（运动人体科学专业论文）青年肥胖女性功率车运动摄氧量估算方法的实验研究.pdf

摘要 随着人们饮食结构及生活习惯的改变，肥胖作为一种流行性疾病在全球范围内 迅速蔓延，它不仅影响人们的外观形象而且严重威胁人们的健康，它与高血压、心脏 病、糖尿病以及癌症等多种疾病的发生发展有着重要的关系。女性和男性相比，由于 其自身的生理特征更容易发生肥胖，且肥胖产生的危害也更大。青年女性承担着人类 社会繁衍的重要任务，其健康直接关系到下一代的人口素质，因此青年女性防肥减肥 更是重中之重。目前社会上流行着各种各样的减肥方法，运动是其中最为科学有效的 方法。运动减肥的关键是确定运动强度，摄氧量是运动减肥实践中最常用、最精确的 运动强度监控指标之一。摄氧量的直接测量需要昂贵的仪器设备，这使得该指标的使 用受到限制，摄氧量推算公式的出现极大的方便了人们的使用，因此被广泛应用。功 率车运动能够避免体重对膝关节产生的压力，是一种比较适合肥胖者的运动形式，也 是实验室常采用的运动形式之一，而与肥胖女性相关的功率车运动的摄氧量推算公式 国内外尚未见报道。 研究目的：本论文以青年肥胖女性为研究对象，在对已存在的与女性相关的3 个摄氧量推算公式 美国运动医学会针对正常健康人群建立的摄氧量推算公式4 0 。= 功 率体重1 0 8 + 7 ，l a t i n 针对青年女性建立的摄氧量推算公式。( m l m i n 叫) = 功 率( k g m m i n 。1 ) x1 6m l m i n 。1 + ( 3 5m l k g m i n q k g 体重) + 2 0 5m l m i n 1 ) ， l a t i n 等人针对青年男女建立的摄氧量推算公式：怕。( m l m i n 叫) = 功率( w ) x1 1 o m l m i n 。i + ( 6 7m l - k 9 1 m i n 。1x 体重k g ) ) 应用于中国青年肥胖女性精 确性验证的基础上，建立一个新的适用于中国青年肥胖女性的摄氧量推算公式，并对 新公式的精确性进行检验。新摄氧量推算公式的建立将为我国青年肥胖女性运动减肥 实践提供科学指导。 研究方法：研究对象为6 0 名青年肥胖女性，平均年龄为2 1 岁，b m i 2 5k g m 2 。 体脂大于3 0 。6 0 名受试者分别完成一个递增负荷的功率车运动，负荷以0 瓦起， 每3 分钟递增3 0 瓦，至1 2 0 瓦结束运动，功率车转速为6 0 转分。取4 0 名受试者每 个负荷下的摄氧量实测值和现有的3 个功率车运动摄氧量推算公式推测值比较，分析 其差异性，验证公式精确性。并取4 0 名受试者每个功率下的摄氧量测量值及其相对 应的功率做回归分析建立一个新的以摄氧氧量为因变量，功率为自变量的回归方程即 i i i 新的摄氧量推算公式。选取另外2 0 名受试者，取其每个负荷下的摄氧量测量值、新 公式推测值、检验新公式的精确性。 研究结果：在3 0 - - 1 2 0 瓦的功率车运动中，a c s m 针对正常健康人群建立的摄 氧量推算公式应用于中国青年肥胖女性存在一定误差，每个负荷下的公式推测值均高 于实测值。在3 0 - 1 2 0 瓦的功率车运动中，l a t i n 针对青年女性建立的摄氧量推算 公式应用于中国青年肥胖女性也存在一定误差，除3 0 瓦下的公式推测值与实测值无 显著性差异外，其它负荷下的公式推测值均低于实测值，是本论文所检验的三个摄氧 量推算公式中误差最小的一个。在3 0 1 2 0 瓦的功率车运动中，l a t i n 针对青年男 女建立的摄氧量推算公式应用于中国青年肥胖女性同样存在一定误差，且每个负荷下 的公式推测值均高于实测值。本论文中以中国青年肥胖女性为研究对象建立的功率 车运动摄氧量推算公式有着较好的精确性，该公式为：1 ，。( m l m i n l ) = 功率( w ) x 1 1 3 7m l m i n w - 1 + 3 5m l k g m i n 叫x 体重( k g ) + 1 3 9 7 2m l m i n 。1 ( r 2 = 0 9 7 ，s e e = 6 0 2 7 m l m i n 叫) ，该公式主要适用于与本论文研究对象属同质人群的 青年肥胖女性。 结论：年龄、性别、体脂、运动习惯、健康状况等都可能对安静及运动中的摄 氧量产生影响，因此在利用公式进行特定人群功率车运动中摄氧量的间接推算时，一 定要注意这些因素的影响。肥胖可能对运动中的吸氧量产生重要影响，因此在对肥胖 人群功率车运动摄氧量进行公式推算时，最好选择以和研究对象为同质人群为样本建 立的公式。 i v 关键词：肥胖摄氧量功率车运动公式运动效率 a b s t r a c t a l o n gw i t hp e o p l el i f es t r u c t u r eo fd i e ta n dc u s t o m sc h a n g e ，o b e s i t ya so n ek i n do f e p i d e m i cd i s e a s ei ng l o b a ls c o p er a p i ds p r e a d ，n o to n l ya f f e c t sp e o p l e so u t w a r d a p p e a r a n c ei m a g e ，b u ta l s ot h r e a t e np e o p l e sh e a l t hs e r i o u s l y ，i th a st h ei m p o r t a n tr e l a t i o n s w i t hh y p e r t e n s i o n ，h e a r td i s e a s e ，d i a b e t e sa sw e l la sc a