心功指数在国内的应用及研究进展

张 侃

心功指数是瑞典体育联合会推荐的一种测量运动员心脏功能的简易方法。使用的负荷为30s30次蹲起，主要通过观察运动负荷前后心率之间的关系即——心功指数来评价心脏功能水平，试验后心率恢复越快则心功指数越低，说明心血管系统功能越好。因其操作简便，不需要太多的试验设备，一直以来，心功指数就广泛应用于运动员选材、机能评定和儿童、青少年的体质评价。《人体运动能力检测与评定》、《运动选材原理与方法》等我国体育领域出版的相关方面的书籍均有应用；在《全国青少年奥运项目训练教学大纲》、我国最新版的《中国青少年田径训练教学大纲》中，心功指数就作为众多体育项目评定运动员身体机能的指标；而在我国大、中、小学生甚至幼儿的体质评价当中，心功指数同样作为检测学生心血管系统功能的指标。然而，对于心功指数评价人体心脏功能水平、身体机能的有效性却受到各方的质疑。研究发现其负荷强度或时间不够，评价效度不高，不能反映个体在心功能上的差异。某些指标设置得不够严谨，在一定程度上，不仅影响了上述大纲的科学性和权威性，也影响了大纲的推广和执行，势必也会影响到体育后备人才的培养以及儿童、青少年的体质评价工作。为了使心功指数这个简便易行的指标，更好地为运动训练和学校体育实践服务，据此，本文综述了我国相关领域有关心功指数的应用及研究，旨在为将来对心功指数的评价效度进行更深入地研究提供参考。

1 心功指数在我国竞技体育领域的应用

1.1 在运动员选材中的应用

选材是运动训练科学化的首要环节，运动员身体机能的评价在选材过程中占有重要的地位。原国家体

委运动员科学选材中心组在研制全国统一的各运动项目中级选材标准中，心功指数就被列为田径、球类等6大类项目评价运动员身体机能的指标。

谭修德等在少儿体操运动员科学选材标准的研究中，用心功指数对955名优秀体操运动员进行心脏功能的评定。研究结果表明：男、女运动员各年龄组心功指数的平均值低于同年龄组的普通人群，随年龄的增大差异也增大，女子尤为突出，认为这可能是由于运动员训练水平的提高和自然淘汰的结果造成的。

梁德露等在少儿游泳运动员科学选材标准的研究中，测试和评价了1026名少年儿童游泳运动员，并制定了形态、机能、素质和专项成绩的测试细则。在机能测试中把心功指数作为复选（9-10岁）、精选（11-14岁）阶段的必测项目，与肺活量/体重指数一起占必测项目分值的20%权重作为评价标准。

刘曙对145名重竞技体育夏令营运动员心功指数的统计结果发现：13-18岁，各年龄组间男、女运动员的心功指数无显著性差异（t检验，P ＞0.05），且多数与训练年限无关，不少年龄段也与我国同龄常模无显著性差异。作者认为，这些运动员在进队前均经过选材测试，且经过年限不等的专业训练，应该有别于我国同龄普通青少年，这反映出基层部门选材工作存在着一些薄弱环节。

上述研究都使用心功指数对体操、游泳、重竞技等项目的少儿运动员进行身体机能的评定。与普通少儿相比，心功指数普遍低于同龄人，但统计也发现，经过几年的专项训练，运动员心功指数的变化有其项目的差异。

1.2 在运动训练监控中的应用

运动员心血管系统的结构和功能的诊断作为运动医务监督的中心环节，在运动员身体机能评定与训练监控中发挥着重要的作用。

翟丰等对参加大运会和全运会的各8名中长跑运动员进行赛前六周的训练监控，主要通过心功指数、尿蛋白、最大吸氧量、基础心率等指标进行量化监控。结果显示两组运动员在训练第一周至第六周基础心率稳中有降，并且心功指数在训练的第六周显著低于训练的第一周（P ＜0.05），认为这是运动员赛前身体状况较好地适应了训练负荷的表现。

李泽龙对参加大运会和大田赛的5名竞走运动员进行赛前六周的训练监控，主要通过心功指数、尿八项、最大吸氧量以及跑速-心率无氧阈等指标进行训练前后的对比。结果显示运动员的基础心率和心功指数都有所下降（未做检验），因此认为运动员赛前身体机能有所提高。

