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文献标题：通过运动后心率恢复评价男子大学生有氧能力方法研究（博士毕业论文）
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发表时间：2018.02
作者机构： 辽宁师范大学
作者姓名：朱成东
内容提要
主要内容：本研究目的在于建立一种有氧能力评价方法，其与最大摄氧量具有较高的相关性，可以准确、有效的评价有氧能力；
实验方法：本研究所要建立的有氧能力评价方法借鉴运动训练中运动后心率恢复与有氧能力之间的相关原理，通过一定强度的运动测试，结合运动后心率恢复情况评价最大摄氧量。
技术指标：
创新之处：
知识概念：
临界速度是指能够长时间持续运动不致疲劳的最高速度，英文称为（ Critical velocity，简称 CV）。临界速度与临界动力(Critical power，简称 CP)在运动训练中作用相同，只是所对应的研究重点不同，临界速度考察的是速度指标，临界功率考察的是功率指标。
当受试者心肺功能发挥最大水平时，摄氧量将不再增高，趋于平稳或出现下降，此时所获得的数据即是最大摄氧量（ VO2max）。 目前研究中主要采用跑台、 功率自行车自行车或台阶等方法进行最大摄氧量测试，可以较为准确的测定最大摄氧量。 VO2max 绝对值指的是每分钟消耗氧气的体积， 单位记做 L/min， VO2max 相对值指的是每千克体重每分钟消耗氧气的体积，单位采用 ml/kg/min 或 ml·min-1·kg-1，一般大学生 VO2max 绝对值为 2-5L/min，运动员可达 4-6L/min
当人体进行递增负荷运动时，体内的供能形式由氧气充足的有氧供能向逐渐氧气参与减少地无氧供能转移，此时有氧供能与无氧供能的临界点称为无氧阈。人体在从有氧供能向无氧供能转化的时候，生成乳酸的速度会突然出现一个明显升高的点，被称为拐点，这个点就是无氧阈临界点，通常该点所对应的乳酸值为 4 mmol/L，因此无氧阈一般选择 4 mmol/L 乳酸所对应的点，因此也被称为乳酸阈，由于乳酸阈（ lactate threshold， LT） 受个体差异影响较大， 范围在 1.7-7.5 mmol/L 不等。
对于耐力性项目来说，血红蛋白是重要的评价有氧运动能力及有氧能力储备的考察指标。 。目前认为，血红蛋白在 160 g/L 左右时最适宜发挥人体的最大有氧代谢能力。
随着机体逐渐适应运动负荷， 体内应激使得血红细胞的生成速度逐渐适应被破坏及消亡的速度，其数量呈逐渐回升地变化，这说明运动员适应训练内容， 具有较好的运动机能。 如果训练一个阶段后血红蛋白水平仍未回升，甚至还有下降的趋势， 这意味着运动员不适应当前的训练内容，已产生较大的疲劳积累。
** 哈佛台阶测试**：
运动后心率恢复（ Heart rate recovery， HRR）是评价心脏自主神经功能和预测心血管疾病及死亡发生的诊断指标之一。在研究过程中发现，运动后心率恢复受运动干预的影响，与最大摄氧量具有相关性，可以用来评价人体健康体适能水平。目前研究较多采用 HRR1≤12b/min[67, 68, 72, 73]、2min<42b/min[74]作为心率恢复异常的诊断标准。 在临床中，将 HRR1<12b/min 和 HRR1呈 S 型曲线[75]等异常情况用作判断心脏自主神经功能异常的实用指标。
运动后心率恢复主要应用在心脏自主神经和心血管疾病的预测中，可以反应心脏自主神经的调节能力[76, 77]，是评定心脏自主神经功能的常用指标[78, 79]，目前研究普遍认为，运动后心率恢复受心脏交感神经和迷走神经影响的共同影响[79-82]；也有研究认为，运动后心率恢复主要受副交感神经影响，是其再激活的结果[76, 77]
运动后心率恢复指运动结束后不同时间的心率与运动中峰值心率的差值，常用的测量时间包括 1、 2、 3、 4、 5、 7 分钟（记做 HRRt， t 对应 1、 2、 3、 4、 5、 7 分钟）， 将运动中最大心率减去心率恢复所得值称为运动后心率恢复相对值（记做△HRRt） [89]
身体活动（ Physical activity）：指骨骼肌收缩产生的任何消耗能量的身体动作，包含休闲体育、职业性活动、家务劳动和出行往来活动等[58]。
体育活动（ Exercise）：是身体活动一部分，为增进或维持体制、运动能力或健康而进行的有计划、有特定活动内容和重复进行的一类身体活动[58]。
也有研究认为，运动后心率恢复与最大摄氧量无相关关系。
单次的负荷运动不会使身体素质发生改变，而持续、系统的有氧运动则会使运动后心率恢复发生改变，说明运动后心率恢复是反映运动机能的指标，不会因为单次的运动刺激而发生变化，是具有稳定性的指标。
方法介绍
将各阶段运动后心率恢复数值与最大摄氧量建立回归关系，最终建立运动后心率恢
复与最大摄氧量的回归方程，制定一种最大摄氧量间接测试方法，作为评价有氧能力的
工具.
