女碩士生在不同體力運動中呼吸機(jī)能的比較研究

張曌華，陳樂琴

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女碩士生在不同體力運動中呼吸機(jī)能的比較研究

張曌華，陳樂琴

目的：探討不同體力活動水平對青年女性呼吸機(jī)能的影響，為提高呼吸機(jī)能水平的體力活動量提供參考依據(jù)。方法：以45名不同體力活動水平女碩士生為研究對象，并根據(jù)國際體力活動問卷將其分為低、中、高三個體力活動水平組，并進(jìn)行逐級遞增負(fù)荷運動，以攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）、通氣量（VE）及呼吸商（RQ）作為判斷呼吸機(jī)能的有效指標(biāo)。結(jié)果：安靜狀態(tài)下高體力活動組和中等體力活動組、低體力活動組攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）合通氣量（VE）存在顯著性差異；遞增負(fù)荷運動中，三組間呼吸機(jī)能各指標(biāo)均不存在顯著性差異。結(jié)論：高體力活動水平即體力活動量≥3000MET-minutes/week能夠提高安靜狀態(tài)下的呼吸機(jī)能。

女碩士研究生；遞增負(fù)荷運動；呼吸機(jī)能

隨著社會的進(jìn)步以及高等教育事業(yè)的不斷改革發(fā)展，碩士研究生的規(guī)模逐漸增大，但是研究生教育出現(xiàn)了一些不盡人意的地方——注重學(xué)生的學(xué)習(xí)研究能力，忽視學(xué)生的體質(zhì)健康狀況。例如：碩士研究生課程設(shè)置中沒有體育課程，碩士研究生也沒有定期的體質(zhì)健康測試以及碩士研究生體育意識淡薄等，這些因素都會引起碩士研究生體力活動不足。體力活動不足已經(jīng)成為全球性最大的公共衛(wèi)生問題，并且體力活動不足已經(jīng)被認(rèn)為是引起慢性非傳染性疾病的危險因素[1]。目前研究已經(jīng)證實，體力活動與體質(zhì)健康以及心理健康之間都存在密切關(guān)系[2]，而且也有研究表明，體力活動與呼吸機(jī)能狀況之間也存在密切的關(guān)系。

本文主要是比較不同體力活動水平高校女碩士研究生的呼吸機(jī)能狀況是否存在差異，為提高女碩士研究生體質(zhì)健康以及呼吸機(jī)能水平的體力活動量提供科學(xué)的理論依據(jù)，預(yù)防一些疾病的發(fā)生。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

在山西師范大學(xué)招募女碩士研究生作為研究對象，要求無嚴(yán)重心血管疾病、無肺臟和代謝性疾病、無肢體殘疾以及無運動禁忌癥。通過填寫國際體力活動問卷以及自設(shè)問卷（包括人口特征、健康狀況以及家族史等）最終確定自愿參與研究的受試者45名，實驗前受試者均填寫知情同意書。受試者基本情況見表1。

表1 受試者基本情況一覽表（M±SD）

表2 各種體力活動MET賦值表[5]

將受試者的體力活動情況對照體力活動MET賦值（表2），并按國際體力活動問卷計算公式進(jìn)行計算：體力活動（MET-minutes/week）=體力活動強(qiáng)度MET值×體力活動時間（min）/天×活動天數(shù)。計算結(jié)果依據(jù)體力活動量分級標(biāo)準(zhǔn)（表3）將受試者體力活動水平進(jìn)行等級劃分，得出低體力活動不足1人、中等體力活動13人和高體力活動水平16人。根據(jù)本研究要求選出中等體力活動和高體力活動的受試者進(jìn)行實驗。

表3 總體體力活動量分級標(biāo)準(zhǔn)

（本表引自《國際體力活動問卷計算手冊》體力活動分級標(biāo)準(zhǔn)部分）

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 本研究主要通過中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫以及其他書籍資料，查閱體力活動水平與呼吸機(jī)能的相關(guān)資料，為本研究奠定理論基礎(chǔ)。

