1、运动心肺功能测试技术在运动心肺功能测试技术在体育科研与训练中的应用体育科研与训练中的应用 魏文哲魏文哲运动心肺功能测试技术在体育领域的运动心肺功能测试技术在体育领域的主要应用范围主要应用范围一一耐力项目运动员的选材耐力项目运动员的选材二二比赛及训练强度的判定比赛及训练强度的判定三三阶段性训练效果的评价阶段性训练效果的评价四四动作经济性的相关研究动作经济性的相关研究五五控重负荷的制定与判断控重负荷的制定与判断通过呼气分析研究能量代谢的基本原理通过呼气分析研究能量代谢的基本原理 人体活动所需要的能量最终都来源于人体活动所需要的能量最终都来源于糖糖、脂肪脂肪和和蛋白质蛋白质。由。由于这三种物质在体内
2、氧化时于这三种物质在体内氧化时耗氧量耗氧量和和COCO2 2的排出量的排出量不同,因不同,因此,可以通过分析人体呼出的二氧化碳和摄入的氧的比值此,可以通过分析人体呼出的二氧化碳和摄入的氧的比值(即(即呼吸商呼吸商)的变化来判断)的变化来判断不同运动负荷时能量代谢特点不同运动负荷时能量代谢特点。这种分析方法常用于这种分析方法常用于运动负荷的制定运动负荷的制定、控体重控体重、营养品的开营养品的开发发等领域。等领域。呼吸商与不同物质的能量代谢呼吸商与不同物质的能量代谢 代谢产生的代谢产生的CO2和所消耗的和所消耗的O2体积的比值称作呼吸商。由于体积的比值称作呼吸商。由于1克分克分子的任何气体的容积均
3、相同,因此:子的任何气体的容积均相同,因此:纯碳水化合物纯碳水化合物供能时,供能时,C6H1206+6O26CO2+6H2O呼吸商呼吸商=66=1.0 纯脂肪纯脂肪供能时,供能时,2C51H9806+145O2 102CO2+98H20呼吸商呼吸商=102145=0.703 纯蛋白质纯蛋白质供能时,一般通过间接的方式计算。由于蛋白质供能非供能时,一般通过间接的方式计算。由于蛋白质供能非常有限(最大时不足常有限(最大时不足5),因此通常可以忽略不计。),因此通常可以忽略不计。呼吸商呼吸商0.80.8最大摄氧量最大摄氧量 最大摄氧量是最大摄氧量是HillHill于于 19231923年提出的,指单
4、位时间年提出的,指单位时间内运动到活动肌肉而被肌肉所利用的最大氧量,生内运动到活动肌肉而被肌肉所利用的最大氧量,生理学界已公认它为最大有氧能力的有效指标。理学界已公认它为最大有氧能力的有效指标。最大摄氧量最大摄氧量=接近力竭时的通气量(接近力竭时的通气量(VE VE)吸吸气时的氧浓度(气时的氧浓度(F F1 1O O2 2)-呼气时氧浓度(呼气时氧浓度(F FE EO O2 2 )最大摄氧量的测试方法最大摄氧量的测试方法 主要有直接测试法和间接测试法两种方式。主要有直接测试法和间接测试法两种方式。由于间接测试法误差较大,因此需要精确值时由于间接测试法误差较大,因此需要精确值时一般都采用直接测试
5、法。一般都采用直接测试法。直接测试法是指通过场地运动或直接测试法是指通过场地运动或利用功率自行利用功率自行车、跑台等仪器车、跑台等仪器进行力竭性递增运动,用气体进行力竭性递增运动,用气体分析仪直接测得最大摄氧量的方法。分析仪直接测得最大摄氧量的方法。不同运动方式对最大摄氧量的影响不同运动方式对最大摄氧量的影响(1)负荷方式负荷方式百分比百分比跑台跑台100%功率自行车功率自行车82.097.0%升降台升降台94.196.6%游泳测功仪游泳测功仪74.787.5%注:以跑台的测试值为注:以跑台的测试值为100%基准。基准。不同运动方式对最大摄氧量的影响不同运动方式对最大摄氧量的影响(2)普通人及
6、非长跑项目运动员采用倾斜跑所测出普通人及非长跑项目运动员采用倾斜跑所测出的最大摄氧量较大,而长跑运动员采用平地跑的最大摄氧量较大,而长跑运动员采用平地跑测出的最大摄氧量较大。测出的最大摄氧量较大。专业自行车运动员用功率自行车测得的最大摄专业自行车运动员用功率自行车测得的最大摄氧量要高于用跑台测得的最大摄氧量。氧量要高于用跑台测得的最大摄氧量。专业划船运动员用划船测功仪测得的最大摄氧专业划船运动员用划船测功仪测得的最大摄氧量接近于用跑台测得的最大摄氧量。量接近于用跑台测得的最大摄氧量。常见项目最大摄氧量测试的起始负荷常见项目最大摄氧量测试的起始负荷 基本以心率在基本以心率在120140bpm时的
