心肺功能适应能力的评价及相关运动处方

第二节　心肺功能适应能力的评价及相关运动处方

心肺功能适应能力是与健康有关的体能主要成分，也是进行耐力运动（如长跑、游泳等）的基础，测量心肺功能适应能力最精确的方法是对人体的最大吸氧量（又称最大耗氧量）进行评价。由于直接测量最大吸氧量（Vo₂max）需要昂贵的实验设备且费时，因此，研究人员设计了许多简便易行的实地测试方法来测量Vo₂max。下面仅介绍两种测试方法。

一、12分钟跑测试

12分钟跑测试是目前国内外最简单评价心肺功能适应能力的方法之一。运动生理学的研究表明，在12分钟内心肺功能适应能力强的人比适应能力弱的人跑的距离更长。心肺功能适应能力也代表全身耐力的水平。

测试的方法最好是在400米的跑道上进行的。测试前要充分做好准备活动，在跑的过程中尽量快跑，如感到呼吸困难，应减慢速度，及时调整呼吸。但在开始和结束时，应避免全速跑和冲刺跑。

12分钟跑测试对积极参与体育锻炼的大学生最合适。然而，由于其运动强度较大，故不适合于30岁以上的脑力劳动者、身体条件较差者、关节病患者和肥胖者，如表4－2所示。

表4－2　用12分钟跑测试评价心肺功能适应能力的参考性标准　　　　单位：千米

注：选自刘纪清等《实用运动处方》，1993年。

12分钟跑测试最好安排在温度适宜的季节进行，避开非常冷或非常热的天气。对体能状况较好的人来说，他可以快跑也可以慢跑；对于体能状况较差的人来说，这种测试就成了慢跑或走的测试。自评量表4－3提供了进行测试和打分的指导。

此项目实施时，你尽量以最快的速度跑完12分钟。测试前做5～10分钟热身运动。如在测试中过于劳累，可以减慢速度。如果你感到虚弱并有呕吐现象，应马上停止测试。测完后放松，并记录时间和适应能力（如表4－3所示）。

表4－3　12分钟跑测试心肺功能适应能力自评量表

注：记录温度和湿度旨在了解测试中热应激情况，高温度和高湿度可能会给测试成绩带来负面影响。

解释测试结果很简单，表4－3是12分钟跑测试结果的参考性标准。根据你的性别、年龄和完成时间，在表格的左面就可以发现你的心肺功能适应能力处于哪一等级。例如，张某某，21岁，男，12分钟跑完了2.35千米，心肺功能适应能力属于一般。

二、台阶测试

另一种评价心肺功能适应能力的方法称为台阶测试。研究表明：心肺功能适应能力强的人比心肺功能适应能力弱的人在运动后3分钟恢复期内心跳频率低。台阶测试虽然不是最好的评价心肺功能适应状况的方法，但它的优越性在于：可以在室内进行，能适合不同程度身体条件的人，且不需要昂贵的设施，并可以在很短的时间内完成。

台阶高度男为30厘米，女为25厘米，根据男女身高的不同，台阶还可做适当的调整。测试可按下列步骤进行。

（1）测试时找一个同伴，他将帮助你保持适当的踏跳节奏。节奏为每分钟踏30次（上下），共3分钟，你可以让同伴用节拍器或声音提示你。因此，你需要2秒钟上、下各踏一次（也就是说，把节拍器设置为每分钟60拍，每响一下踏一次）。在测试时你应左右腿轮换做，每次上下台阶后上体和双腿必须伸直，不能屈膝。

（2）测试后，你应立即坐下，并测量运动后1～1.5分钟、2～2.5分钟、3～3.5分钟等3个恢复期的心率。

在下表中记录心跳次数，并在表4－4中确定心肺功能适应能力等级。

表4－4　台阶测试心肺功能适应能力自评量表

你的同伴帮助你计时，并记录运动后心跳次数。测试的准确性在于你必须每分钟踏完30次，这样运动后恢复期内的心跳频率测量才是有效的。自评量表4－4可以记录你运动后心跳频率的次数和心肺功能适应情况。评定指数计算公式如下：