1.2.2 問卷調(diào)查法 主要采用國際體力活動問卷（IPAQ）的中文版以及自設(shè)問卷來區(qū)分不同體力活動水平。

1.2.3 實驗測試法 （1）實驗器材：電子身高計、電子體重計、韓國體成分測試儀（body-pass）、功率自行車（型號：Custo-Med 3000）、氣體分析儀（運動心肺機(jī)能測試儀K4b2）；

（2）測試指標(biāo) 本研究的測試指標(biāo)為：身高、體重、BMI、攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）、通氣量（VE）和呼吸商（RQ）；

（3）運動負(fù)荷測試 受試者采用功率Custo-Med 3000型自行車，以60rpm騎蹬進(jìn)行逐級遞增負(fù)荷運動測試。具體負(fù)荷安排見表4。

表4 運動負(fù)荷安排一覽表

本實驗采取逐級遞增負(fù)荷試驗，受試者年齡較大，因此采用限制性運動負(fù)荷試驗終止的標(biāo)準(zhǔn)：（1）血壓異常：≥200/110mmHg或者舒張壓下降20mm以上；（2）心率達(dá)到預(yù)計最大心率；（3）受試者提出停止測試；（4）受試者主觀感受（RPE）≥17；（5）不能維持所要求的速度10s。出現(xiàn)上述其中某一終止標(biāo)準(zhǔn)時，立即停止測試。安靜時呼吸機(jī)能的相關(guān)指標(biāo)和心率為坐在功率自行車上靜坐1min的測試值。

實驗前及實驗過程中注意事項：向受試者介紹實驗過程和相關(guān)注意事項，征得同意并在知情同意書上簽字。測試前48h 不得參加劇烈運動、不吸煙、不喝酒、不喝咖啡，保證正常飲食，未服任何治療藥物。實驗前熟悉實驗程序。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析法 實驗所得的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理，結(jié)果均表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。3組間呼吸機(jī)能指標(biāo)均數(shù)比較采用單因素方差分析。P<0.05表示差異具有顯著性，P<0.01表示差異具有非常顯著性。

2 結(jié) 果

2.1 不同體力活動組基本情況

由表5可知，女碩士研究生高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組每周的活動量之間呈現(xiàn)顯著性差異（P<0.05），具有統(tǒng)計學(xué)意義。并且不同體力活動組每周的活動量存在明顯的不同。

表5 受試者體力活動基本情況一覽表（M±SD）

注：*表示高和低體力活動組相比，P<0.05；**表示高和中等體力活動相比，P<0.05；△表示中等和低體力活動相比，P<0.05。

2.2 呼吸機(jī)能指標(biāo)變化情況

2.2.1 不同體力活動組攝氧量（VO2）的比較分析 表6是不同體力活動水平組在遞增負(fù)荷運動中攝氧量（VO2）的變化情況。安靜狀態(tài)下，高體力活動組、中等體力活動組和低體力活動組3組間的攝氧量（VO2）均存在顯著性差異（P<0.05）；而在遞增負(fù)荷運動中高體力活動組、中等體力活動組和低體力活動組攝氧量（VO2）都不存在顯著性差異（P>0.05）。

表6 不同體力活動組攝氧量（VO2 ml/min ）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

從圖1中可看出，安靜狀態(tài)下，高體力活動組的攝氧量（VO2）明顯高于中等體力活動組和低體力活動組；而遞增負(fù)荷運動中，3組的攝氧量水平均無明顯的差異。負(fù)荷為0-75W時，3組的攝氧量水平均隨著運動負(fù)荷的增加而勻速增加，負(fù)荷達(dá)到100W時，隨著運動負(fù)荷的增加，攝氧量水平逐漸趨于平緩。