7、速度时的速度 实地测试实地测试 普普 通通 人:人:120100s/400m 长跑运动员:长跑运动员:10090s/400m 跑台测试跑台测试 普普 通通 人:速度:人:速度:89km/h;坡度:;坡度:01 长跑运动员:速度:长跑运动员:速度:910km/h;坡度:;坡度:0 功率自行车测试功率自行车测试 普普 通通 人:阻力:人:阻力:060w;转数:;转数:5070rpm自行车运动员:阻力:自行车运动员:阻力:60w;转数:;转数:90rpm 划船项目最大摄氧量测试的起始负荷划船项目最大摄氧量测试的起始负荷测功仪测功仪阻阻力力起始负荷起始负荷男子皮艇男子皮艇Dansprint Bergm
8、ann A/S65min20sec/km女子皮艇女子皮艇Dansprint Bergmann A/S45min40sec/km男子划艇男子划艇CONCEPT改装型改装型45min40sec/km男子赛艇男子赛艇CONCEPT测功仪测功仪84min20sec/km女子赛艇女子赛艇CONCEPT测功仪测功仪54min40sec/km最大摄氧量测试的负荷递增方式最大摄氧量测试的负荷递增方式 实地测试实地测试:速度每速度每400m快快24s 跑台测试跑台测试:每分钟递增每分钟递增0.81.0km速度或速度或0.5 1.0坡度坡度 功率自行车测试功率自行车测试:阻力每分钟递增阻力每分钟递增2030w 划
9、船测功仪测试划船测功仪测试:速度每分钟递增速度每分钟递增610s/km最大摄氧量测试的力竭标志最大摄氧量测试的力竭标志 受试者不能保持规定的运动速度或功率受试者不能保持规定的运动速度或功率 摄氧量不再增加而出现平台摄氧量不再增加而出现平台 呼吸商成人大于呼吸商成人大于1.101.10,少儿大于,少儿大于1.00 1.00 运动后血乳酸大于运动后血乳酸大于8mmol/l8mmol/l 运动中心率大于运动中心率大于180bpm180bpm最大摄氧量的判定方法最大摄氧量的判定方法摄氧量_S l/min 10:00 5:00 0:00 4.03.53.02.52.01.51.00.50.0最大摄氧量与
10、运动能力评价最大摄氧量与运动能力评价 最大摄氧量越大,其最大有氧供能能力越好,但不能简单最大摄氧量越大,其最大有氧供能能力越好,但不能简单地把最大摄氧量的大小与耐力运动项目成绩等同起来。地把最大摄氧量的大小与耐力运动项目成绩等同起来。对马拉松成绩在对马拉松成绩在2h10min到到4h以内的以内的75名运动员进行的先名运动员进行的先行研究表明,在全体运动员的最大摄氧量和竞技记录之间行研究表明,在全体运动员的最大摄氧量和竞技记录之间具有显著的相关性。具有显著的相关性。但若只采用成绩在但若只采用成绩在2h30min以内的运动员则不具备显著的以内的运动员则不具备显著的相关性。也就是说,当被测者的最大摄
11、氧量或竞技记录水相关性。也就是说,当被测者的最大摄氧量或竞技记录水平差距不大时,单独采用最大摄氧量并不能准确地反映运平差距不大时,单独采用最大摄氧量并不能准确地反映运动员的竞技水平。动员的竞技水平。最大摄氧量与选材最大摄氧量与选材 最大摄氧量虽不是决定耐力性运动项目成绩的唯最大摄氧量虽不是决定耐力性运动项目成绩的唯一因素,但却是必要因素。其遗传度约在一因素,但却是必要因素。其遗传度约在505090%90%的范围内,而通过训练可改变的最大摄的范围内,而通过训练可改变的最大摄氧量约在氧量约在202030%30%。因此,最大摄氧量可以作为。因此,最大摄氧量可以作为耐力性运动项目选材的一个重要指标。耐
12、力性运动项目选材的一个重要指标。最大摄氧量与选材最大摄氧量与选材 世界一流长跑马拉松运动员世界一流长跑马拉松运动员 女子:相对摄氧量在女子:相对摄氧量在65ml/kg/min65ml/kg/min以上以上 男子:相对摄氧量在男子:相对摄氧量在75ml/kg/min75ml/kg/min以上以上 世界一流划船运动员世界一流划船运动员 女子:绝对摄氧量在女子:绝对摄氧量在4000ml/min4000ml/min以上以上 男子:绝对摄氧量在男子:绝对摄氧量在5000ml/min5000ml/min以上以上最大摄氧量速度的概念与测试方法最大摄氧量速度的概念与测试方法 最大摄氧量速度是指渐增负荷中最大摄
13、氧量最大摄氧量速度是指渐增负荷中最大摄氧量最初最初出现时的速度或功率,是评价运动员出现时的速度或功率,是评价运动员动动作经济性作经济性的重要指标。它与运动员长跑成绩的重要指标。它与运动员长跑成绩关系密切。关系密切。最大摄氧量速度的测试程序与最大摄氧量测最大摄氧量速度的测试程序与最大摄氧量测试程序相同。试程序相同。最大摄氧量速度的判定方法最大摄氧量速度的判定方法摄氧量_S l/minCO2呼出量_S l/min 10:00 5:00 0:00 5.04.03.02.01.00.05.04.03.02.01.00.0最大摄氧量速度与运动能力评价最大摄氧量速度与运动能力评价 在最大摄氧量相同的情况下
