高原地區(qū)大學(xué)生運動負荷心率初步研究

段成武等

近年來，我國高等院校的體育教育事業(yè)取得了長足的進展，學(xué)生的體質(zhì)健康水平也獲得了一定程度的提高。但從橫向的時間角度來看，大學(xué)生體質(zhì)健康水平下降的趨勢還尚未從根本上得到扭轉(zhuǎn)。

西藏地處擁有“世界屋脊”之稱的青藏高原，平均海拔在4 000 m以上，獨特的地理環(huán)境為當(dāng)?shù)氐捏w育研究和體育教育帶來了特殊性和局限性。為初步了解高原地區(qū)大學(xué)生的運動負荷情況，探討耐力項目在高原的適合性，本研究以1 459名西藏在校大學(xué)生為研究對象，以男生1 000 m跑、女生800 m跑為測試項目，以《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準》（以下簡稱《標(biāo)準》）為參照指標(biāo)，對被試者的心率特征進行了研究分析，以求為《標(biāo)準》在西藏地區(qū)的執(zhí)行與修訂及高原體育教育的相關(guān)研究提供參考。

西藏地處低壓、高寒的雪域高原，大氣氧含量僅有平原地區(qū)的60%。相關(guān)研究顯示，在海平面位置時，人體每分鐘需要250 mL氧氣，即吸入5 000 mL的空氣在肺內(nèi)進行氣體交換；而在海拔3 700 m時，人體必須吸入大約8 300 mL的空氣，才能滿足身體對氧氣的需求[1]。也就是說，與生活在低海拔地區(qū)的學(xué)生相比，高海拔地區(qū)的學(xué)生即使不做運動，其心、肺等器官也承擔(dān)著更高強度的運動負荷。本研究以2 950 m與3 650 m兩個海拔高度來對比高原地區(qū)學(xué)生1 000 m、800 m耐力跑前、后的心率變化，分析合理運動負荷心率范圍及運動成績達標(biāo)情況。

1研究對象和方法

11研究對象

本研究在西藏地區(qū)的高校主要分布地拉薩、林芝兩地各選取一所高校，以非體育專業(yè)的1 459名在校學(xué)生為研究對象。其中，拉薩某高校（海拔3 650 m）學(xué)生共227名，包括男生107名，女生120名，西藏本地學(xué)生122名，非本地學(xué)生105名；林芝某高校（海拔2 950 m）學(xué)生共1 232名，包括男生514名，女生718名，本地學(xué)生1 044名，非本地學(xué)生188名。選取的被試對象身體健康，沒有服用任何藥物，平均年齡均為20歲，體重、身高均無顯著差異。

1.2研究方法

1.21數(shù)據(jù)收集手段

本研究使用芬蘭生產(chǎn)的Polar 610i型心率監(jiān)測儀測試并記錄男1 000 m跑、女生800 m跑運動前、后的即刻心率，同時采用秒表記錄被試的運動時間成績。

122數(shù)理分析方法

從Polar 610i系統(tǒng)平臺讀取收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)篩選后將研究所需數(shù)據(jù)調(diào)入Excel進行整理和計算，并用SPSS Statistics 180軟件對其進行統(tǒng)計和分析。

1.23心率標(biāo)準推算

本研究選擇現(xiàn)在最常用的心率推算公式[2]，推算最大心率及合理運動負荷心率：

HRmax=220-年齡

合理運動負荷心率的上限=HRmax×85%

合理運動負荷心率的下限= HRmax×65%

2結(jié)果與分析

2.1運動前、后心率情況的統(tǒng)計與分析

對不同海拔、男女學(xué)生運動前、后的心率情況進行統(tǒng)計，結(jié)果詳見表2。

從同一海拔高度、不同性別的表現(xiàn)情況來看，無論是林芝地區(qū)還是拉薩地區(qū)，女生運動前、后的平均心率、最高心率均高于男生。在海拔2 950 m的林芝地區(qū)，女生運動前、后的平均心率分別高于男生340 n/min、965 n/min，女生運動前、后的最高心率分別高于男生3 n/min、4 n/min；在海拔3 650 m處的拉薩地區(qū)，女生運動前、后的平均心率分別高于男生310 n/min、952 n/min，女生運動前、后的最高心率分別高于男生4 n/min、10 n/min。由此可知，在處于同一海拔高度時，男生的運動負荷心率普遍低于女生，即男生對耐力運動的承受能力普遍要強于女生。