圖1 不同體力活動水平攝氧量（VO2）變化曲線圖

2.2.2 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）的比較分析 表7和圖2反映的是不同體力活動水平組在遞增負(fù)荷運動中二氧化碳輸出量（VCO2）的變化情況。安靜狀態(tài)下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）存在顯著性差異（P<0.05），而低體力活動組與中等體力活動組不存在顯著性差異（P>0.05）；遞增負(fù)荷運動中，3組間均無顯著性差異（P>0.05）。

從圖2可看出，安靜狀態(tài)下，高體力活動水平組二氧化碳輸出量（VCO2）大于低體力活動和中等體力活動組；隨著運動負(fù)荷的增加，3組的二氧化碳輸出量（VCO2）趨近于同一直線并且3組的二氧化碳輸出量（VCO2）隨運動負(fù)荷的增加呈勻速增加。

表7 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2 ml/min）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

圖2 不同體力活動組二氧化碳輸出量（VCO2）變化曲線圖

2.2.3 不同體力活動組潮氣量（VT）的比較分析 表8為不同體力活動水平組潮氣量（VT）的變化情況。安靜狀態(tài)下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組潮氣量（VT）均存在顯著性差異（P<0.05），遞增負(fù)荷運動中，3組的潮氣量（VT）均不存在顯著性差異（P>0.05）。

從圖3可明顯看出，安靜狀態(tài)下，高體力活動水平組潮氣量（VT）明顯高于低體力活動組和中等體力活動組。隨著運動負(fù)荷的增加，3組潮氣量（VT）都呈現(xiàn)勻速增長，當(dāng)負(fù)荷為100W時，隨著運動負(fù)荷的增加潮氣量呈現(xiàn)平緩的狀態(tài)。

表8 不同體力活動組潮氣量（VT l/min）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動相比，P<0.05。

圖3 不同體力活動組潮氣量（VT）變化趨勢圖

2.2.4 不同體力活動組通氣量（VE）的比較 表9是不同體力活動水平組通氣量（VE）的變化情況。安靜狀態(tài)下，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組通氣量（VE）均存在顯著性差異（P<0.05），低體力活動組與中等體力活動組沒有顯著性差異（P>0.05）；遞增負(fù)荷運動中，3組通氣量（VE）均不存在顯著性差異（P>0.05）。

表9 不同體力活動組通氣量（VE l/min ）情況（M±SD）

*表示低和中等體力活動組相比，P<0.05；#表示低和高體力活動組相比，P<0.05；△表示中等和高體力活動組相比，P<0.05。

從圖4可看出，安靜狀態(tài)下，高體力活動水平組潮氣量（VE）明顯高于低體力活動組和中等體力活動組。隨著運動負(fù)荷的增加3組的通氣量也呈勻速增長的趨勢，且3組的通氣量趨于同一直線，沒有明顯的起伏變化，說明其通氣量值非常接近。

圖4 不同體力活動組通氣量（VE）變化趨勢圖

2.2.5 不同體力活動組呼吸商（RQ）的比較 表10顯示的是不同體力活動組呼吸商（RQ）的變化情況。安靜狀態(tài)和遞增負(fù)荷運動中3組的呼吸商（RQ）均無顯著性差異（P>0.05）。

從圖5可看出，在0-25W時，3組呼吸商（RQ）均呈下降趨勢但下降幅度非常??；在25-100W時，3組呼吸商（RQ）隨運動負(fù)荷的增加而增加，但增長幅度比較?。回?fù)荷從100W到125W時，呼吸商（RQ）的增長趨于平緩。因此，在遞增運動負(fù)荷中RQ的變化趨勢為：先下降再上升然后趨于平緩。

表10 不同體力活動組呼吸商（RQ）情況（M±SD）

圖5 不同體力活動組呼吸商（RQ）變化趨勢圖

3 分析與討論

3.1 體力活動現(xiàn)狀分析

目前關(guān)于國家體質(zhì)健康測試的對象包括成年人、大學(xué)生以及青少年，并且每年都會組織體質(zhì)健康測試。但是卻沒有納入碩士研究生群體，因而造成了研究生體質(zhì)健康成為了一個空白。近年來，隨著研究生規(guī)模的不斷增加，研究生的體質(zhì)也引起了廣泛的關(guān)注。

