(N=15)

3 讨论

3.1 高校女大学生苗鼓和快步走运动的强度差异

本研究中苗鼓和快步走运动中摄氧量、呼吸频率、HR、氧脉搏和METs均显著增加，说明苗鼓与快步走运动可以通过增加呼吸频率提高肺通气量，从而改善心肌供氧量与血管功能，达到健身效果。尹伟[6]在分析24式太极拳的呼吸特点时指出：男性在做封闭性动作时，呼吸频率最大达到28.6次/min。本研究中苗鼓运动的平均呼吸频率为36.11±5.37次/min，均高于5km/h和6km/h快步走，更高于24式太极拳。蔡琳波[7]通过对20名在校大学生习练健身气功五禽戏发现运动过程中受试者平均心率维持在85-110次/min之间，属于中小强度的体育锻炼项目，男女生的平均氧脉搏是5.92±1.48L/bpm、4.45±1.02L/bpm。所以认为健身气功是一项安全可靠、舒适平缓柔和的运动项目。杨慧馨[8]等人通过对17名中老年男性习练太极拳高、低架野马分鬃、倒卷肱与云手过程中，氧脉搏指标分别为8.28±1.67L/bpm、7.78±1.65L/bpm、7.63±1.66L/bpm，均低于本实验结果。高低架势的平均心率基本均低于100次/min。本实验苗鼓运动中，受试者的平均HR为126.46±16.59次/min，处于有氧代谢体育锻炼的适宜负荷区域内，符合全民健身的HR锻炼标准[9]。虽然这两项运动的氧脉搏之间没有差异，但氧脉搏均比安静时有所升高，说明苗鼓和快步走运动在运动过程中，需要全身的肌肉参与其中，使得摄氧量快速提升，从而实现氧脉搏的快速提高。这不仅需要通过调动全身肌肉和增加血流量来完成，同时也需要血红蛋白结合氧能力提高。如果要选择大强度的运动项目进行锻炼，那么苗鼓和6km/h快步走都是不错的选择，而且都可改善心肺功能，使心脏加快泵血从而摄取更多的氧气。通过坚持苗鼓运动锻炼身体，能够使肺通气功能增强。由于全身的肌肉和关节都得到调动，加速了血液循环系统，运输氧气的能力也得以提高，使得摄氧量幅度增加，因此通过习练苗鼓运动，可以有效改善人的心肺功能，达到健身的效果。

3.2 高校女大学生苗鼓和快步走运动的能量消耗

田阁[10]通过对20-59岁的男女性进行八段锦和广播操的能量消耗比较研究指出，运动时八段锦的能量消耗为64.23±14.03Kcal/kg/day，广播操的能量消耗为119.24±20.48Kcal/kg/day，均低于本实验苗鼓运动(120.34±29.64Kcal/kg/day)的能量消耗。路之遥[11]测得武术操能量消耗水平约为6.9Kcal/kg/h，属于大强度体力活动，与本实验苗鼓运动和6km/h快步走的能量消耗值比较接近。本实验测得运动总能量消耗中苗鼓运动(120.34±29.64Kcal/kg/day)高于5km/h快步走(95.93±13.29Kcal/kg/day)，苗鼓运动与6km/h快步走(133.59±16.74Kcal/kg/day)之间没有差别，净能量消耗亦是如此。

运动总能耗主要由时间、基础能耗、强度、机体产热等决定。当运动时间相等，运动中运动强度的大小直接影响受试者能量的消耗。苗鼓运动和6km/h快步走之所以可以达到较高的体力活动水平，其原因可能是因为苗鼓运动的动作幅度较大，而且简单易学，需要调动全身的肌肉进行运动，同时手臂有节奏的挥动，加上转体、跳跃等动作，使全身的关节和肌肉得到充分锻炼，加快机体代谢，产热增加，能量消耗增多。从场地空间来看，苗鼓运动的空间选取比快步走更占有优势。在动作练习过程中，人体全身关节和肌肉参与的数量比单纯的走跑运动参与的更多，更有益于全身有效的运动，所以本研究认为苗鼓运动是一项适合所有人群的锻炼项目。

3.3 高校女大学生苗鼓和快步走运动的底物代谢特点

系统供能比例主要受运动强度、运动时间、运动方式等因素的影响，因此，对供能比例的研究为今后合理的选择运动方式提供参考，也为运动健身者提供依据。

金丽[12]等人的研究结果发现，八段锦运动中受试者的脂肪供能量、蛋白质供能量、脂肪供能比例、EE以及EE/kg显著低于广播体操运动。虽然这两项运动在底物代谢和能量消耗中存在显著差异，但这两项运动均能使机体能量消耗增加，促进脂肪代谢，从而达到健身的目的。陈玉平[13]的研究发现，在相同总功下不同强度功率自行车运动时，安静状态及运动后过量氧耗中，主要以脂肪供能为主，另外脂肪代谢率在中等强度时达到最大，达到峰值后随运动强度的增加而降低。在运动中，运动强度增加，主要以糖类代谢为主。Knechtle、Tarnopolsky[14,15]等人通过对相同项目运动的研究表明：男性的总能量消耗大于女性，但是脂肪供能比例低于女性，说明能量消耗和代谢底物与激素水平、肌肉含量和底物差异等有关。本实验研究结果显示：安静状态时，脂肪供能占主要部分，碳水化合物比例较少；运动过程中，苗鼓运动的脂肪供能比例最大，6km/h快步走的脂肪供能比例最小，碳水化合物供能比例相反；随着运动强度的增加，糖类代谢逐渐占主导地位，脂肪供能比例在下降。说明苗鼓运动是一项以脂肪供能较大的运动，可以加快机体代谢，进而达到健身的效果。

4 总结

苗鼓运动和6km/h快步走均属于大强度运动，5km/h快步走属于中等强度运动；苗鼓运动脂肪供能比例最大，6km/h快步走运动脂肪供能比例最小，碳水化合物供能比例与之相反。综合比较两种运动，对大学生的心血管、呼吸等系统都有促进作用，运动过程中能量消耗均有所增加，不同强度的运动，耗氧量不同，底物代谢也不同。人们可以根据自己的兴趣爱好选择苗鼓或快步走两种不同的健身项目。

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