14、,最大摄氧量速度越高,在最大摄氧量相同的情况下,最大摄氧量速度越高,说明说明动作经济性动作经济性也就越强。也就越强。1500m以上项目的平均跑速与最大摄氧量速度具有以上项目的平均跑速与最大摄氧量速度具有显著的相关性,而显著的相关性,而800m以下则不具有这种相关性。以下则不具有这种相关性。即使成绩上下限范围很小,最大摄氧量速度也能反即使成绩上下限范围很小,最大摄氧量速度也能反映映10km跑的平均跑速。跑的平均跑速。最大摄氧量速度持续时间最大摄氧量速度持续时间 最大摄氧量速度持续时间是指被测者在最大摄氧量最大摄氧量速度持续时间是指被测者在最大摄氧量速度上能维持的最长时间。速度上能维持的最长时间。
15、最大摄氧量速度持续时间最大摄氧量速度持续时间作为作为耐乳酸能力耐乳酸能力和和高速运高速运动稳定性动稳定性的评价指标受到广泛的重视。它与无氧阈的评价指标受到广泛的重视。它与无氧阈、耐力项目竞技记录及比赛中的平均跑速有着极其、耐力项目竞技记录及比赛中的平均跑速有着极其密切的联系。密切的联系。最大摄氧量速度持续时间的测试方法最大摄氧量速度持续时间的测试方法 在场地或跑台、功率自行车等仪器设备上用最大在场地或跑台、功率自行车等仪器设备上用最大摄氧量速度运动,直至不能坚持这个速度为止,摄氧量速度运动,直至不能坚持这个速度为止,所得出的时间即为最大摄氧量速度持续时间。所得出的时间即为最大摄氧量速度持续时间
16、。大部分被测者的最大摄氧量速度持续时间约在大部分被测者的最大摄氧量速度持续时间约在58min左右,优秀耐力项目运动员的最大摄氧量速左右,优秀耐力项目运动员的最大摄氧量速度持续时间约度持续时间约78min左右。左右。研究表明,最大摄氧量速度越快研究表明,最大摄氧量速度越快,且最大摄氧量且最大摄氧量速度持续时间越长速度持续时间越长,其其1500m以上距离的比赛成以上距离的比赛成绩越好。绩越好。最大摄氧量速度持续时间的改变程度最大摄氧量速度持续时间的改变程度,反映反映耐耐乳酸能力乳酸能力和和高速运动稳定性高速运动稳定性的改善程度的改善程度。最大摄氧量速度持续时间与运动能力评价最大摄氧量速度持续时间与
17、运动能力评价无氧阈无氧阈 无氧阈的概念是无氧阈的概念是WassermanWasserman于于19641964年提出的。无氧年提出的。无氧阈并不是有氧与无氧的分界点。它阈并不是有氧与无氧的分界点。它是指随着运动强是指随着运动强度的增大而开始发生乳酸积累、二氧化碳排出量和度的增大而开始发生乳酸积累、二氧化碳排出量和通气量激增的临界点。通气量激增的临界点。无氧阈速度:无氧阈速度:达到无氧阈时的速度达到无氧阈时的速度 无氧阈摄氧量:无氧阈摄氧量:达到无氧阈时的摄氧量达到无氧阈时的摄氧量 无氧阈心率:无氧阈心率:达到无氧阈时的心率达到无氧阈时的心率无氧阈的测试方法无氧阈的测试方法 在渐增负荷运动中,随
18、着运动强度的增大在渐增负荷运动中,随着运动强度的增大 血乳酸值急剧上升的开始点为血乳酸值急剧上升的开始点为乳酸无氧阈乳酸无氧阈。从通气动态看到的从通气动态看到的VEVE,VCOVCO2 2等指标发生激增的临等指标发生激增的临界点为界点为通气性无氧阈通气性无氧阈。心率开始脱离与运动强度的直线关系,斜率变小心率开始脱离与运动强度的直线关系,斜率变小的临界点为的临界点为心率无氧阈心率无氧阈。肌电图的积分值的增加率开始上升的临界强度为肌电图的积分值的增加率开始上升的临界强度为疲劳性无氧阈疲劳性无氧阈。不同方法测得的无氧阈的优缺点不同方法测得的无氧阈的优缺点 乳酸无氧阈乳酸无氧阈:虽然直观地反映了血中乳
19、酸的变化,:虽然直观地反映了血中乳酸的变化,但受肌肉中乳酸的扩散率、消却率等因素的影响,但受肌肉中乳酸的扩散率、消却率等因素的影响,有时不能准确地反映肌肉乳酸激增的临界负荷功率,有时不能准确地反映肌肉乳酸激增的临界负荷功率,可重复性也稍差可重复性也稍差。通气性无氧阈通气性无氧阈:能准确地反映肌肉乳酸激增的临界:能准确地反映肌肉乳酸激增的临界负荷功率,可重复性也非常好,但判断时会掺进主负荷功率,可重复性也非常好,但判断时会掺进主观因素,需要丰富的经验观因素,需要丰富的经验。不同方法测得的无氧阈的优缺点不同方法测得的无氧阈的优缺点 心率无氧阈心率无氧阈需要的设备和方法都非常简单,但它需要的设备和方