有關(guān)體力活動的研究較多，但是主要是針對青少年、大學(xué)生以及成年人群的研究。王正珍在其關(guān)于體力活動生理學(xué)的研究中指出了生理學(xué)理論產(chǎn)生的背景和過程、現(xiàn)代人的生活方式、靜坐少動引起體力活動不足生理學(xué)理論的證據(jù)[3]。鄒志春、陳佩杰在對青少年體質(zhì)、體力活動與心血管疾病發(fā)生的風(fēng)險關(guān)系的研究中表明體質(zhì)下降與心血管疾病的發(fā)生存在密切的關(guān)系，而體力活動干預(yù)是降低心血管疾病發(fā)生以及促進(jìn)體質(zhì)健康的重要途徑[4]。王歡、江崇民等對不同職業(yè)成年人體力活動的研究中表明，處于靜態(tài)工作方式的成年人體力活動普遍偏小并且其體力活動主要來自于交通方面[5]。王曼等對大學(xué)生體力活動與肌肉耐力以及心肺功能關(guān)系的研究中表明，體力活動增加，肌肉耐力以及心肺功能也隨之增加[6]。

綜上所述，有關(guān)體力活動的研究主要集中在青少年、大學(xué)生以及中老年人群，并且已經(jīng)能夠證實體力活動增加，對心肺耐力、身體成分以及肌肉耐力有良好的影響。但是，有關(guān)研究生這一特殊人群的體力活動現(xiàn)狀研究較少，忽略了研究生的體質(zhì)健康狀況，造成研究生體質(zhì)下降。

3.2 不同體力活動水平女碩士呼吸機(jī)能指標(biāo)的分析

大量研究已經(jīng)證實，體力活動與呼吸機(jī)能之間存在密切的關(guān)系，孫威等[7]對16周太極拳和快走鍛煉對老年人呼吸機(jī)能影響的研究中發(fā)現(xiàn)，太極拳和快走鍛煉在鍛煉階段均能提高老年女性呼吸機(jī)能，這說明適當(dāng)?shù)捏w力活動量能夠提高呼吸機(jī)能能力。但是有關(guān)提高呼吸機(jī)能的體力活動量并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)體的呼吸機(jī)能受到多種因素的影響，主要包括：年齡、身高、體重和性別，另外還包括環(huán)境因素、心理因素和缺乏體育運動等[8]。運動對于呼吸機(jī)能的影響較大，運動需要機(jī)體各個系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，其中呼吸系統(tǒng)能夠給機(jī)體提供足夠的氧，隨運動強(qiáng)度的變化，呼吸的頻率、深度等也隨之適應(yīng)性變化。因此，運動能對呼吸機(jī)能產(chǎn)生良好的影響。有研究表明不同的運動方式、不同的運動強(qiáng)度對呼吸機(jī)能產(chǎn)生的影響不同。本文主要是針對不同體力活動研究女碩士研究生的呼吸機(jī)能狀況，采用攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、呼吸商（RQ）指標(biāo)均反映的是機(jī)體的呼吸代謝能力；潮氣量（VT）、通氣量（VE）指標(biāo)則是反映肺的功能。本研究中，安靜狀態(tài)下，高體力活動組和中等體力活動組、低體力活動組攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）和通氣量（VE）均存在顯著性差異，說明不同體力活動量會對機(jī)體產(chǎn)生良好的影響；遞增負(fù)荷運動中，3組的攝氧量（VO2）、二氧化碳輸出量（VCO2）、潮氣量（VT）和通氣量（VE）均不存在顯著性差異，說明體力活動的強(qiáng)度沒有達(dá)到刺激呼吸機(jī)能所需的強(qiáng)度；安靜狀態(tài)下和遞增負(fù)荷運動中呼吸商（RQ）均不存在顯著性差異。安靜狀態(tài)下呼吸機(jī)能各指標(biāo)出現(xiàn)顯著性差異可能是由于：（1）從生理機(jī)能看，適當(dāng)?shù)捏w力活動能夠使呼吸肌力量增加，胸廓擴(kuò)大，肺的彈性變好，從而使肺活量增大；（2）適當(dāng)?shù)捏w力活動能夠使肺通氣量加大，心輸出量增加，對通氣/血流比值影響不大，但能使換氣功能加強(qiáng)，機(jī)體對氧的攝取量提高；（3）適當(dāng)?shù)捏w力活動可以改善肺泡內(nèi)的血液循環(huán)，提高肺泡通氣量，增加肺的通氣效率，減少肺泡無效腔；（4）適當(dāng)?shù)捏w力活動可以改善循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，提高機(jī)體的適應(yīng)能力，提高氧的運輸能力以及氧的利用率。

