張誠

心率測定對指導(dǎo)體育教學(xué)及訓(xùn)練的作用

張誠

心率是反應(yīng)心臟機(jī)能的重要指標(biāo)之一，心率測定是評價運動訓(xùn)練、體育教學(xué)效果的有效手段，是控制運動強(qiáng)度的有效手段且簡單易行。

心率測量；身體訓(xùn)練；運動量

科學(xué)的運動訓(xùn)練和體育鍛煉，能促進(jìn)機(jī)體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能及生物化學(xué)方面的良好適應(yīng)。然而，反映人體訓(xùn)練程度的生理指標(biāo)十分復(fù)雜多樣，就目前學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練的現(xiàn)狀及條件看，通過測定心率來了解人體生理功能變化程度及特點，不失為一種簡便，易行，科學(xué)的方法。正常情況下，測量清晨起床前靜臥時的基礎(chǔ)脈搏是相當(dāng)穩(wěn)定的。我國健康成人安靜時心率為60-70次／分，生理變動范圍為60-100次／分。脈率與心率在正常情況下是一致的，實際上可用脈率代零星心率的測量。

一、心率是反映心臟機(jī)能的晴雨表

在運動中，心血管系統(tǒng)的功能處于最重要的地位。運動員的心率平均比非動員低10次／分，為40-50次／分。耐力運動比其它項目心率減低更為顯著。有學(xué)者經(jīng)多年研究揭示了一條規(guī)律：壽命的長短與心率快慢成反比，而運動是減慢心率的最好方法。曾有人推算，50年間心臟的工作量相當(dāng)于將1.8萬噸物體上舉到228km的高度，其負(fù)荷之大令人吃驚。在每一個心動周期中，心臟大約用37.5%的時間收縮 （工作），62.5%的時間舒張（“休息”）。研究表明，心率快時，心臟舒張期縮短，心臟總是在血液供應(yīng)不充分的條件下工作，不能獲得足夠的營養(yǎng)，必然力不從心，生命也隨之縮短。經(jīng)過系統(tǒng)的體育鍛煉，心肌纖維增粗，收縮力量增大，每搏量可由60-80ml增加1/3，基礎(chǔ)脈搏因每搏量增加而減少。有報導(dǎo)，心率最低者為25次／分。研究人員發(fā)現(xiàn)，用手術(shù)方法使猴子心率減少30%，并飼以高脂食物，半年后冠心病的發(fā)病率僅為對照組的一半，其血壓，血脂及體重均未增加。一些專家認(rèn)為，堅持運動可使心臟推遲衰老10-15年，僅減慢心率這一因素，運動者比不運動者長壽7.2歲。

心率減慢是動員訓(xùn)練有素的一個特征，是心臟對運動適應(yīng)力增強(qiáng)的結(jié)果，是心臟機(jī)能良好的標(biāo)志。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，心率減慢是迷走神經(jīng)張力增加引起的，現(xiàn)在研究認(rèn)為，如同耐力運動中逐步適應(yīng)一樣，交感神經(jīng)對心臟的興奮作用逐漸減少。心率減慢提高了心力儲備。心血管系統(tǒng)功能是判斷青少年身體機(jī)能的主要依據(jù)，是對運動成績起決定作用的因素。

心率在一定程度上傳送著心臟機(jī)能狀態(tài)信息。運動中脈搏是快速、有力、節(jié)律無效地跳動著。若出現(xiàn)漏跳、強(qiáng)弱、節(jié)律不均的現(xiàn)象，是運動過量，或心臟有器質(zhì)性病變的征兆。在30秒，20次蹲起運動中，心率增加25-50%，證明心臟機(jī)能良好；若增加50-75%，則心臟機(jī)能不佳。如心率增加不多（低于20%）反覺頭昏眼花，說明心臟起搏功能有毛病，不宜進(jìn)行運動。在各種繁多的運動功能試驗中，如聯(lián)合機(jī)能試驗，哈佛臺階實驗、都把測量心率作為重要指標(biāo)。

