亞級量運(yùn)動負(fù)荷預(yù)測最大心率研究

占葉俊

(麗水學(xué)院體育系，浙江 麗水 323000)

亞級量運(yùn)動負(fù)荷預(yù)測最大心率研究

占葉俊

(麗水學(xué)院體育系，浙江 麗水 323000)

研究目的是建立一個(gè)較精確的最大心率預(yù)測回歸模型。結(jié)論認(rèn)為，小樣本檢驗(yàn)表明此預(yù)測方程能較精確預(yù)測最大心率，但還需要大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證其精確性。

亞級量運(yùn)動負(fù)荷;最大心率

1 前言

在健身運(yùn)動或者運(yùn)動訓(xùn)練過程中，常常要涉及到對運(yùn)動強(qiáng)度或者訓(xùn)練強(qiáng)度進(jìn)行控制，最大攝氧量是運(yùn)動強(qiáng)度的一種表示方法，但是運(yùn)動過程中攝氧量測試較困難，然而運(yùn)動生理學(xué)上認(rèn)為心率與運(yùn)動強(qiáng)度或攝氧量在一定的范圍內(nèi)成直線相關(guān)，而且心率在運(yùn)動過程中容易監(jiān)測，因此通常用運(yùn)動過程中的心率(最大心率的百分?jǐn)?shù))來表示運(yùn)動強(qiáng)度。在本文中將以在運(yùn)動過程中與最大心率密切相關(guān)的一些指標(biāo)來預(yù)測個(gè)體的最大心率。

2 對象與方法

2.1實(shí)驗(yàn)對象

本研究的實(shí)驗(yàn)對象為上海市三所高校大學(xué)生，分別來自上海體育學(xué)院康復(fù)系、上海同濟(jì)大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，共130名，分為兩組。組1為實(shí)驗(yàn)組，共100名，其中男生78名，女生22名，平均年齡為20.1±0.96歲，體重為60.3±10.20kg；組2為檢驗(yàn)組，共30名：其中男生15名，女生15名，平均年齡為20.8±0.78歲，體重為60.9±9.20kg。

2.2測試前準(zhǔn)備

受試者運(yùn)動前身體無任何不適現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)前1h向受試者講解此次實(shí)驗(yàn)的目的意義，實(shí)驗(yàn)過程中的要求以及注意事項(xiàng)，同時(shí)讓受試者對實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行熟悉。受試者在測試前2h禁止吃任何事物，測試前48h避免劇烈運(yùn)動，測試時(shí)靜坐5min然后再開始測試。所有的受試者都同意以最大的能力在跑臺上進(jìn)行運(yùn)動。

2.3測試方法

在試驗(yàn)的起始階段受試者進(jìn)行適應(yīng)性練習(xí)，跑臺坡度為0%，速度為5.63km.hr-1，以后跑臺坡度2min提高2.5%[1]，在2min末讓受試者報(bào)出RPE等級(在實(shí)驗(yàn)前受過培訓(xùn)，測試時(shí)放在受試者前面)，同時(shí)用Polar表記錄心率。記錄運(yùn)動過程中第8min末、第10min末心率，同時(shí)要求測試每個(gè)階段第2min和第3min后30s平均心率，如果兩平均心率相差超過5-6次，那么必須保持同樣的負(fù)荷繼續(xù)運(yùn)動，直到最后2min的后30s平均心率相差不超過5-6次。記錄RPE在15級時(shí)的心率。受試者運(yùn)動終止時(shí)的標(biāo)志是：跟不上跑臺的速度，或者RPE在20級。同時(shí)記錄最后受試者停止運(yùn)動時(shí)即刻心率。

2.4實(shí)驗(yàn)器材

瑞典S610 polar表1個(gè)及活動跑臺及感覺疲勞度量(RPE)。

3 結(jié)果

3.1心率預(yù)測回歸方程的建立

3.2兩種心率預(yù)測回歸方程的檢驗(yàn)與對比

表1 不同階段心率與最大心率回歸方程

**P>0.0001

表2 兩心率回歸方程對比檢驗(yàn)

*為心率的年齡預(yù)測公式：220-年齡,**為本研究中心率年齡預(yù)測公式

4 討論

運(yùn)動過程中測試最大攝氧量比較困難也比較麻煩，因此運(yùn)動過程中的強(qiáng)度確定一般是以最大心率的百分比來表示。然而最大心率的確定一般有兩種方式：一種是直接測試法，它是通過運(yùn)動到力竭的方法測試出最大心率，這種方法可以較精確測試出受試者的最大心率；另外一種是間接方法，它是通過亞極量的運(yùn)動負(fù)荷或者其它相關(guān)變量推算出受試者的最大心率，但是其精確度低于直接測試法。兩種方法相比較而言，大多數(shù)人還是接受通過間接方法得出最大心率，因?yàn)殚g接方法較安全。

許多研究已證明最大心率隨著年齡增長而下降[2]，所以年齡是影響最大心率的一個(gè)重要因素，其中最大心率的預(yù)測等式：220-年齡，應(yīng)用較廣泛。但是其等式最大心率復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.5472(R2=0.299)，這表明最大心率預(yù)測中只有29.9%是由年齡來決定的，等式預(yù)測的最大心率誤差范圍在±12次/min。因此本研究目的是想通過多參數(shù)來建立一個(gè)最大心率預(yù)測回歸模型，并通過檢驗(yàn)看其預(yù)測結(jié)果是否要好于：220-年齡的預(yù)測結(jié)果。

