《天津市第三套市民广播体操 》生理负荷评价*

周鲁星， 肖 涵， 于金龙， 高瑞生， 刘善云

(1. 天津体育学院研究生部， 2. 天津体育学院运动训练科学学院， 天津 301617)

大众广播体操运动在我国开展已有60多年的历史,对于提高大众身体健康水平起到积极的作用[1]。新中国成立后,1951年国家正式颁布了第一套广播体操,推动了我国群众体育的广泛开展,很快在全国各地掀起了做广播体操的热潮,成为一项参与人数最多的群众性体育活动[2-3]。为提高天津市市民体质,天津市体育局组织相关领域专家分别于2003年和2009年研究创编了第一套和第二套市民广播体操,并在全市范围内推广,收到良好效果。2017年,为迎接第十三届全运会在天津市举办，天津市体育局组织相关领域专家研制创编了第三套市民广播体操。该套操在保持传统广播操功能和形式的基础上,重点传承和体现了中国传统文化特点,增添了带有京剧、武术、民族民间舞等元素以及时尚健身的动作内容和新颖的组合形式。本文旨在评价《天津市第三套市民广播体操 》生理负荷的适宜性，为进一步推广第三套市民广播体操提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 测试对象与分组

随机选取天津市南开区和河西区部分市民、天津体育学院普通大学生和研究生作为受试对象,其中男性35名,女性55名。将受试者分为：青年组(20～30岁)男性20名、女性20名，平均年龄(24.00±4.15)岁；中老年组50～65岁,男性15名、女性35名，平均年龄(56.50±7.26)岁。受试者身体健康，均参加三年以上规律体育锻炼。

1.2 测试指标、仪器与方法

各组受试者分别由专业老师统一教练广播体操,待熟练后分别进行广播体操生理负荷测试。在运动前及广播体操练习过程中给受试者佩带POLAR遥测心率表实时测定心率和能量消耗,并背负VO2000便携式气体收集仪测定气体代谢参数,连续测定受试者运动前安静状态、完成一套广播操运动过程中(3＇30＂)及运动后恢复期3 min的心率、能量消耗、肺通气量和摄氧量等各项生理指标。每名受试者测试时间约10 min(从安静状态到运动结束)，连续一周内完成测试。

测试时间：2017年5月27日至7月10日,每天上午7:00-11:00。

测试地点：天津体育学院体能诊断与评估实验室、南开区长虹公园。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 受试者操练过程中心率的变化

第三套市民广播体操共九节运动，分别为：准备部分、伸展运动、头颈运动、上肢运动、扩胸运动、腰背运动、下肢运动、跳跃运动和整理运动,总时间约3＇30＂。图1、图2分别为青年组和中老年组受试者操练过程中心率变化曲线。结果显示,随着运动时间增加,心率呈现较平缓地增加,到第八节“跳跃运动”时心率达到最高值,第九节“整理运动”时心率逐渐降低。青年组、中老年组受试者操练一套广播操的平均心率分别为126.35 beats/min、102.15 beats/min；其最高心率(峰值心率)分别达到140.79 beats/min、117.18 beats/min(表1)，青年组心率水平显著高于中老年组(P<0.01)。

青年组平均心率水平为64.5%最大心率，中老年组为62.4%最大心率。运动结束3 min内心率均恢复到运动前相对安静水平。

2.2 受试者操练过程中肺通气量和摄氧量的变化

图3～图6分别为青年组、中老年组受试者操练过程中肺通气量(VE)和摄氧量(VO2)的变化。结果显示,运动中肺通气量和摄氧量均呈现平缓地增长,到第八节“跳跃运动”时达到最高值,第九节“整理运动”时逐渐降低。运动时肺通气量和摄氧量水平约相当于安静时3～5倍(表2、表3)。运动结束后3 min基本上恢复到运动前相对安静水平,其变化趋势与心率基本一致。

Fig.1Changes of heart rate during radio gymnastics in young subjects(n=40)

Radio gymnastics lasts about 3 minutes and 30 seconds (between the two vertical lines in the figure), followed by recovery period

Fig.2Changes of heart rate during radio gymnastics in middle-aged and old-aged subjects(n=50)