20、法都非常简单,但它的出现率仅为的出现率仅为80%左右,又由于心率容易受外界左右,又由于心率容易受外界环境的影响,所以心率无氧阈的可重复性较差。环境的影响,所以心率无氧阈的可重复性较差。疲劳性无氧阈疲劳性无氧阈需要的设备比较昂贵,操作也比较需要的设备比较昂贵,操作也比较复杂,先行研究相对较少,但其优点也非常明显:复杂,先行研究相对较少,但其优点也非常明显:被测者的运动负荷非常小,而且可根据不同运动被测者的运动负荷非常小,而且可根据不同运动项目的特点进行针对性的测试。项目的特点进行针对性的测试。通气无氧阈判断实例通气无氧阈判断实例每分通气量_B l/min 10:00 5:00 0:00 2001
21、80160140120100806040200摄氧量_S l/minCO2呼出量_S l/min 10:00 5:00 0:00 5.04.03.02.01.00.05.04.03.02.01.00.0呼吸交换率 10:00 5:00 0:00 1.61.41.21.00.80.6每分通气量/摄氧量 呼吸效率VE/CO2 10:00 5:00 0:00 605040302010605040302010无氧阈与运动能力评价无氧阈与运动能力评价 一般人在长时间的耐力训练后,相对于训练前,一般人在长时间的耐力训练后,相对于训练前,无氧阈水平会提高。而一流的中长跑选手与一无氧阈水平会提高。而一流的中长
22、跑选手与一般的中长跑选手相比,具有更高的无氧阈水平。般的中长跑选手相比,具有更高的无氧阈水平。无氧阈的改变反映乳酸分解能力的改善程度无氧阈的改变反映乳酸分解能力的改善程度。无氧阈摄氧量越高、无氧阈速度越快,其有氧无氧阈摄氧量越高、无氧阈速度越快,其有氧运动能力就越强。运动能力就越强。最大脂肪氧化强度最大脂肪氧化强度 是指在匀速运动中脂肪消耗量最大的运动是指在匀速运动中脂肪消耗量最大的运动强度。强度。最大脂肪氧化强度常出现在呼吸商为最大脂肪氧化强度常出现在呼吸商为0.800.800.850.85且负荷最大时。且负荷最大时。最大脂肪氧化功率的测试与判定方法最大脂肪氧化功率的测试与判定方法 跑台及实
23、地测试:首先进行安静状态下的测试,之后从中速跑台及实地测试:首先进行安静状态下的测试,之后从中速走或慢跑开始,每走或慢跑开始,每2 24 4分钟或每分钟或每400m400m递增一级,呼吸商达到递增一级,呼吸商达到1.01.0时停止测试。时停止测试。功率自行车测试:首先进行安静状态下的测试,之后规定转功率自行车测试:首先进行安静状态下的测试,之后规定转数为数为505070rpm70rpm,起始阻力,起始阻力0 060w60w,每,每2 24 4分钟递增一级,分钟递增一级,呼吸商达到呼吸商达到1.01.0时停止测试。时停止测试。判定方法:呼吸商在判定方法:呼吸商在0.800.800.850.85时
24、完成的最大负荷为最大脂时完成的最大负荷为最大脂肪氧化功率。肪氧化功率。最大脂肪氧化的运动负荷最大脂肪氧化的运动负荷 这时的心率大部分在这时的心率大部分在110140bpm,无氧阈心率,无氧阈心率越高的被测者,这一心率也越高。越高的被测者,这一心率也越高。主要运动方式为:快走、慢跑、爬山、慢节奏舞主要运动方式为:快走、慢跑、爬山、慢节奏舞蹈、自行车慢骑、慢节奏游泳等。蹈、自行车慢骑、慢节奏游泳等。运动量为每日运动量为每日40分钟以上,强度越低,运动时间分钟以上,强度越低,运动时间应越长。应越长。有氧能力的综合评价有氧能力的综合评价有氧能力的综合评价有氧能力的综合评价 最大有氧供能能力最大有氧供能
25、能力 在最大摄氧量的大小排序中,越是靠前,说明其最大有在最大摄氧量的大小排序中,越是靠前,说明其最大有氧供能能力越大。氧供能能力越大。动作经济合理性动作经济合理性 在最大摄氧量速度的大小排序中,越是靠前,且与自身在最大摄氧量速度的大小排序中,越是靠前,且与自身在最大摄氧量的排名相比靠前的,说明动作经济合理性在最大摄氧量的排名相比靠前的,说明动作经济合理性较好。在低于最大摄氧量强度的运动中,在相同的速度较好。在低于最大摄氧量强度的运动中,在相同的速度或功率下,耗氧量越少,动作就越经济。或功率下,耗氧量越少,动作就越经济。有氧能力的综合评价有氧能力的综合评价 乳酸产生速度及乳酸分解能力乳酸产生速度