另外，從同一性別、不同海拔高度的角度來看，較高海拔地區(qū)（拉薩3 650 m）男女學(xué)生運動前、后的平均心率、最高心率均高于較低海拔地區(qū)（林芝2 950 m）。較高海拔地區(qū)女生運動前、后的平均心率分別高于較低海拔地區(qū)1505 n/min、319 n/min，較高海拔地區(qū)女生運動前、后的最高心率分別高于較低海拔地區(qū)20 n/min、10n/min；較高海拔地區(qū)男生運動前、后的平均心率分別高于較低海拔地區(qū)1504 n/min、332 n/min，較高海拔地區(qū)男生運動前、后的最高心率分別高于較低海拔地區(qū)19 n/min、4 n/min。由此可知，較低海拔地區(qū)學(xué)生的運動負荷心率要普遍低于較高海拔地區(qū)同性別學(xué)生，即較低海拔地區(qū)學(xué)生的耐力運動承受能力普遍要高于較高海拔地區(qū)的同性別學(xué)生。事實證明，海拔對運動負荷心率和耐力運動承受能力的影響是普遍存在且非常重要的。

2.2最大心率與合理運動心率范圍的統(tǒng)計與分析

根據(jù)最大心率和合理運動心率的推算公式可以得到，適用于被試學(xué)生的最大心率標(biāo)準為200 n/min，合理運動心率范圍為13000～17000 n/min。此標(biāo)準與全國其他地區(qū)同齡學(xué)生的衡量標(biāo)準一致。

所有被試學(xué)生的運動負荷心率與運動成績統(tǒng)計結(jié)果見表3。

在運動心率方面，海拔2 950 m處，合理運動心率范圍的被試女生僅占被試女生總數(shù)的3134%，合理運動心率范圍的被試男生僅占被試男生總數(shù)的4598%；海拔3 650 m處，合理運動心率范圍的被試女生僅占被試女生總數(shù)的3875%，合理運動心率范圍的被試男生僅占被試男生總數(shù)的4205%。可見，無論是哪個海拔高度、何種被試性別，超出合理運動心率范圍的被試比例均>50%。

從同一海拔高度、不同性別被試的運動成績統(tǒng)計情況（見圖1）來看：在海拔3 650 m處，男、女被試的運動成績均主要集中在及格等級，但男生成績?yōu)榧案?、良好、?yōu)秀等級的比例分別比女生高出893%、558%、342%，且男生的達標(biāo)率比女生高出1974%；在海拔2 950 m處，男、女被試的運動成績均主要集中在良好、及格等級，達標(biāo)率也大致持平，但男生成績?yōu)榧案竦燃壍谋壤扰煽優(yōu)榧案竦燃壍母叱?41%，男生成績?yōu)閮?yōu)秀等級的比例比女生成績?yōu)閮?yōu)秀的比例高出072%。由此可知，在同一海拔高度，男生的運動成績普遍優(yōu)于或與被試女生相當(dāng)。

從不同海拔高度、同一性別被試的運動成績統(tǒng)計情況（見圖1）來看：較低海拔地區(qū)（林芝2 950 m）女生的成績主要集中在良好等級，較高海拔地區(qū)（拉薩3 650 m）女生的成績主要集中在不及格等級，較低海拔地區(qū)女生的達標(biāo)率比較高海拔地區(qū)女生高出5499%，而前者運動成績達到及格、良好、優(yōu)秀等級的比例也分別比后者高出了330%、3777%、1393%；較低海拔地區(qū)（林芝2 950 m）男生的成績主要集中在良好、及格等級，較高海拔地區(qū)（拉薩3 650 m）男生的成績主要集中在及格、不及格等級，較低海拔地區(qū)男生的達標(biāo)率比較高海拔地區(qū)男生高出3210%，而前者運動成績達到及格、良好、優(yōu)秀等級的比例也分別比后者高出了178%、1911%、1123%。由此可知，在不同海拔高度，較低海拔地區(qū)被試學(xué)生的運動成績普遍要高于較高海拔地區(qū)的同性別學(xué)生。

3討論

隨著海拔的升高，空氣逐漸稀薄，含氧量隨之降低，會對運動心率造成一定負擔(dān)，對運動成績產(chǎn)生一定的限制作用。另外，林芝地區(qū)相對拉薩海拔較低，且地處林區(qū)，植被較豐富，能在一定程度上增加含氧量，而拉薩不但海拔較高，且周邊植被以灌草為主，這會在一定程度會加劇缺氧，進而增加心臟負擔(dān)，使得學(xué)生心率加快、成績降低。