二、運用心率指標(biāo)評價生理負(fù)荷，控制運動強(qiáng)度

從運動生理學(xué)的觀點來看，運動負(fù)荷引起機(jī)體適應(yīng)有一定規(guī)律：只有當(dāng)刺激過到個人競技能力的最佳值，適應(yīng)過程完成得越快。負(fù)荷小的刺激不能引起機(jī)能相應(yīng)反應(yīng)，負(fù)荷過大超過了機(jī)體負(fù)荷能力會使疲勞加重，使中樞興奮與抑制過程間的最佳關(guān)系破壞，造成過度訓(xùn)練，危害鍛煉者的身體健康，生理負(fù)荷主要由練習(xí)強(qiáng)度，密度，時間及數(shù)量等因素構(gòu)成，其中運動強(qiáng)度是生理負(fù)荷的核心，對機(jī)體影響最大，是訓(xùn)練成敗的關(guān)鍵。緒菲爾德將強(qiáng)度、時間、頻率等因素綜合起來進(jìn)行比較研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不管哪種條件都是強(qiáng)度越大，訓(xùn)練效果越大。?？怂拐J(rèn)為，從最大攝氧量看，強(qiáng)度將成為最重要因素。現(xiàn)在一般認(rèn)為，強(qiáng)度對訓(xùn)練效果有著最大影響。心率與運動負(fù)荷成正比，它能反映體內(nèi)耗氧水平，通過測量心率就知道運動強(qiáng)度與負(fù)荷大小。國內(nèi)外不少學(xué)者研究認(rèn)為，用心率控制運動強(qiáng)度是可行的。

日本研究提出，中小學(xué)生在一節(jié)課上的平均心率為130-170次／分為宜，低于130次／分為小運動量，高于170次／分為大運動量，此時會感到非常疲勞。我國一些中學(xué)將體育課平均心率標(biāo)準(zhǔn)定為120-140次／分或130-150次／分。日本中小學(xué)平均心率為130-170次／分，比我國偏高。當(dāng)然，這應(yīng)考慮練習(xí)內(nèi)容特點，如跑步心率較高，體操、投擲心率較低。

學(xué)校業(yè)余運動訓(xùn)練除增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)外，尚有提高運動能力運動成績和參加比賽的任務(wù)，其運動生理負(fù)荷安排應(yīng)比體育教學(xué)課大。青少年對于刺激的適應(yīng)能力較成人強(qiáng)，器官結(jié)構(gòu)與功能可能性提高和改善程度大，負(fù)荷應(yīng)在生理范圍內(nèi)偏于中高限。目前學(xué)校業(yè)余訓(xùn)練的資料較少。成年運動員中不同頃目特點有差異。100m、200m跑后心率為140-160次／分；400m跑后為200次／分；長跑后心率為180-200次／分；超長跑通常為120次／分。這些、僅供學(xué)生業(yè)余訓(xùn)練參考并注意控制運動強(qiáng)度。學(xué)生對強(qiáng)度大，氧債高的負(fù)荷不適宜，訓(xùn)練中應(yīng)合理安排負(fù)荷節(jié)奏，注意不同項目特點、合理營養(yǎng)，保證充分休息。

在有氧耐力練習(xí)中，國內(nèi)外用心率控制強(qiáng)度最為普遍。強(qiáng)度過低的工作能持續(xù)較長時間，但不能充分動員呼吸、循環(huán)功能，有效地發(fā)揮有氧代謝能力。相反，強(qiáng)度過高，時間必然縮短，供能系統(tǒng)就可以向無氧代謝途徑改變，國內(nèi)外學(xué)者為此提出了不少公式。原西德的克萊斯提出耐力負(fù)荷的適宜公式為：（本人最高心率－運動安靜前心率）÷2+運動前心率。芬蘭的卡沃寧提出的公式為：（本人最高心率－運動前安靜心率）×60%+安靜時心率。采用這種方法首先要知道最高心率和安靜時心率。最高心率測人在運動最艱苦時的即刻心率，從運動后6秒鐘脈搏數(shù)乘以10即得1分鐘心率。也可用公式：最高心率（次/分）：220－年齡求得。一個人的安全心率為最高心率減去安靜時心率乘以零點六，而他的最低帶氧運動量應(yīng)為安靜時心率加上安全心率。所謂帶氧運動，是指運動時能夠吸入足夠的氧氣。