26、及乳酸分解能力 在无氧阈速度的大小排序中,越是靠前,且与自身在无氧在无氧阈速度的大小排序中,越是靠前,且与自身在无氧阈摄氧量的排名相比靠前的,说明其乳酸的产生速度慢或阈摄氧量的排名相比靠前的,说明其乳酸的产生速度慢或乳酸的分解能力强。乳酸的分解能力强。有氧训练水平有氧训练水平 在无氧阈摄氧量和最大摄氧量的比值的大小排序中,越是在无氧阈摄氧量和最大摄氧量的比值的大小排序中,越是靠前,说明相对自身的先天素质而言,其有氧训练水平越靠前,说明相对自身的先天素质而言,其有氧训练水平越高。高。有氧能力的综合评价有氧能力的综合评价 最大摄氧量速度发展空间最大摄氧量速度发展空间 在无氧阈速度与最大摄氧量速度比
27、值的大小排序中,越是在无氧阈速度与最大摄氧量速度比值的大小排序中,越是靠前,说明其最大摄氧量速度发展空间越大。靠前,说明其最大摄氧量速度发展空间越大。耐乳酸能力耐乳酸能力 能够维持自身最大摄氧量速度的时间越长,说明其耐乳酸能够维持自身最大摄氧量速度的时间越长,说明其耐乳酸能力越强。能力越强。不同环境中有氧能力测试的注意点不同环境中有氧能力测试的注意点高原环境中有氧能力测试的注意点高原环境中有氧能力测试的注意点 校准与常氧环境相同;校准与常氧环境相同;由于环境缺氧,会造成运动能力显著下降。因此首先应大致由于环境缺氧,会造成运动能力显著下降。因此首先应大致了解环境造成的运动能力下降幅度,之后再规定
28、起始负荷;了解环境造成的运动能力下降幅度,之后再规定起始负荷;由于对环境适应度的不同,在高原训练的不同时期有氧能力由于对环境适应度的不同,在高原训练的不同时期有氧能力变化幅度较大,因此在以指导训练为目的时,应避免在高原变化幅度较大,因此在以指导训练为目的时,应避免在高原适应期(上高原后适应期(上高原后4 47 7天)进行测试;天)进行测试;由于在下高原初期人体也有一个脱习服过程,因此,应避在由于在下高原初期人体也有一个脱习服过程,因此,应避在这一时期(下高原后前这一时期(下高原后前3 3天)进行测试。天)进行测试。在高原环境中比赛成绩的差异在高原环境中比赛成绩的差异内蒙武川内蒙武川(1600m
29、)与平原差值与平原差值 昆明海埂昆明海埂(1888m)与平原差值与平原差值 青海多巴青海多巴(2350m)与平原差值与平原差值 总成绩总成绩s/400m总成绩总成绩s/400m总成绩总成绩s/400m10000m(sec)601504612018057180240685000m(sec)305024406035607046在高原环境中部分指标的差异在高原环境中部分指标的差异参数参数 内蒙古武川内蒙古武川(1600m)与平原差值与平原差值 昆明海埂昆明海埂(1888m)与平原差值与平原差值 青海多巴青海多巴(2350m)与平原差值与平原差值 最大摄氧量速度最大摄氧量速度(s/400m)23344
30、6最大摄氧量心率最大摄氧量心率(bpm)333无氧阈速度无氧阈速度(s/400m)244668无氧阈心率(无氧阈心率(bpm)333人工低氧环境中有氧能力测试的注意点人工低氧环境中有氧能力测试的注意点 校准与常氧环境校准与常氧环境不同不同,应在常氧环境下进行校准后再进入人,应在常氧环境下进行校准后再进入人工低氧环境或采用特殊校准配置;工低氧环境或采用特殊校准配置;由于环境缺氧,会造成运动能力的显著下降。因此,首先应由于环境缺氧,会造成运动能力的显著下降。因此,首先应大致了解低氧将造成的运动能力下降幅度,之后在规定起始大致了解低氧将造成的运动能力下降幅度,之后在规定起始负荷。负荷。高湿环境中有氧
31、能力测试的注意点高湿环境中有氧能力测试的注意点 除非研究需要,应尽量避免在高湿环境中进行测试,高湿环除非研究需要,应尽量避免在高湿环境中进行测试,高湿环境中的有氧能力会有一定幅度的下降,但下降幅度会因人而境中的有氧能力会有一定幅度的下降,但下降幅度会因人而异;异;在高湿环境中进行有氧能力测试,其在高湿环境中进行有氧能力测试,其最大的问题会来源于采最大的问题会来源于采样管样管。采样管的干燥功能下降将导致测试结果失真,因此,。采样管的干燥功能下降将导致测试结果失真,因此,在高湿环境下每测在高湿环境下每测1 12 2人就应更换采样管。人就应更换采样管。寒冷环境中有氧能力测试的注意点寒冷环境中有氧能力