评定指数＝登台阶运动持续时间（秒）×100/2×（恢复期3次心率之和）

表4－5为18～25岁年龄段台阶测试的参考性标准。例如一位男性评定指数为52.5次，他的心肺功能适应能力属于较差（即2分）。

表4－5　用台阶测试评价心肺功能适应能力的参考性指标

注：选自中国成年人体质测定组《中国成年人体质测定标准手册》，1996年。

三、如何评价心肺功能适应能力

当完成了心肺功能适应能力测试后，你应对自己的测试结果作出评价，并确立提高自己心肺功能适应能力的目标。与同年龄段的其他人相比，如果你的心肺功能适应能力被列在“1分”或“2分”等级中，说明你目前的心肺功能适应能力低于平均水平，属于差或较差；如果你被列在“4分”等级中，那么你的心肺功能适应能力就高于同性别、同年龄段人的平均水平，属于较强；“5分”等级是指你的心肺功能适应能力位于同年龄组前15%的人，属于强者。然而，不管你目前心肺功能适应状况如何，你应坚持有规律的身体锻炼来提高自己在这方面的适应能力。

四、提高心肺功能适应水平的运动处方

提高心肺功能适应水平的意义是多方面的。首先心肺功能适应水平高的最明显益处就是减少患心脏病的危险性，延年益寿。其次为减少患Ⅱ型糖尿病的危险、降低血压和增加骨骼密度。

心肺功能适应水平越高，精力和体力就越充沛，不仅能完成更多的工作，而且不易疲劳。另外，心肺功能适应水平高者，睡眠质量也会更好。

（一）运动处方的基本组成

在制定运动处方之前，必须了解自己的心肺功能适应水平和健康状况。运动处方中的每次锻炼都应包括以下三个主要组成部分：准备活动、锻炼模式和整理活动。

1.准备活动

准备活动的目的是加快心率、升高体温，并增加肌肉的血流量。准备活动通常是进行5～15分钟舒缓的运动，这可使机体逐渐适应剧烈的运动。选择不同方式锻炼时，准备活动的具体内容有所不同，如选择跑步作为锻炼方式，可按以下步骤进行准备活动：(www.xing528.com)

（1）1～3分钟轻松的健身操（或类似的活动）练习。

（2）1～3分钟的步行，心率控制在高于平时的20～30次/分。

（3）2～4分钟的拉伸练习（可任意选择）。

（4）2～5分钟的慢跑并逐渐加速。

如果选择其他的锻炼方式而不是跑步，在按照以上步骤的同时以相应的活动方式替代步骤（2）和（4）即可。

2.锻炼模式

锻炼模式是运动处方中最主要的组成部分，它包括锻炼方式、频率、强度和持续时间等。

（1）锻炼方式

常见的增强心肺功能适应能力的锻炼方式有步行、慢跑、骑自行车和游泳等，凡是有大肌群参与的慢节奏的运动都可以作为锻炼方式。

在选择锻炼方式时，首先应选择你喜欢的运动，只有从事喜欢的运动，你才容易坚持下去，其次要考虑到可行性和安全性。冲击力强的运动（如跑）比冲击力小的运动（如游泳和骑自行车）更易引起锻炼者受伤。对于容易受伤的人来说，最好选择冲击力小的锻炼方式，而很少受伤的人可以任意选择锻炼方式。

以往，人们常常只选择单一的锻炼方式，这不仅枯燥无味而且容易受伤。建议你采用综合性的锻炼方式，最好一次锻炼包括不同的练习内容。

（2）锻炼频率

一周进行两次锻炼就可增强心肺功能适应能力，锻炼3～5次可使心肺功能达到最大适应水平，且受伤的可能性减小，但一周锻炼超过5次并不能引起心肺功能适应水平的进一步提高。