在本研究中，建立最有效的回歸方程是由以下幾個(gè)變量構(gòu)成：年齡，RPE15時(shí)的心率，遞增負(fù)荷運(yùn)動過程中第8 min和第10 min的心率，此多元回歸等式的復(fù)相關(guān)系數(shù)的R=0.7661(R2=0.579)，比僅僅用年齡來預(yù)測最大心率的效果要提高28%，多元回歸等式為最大心率=108.460+0.5103×HR(自我疲勞感覺等級15時(shí)心率)-0.6575×HR(第8 min心率)+0.6071×HR(第10 min心率)-0.2642(年齡)。Londeree和Moeschberger建立的多元回歸等式最大心率95%的置信區(qū)間是45次/min[3]，而在本研究中回歸等式最大心率95%置信區(qū)間為28次/min，表2是本回歸等式的各變量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

為了檢驗(yàn)本研究中回歸等式的效果，另外選擇了30名學(xué)生，本研究回歸方程結(jié)果是：復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.8562，(R2=0.7330)。而等式220-年齡的復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.6169(R2=0.3805)，本研究中的回歸等式較之220-年齡等式效果提高35%，另外由表2可知本研究中回歸方程預(yù)測結(jié)果為更接近于直接測試結(jié)果。這說明本研究中建立的多元回歸等式精確度高于傳統(tǒng)的回歸等式(220-年齡)。

Johnson等研究認(rèn)為在亞級量運(yùn)動中自我感覺疲勞度量(RPE)和心率之間也成線性關(guān)系[4]，于是本文選用了RPE作為多元回歸中一個(gè)變量。另外一些研究者有報(bào)道，最大心率有性別差異，但是運(yùn)動強(qiáng)度和心率的線性關(guān)系對于男女來說都是一樣的[5,6,7]，因此在本研究中只推算出一個(gè)通用的最大心率回歸方程。Pollock等研究報(bào)道RPE15(Mean=161.71次/min)大約相當(dāng)于85%的心率，在RPE15以后的心率運(yùn)動強(qiáng)度不成直線相關(guān)關(guān)系，因此對于預(yù)測個(gè)體最大心率是不適用的。在本實(shí)驗(yàn)中如果受試者RPE達(dá)到15，亞級量運(yùn)動便終止。

但是從方便程度上來看，本研究中的回歸等式要麻煩。它要求受試進(jìn)行亞級量的運(yùn)動測試。然而在亞級量運(yùn)動過程中，年齡、亞級量負(fù)荷下的心率、RPE三變量都很容易獲得，因此在本研究中考慮用這三個(gè)變量來預(yù)測個(gè)體的最大心率，在實(shí)踐當(dāng)中也是較容易實(shí)施的，且預(yù)測出的最大心率較之220-年齡有較大的提高。

5 小結(jié)

本文以不同階段運(yùn)動自我感覺(RPE)、心率、以及年齡等變量建立最大心率的預(yù)測方程。小樣本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本預(yù)測方程能較精確預(yù)測個(gè)體的最大心率，較之(220-年齡)預(yù)測方程，其精確性提高了28%，但是從方便程度上看本文回歸方程較麻煩，此外本文的預(yù)測方程的適用性還需要大范圍的驗(yàn)證。

[1] Balke B，Ware RW. An experimental study of physical fitness of air force personnel.US Air Force Med J，1990，10:675-688.

[2] Astand PO, Rodahl K. Textbook of Work Physiology(3rd ed).New York; McGraw Hill,1986.

[3] Londeree BR, Moeschberger ML. Effect of age and other factors on maximal heart rate. Res Q Ex Sport，1982，53:297-304.

[4] Johnson JH, Kline GM, Martin SK. Powers S.Prediction of maximal heart rate from submaximal perceived effort. Med Sci Sports，1994:16:110.

[5] Franklin BA, Hodgson J, Buskirk E. Relationship between maximal O2 uptake and percent maximal heart rate in women. Res o Ex Sport，1980，51:161-624.

[6] Pollock Ml, Wilmore JH, Fox SM. Health and Fitness Through Physical Activity. New York John Wiley and Sons,1993.

[7] Davis JA.Convertino VA. A comparison of heart rate methods for predicting endurance training intensity. Med Sci Sports，1975，7:295-298.

ResearchonSubmaximalWorkTesttoPredictMaximalHeartRate

Zhan Yejun

(Dept of Physical Education, Lishui University,Lishui,323000,Zhejiang China)

In order to establish a relatively accurate regressive model to predict maximal heart rate(HRmax),two groups participate in this research,including a test groups(groups1) of 100 people and a comparing groups(groups2) of 30 people.RPE in different exercise stage, heart rate and age are the independent variables of the mutiregressive equation. Result: HRmax =108.460+0.5103(RPE15)-0.6575(8HR)+0.6071(10HR)-0.2642(age in years), RPE15 corresponds to the 15th stage of Borg Scale. 8HR and 10HR correspond to HR at the end of the 8th and 10th minute, respectiveily. This regressive equation remarkably promote the accuracy of predicting HRmax which increases 28% compared to the predicting equation of 220-age. Conclusion: small sample test demonstrates that this equation can accurately predicte HRmax, but it should be further demonstrated by large samples.

submaximal work; maximal heart rate

2007-02-12

占葉俊(1979-),男,浙江松陽人,助教,研究方向?yàn)檫\(yùn)動人體科學(xué)和體育教育。