人体功能状态在无氧运动过程中的变化特点

人体功能状态在无氧运动过程中的变化特点

熊开宇1 戈黎1刘伟2陈固稳1曹建国2蔡巍2

1 北京体育大学教学科研中心

2 清华大学国际技术转移中心

【摘要】本实验使用人体功能状态检测仪，采集Wingate无氧功率实验过程中运动员生理功能指数，并在“疲劳指数”的参考下，对无氧代谢运动时人体生理状况在“人体功能状态检测参数”中的规律性变化趋势和个体特殊性变化进行分析。结果表明：高/低疲劳指数组中的高疲劳指数组和无氧/混合代谢组中的无氧代谢组较适应实验的运动形式，人体功能状态的参数的整体性规律也反映了这种趋势，可见“人体功能状态检测系统”可以较准确得检测人体在运动时的生理状况变化。特殊案例所表现的生理状况与脏器以及所对应的脊神经阶段功能状态变化同步。

【关键词】疲劳指数人体功能状态检测运动适应性

1 前言

俄罗斯人体功能状态检测技术（体电图仪）起源于航空航天医疗领域[1]，本世纪初开始应用于体育运动、营养及心理干预领域，在俄罗斯国内已经取得了非常大的成效，目前已经广泛普及于该国国内的体育院校、体育科研机构、健身俱乐部及运动队。清华大学国际技术转移中心于2004年引进该项先进技术，并与北京体育大学运动生理教研室合作开展了对该技术的吸收及临床研究工作，以便在俄罗斯已有研究成果指导的基础上，发掘更多有益的研究成果。该技术在运动适应能力评估中所能发挥的作用尤为突出，本文以“无氧运动适应能力的评估”实验为例，利用人体功能状态检测技术对人体功能状态在无氧运动过程中的变化进行了观察分析，目的是为揭示人体功能检测仪的性能提供一些客观的实验依据。

2、研究对象及方法

2.1研究对象

受试者为286名健康大学生，足球、篮球、游泳、田径、散打等项目组学员，其中男生216 人，女生 80 人，平均年龄是20.6±2.5岁。

2.2研究方法

2.2.1无氧代谢能力实验方案

利用功率自行车进行Wingate无氧功率实验。实验过程：（1）热身运动：受试者在自行车上不加负荷蹬骑3min，使心率达150－160次/min。（2）准备活动后休息3－5min。（3）正式测试：开始后受试者克服规定阻力负荷，最快速度蹬骑30s，每隔5s记录蹬踏圈数。负荷（N）＝体重(kg）×0.86(男子)/0.75(女子)。评定结果选用指标：疲劳指数（即无氧功率递减率）＝（最多圈数-最少圈数）/最多圈数

2.2.2 人体功能状态实验方案

测试过程中，受试者取站位，头电极置于前额两侧，两手自然握紧手柄电极，双足脱掉鞋袜后，光足踩在足电极上，全身放松，均匀呼吸，双眼平视前方。利用“人体功能状态检测仪”检测受试者在安静、运动后即刻、运动后5分钟、运动后10分钟这四个时间点的人体功能状态参数。采用的方案是自适应测试模式，选用指标：机能水平、心肺风险。

3、实验结果

3.1实验数据统计

全部数据统计为“总体组”；将从事200m&100m短跑运动员的数据统计为“无氧代谢专项运动组”，篮球运动员数据统计为“混合代谢专项运动组”，参与部分实验数据分析；同时根据疲劳指数，疲劳指数>0.6的受试者数据统计为“高疲劳指数组”，疲劳指数<0.2的受试者数据统计为“低疲劳指数组”，参与部分实验数据分析。

统计数据如表 1。

机能水平心肺风险

疲劳指数

ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ总体0.3979.0789.2287.8087.0925.4825.4823.7324.31高疲劳指数0.6576.3189.6388.7287.4827.6726.2524.8524.67低疲劳指数0.1670.7385.5485.5185.5427.3726.5424.0724.68无氧代谢组0.4282.6693.0092.8491.0122.8826.1824.1424.01混合代谢组0.3478.2188.3987.1387.4129.2026.0426.4126.19Ⅰ——运动前状态Ⅱ——运动后即刻Ⅲ——恢复5分钟Ⅳ——恢复10分钟

3.2实验结果分析

3.2.1结果规律性分析

3.2.1.1机能水平变化规律

72

747678808284868890Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

70

75808590Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

①总体机能水平变化（如图 1）

图1 受试者总体机能水平变化情况规律性反映

由图1可得：总体机能水平变化与运动同步，开始运动即被迅速调动，停止后开始恢复，但相对安静时仍旧处于较高的机能水平。

②高/低疲劳指数组与总体机能水平变化比较（如图2）

图2 高/低疲劳指数与总体机能水平比较

从生理学角度定义，无氧功率通常是指人体在最大无氧供能代谢状态下的身体做功能力。无氧功率递减率也称疲劳指数(fatigue index)，体现了Wingate 无氧功率试验中最大无氧功率的下降幅度，反映机体的无氧抗疲劳能力，体现了机体的无氧耐力水平。相对而言，高疲劳指数反映运动员无氧运动保持能力较弱但力量爆发性好，低疲劳指数反映运动员无氧耐力较强。

75

80859095Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

由图2分析可得，机能水平参数变化：1、与运动员机能节省化特征相一致：具有高、低疲劳指数特征的运动员，安静时机能水平皆明显低于总体平均水平，运动时迅速动员，变化幅度大于总体水平。2、与高低疲劳指数能量释放状态相一致：低疲劳指数运动员在运动过程中，机能水平一直低于总体平均水平，恢复缓慢，持续释放体内储备；高疲劳指数运动员运动后机能水平快速调动，并很快高于总体平均水平，运动后快速下降，体内储备短时间集中释放。

③无氧/混合代谢专项运动组与总体机能水平变化比较（如图3）

图3 有氧/混合代谢专项运动组与总体机能水平比较

由图3可得，无氧代谢组机能水平明显高于混合代谢专项组，混合组机能水平除最后一个阶段略高于总体外其余都略低于总体平均值。无氧组机能水平变化趋势更适合无氧运动的要求，这一特点可能是运动员自身的身体状况的特性决定，也可能是长期进行专项训练的结果。

3.2.1.2 心肺风险变化规律

无氧/混合代谢专项组与总体心肺适应性比较 如图4