32、测试的注意点 除非研究需要,应尽量避免在寒冷环境中进行测试,寒冷环除非研究需要,应尽量避免在寒冷环境中进行测试,寒冷环境中的有氧能力会有一定幅度的下降,但下降幅度会因人而境中的有氧能力会有一定幅度的下降,但下降幅度会因人而异;异;在寒冷环境中进行有氧能力测试,其在寒冷环境中进行有氧能力测试,其最大的问题会来源于涡最大的问题会来源于涡轮传感器。轮传感器。在寒冷环境中,涡轮传感器管壁会形成雾气,直在寒冷环境中,涡轮传感器管壁会形成雾气,直接导致采集光线屏蔽,会严重干扰通气量的采集,进而造成接导致采集光线屏蔽,会严重干扰通气量的采集,进而造成所有测试结果失真。因此,在寒冷环境进行测试时,应尽可所有测
33、试结果失真。因此,在寒冷环境进行测试时,应尽可能在能在涡轮传感器涡轮传感器管壁喷洒少量的管壁喷洒少量的防雾剂防雾剂。部分有氧能力指标在训练实际中部分有氧能力指标在训练实际中的应用的应用比赛强度的判定比赛强度的判定 比赛对运动员运动能力的要求决定着运动员的训练比赛对运动员运动能力的要求决定着运动员的训练内容。因此,认清比赛中所需要的能力,并以此为内容。因此,认清比赛中所需要的能力,并以此为长期目标进行系统的科学训练是运动员获得优异成长期目标进行系统的科学训练是运动员获得优异成绩的根本保证。由于每名运动员的训练水平不同,绩的根本保证。由于每名运动员的训练水平不同,用绝对强度来评价其承受的生理负荷是
34、非常困难的。用绝对强度来评价其承受的生理负荷是非常困难的。而采用有氧能力指标等生理强度指标,则很容易解而采用有氧能力指标等生理强度指标,则很容易解决这一问题。决这一问题。第第2828届奥运会届奥运会10000m10000m冠军运动员冠军运动员在比赛中的速度变化在比赛中的速度变化 3.994.494.995.495.996.491 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25圈数(圈)速度(m/s)707580859095100105110115120比赛速度/最大摄氧量速度(%)成绩:302418平均速度:5.4
35、9m/s无氧阈速度最大摄氧量速度递递增增相相持持冲冲刺刺训练强度的判定训练强度的判定 无氧阈强度和最大摄氧量强度是目前在耐力项目中无氧阈强度和最大摄氧量强度是目前在耐力项目中常用的相对运动强度的判定标尺。由于无氧阈水平常用的相对运动强度的判定标尺。由于无氧阈水平和最大摄氧量水平会因机能状态的波动而有所变化和最大摄氧量水平会因机能状态的波动而有所变化,因此,为了保障对训练完成情况的准确评价,应,因此,为了保障对训练完成情况的准确评价,应采用与运动负荷相对应的运动中心率进行监控。下采用与运动负荷相对应的运动中心率进行监控。下表分别为国家女子长跑队表分别为国家女子长跑队20km20km递增跑训练课和
36、大强递增跑训练课和大强度间歇训练课的监控实例。度间歇训练课的监控实例。大运动量训练课监控实例大运动量训练课监控实例大运动量训练课评价大运动量训练课评价 从上表的运动中心率观察,前从上表的运动中心率观察,前2km2km由于是有氧系统由于是有氧系统的调动阶段,的调动阶段,3 3名运动员的平均强度在目标强度以名运动员的平均强度在目标强度以下(是教练员有意安排),从第下(是教练员有意安排),从第3km3km到第到第14km14km均在均在较好有氧能力训练的有效强度范围内(较好有氧能力训练的有效强度范围内(9090100100无氧阈强度)。而最后无氧阈强度)。而最后6km6km,除西某某外,其他,除西某
37、某外,其他2 2人人稍高于训练目标心率值,说明当日的训练强度基本稍高于训练目标心率值,说明当日的训练强度基本对心脏起到了良好的训练作用,但还可以略微降低对心脏起到了良好的训练作用,但还可以略微降低最后几公里的跑速。最后几公里的跑速。最大摄氧量强度训练课监控实例最大摄氧量强度训练课监控实例最大摄氧量强度课评价最大摄氧量强度课评价 从上表观察,从上表观察,3 3名运动员间歇期的最低心率基本在名运动员间歇期的最低心率基本在120bpm120bpm左右,达到了其个体的左右,达到了其个体的45%45%以上的最大摄氧以上的最大摄氧量速度对应的心率,间歇期时间控制的较为合理,量速度对应的心率,间歇期时间控制
38、的较为合理,有利于高质量地完成下一组的训练;从完成的每组有利于高质量地完成下一组的训练;从完成的每组平均心率来看,所有队员在组内的平均心率尚未达平均心率来看,所有队员在组内的平均心率尚未达到到100%100%的最大摄氧量速度对应心率,强度完成情况的最大摄氧量速度对应心率,强度完成情况稍差,离训练要求还有一定的距离,为了提高训练稍差,离训练要求还有一定的距离,为了提高训练效果,应进一步提高训练强度。效果,应进一步提高训练强度。训练效果的评价训练效果的评价 对同一运动员进行有氧能力各项指标的纵向对同一运动员进行有氧能力各项指标的纵向观察,可以发现运动员目前各项能力的发展观察,可以发现运动员目前各项