2.3 受试者操练过程中的能量消耗

由表4可见，青年组和中老年组受试者操练一套广播体操(约3＇30＂)运动中的净能量消耗分别为21.57(Kcal)、13.35(Kcal), 两组受试者具有显著性差异(P<0.01)，青年组运动的能量消耗约相当于安静时5倍，中老年组能量消耗约相当于安静时3.5倍，属于中低强度运动。

Fig.3Changes of ventilation volume during radio gymnastics practice in young subjects(n=40)

Tab. 1 Changes of heart rate during radio gymnastics

**P<0.01vsthe middle and elderly groups

Fig.4Changes of oxygen uptake during radio gymnastics training in young subjects(n=40)

Fig.5Changes of ventilation volume during radio gymnastics practice in middle-aged and old-aged subjects(n=50)

Fig.6Changes of oxygen uptake during radio gymnastics exercise in middle-aged and elderly subjects(n=50)

GroupQuiet VEMaximum VEAverage VEYouth group(n=40)7.66±2.3136.30±8.3723.11±7.61Middle aged and elderly group (n=50)7.48±2.2633.05±7.3622.30±6.67

GroupQuiet VO2Maximum VO2Average VO2Youth group(n=40)4.17±1.2820.45±4.7912.16±5.06Middle aged and elderly group (n=50)4.14±1.5117.81±4.6911.71±4.36

GroupEnergy expenditure per minute in quiet timeNet Energy Consumption in ExerciseYouth group(n=40)1.25±0.4021.57±5.70**Middle aged and elderly group (n=50)1.08±0.3313.35±6.86

**P<0.01vsthe middle and elderly groups

3 讨论

运动中机体承受的生理负荷是影响运动效果的重要因素，是引起各器官系统功能增强的有效刺激。心率是反映运动负荷的客观生理指标，运动负荷阈是指运动中适宜生理负荷的低限至高限的范围，可用一定的心率区间来表示。一般将运动时心率在120～140 beats/min的范围称为运动负荷的最佳价值阈，此时心脏每搏输出量保持在最高水平，健身效果最佳，运动中心率在该阈限内保持时间越长，越有利于发展心脏泵血功能；而将运动时心率在110～150 beats/min的范围称为运动负荷的有效价值阈[4-5]。结合本研究结果分析，受试者在操练第三套市民广播体操过程中，青年组平均心率约126 beats/min，在第八节跳跃运动时心率达到峰值，最高心率约为140 beats/min，其心率水平达到运动负荷的最佳价值阈限内。中老年组运动时最高心率117 beats/min，其心率水平达到运动负荷的有效价值阈限内。在练习广播操过程中，肺通气机能也相应加强，其肺通气量和摄氧量水平约相当于安静时3～5倍。因此，长期坚持操练，对于增强机体心肺功能和有氧能力都将产生积极的影响。

根据美国运动医学会(ACSM)提出的强度分级，运动中心率达到57～64%最大心率为低强度运动，64～76%最大心率为中等强度运动(最大心率=220-年龄)[6-7]。本研究中青年组操练一套广播体操过程中平均心率水平为64.5%最大心率，中老年组为62.4%最大心率，表明该套广播操属于中低强度有氧运动。

通过测定运动时净能量消耗可了解该项运动的强度，一般可以用运动时能量消耗是安静时能量消耗的倍数或梅脱(metabolic equivalent of energy, MET)表示运动强度，用以评价运动时相对能耗水平[8]。本研究青年组练习一套广播体操的净能量消耗约相当于安静时能量消耗的5倍，中老年组约相当于安静能量消耗的3.5倍，属于中低强度运动。

从不同组别受试者各指标比较分析，青年组操练过程中平均心率和最高心率及运动时净能量消耗均高于中老年组，可能与青年大学生操练动作幅度较大有关(踢腿、腹背及跳跃运动等)，但运动后3 min内均恢复到相对安静值，因此作为一项健身活动是较适宜的。

综上所述，天津市第三套市民广播体操结构安排合理，运动强度适中，属于中低强度有氧运动，适合20～65岁青年人和中老年人操练，长期坚持能够达到增强体质和提高心肺机能的锻炼效果。该套广播体操运动强度相对较低，运动后恢复较快，尤其适用于课间或工作间隙进行锻炼。但由于一套广播操持续时间较短，如果从运动的总能量消耗对体力活动要求考虑，则应再增加其他体力活动以增加总的能量消耗，以更好地达到增强体质、增进健康的目的。