n c e ra n do t h e r si l l n e s s t h ef e m a l ei se a s i e ro c c u r so b e s i t yt h a nt h em a l eb e c a u s ei t so w np h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c a l s o ，t h ey o u t hf e m a l ei su n d e r t a k i n gt h ei m p o r t a n tt a s kw h i c ht h eh u m a n s o c i e t ym u l t i p l i e s ；i t sh e a l t hd i r e c t l yr e l a t e st h eh u m a nq u a l i t yo fn e x tg e n e r a t i o n t h e r e f o r e ，t h ey o u t hf e m a l es h o u l dt a k em o r en o t i c eo na g a i n s to b e s i t y a tp r e s e n t ，t h e r eaw i d er a n g eo fp o p u l a rw e i g h tl o s sm e t h o d si nc o m m u n i t y ，s p o r t si s o n eo fm o s te f f e c t i v ew a y st oa g a i n s to b e s i t y t h ek e yo fs l i m m i n ge x e r c i s ei st o d e t e r m i n et h ei n t e n s i t yo fe x e r c i s e t h eo x y g e nu p t a k ei sa na c c u r a t eg u i d el i n ec o m m o n l y u s e di ns l i m m i n ge x e r c i s et e s t t h ed i r e c tm e a s u r e m e n to ft h eo x y g e nu p t a k en e e d s e x p e n s i v ee q u i p m e n t ，w h i c hm a k e sar e s t r i c t e di nu s eo fi n d i c a t o r s h o w e v e r ，t h eo x y g e n u p t a k ef o r m u l ag i v e sag r e a tc o n v e n i e n c ef o rp e o p l ew h i c hh a v eb e e nw i d e l yu s e di n s l i m m i n ge x e r c i s e c y c l ee r g o m e t r ye x e r c i s ec a na v o i dw e i g h tp r e s s u r eo nt h ek n e e ，i ti saf o r mo f m o v e m e n tm o r es u i t a b l ef o ro b e s ep e o p l e ，w h i c ha l s ou s ei nt h el a b o r a t o r y ，h o w e v e r , b u t t h ec y c l ee r g o m e t r ye q u a t i o nf o ry o u n go b e s eh a v en o tr e p o r t e db o t hi nc h i n aa n dw e s t e r n c o u n t r i e s p u r p o s e s ：t h e r e f o r e ，t h ep u r p o s e so ft h ep r e s e n ti n v e s t i g a t i o nw e r et oa s s e s si nt h e s e y o u n go b e s ew o m e nt h ea c c u r a c yo ft h r e ee q u a t i o n sa v a i l a b l ef o rt h ep r e d i c t i o no fe n e r g y i n t a k ed u r i n gc y c l i n g , o n eo ft h e mi st h ee q u a t i o np r o v i d e db yt h ea c s mt h a tu s e df o ra l l t h eh e a l t hm a n ，i ta p p e a r sa s 4 0 2 ( m l k 9 1 m i n 吐) = p o w e r b o d yw e i g h tx l o 8 + 7 ，a n o t h e ri s t h ee q u a t i o np r o v i d e db yl a t i nt h a tu s e df o ry o u n gw o m e n ，i t a p p e a r sa s ：“2 ( m l 。m i n 。1 ) = ( k g m m i n 。1 ) x 1 6m l m i n 1 + 【( 3 5m l k g q m i n 。