從研究結(jié)果來看，出現(xiàn)安靜狀態(tài)下3組的呼吸機(jī)能指標(biāo)有顯著性差異而遞增負(fù)荷運動中沒有顯著性差異的原因可能是：（1）適當(dāng)?shù)捏w力活動量能夠加速機(jī)體的物質(zhì)代謝與能量代謝，提高機(jī)體的基礎(chǔ)代謝率；（2）國際體力活動問卷的填寫主要是由受試者自己來填寫，受主觀意識支配可能出現(xiàn)一定的誤差，還有根據(jù)體力活動賦值換算個人的體力活動也會造成一定的誤差；（3）受試者的體力活動中交通類、工作類的體力活動占主要，而休閑類的體力活動較少，導(dǎo)致運動強(qiáng)度達(dá)不到刺激呼吸機(jī)能所需的強(qiáng)度；（4）由于受試者均為女生，實驗過程中可能出現(xiàn)沒有達(dá)到力竭水平就停止運動。這些因素都可能造成3組間的呼吸機(jī)能指標(biāo)沒有差異。本研究中還存在許多缺陷，因此在以后研究中，體力活動的測量應(yīng)該采用更科學(xué)更客觀的測量方法來測量，實驗中要合理控制實驗，減少實驗過程中的誤差。

4 結(jié)論與建議

高體力活動水平即每周的體力活動量應(yīng)≥3 000MET-minutes/week能夠提高安靜狀態(tài)下的呼吸機(jī)能水平。因此，為了有效提高呼吸機(jī)能水平，預(yù)防呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生，應(yīng)該多增加休閑類的體力活動，適當(dāng)?shù)膮⑴c體育鍛煉。

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Different Physical Activity Level of Female Graduates in the Increasing Load Exercise on the Respiratory Function Comparative Study

ZHANG Zhaohua, CHEN Leqin

Objective: Exploring different physical activity level influence on respiratory function of female graduates ,in order to provide a reference for improving respiratory function of female graduates level of physical activity.methods: 45 different physical activity level female graduates are regarded as the research object, and according to the international physical activity questionnaire will be divided into low, medium and high level of physical activity groups, and complete increasing load movement. Regarding oxygen uptake （VO2）, carbon dioxide output （VCO2）, tidal volume （VT）, ventilation （VE） and respiratory quotient （RQ） as effective indicator of respiratory function.results:IN quiet condition ,oxygen uptake （VO2）, carbon dioxide output （VCO2）, tidal volume （VT） or ventilation （VE）of high physical activity group and moderate physical activity group, low physical activity group exist significant difference; Increasing load movement process the respiratory function of each index of the three groups were no significant differences.Conclusion:The high level of physical activity that amounts of activity more than 3000 met - minutes of every week can enhance the function of the breath of quiet condition.

Female graduates; Increasing load Exercise; Respiratory function

1007―6891（2016）05―0043―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2016.05.12

G804.27

A

2016-03-15

山西師范大學(xué)大學(xué)體育學(xué)院，山西臨汾，041000。

Institute of P.E., Shanxi Normal University, Linfen Shanxi,041000, China.