少年中长跑运动员最佳呼吸效率点及对应参数的研究

呼吸 当量又 称通气 当量( VEO 2) , 是 指每分 钟的通 气量 与吸氧量的比值。运动中呼吸当量的大小可反映人体的吸氧 效率, 即人体每摄取 1 升氧所需要 的通气量。呼吸当量越小, 说明人体的吸氧 效率越高, 可以从较少的肺通气 量中获得单 位数量的氧, 反之, 说明人体的吸氧 效率低下, 运 动生理学中 把呼 吸当量最 小的一点称 为最佳呼 吸效率 点( po int o f optimum r espir ato ry efficiency; PO E) [ 1] 。V E02 与 P OE 是评价 呼吸效率 及呼吸系统机能的 重要指标之一[ 2] , 也是反 映训练 水平及耐力水平的一项基础指标[ 3,4] 。
表 1 少年中长跑运动员不同工作负荷时 VE、VO2、VEO2 参数( X±S, 男 18, 女 16)
女 V E( l / min) V O 2( l/ mi n)
V EO 2 男
V E( l / min) V O 2( l/ mi n)
V EO 2
300 kgm / min
23. 8±2. 9 0. 95±0. 17 22. 97±wenku.baidu.com. 1
66. 2±6. 3 2. 95±0. 26 24. 1±2. 0
1800 k gm/ min
77. 4±7. 6 3. 01±0. 28 25. 0±1. 9
( 女: VEmax= 68. 1±6. 0; VO2max= 2. 80±0. 14) ( 男: VEmax= 77. 8±7. 3* * ; VO2max= 3. 11±0. 24* * ) * P< 0. 05 * * P< 0. 01; V O 2m ax 时的工作负荷不都为 1800 kgm / min, 取每人最大值的平均数。
体育科学 2000 年 9 月 第 20 卷第 5 期 S port S cience V ol . 20. N o. 5. Sept . , 2000
少年中长跑运动员最佳呼吸效率点 及对应参数的研究
李伟
( 哈尔滨师范大学 体育系, 黑龙江 哈尔滨 150080)
摘要: 以连续递增负荷 的踏车运动, 测定了 34 名 少年中长跑运动员 在不同工作负荷时的 通气量、吸 氧量、心率、最大 吸氧量、呼吸当量曲线, 确定了最佳呼吸 效率点及生理参数, 从理论上探 讨了最佳呼吸效率 点在运动训练中的 作用, 为少年中长跑运动员的训练工作提 供科学依据。
2 结果与讨论 男、女 少 年 中 长 跑 运 动 员 不 同 工 作 负 荷 时 的 通 气 量
( V E) 、吸 氧量( V O 2) 、心率 ( HR) 、最大吸氧量 ( V O 2max ) 、换 算 出的呼吸 当量( V EO 2) 与运动负荷 的关系曲线 见图 1, 男、 女间的参数( 平均数和标准差) 差异比较见表 1。 图 1 结果表明, VE 参数在 小于 90 kg m/ min 负荷时, 男 子高于 女子, 900 kg m/ min 以后 各负荷女子高于 男子。曲线 全程除 1200 kg m/ min, 负荷时男、女间存在显 著性差异外( P < 0. 05) 。其它各负荷均无统计学差异外( P > 0. 05) 。V O 2 曲 线 全程男、女 间均无统计学差异 ( P > 0. 05) 。VO 2max 男、女 间 差 异显 著( P < 0. 01) , 男 子为 3. 11± 0. 24 l/ min, 女 子为 2. 8±0. 14 l/ min( 见表 1) VEO 2 均值曲 线男子 虽然低于 女子, 但只 有 1200 kgm / min 负荷时存在显著性差异( P < 0. 05) , 其它各负荷均无统
收稿日期: 1999-11-20 作者简介: 李伟( 1955～) , 男, 齐齐 哈尔市人, 副教授。
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李伟 少年中长跑运动员最佳呼吸效率点及对应参数的研究 第 5 期
图 1 V E、V O2 、V EO2 均值与运动负荷的关系曲线 V O2 等数值出现下降时( 即达最大吸 氧量时) 停止运动。
本文旨在通 过连续递增负荷的 踏车运动, 测 定少年中长 跑运动员的 V EO 2 曲线, 确定 PO E, 报告其参数, 并分析其在 运动训练中的作 用, 为少年 中长跑运动员的训练 工作提供科 学依据。
1 研究对象与方法 1. 1 研究对象
本文 的测试对象 为哈尔滨 市体校少年 中长跑运 动员 34 人 ( 男 18 人, 女 16 人) , 平均年龄 13. 6±1. 2 岁, 专业 训练 3
资料。
图 2 结果表 明, 以 V O2max % 相 对强度 反映 的 V EO2 曲 线与 图 1 中 的绝 对强 度反映 的 V EO 2 曲 线比 较, 有 所不 同, 虽然 二者是 同一 V EO 2 值, 但垂 直方向 观察 变化较 大, 原因 是男、女运动员的 身体最大工作能力 不同所致。也可 以解释
关键词: 少年中长跑; 呼吸当量, 最佳呼吸效率点; 参数 中图分类号: G804. 2 文献标识码: A 文章编号: 1000- 677X( 2000) 05-0060-03
Study on the Respiratory Efficiency Point and the Related Parameters in Juvenile Long-and Middle-Distance Runners
实验以连续递增负荷的方式进行。从 300 kg m/ min 的工 作负荷开始, 每 5 min 向上增加一档 ( 300 kg m/ m in) , 实验前 均进行 轻微的准备活动, 标准定为心 率不高于 90 次/ 分。踏 车频率 60 r / min, 以心电图机记录每 1 min 末的即 刻心率。呼 出气 由仪器 自动分析 , 同 步记录 每分通气 量和当 时的气 压、 温度, 在统计时将呼出 气换算成标准气体。运 动时当受试者 ( 1) 已精疲力竭, 不能继续保持原来 的速度, 直 到不能继续工 作; ( 2) 呼吸商> 1. 00, HR > = 200 次/ 分; ( 3) 继续运动时
