應(yīng)用計(jì)步器指導(dǎo)大學(xué)生有氧跑鍛煉的研究

閔宜鵬 蘇麗娜 馬少龍 王少君

摘? 要：本文研究目的是為大學(xué)生有氧跑鍛煉提供簡潔準(zhǔn)確的參數(shù)指標(biāo)。本研究以計(jì)步器、自感用力程度量表（RPE）和polar心率表對大學(xué)生進(jìn)行有氧跑的運(yùn)動負(fù)荷監(jiān)測，以確定受試者靶心率（THR）范圍內(nèi)的有氧跑負(fù)荷指標(biāo)，為受試者提供準(zhǔn)確的運(yùn)動參數(shù)，指導(dǎo)其進(jìn)行科學(xué)健身。結(jié)果顯示當(dāng)男性大學(xué)生以166.82步/min進(jìn)行跑步時鍛煉效果最佳。步頻參數(shù)可以作為普通大學(xué)生有氧跑鍛煉的有效評價指標(biāo)，而主觀感覺存在偏差。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生? 有氧跑? 計(jì)步器? 運(yùn)動負(fù)荷? RPE

中圖分類號：G808? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2813（2019）11（a）-0034-02

1? 研究意義

有氧跑不受時間、環(huán)境和同伴等因素影響的優(yōu)勢成為大學(xué)生群體中最常見的運(yùn)動方式之一。有氧跑的強(qiáng)度較低、鍛煉者可持續(xù)時間較長，能量供應(yīng)以糖和脂肪酸的有氧氧化供能為主[1]。研究證實(shí)有氧跑對大學(xué)生的生理和心理健康帶來諸多的好處。規(guī)律的有氧跑運(yùn)動，不僅可以穩(wěn)定心臟的興奮傳導(dǎo)，提高心肌的收縮能力，而且還能提高心肌有氧氧化酶的活性，增大肌細(xì)胞的血流量及氧的利用能力[1];同時，改善機(jī)體的能量代謝，有利于大學(xué)生身體發(fā)育和身體素質(zhì)提高[2]。此外，有氧跑還可以調(diào)節(jié)人體的情緒，疏導(dǎo)不良情緒，有利于提高大學(xué)生的心理健康水平。

眾所周知，在靶心率范圍內(nèi)的運(yùn)動負(fù)荷是最安全而又能夠有效地提高有氧適能水平的。但是由于缺乏運(yùn)動負(fù)荷調(diào)控相關(guān)知識與運(yùn)動負(fù)荷監(jiān)測工具的實(shí)踐操作，廣大公體生群體對于“靶心率范圍內(nèi)的運(yùn)動負(fù)荷”這個概念是不理解的。同時這也限制了他們對于運(yùn)動負(fù)荷自我調(diào)控的意識與能力的發(fā)展。所以在公體生群體進(jìn)行有氧跑鍛煉時，很難感受到有效地運(yùn)動負(fù)荷，更加難以達(dá)到運(yùn)動健身的目的。對此現(xiàn)狀，學(xué)者們研究出了自感用力度（RPE）判定法。RPE的概念是在1970年由瑞典生理學(xué)家Borg Gunner提出，他以“心率值=10×RPE值”的設(shè)想創(chuàng)造了RPE6-20量表?；谶\(yùn)動過程中心理、生理對運(yùn)動強(qiáng)度的整體感知與反應(yīng)，RPE量表已成為目前對運(yùn)動強(qiáng)度控制、指導(dǎo)最常見的運(yùn)動感知量表之一[3]。而胡等人發(fā)現(xiàn)有氧運(yùn)動過程中檢測心率的變化能夠準(zhǔn)確反映和及時調(diào)整運(yùn)動強(qiáng)度，使運(yùn)動者達(dá)到并維持在目標(biāo)心率范圍內(nèi)，從而取得最佳的鍛煉效果[4]。

芬蘭的POLAR心率表是運(yùn)動訓(xùn)練中最普遍的儀器，對運(yùn)動訓(xùn)練負(fù)荷檢測起著非常重要作用。它為運(yùn)動訓(xùn)練者提供實(shí)時的心率反饋，使其對自身的運(yùn)動負(fù)荷有一個實(shí)時的了解，從而可以做到對運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動時間和運(yùn)動量的控制[4]。

但是，RPE值是一種主觀感受，不同人對于相同量值的強(qiáng)度描述的感受是不同的。這可能會導(dǎo)致到達(dá)靶心率的強(qiáng)度感知存在偏差。因此，應(yīng)用RPE值來確定相對運(yùn)動負(fù)荷是不精確的。雖然Polar心率表能為運(yùn)動者提供準(zhǔn)確的運(yùn)動負(fù)荷反饋，但是其價格昂貴，對于大部分大學(xué)生來說是不能實(shí)現(xiàn)的。

計(jì)步器作為一種新的檢測手段，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于人體體力活動的研究中，其原理是感應(yīng)運(yùn)動中佩戴計(jì)步器位置的三維加速度的變化，來記錄人體在運(yùn)動中步頻的變化。相對于上千元的Polar心率表，不足百元的計(jì)步器可能被大部分學(xué)生所接受。而且，一些智能手機(jī)的應(yīng)用也可以記錄跑步者在運(yùn)動中的步數(shù)。因此，應(yīng)用計(jì)步器來評價大學(xué)生跑步強(qiáng)度變?yōu)橐环N可能。