于清等在优秀射箭运动员专项体能训练的研究中（备战2008年奥运会重点科研攻关项目），对国家射箭集训队中24名优秀运动员（男、女各12名）的心功指数进行了测试，结果表明：只有1人达到优秀，5人达到良好。这一结果反映出我国优秀射箭运动员心脏功能水平相对较低，并认为需要进一步加强体能训练。

上述研究表明，心功指数也与其他生理、生化指标一样，在运动医务监督，尤其在耐力性项目运动员的训练监控中，能反映出身体机能状况的变化情况。

2 心功指数在我国学校体育领域的应用

与我国竞技体育领域一样，学校体育界研究人员用心功指数对学生体质评价也做了较多的尝试，且年龄跨度较大，研究对象包括大、中、小学生甚至幼儿，有的研究还基于实验结果制定了该年龄段心功指数的评价标准。

有学者对女大学生身体形态、机能、心理等指标在体育教学或运动处方前后进行了比较，结果显示，心功指数均有显著下降（t检验，P ＜0.05）。同时，心功指数与哈佛台阶指数的结果出现了一致性变化，这一结果也与王文清等所做的研究相同。上述的研究结果表明由于大学生加强了体育锻炼，心血管机能和心脏功能得到增强，从而使人体机能对运动产生了良好的适应性。

孙仕舜等通过对比重庆市4所大学1995级和2005级公共体育课大学生（男、女各400人）的身体机能指标发现：2005级比1995级心功指数均有显著升高（P ＜0.05），此外，肺活量、肺活量/体重指标则有显著下降（P ＜0.05），认为这一结果可能是由于大学生体育锻炼时间不足从而引起身体机能下降造成的。

黄津虹等对992名男女大学生、柯金水对212名13-14岁初二男生、蒋滔滔等对944名3-6年级小学生分别进行了心功指数的实验研究，并制定了相应年龄段心功指数的评价标准。在国内外心功指数只有运动员评价标准的情况下，制定本试验的评价等级标准，对学校体育大、中、小学生的体质评价具有一定的意义。

郭海英等对17060名3-6周岁幼儿的心功指数进行了测试（负荷为120s120次坐起），结果显示各年龄段男幼儿的心功指数均大于同一年龄段女幼儿，说明3-6周岁男女幼儿存在运动能力和心脏适应能力的差异。王佩云等［25］对1412名3-6周岁幼儿的心功指数进行了测试（负荷为30s30次蹲起、30s20次蹲起、45s30蹲起），结果显示，3至5周岁的幼儿各年龄、性别间无显著性差异（P ＞0.05），只有6岁男童显著性优于6岁女童（P ＜0.05）。

3 心功指数相关因素的研究

心功指数作为评价身体机能指标必然不是孤立的，通过对心功指数与其它相关因素的研究能够帮助体育工作者更好地了解该指数的评价效度。

3.1 年龄、性别与心功指数的关系

蔡睿等对全国10个省市2223名7-17岁普通学生进行的测试以及郑辉在11-17岁少年田径运动员心功指数评价标准的研究中均显示，这种机能试验在一个生物年龄组间、不同性别间没有显著性差异；一项对大学生的研究同样表明，心功指数在绝大多数大学生各年龄组间均无显著性差异；刘曙在对13-18岁重竞技运动员的研究中也得到了相同的结果。

相反，谭修德等在5-12岁少儿体操运动员科学选材标准的研究中，发现男、女运动员各年龄组心功指数的平均值随年龄增大而递减（未做检验）；蒋滔滔在对普通小学的3-6年级的研究也表明各年龄、各性别组间的心功指数差异显著；而郭海英等、王佩云等在对3-6岁幼儿的研究中，关于心功指数与年龄、性别的关系则得出了互为相反的结论。

以上的研究表明，年龄、性别对心功指数的影响，在不同的研究中说法不一，但这种影响似乎更多地存在于小年龄人群当中，随着被试年龄的增大这种影响效应也在减小，青、少年的心功指数在一个或多个年龄组别和不同性别间的差异并不显著。因此，如心功指数用于运动员选材，则可能不足以把不同年龄和性别青少年心血管机能水平的细微差别客观而有效地反映出来，故心功指数只适用于人体心血管机能水平的一般性评价，并不适合于精确评价。