39、能力的发展情况,从而判断当前训练计划是否合理,并情况,从而判断当前训练计划是否合理,并确定下一阶段的训练重点。确定下一阶段的训练重点。包某某运动能力生理参数的比较包某某运动能力生理参数的比较评价评价 可以看出,包某某可以看出,包某某20062006年年0101月与月与4 4年前的年前的20022002年年1212月测试相月测试相比,各项指标均稳步改善,说明经过比,各项指标均稳步改善,说明经过4 4年的专业训练,该运年的专业训练,该运动员的最大有氧供能能力、动作经济性、乳酸分解能力以及动员的最大有氧供能能力、动作经济性、乳酸分解能力以及心脏的泵血机能等都得到了显著的提高。心脏的泵血机能等都得到了
40、显著的提高。而而20062006年年0101月的测试结果与月的测试结果与20052005年年1212月相比,最大摄氧量及月相比,最大摄氧量及其速度明显提高,力竭后血乳酸下降,无氧阈摄氧量及其对其速度明显提高,力竭后血乳酸下降,无氧阈摄氧量及其对应速度变化不大,说明经过一个月的训练(每周应速度变化不大,说明经过一个月的训练(每周3 3次,每次次,每次6060分钟的无氧阈强度训练以及每周分钟的无氧阈强度训练以及每周2 2次,每次次,每次2525分钟左右的分钟左右的最大摄氧量强度训练),该队员的最大有氧供能能力得到提最大摄氧量强度训练),该队员的最大有氧供能能力得到提高,动作经济性得到显著改善,乳酸
41、分解能力得到提高。说高,动作经济性得到显著改善,乳酸分解能力得到提高。说明当前包某某的训练计划安排得相对合理。明当前包某某的训练计划安排得相对合理。国家女子长跑队部分重点运动员与国家女子长跑队部分重点运动员与世界一流运动员的比较与建议世界一流运动员的比较与建议指标表现指标表现建议建议最大有氧供最大有氧供能能力能能力最大摄氧量为最大摄氧量为70ml/kg/min70ml/kg/min左左右,接近于世界一流水平右,接近于世界一流水平这一方面能力已经接近于其上限,这一方面能力已经接近于其上限,1 1周周2 2次的无次的无氧阈训练和氧阈训练和1 1次最大摄氧量强度训练即可保持次最大摄氧量强度训练即可保
42、持这一能力。这一能力。乳酸乳酸分解能力分解能力无氧阈速度为无氧阈速度为80s/400m80s/400m左右,左右,接近于世界一流水平接近于世界一流水平这一方面能力已经接近于其上限,这一方面能力已经接近于其上限,1 1周周2 2次的无次的无氧阈训练即可保持这一能力。氧阈训练即可保持这一能力。动作动作经济性经济性最大摄氧量速度为最大摄氧量速度为74s/400m74s/400m左右,与世界一流水平相差左右,与世界一流水平相差4s/400m4s/400m左右左右这一方面能力提高空间较大,中短距离速度练这一方面能力提高空间较大,中短距离速度练习、超等长训练、跳跃练习,以及耐乳酸能力习、超等长训练、跳跃练
43、习,以及耐乳酸能力训练,可能会有助于其动作经济性的提高。训练,可能会有助于其动作经济性的提高。耐乳酸耐乳酸能力能力最大摄氧量速度维持时间为最大摄氧量速度维持时间为77左右,与世界一流水平差左右,与世界一流水平差距较大距较大这一方面能力提高空间较大,间歇性大强度训这一方面能力提高空间较大,间歇性大强度训练和高原训练,可能会有助于其耐乳酸能力的练和高原训练,可能会有助于其耐乳酸能力的提高。提高。糖酵解糖酵解能力能力400m400m成绩约为成绩约为60s60s,最高血乳,最高血乳酸水平为酸水平为131315mmol/L15mmol/L,与,与世界一流水平稍有差距世界一流水平稍有差距这一方面能力提高空
44、间不大,中距离跑训练可这一方面能力提高空间不大,中距离跑训练可能会有助于其糖酵解能力稍有提高。能会有助于其糖酵解能力稍有提高。最大摄氧量强度最大摄氧量强度在间歇性大强度在间歇性大强度训练实际中的应用训练实际中的应用间歇性大强度训练的训练方法间歇性大强度训练的训练方法 间歇性大强度训练间歇性大强度训练作为提高运动能力的有效方法,已广泛作为提高运动能力的有效方法,已广泛应用于各类体育项目。应用于各类体育项目。间歇性间歇性最大摄氧量强度最大摄氧量强度训练的主要作用是通过改善肌肉末训练的主要作用是通过改善肌肉末梢组织的状况,提高肌肉的最大有氧代谢水平以及消除乳梢组织的状况,提高肌肉的最大有氧代谢水平以