法。本文男、女受试者的 V EO 2 曲 线的最低点约在 900 kg m/ min 处, 其相对 运动强度男子为 60. 5% ±11. 4% V O2ma x, 女 子为 67. 0% ±8. 1%V O 2max ( 见图 2) 。
V EO2 与绝对工 作强 度( 以 kg m/ min 表 示的 强度 ) 的关 系 曲线( 图 1) , 提示我们, 由于男、女运 动员的 运动时 间和绝 对运动强 度不同, 组 成曲线的点数也不 同, 因 此, 某一 负荷对
LI Wei ( Harbin Normal University, Harbin, 150080 China)
Abstract: T o define the point of optim um r espirato ry efficiency and the r elat ed phy siolo gical par ameter s in distance tra ining , 34 juvenile distance runner s wer e a sked t o do cy cling exer cises w it h pro gr essively incr ea sing lo ad and measur ed V E, V O 2, HR , V O 2mx , and the curv e of V EO2 at differ ent w o rking loa d. T he autho r then t heo ret ically studied the function of the point of optimum r espirat or y efficiency in training w hich could pr ov ide tr aining of juvenile distance r unner s w ith scientific basis. Key words: ado lescent; distance r unning ; tr aining ; r espir ato ry exchange r atio; respira tor y functio n t est
男、女运动员的相 对强度( V O 2max % ) 必然不 同, 这将 不便于 资料的 外展与交流, 也不便于资料间 的横向比较。本 文根据
每 个 人 在 各 负 荷 时 的 V O 2 占 本 人 V O 2max 百 分 比 ( % V O2max ) 以 及 个 体 V EO 2 分 别 以 平 均 值 绘 出 V EO 2 与 V O2max % 的关系 曲线( 见图 2) 。将方便不同训练水平, 不同 年龄层 次, 不同性 别的人群间的横向 比较。为后期研 究提供
40. 5±5. 3 1. 89±0. 36 21. 4±1. 5
1200 kgm / min
59. 9±5. 7 2. 66±0. 21 23. 7±1. 5
54. 6±7. 5* 2. 53±0. 18 21. 4±1. 5*
1500 kgm/ min
68. 1±6. 0 2. 80±0. 14 25. 1±1. 3
～4 年, 实验前经身体 常规检查、心肺功能均属正常。 1. 2 实验仪器
受试 者在运动 时呼出的气 体中 O 2 和 CO 2 含量, 每分通 气量、踏 车频率 的节 拍控制 均由 RCD-211 型肺功 能测 定仪 自动分析和同步显示。仪器在实验前用标准气体校准。洛阳 产 ECM -Ⅱ 型心肺功能机提供运动负荷, 使用前按说明书校 准。日本产心电图机记录心率, 走纸速度 根据心率提高情况, 分别为 25 mm/ s 或 50 mm/ s, 其它还有 压气表、温度计、U J25 型携带式直流电位 差计、秒表等。 1. 3 实验方法
25. 9±2. 4 1. 03±0. 18 22. 4±1. 3
600 kgm/ m in
29. 4±3. 7 1. 25±0. 22 22. 9±1. 5
30. 9±5. 3 1. 30±0. 26 22. 3±1. 3
900 k gm/ min
40. 6±4. 7 1. 81±0. 29 21. 8±1. 1
图 1 中( 绝对 强度) 在 1200 kg m/ m in 处 V EO2 男、女间 统计 学 差异, 1200 kgm / min 的工 作负荷 对于 女子 已达 到极 量负 荷 ( 93±6. 1% VO 2max ) , 而 在男 子只为 亚极 量强度 ( 80. 7± 13. 1% V O 2max ) , 因此 对男、女 呼吸系 统机 能的影 响也 就不 同。
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体育科学 2000 年 9 月 第 20 卷
图 1、2VEO 2 均值曲线的最低 点( PO E) 均来自 900 kgm / min 负荷时的各体 V EO 2, 尽 管这一点是曲线 的最低点, 但在 统计时我们发现, 并不是每个人在 900 kgm / min 的工作负荷 时的 V EO 2 都是最 低, 女子 16 人 在 900 kgm / min 负荷 时最 低者 9 人, 600 kgm / min 负荷 时 6 人, 在 1200 kg m/ min 时 1
图 2 V EO2 均值与 V O2max 相对强度的关系曲线
计学差异( P > 0. 05) 。V EO 2 曲线总体变化趋势为, 运动初期, 随 运 动 负 荷 的 增 加 而 降 低, 900 kg m/ min 负 荷 时, 男、女 V EO2 最低, 而后随运动负荷增 加而增加, 直 到最大值。这一 结果与资 料报 道不 同[ 1, 4] , 即“常 人在 从事 不 超过 本人 50% V O2max 的 运动 时, VEO 2 保持 恒 定不 变, 若 从事 超过 50% V O2 的运动时, V EO 2 增加”[ 1] 。本文认为 , 材料中的提法不够 准确, 按此提法, PO E 将无法确定, 本文结果也 不支持上述提