值得注意的是，在海拔2 950 m與3 650 m處，合理運動心率范圍內(nèi)的被試男、女學(xué)生比例均<50%，超過最大心率的學(xué)生也比例很高。事實上，通過加大強度的訓(xùn)練，耐力項目的成績能夠得到一定成都的提高。然而，運動量必需適可而止，特別是在高原缺氧的環(huán)境下，超負荷心率運動會使機體免疫功能受到損害，影響健康。長時間的大強度運動，會增加運動性貧血的發(fā)生率，可能造成運動能力下降、右心室肥大、竇性心律不齊等癥狀，且運動過程中極易發(fā)生短暫性休克甚至猝死。也就是說，對西藏地區(qū)而言，被試所進行的1 000 m、800 m這樣的耐力項目運動負荷過高、運動強度過大，不太適宜。

另外，筆者還將西藏大學(xué)生的耐力跑成績與海拔較低的山東地區(qū)大學(xué)生的耐力跑成績[3]進行了比較，西藏男大學(xué)生的1 000 m成績遠不如同齡山東男大學(xué)生的成績（P=003），西藏女大學(xué)的800 m成績遠不如山東同齡女生的成績（P=002）。兩者P值均<005，可見西藏大學(xué)生的耐力跑成績遠遠不如同齡山東大學(xué)生的耐力跑成績，兩者之間存在顯著性差異。還有，教育部《高等學(xué)校體育工作基本標(biāo)準》規(guī)定，反映學(xué)生心肺功能的素質(zhì)鍛煉項目的考試分數(shù)權(quán)重不得少于30%，且畢業(yè)年級學(xué)生測試成績及格率須達95%以上[7]。而西藏大學(xué)生的耐力跑的不及格率非常高，僅拉薩地區(qū)男、女學(xué)生的不及格率就分別高達4206%、6000%。這些都說明，對于西藏地區(qū)而言，《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準》的成績評定標(biāo)準偏高。

綜上所述，就高原環(huán)境而言，男生1 000 m跑、女生800 m跑這樣的教學(xué)內(nèi)容，運動強度過大、適宜性欠佳。教師在高原環(huán)境中進行課堂耐力訓(xùn)練時，應(yīng)該降低運動強度，運動負荷要適當(dāng)，以學(xué)生運動后精神飽滿、不感到非常疲勞為標(biāo)準。此外，《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準》也需進一步深化、完善。應(yīng)把海拔因素考慮在內(nèi)，為不同地區(qū)的學(xué)生制定不同的運動成績評定細則，以求運動成績的標(biāo)準更加公平、準確。在西藏地區(qū)執(zhí)行《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準》時，耐力項目的成績標(biāo)準應(yīng)適當(dāng)降低。

4結(jié)論與建議

4.1結(jié)論

4.11在高原地區(qū)，處于同一海拔高度時，男生的運動負荷心率普遍低于女生，即男生對耐力運動的承受能力普遍要強于女生。

4.12在高原地區(qū)，處于不同海拔高度時，較低海拔地區(qū)學(xué)生的運動負荷心率要普遍低于較高海拔地區(qū)同性別學(xué)生，即較低海拔地區(qū)學(xué)生的耐力運動承受能力普遍要高于較高海拔地區(qū)的同性別學(xué)生。

4.13在高原地區(qū)，處于同一海拔高度時，男生的運動成績普遍優(yōu)于或與被試女生相當(dāng)。

4.14在高原地區(qū)，處于不同的海拔高度時，較低海拔地區(qū)被試學(xué)生的運動成績普遍要高于較高海拔地區(qū)的同性別學(xué)生。

4.2建議

4.21就高原環(huán)境而言，男生1 000 m跑、女生800 m跑這樣的耐力項目教學(xué)內(nèi)容，運動負荷過大、運動強度過高、適宜性欠佳。教師在高原環(huán)境中進行課堂耐力訓(xùn)練時，應(yīng)該適當(dāng)降低運動強度。

4.22《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準》需進一步深化、完善，應(yīng)把海拔因素考慮在內(nèi)，為不同地區(qū)的學(xué)生制定不同的運動成績評定細則，以求運動成績的標(biāo)準更加公平、準確。在西藏地區(qū)執(zhí)行《標(biāo)準》時，耐力項目的成績標(biāo)準應(yīng)適當(dāng)降低。

參考文獻：

[1]歐陽仲志青藏鐵路客車增壓增氧量分析[J]鐵道車輛，2005，43（3）：29-32

[2]楊錫讓實用運動生理學(xué)[M] 北京：北京體育大學(xué)出版，1998：238-239，452

[3]王晶大學(xué)生體質(zhì)健康狀況分析及對策研究[D]泰安：泰山醫(yī)學(xué)院，2012：23-26

周蓉暉，鄧樹勛，孫學(xué)川，等華南地區(qū)高校體育課生理負荷強度比較分析[J]體育學(xué)刊， 2009，9（5）：49-51