3.2 从事不同性质项目的运动员心功指数的评价效度

郑辉通过对重点体校1303名少年田径运动员（短跑、中长跑、投掷）心功指数的研究发现：不同项目之间存在显著性差异（P ＜0.05），中长跑运动员的心功指数与其它田径项目运动员相比差异明显。周成林等对18名优秀女子中长跑运动员心功指数、身体形态、机能状况等28项指标通过pearson相关性检验，结果显示，心功指数与运动能力呈非常显著的负相关（P ＜0.001），相关程度在所有28项指标中排第二位，并认为在中长跑运动员选材时可将心功指数作为重要指标。而罗智勇等按照《中国青少年田径训练教学大纲》（1999年版）中12至13岁初选阶段的选材指标，对74名女子短跑运动员进行了测试，统计结果则表明：心功指数与身体形态、身体素质、运动技术指标以及100m和60m成绩均无显著性相关。

上述研究说明，从事不同性质项目的运动员，心功指数与其运动能力、身体机能存在不同的相关性。用心功指数评价运动员身体机能、训练水平，可能并不是对所有项目的运动员都真实、有效。

3.3 心功指数的运动负荷与其评价效度的关系

心功指数使用的负荷是30s30次蹲起，自国内推广以来，有不少学者对其评价人体心血管机能的有效性提出了质疑。蔡睿等在心功指数评定标准的研究中，通过对测试对象的观察后认为，要提高心功指数的评价效度，需要在运动负荷上进行改进。王配云对12-17岁536名男性学生采用了负荷为60s60次蹲起的心功指数测试，认为用该负荷测得的心功指数评价中学生心脏功能水平具有可行性，解决了负荷为30s30次蹲起的心功指数不能解决的问题，但就何种问题文章并未提及。黄津虹等在大学生心功指数的研究中，把男女大学生统一使用负荷为30s30次蹲起与增加到男子45s45次和女子35s35次蹲起的心功指数作比较，认为后者心率的变化较为理想，且都能顺利完成，因此建议采用改进后的负荷方案，以提高其评价效度。

也有学者以反映人体有氧运动能力、心血管机能水平更有效的最大吸氧量作为效标，采用多种负荷测得的心功指数与最大吸氧量的相关性大小判断各自的评价效度。张作舟以34名大中专体育专业男性学生为实验对象，张侃根据我国最新版《中国青少年田径训练教学大纲》中的选材指标以30名少年男子跨栏、短跑运动员为实验对象，分别在负荷为30s30次、45s45次，以及60s60次蹲起三种不同负荷测得的心功指数与最大吸氧量的相关性研究中发现，只有负荷为45s45次蹲起的心功指数与最大吸氧量具有一定的相关性（P ＜0.05），而负荷为30s30次、60s60次蹲起的心功指数与最大吸氧量的相关性并不显著，认为用心功指数评价人体心血管机能水平有进一步研究的价值；周永平、陈惠玉同样采用了上述的测试方法，分别对30名普通专业男性大学生所做的实验也得到了相似的结果。

实验证明，负荷为30s30次蹲起的心功指数与人体有氧运动能力、心血管机能水平并不具有良好的相关性，难以客观反映身体机能的水平，而改变其负荷等级，就能增加其评价效度，故心功指数还是有进一步探讨的价值。

4 结论与建议

心功指数广泛应用于运动员选材、机能评定和儿童青少年的体质评价；年龄和性别对心功指数的影响程度随着被试的年龄增大而减小，青、少年的心功指数在一个或多个年龄组别和不同性别间的差异不显著；而从事不同性质项目的运动员心功指数的差异显著；负荷为30s30次蹲起的心功指数评价人体有氧运动能力、心血管机能水平的有效性尚需进一步验证。笔者认为，要明确心功指数评价效度的影响因素及其效应，尤其要加强对负荷等级问题的研究，探讨适合不同年龄、性别和运动项目人群心功指数的负荷，使心功指数这个简便易行的指标应用的更加科学、有效，更好地服务于运动训练和学校体育实践。