45、及消除乳酸的能力,并让机体适应内环境的大幅度变化,最终使运酸的能力,并让机体适应内环境的大幅度变化,最终使运动能力得到提高。动能力得到提高。最大摄氧量强度训练方式最大摄氧量强度训练方式 最大摄氧量强度课的训练一般有两种方式:最大摄氧量强度课的训练一般有两种方式:一种是采用一种是采用95100%最大摄氧量速度,以最大摄氧量速度最大摄氧量速度,以最大摄氧量速度持续时间的持续时间的6080%进行的间歇性训练。进行的间歇性训练。另一种是间歇性递增跑。递增跑的起始负荷为无氧阈强度,另一种是间歇性递增跑。递增跑的起始负荷为无氧阈强度,之后以之后以5的递增幅度递增,当达到最大摄氧量强度时,再的递增幅度递增,
46、当达到最大摄氧量强度时,再维持维持35分钟。分钟。间歇时间均以能够高质量的完成下一组训练为准,一般情况间歇时间均以能够高质量的完成下一组训练为准,一般情况下运动员心率恢复到下运动员心率恢复到120bpm即进行下一组的训练。即进行下一组的训练。一次最大摄氧量强度课训练量一次最大摄氧量强度课训练量 采用间歇性训练的目的就是为了保证采用间歇性训练的目的就是为了保证大强度训练的大强度训练的量的最大化量的最大化,且不发生身体损伤。,且不发生身体损伤。为了既保证训练质量,又不发生身体损伤,采用一为了既保证训练质量,又不发生身体损伤,采用一次性力竭运动维持时间的次性力竭运动维持时间的2 23 3倍倍是比较适
47、宜的。一是比较适宜的。一次最大摄氧量强度训练的总量应在次最大摄氧量强度训练的总量应在12122424分钟分钟左右。左右。最大摄氧量强度训练课一周训练次数最大摄氧量强度训练课一周训练次数 由于过多的大强度训练会引起心肌炎等副作用,因此,在一由于过多的大强度训练会引起心肌炎等副作用,因此,在一次大强度训练课后应有较为充足的恢复时间。次大强度训练课后应有较为充足的恢复时间。大强度训练引起的肌肉微损伤、能量消耗以及神经疲劳大约大强度训练引起的肌肉微损伤、能量消耗以及神经疲劳大约需要需要4848小时以上的恢复时间。小时以上的恢复时间。因此最大摄氧量强度课因此最大摄氧量强度课一周安排一周安排2 23 3次
48、次是比较适合的。是比较适合的。间歇期的强度和时间间歇期的强度和时间 间歇的目的是为了运动员有一定的恢复,以利于高间歇的目的是为了运动员有一定的恢复,以利于高质量地完成下一组的训练。质量地完成下一组的训练。研究表明,在研究表明,在50%50%最大摄氧量强度时最大摄氧量强度时,乳酸的消除速乳酸的消除速度和心肌疲劳恢复速度最快。因此度和心肌疲劳恢复速度最快。因此,在间歇期采用在间歇期采用50%50%左右的最大摄氧量强度无疑是比较合适的,此左右的最大摄氧量强度无疑是比较合适的,此时运动员的心率在时运动员的心率在120bpm120bpm左右。左右。而心率在而心率在120bpm120bpm左右时,是运动员
49、发挥最佳运动能左右时,是运动员发挥最佳运动能力的力的底线底线。最大摄氧量强度训练的持续天数最大摄氧量强度训练的持续天数 从文献来看,一般均采用从文献来看,一般均采用3周左右周左右的持续时间。其理由为:的持续时间。其理由为:3周的大强度训练基本都能获得良好的训练效果,而训练周的大强度训练基本都能获得良好的训练效果,而训练4周后往往会出现过度疲劳现象。周后往往会出现过度疲劳现象。从实践经验来看,每周进行从实践经验来看,每周进行3次的最大摄氧量强度训练,在次的最大摄氧量强度训练,在训练第训练第3周运动员开始出现头痛、失眠等现象,但未发生过周运动员开始出现头痛、失眠等现象,但未发生过度疲劳现象。度疲劳
50、现象。因此,最大摄氧量强度训练的持续天数在因此,最大摄氧量强度训练的持续天数在3周左右可能比较周左右可能比较理想。理想。无氧阈强度在无氧阈强度在大运动量训练实际中的应用大运动量训练实际中的应用采用无氧阈强度的原因采用无氧阈强度的原因 作为有效提高有氧供能能力的手段,在接近于作为有效提高有氧供能能力的手段,在接近于无氧阈强度的大运动量训练,是经常被采用的无氧阈强度的大运动量训练,是经常被采用的训练方法之一。训练方法之一。无氧阈速度训练的主要作用可概括为:促使心无氧阈速度训练的主要作用可概括为:促使心脏伴有心壁增厚的离心性肥大,相关呼吸肌力脏伴有心壁增厚的离心性肥大,相关呼吸肌力的增强,运动肌中慢