进行台阶测试与1000米跑实验，记录HRR
测试使用美国麦加菲公司出品的 VO2000，通过“ breath by breath” 法收集受试者呼出的气体，使用 VO2000设备及软件进行最大摄氧量测量；使用芬兰 Polar 团队系统 team2 记录运动中及运动后心率（ HRmax、 HRR1-5 指标）。测试中使用德国 Ergorline1000k 功率自行车作为测功器，采用递增负荷法，具体负荷情况及测试情况见下表：
测试前进行 2min 功率车的准备活动，负荷为 80w。测试时以 80w 为起始负荷，之
判断最大摄氧量测试结束标准[122]为:
①心率达到 180 b/min；
②呼吸商(RQ)达到或接近 1.15；
③摄氧量随运动强度增加而出现平台(继续运动时,相邻两次负荷摄氧量的差别在150 ml/min 以下或 2 ml/kg/min 以下)或下降；
④受试者以发挥最大力量并无力保持规定的负荷，主观上不能继续测试， 达到精疲力竭的状态
结果讨论
台阶测试的 HRR1 指标相关性较好，
而 1000m 跑的 HRR1 却不理想，这说明负荷较大的运动导致第一分钟心率恢复数值较小，也就是负荷大的运动会导致第一分钟恢复较慢。因此，运动的难度、负荷的强度都影响着运动后心率恢复，其中 HRR1 的敏感性更大。
运动负荷越大， HRR1 指标与最大摄氧量的相关性越低
总共得到15个模型方程预测最大耗氧量，对于最大摄氧量绝对值的预测效果要好于最大摄氧量相对值，并且推
测精度整体较最大摄氧量相对值模型高。
从整体上来看，受试者普遍出现运动后心率恢复先小后大或曲线平、恢复慢的现象。运动的最大心率接近或超过理论上最大心率
由于心率恢复受疲劳深度和个体有氧能力影响，对于疲劳积累不高、有氧能力较好的个体表现为心率恢复直线的斜率绝对值依次变小的特点，从图形上表现为随时间逐渐平缓的现象。对于疲劳积累较深、有氧能力较好者，表现为 HRR1 值较小， HRR2 较高， △HRR2 与疲劳积累不深者较为接近，心率恢复曲线的斜率的绝对值表现为 HRR1 小， HRR2 陡增，之后逐渐减小，从图形上表现为先陡后缓的趋势。
但是通过测试可以发现，在有氧能力与心率恢复水平之间还存在一个协变量，即疲劳程度，疲劳程度又受个人主观能动性影响，即使我们控制测试强度和测试量，并要求受试者全力完成，但是受试者主观性不愿意从事测试的情况还是存在。这一点在其运动恢复 HRR1 的数值上可以明显的反应现出来。由于疲劳情况差异很大，不能很好的体现出与有氧能力之间有效的相关性，
一过性的疲劳表现为 HRR1 甚至 HRR2 恢复速度慢，往往从 HRR2 开始达到正常水平。而持续、积累性的疲劳体现在长时间不能恢复。疲劳的产生体现出个体差异，取决于个体有氧能力的高低，能力越高的人的运动后心率恢复变化曲线的斜率绝对值越大，图形上表现出陡的状态，能力低的人需要更长的时间来恢复，因此运动后心率恢复变化曲线的斜率绝对值越小，图形上表现出平缓的状态。
恢复的快慢可以体现有氧能力的高低，但是疲劳的程度影响恢复的速度，对结果的分析造成一定影响。疲劳的判定与分级可根据运动成绩、运动后心率恢复 HRR1 指标来区分。
总结评论
通过对国内外相关文献检索与实验研究，发现运动后心率恢复指标与最大摄氧量呈相关关系，可以用来评价健康体适能水平，其结果具有较高的再现性。因此尝试将运动后心率恢复指标引入有氧能力评价方法之中，发现运动后心率恢复作为测量工具更具科学性；并且它作为评价心血管及生命健康的有效预测因子，在评价有氧能力的同时可以兼顾生命健康，与其他有氧能力评价指标相比更有优势。心率恢复指标与运动训练理论相结合，将优化现有有氧能力评价方法，便于在全民健身中的推广。
有待研究
改进回归模型的预测方法