（3）运动强度

运动强度接近50%Vo₂max时即可增强心肺功能适应能力，故常把这一强度称为锻炼阈。目前推荐的运动强度范围为50%～85%最大摄氧量。

在确定运动强度时，心率指标比最大摄氧量指标更实用，因此常用心率间接地表示运动强度。只有超过一定强度的运动才能有效地引起机体的适应，该强度所对应的心率称为目标心率。目标心率常以最大心率的百分比表示。最大摄氧量的运动强度所对应的心率值分别为70%和90%最大心率，因此目标心率是70%～90%最大心率，如年龄为20岁的大学生目标心率的计算方法如下：

最大心率＝220－20＝200次/分，200×70%＝140次/分，200×90%＝180次/分。

应该指出的是，目标心率是一个范围，有时也称目标心率带。目标心率、最大心率百分比与最大摄氧量的百分比的关系如表4－6所示。

表4－6　20岁的大学生目标心率、最大心率百分比和最大摄氧量百分比的关系

注：选自Fox，E.R.，et al.The physiological basis for Exercise and Sport，1989年。

（4）持续时间

提高心肺功能适应水平最有效的一次锻炼时间是20～60分钟（不包括准备活动和整理活动）。起初每个人的适应水平和运动强度不同，所以锻炼持续的时间应有区别。对于一个适应水平较低的锻炼者而言，20～30分钟的锻炼就可提高心肺适应水平，而适应水平高的锻炼者可能需要40～60分钟。低强度的锻炼要求练习的时间长于大强度的练习时间，如以50% Vo₂max的强度进行锻炼，需要40～50分钟才能有效地提高心肺功能适应水平；而以70% Vo₂max强度进行锻炼，仅需20～30分钟即可。

3.整理活动

每次完整的锻炼都应包括整理活动。整理活动的主要目的是促进血液回流至心脏，以避免血液过多分布在上肢和下肢而造成头晕和昏厥。整理活动还可减轻剧烈运动后的肌肉酸痛感和心律失常。整理活动至少应包括5分钟的小强度练习（如步行、柔韧性练习等）。

（二）个体运动处方的制定

每个锻炼者提高心肺功能适应水平的运动处方通常包括三个阶段：起始阶段、渐进阶段和维持阶段。

1.起始阶段

许多人开始锻炼时热情有余，期望很高，以至于锻炼初期运动量过大，结果导致肌肉酸痛和过度疲劳，以致影响了坚持锻炼的信心。因此，在锻炼初期目标不能太高。锻炼起始阶段最重要的是让机体慢慢适应运动，可根据不同适应水平持续2～6周。

起始阶段的每次锻炼同样包括准备活动、锻炼模式（强度不应超过70%最大心率）和整理活动。起始阶段锻炼时应注意以下几点：

（1）在以某一强度锻炼时应比较轻松。

（2）感觉不适时不要延长运动时间。

（3）有疼痛或酸痛感时应停止运动，让机体充分恢复。

2.渐进阶段

渐进阶段时间较长，约持续10～20周。在这一阶段，锻炼强度、频率和持续时间应逐渐增加。虽然每个人设置的目标不同，但锻炼频率应达到3～4次/周，每次锻炼的持续时间不短于30分钟，强度应达到70%～90%最大心率。

3.维持阶段

锻炼者通过16～28周的锻炼即进入维持阶段。锻炼者在这一阶段已经达到锻炼目标，没有必要再增加运动量，但怎样才能维持已有的锻炼效果，即多大的运动量可防止心肺功能适应水平的下降。维持心肺功能适应水平的主要因素是运动强度，若运动强度和锻炼时间都维持在渐进阶段最后一周的水平，以及锻炼频率降至2次/周时，心肺功能适应水平也无明显降低；若保持渐进阶段的锻炼频率和强度，锻炼时间可减至20～25分钟，相反，在锻炼频率和时间都不变的情况下，强度减少1/3就可使心肺功能适应水平明显降低。因此在运动强度不变时，适当减少锻炼频率和时间仍然可保持锻炼效果。另外，在上述三个阶段都要注意合理的营养。