優(yōu)秀運動員要提高運動量，應(yīng)將安全心率0.6改乘0.85或0.9，便是他最艱苦訓(xùn)練時的心率。當(dāng)然，也可將強(qiáng)度控制在本人最大心率的85-90%心率達(dá)170-180次/分；在跑步或游泳間歇訓(xùn)練中，心率應(yīng)控制在120-180次/分；一般人及兒童采用60—70%的強(qiáng)度即可達(dá)到鍛煉目的；學(xué)生早晨跑步心率應(yīng)控制在130-150次/分；成人健身跑可用“170－年齡”的方法控制心率。美國運動醫(yī)學(xué)會認(rèn)為，發(fā)展有氧耐力，練習(xí)強(qiáng)度要達(dá)到最高心率的60-90%，每周3-5次，每次持續(xù)時間為15-60分鐘。

在身體訓(xùn)練中，以心率作為強(qiáng)度指標(biāo)的研究首先是卡爾搏奈。他認(rèn)為，當(dāng)心率為140次/分的強(qiáng)度時是身體訓(xùn)練有無效果的界線。夏依克通過改變跑臺斜度來選擇強(qiáng)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)提高耐力心率應(yīng)在150次/分以上。羅斯卡姆認(rèn)為當(dāng)心率為153次/分訓(xùn)練效果較好。上述使用心率為強(qiáng)度指標(biāo)的方法可獲得理想效果，但訓(xùn)練時間，頻率，周期不同，比較不同訓(xùn)練效果很困難。一般認(rèn)為，少年或成年訓(xùn)練強(qiáng)度應(yīng)為最大吸氧量的75%，心率在150次/分以上，時間5分鐘，以上每周3次，有利于有氧耐力的發(fā)展

三、心率與最大吸氧量

人體單位時間（分）內(nèi)所能攝取的最大氧氣量稱為最大吸氧量。人體所能發(fā)揮出的能力由最大攝氧量與最大氧債的總和能力決定。它是估計人體最大工作能力的重要指標(biāo)，是一種被廣泛采用的心肺功能試驗，是有氧耐力的標(biāo)志。有報道，世界上最優(yōu)秀男動員最大吸氧量為94ml/公斤/分，女動員為77ml/公斤/分。

心臟對于提高工作頻率的應(yīng)答，近似于對需氧量的應(yīng)答。最大攝氧量與最高心率在運動時的相同時間出現(xiàn)，心率與動負(fù)荷及攝氧量有線性關(guān)系。在接近極限下負(fù)荷中可用心率推算最大吸氧量。直接測量最大吸氧量相當(dāng)復(fù)雜，而此方法簡便易行，對同一個人進(jìn)行自身對比，能反映最大吸氧量的變化趨向。下面介紹兩種間接測量最大吸氧量的最簡單的方法。

1.麥卡道實驗：適用于男性，使用63cm臺階，節(jié)拍器。實驗者以22次/分的頻率上下臺階3分鐘，負(fù)荷結(jié)束后坐下休息5秒鐘，然后測15秒鐘脈搏，再將其乘以4求得一分鐘心率，代入公式：最大吸氧量(ml/kg/分)-111.3-(0.42×心率)。

2.奎因臺階實驗：適應(yīng)于女性，使用43cm臺階、節(jié)拍器。以每分22次頻率上下臺介3分鐘，結(jié)束負(fù)荷后站立休息5秒鐘，測15秒鐘脈率，然后換算成一分鐘心率，代入公式：最大攝氧量 (ml/kg/分)=65.81-(0.1847×心率)。

四、用心率衡量體育鍛煉的運動量

18世紀(jì)法國索蒂指出：“運動可以代替任何藥物，但藥物卻不能代替運動?！痹谌找嫫占暗娜罕娦泽w育活動中，運動量的掌握非常重要。運動時身體所需要的能量。歸根到底來自體內(nèi)供能物質(zhì)的氧化。能量

G808.1

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1673-1999（2012）16-0189-02

張誠（1981-），碩士，重慶璧山人，重慶科技學(xué)院體育部講師。

2012-08-11