本研究應(yīng)用計(jì)步器和Polar心率表來研究大學(xué)生在達(dá)到閾強(qiáng)度時的步頻，從而用步頻來指導(dǎo)大學(xué)生的有氧跑鍛煉。同時，采集跑步者達(dá)到靶心率時的RPE數(shù)據(jù)，對步頻和RPE的離散系數(shù)進(jìn)行比較，探索有氧跑評價的有效指標(biāo)。

2? 研究方法

2.1 實(shí)驗(yàn)對象

篩選北方民族大學(xué)非體育專業(yè)大學(xué)生28名。所有受試者均身體健康，無運(yùn)動系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼系系統(tǒng)等影響運(yùn)動能力的疾病，視力矯正后正常，3d內(nèi)未飲酒和服用藥物。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

應(yīng)用Polar心率表（FT1，F(xiàn)inland）和計(jì)步器（Onwalk 100，F(xiàn)rance）采集受試者在跑步中的實(shí)時心率和步頻。心率用于受試者是否達(dá)到靶心率范圍，而計(jì)步器用于計(jì)算達(dá)到靶心率范圍時的步頻。

2.3 實(shí)驗(yàn)步驟

第一，讓受試者充分了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過程，學(xué)習(xí)Polar心率表、計(jì)步器、RPE量表的使用。第二，讓受試者佩戴心率表測量安靜時心率。第三，計(jì)算受試者的靶心率范圍，并要求受試者在跑步進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后將心率控制在靶心率范圍。第四，要求受試者在達(dá)到靶心率后，繼續(xù)維持5min該強(qiáng)度的運(yùn)動。第五，在運(yùn)動后即刻，讓受試者報(bào)出自己的RPE值。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均以平均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差來表示。使用SPSS 19統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)系數(shù)計(jì)算RPE和運(yùn)動時穩(wěn)定心率、步頻和運(yùn)動時穩(wěn)定心率的相關(guān)系數(shù)。

3? 研究結(jié)果

如表1所示，受試者均為男性，年齡在18～23歲之間，BMI指數(shù)顯示未有偏瘦或體重較輕的受試者。

如表2所示，受試者跑步進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后恒定心率為168次，對應(yīng)的步頻為167步/min，400m的步頻和時間分別為365步和128s，RPE值為11。

RPE和運(yùn)動時穩(wěn)定心率、步頻和運(yùn)動時穩(wěn)定心率的相關(guān)系數(shù)分別為0.291和0.211。

4? 討論

運(yùn)動負(fù)荷的掌控不僅決定著運(yùn)動效果，而且影響著人們心理和生理的發(fā)展與提高。運(yùn)動負(fù)荷不夠，達(dá)不到理想的健身效果;運(yùn)動負(fù)荷過量，可能會損害身心健康。故運(yùn)動負(fù)荷的自我調(diào)控成為了運(yùn)動過程中十分重要的部分。靶心率即目標(biāo)心率或有效心率，是指通過有氧運(yùn)動提高心血管循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)能時有效而安全的運(yùn)動心率，也是判斷有氧運(yùn)動的重要依據(jù)。RPE作為根據(jù)運(yùn)動者自我感覺疲勞來衡量相對運(yùn)動負(fù)荷的指標(biāo)，結(jié)合了心理與生理因素，運(yùn)用數(shù)值來使運(yùn)動者進(jìn)行自我判定。而在本文中，對于實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用也是基于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動負(fù)荷的自我監(jiān)控而設(shè)計(jì)。

皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)的計(jì)算結(jié)果顯示無論是RPE值與運(yùn)動時的穩(wěn)定心率還是步頻與穩(wěn)定時的心率都只是存在一種弱相關(guān)。原因可能為RPE主觀的半定量參數(shù)的數(shù)據(jù)偏移比較大引起的。經(jīng)計(jì)算ERP的變異系數(shù)為19.6%，進(jìn)一步說明了個體之間的差異性比較明顯。因此，RPE作為監(jiān)控運(yùn)動負(fù)荷的指標(biāo)是存在偏差的。

步頻與穩(wěn)定時心率的相關(guān)性較低的原因可能與個人運(yùn)動能力有關(guān)。跑步能量的節(jié)省化與個人的跑步技術(shù)、下肢肌肉力量、心肺耐力水平有關(guān)。受試者跑步技術(shù)越好，下肢力量和心肺耐力水平越高，其在同樣跑速下的心率越低。因此，步頻的增加不是心率提高的敏感性參數(shù)。

計(jì)步器作為一種常用的體力活動測量工具，不僅廉價而且簡易好操作。其工作原理是感應(yīng)垂直加速度，其輸出結(jié)果即累計(jì)步數(shù)。計(jì)步器的應(yīng)用在研究和干預(yù)人群體力活動方面具有廣泛的應(yīng)用價值，國外學(xué)者已對其展開大量研究[5]。在大學(xué)生群體中，當(dāng)步頻達(dá)到（166.82±13.43）步/min時，就可以達(dá)到這個年齡段的靶心率。而大學(xué)生跑步時以前述的運(yùn)動強(qiáng)度維持15min左右，就能夠安全而又有效的達(dá)到運(yùn)動健身目的，提高有氧適能水平。

5? 結(jié)論

大學(xué)生有氧跑鍛煉中，應(yīng)用計(jì)步器以166步/min的強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉可以有效地提高自身的有氧運(yùn)動水平，而應(yīng)用RPE結(jié)果作為監(jiān)測指標(biāo)存在偏差。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧樹勛，王健，喬德才，等.運(yùn)動生理學(xué)（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2015.

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