1 x k g b o d yw e i g h t ) + 2 0 5m l m i n 1 ) 】，a n d t h el a s ti st h ee q u a t i o np r o v i d e db yl a t i nt h a tu s e df o ry o u n gm a na n dw o m a n ，i ta p p e a r s a s ：饥( m l m i n ) = p o w e r ，w x l l o m l m i n 。1 + 【( 6 7m l k 9 1 m i n 1 b o d yw e i g h t ，k g ) 】，a tt h e v s a m et i m ep r o v i d ean e wm o r ea c c u r a t ee q u a t i o nt oe s t i m a t et h eo x y g e nu p t a k eo fc y c l e e r g o m e t r yf o ry o u n go b e s ew o m a n m e t h o d s ：i nt h i sp a p e r ，t h e r ea r e6 0y o u n gw o m e na ss t u d yo b j e c t ，t h ea v e r a g ea g ei s 2 1y e a r so l d ，b m i = 2 5k g m 2 m e a s u r e so fc a r d i o p u l m o n a r yr e s p o n s e st oe x e r c i s ew e r e p e r f o r m e dd u r i n gag r a d e db i c y c l et e s te n t a i l i n gs u b s e q u e n ts t e a d y - s t a t ew o r k l o a dl e v e l s c o r r e s p o n d i n gt o0 ，3 0 ，6 0 ，a n d1 2 0w ，m a i n t a i n e df o r3m i ne a c h ，a tap e d a l i n gr a t eo f6 0 r p mo nac o n s t a n tl o a db i c y c l ee r g o m e t e r c o m p a r et h em e a s u r e do x y g e nu p t a k ew i t ht h e v a l u ep r e d i c t e df r o mt h ee q u a t i o n s ( n = 4 0 ) ，g e n e r a t ean e we q u a t i o nf r o mt h em e a s u r e d v a l u eo ft h e4 0s a m p l e s ，a n dc r o s sv a l i d a t et h ee q u a t i o no n a s e p a r a t es a m p l eo fw o m e n ( n = 2 0 ) r e s u l t ：oi nt h ef o u rw o r k l o a d ( o 1 2 0 w ) ，t h ea c s mp r e d i c t i o n e q u a t i o n o v e r e s t i m a t e do x y g e nu p t a k e ，t h ea c c u r a c yo ft h ee q u a t i o ni sl i m i t e d i nt h ef o u r w o r k l o a d ( 0 1 2 0 w ) ，t h ee q u a t i o np r o v i d e db y l a t i nt h a tu s e df o r y o u n gw o m e n u n d e r e s t i m a t e do x y g e nu p t a k e ，e x c e p t3 0 w ，i ti st h em o s ta c c u r a t eo n ei nt h et h r e e a s s e s s e de q u a t i o n i nt h ef o u rw o r k l o a d ( 0 - - 一1 2 0 w ) ，t h ee q u a t i o np r o v i d e db yl a t i nt h a t u s e df o ry o u n gw o m e no v e r e s t i m a t e do x y g e nu p t a k e ，t h ea c c u r a c yo ft h ee q u a t i o ni sa l s o l i m i t e d t h en e we q u a t i o nc a np r e d i c t e dt h eo x y g e nu p t a k eo ft h ey o u n go b e s ew o m e n w e l l i t a p p e a r sa s ：怕2 ( m l m i n 1 ) = p o w e r ( w ) x 1 1 3 7 m l m i n - 1 w 1 + 3 5 m l k g - 1 m i n 。1 x b o d yw e i g h t ( k g ) + 1 3 9 7 2m l m i n 。1 ( r 2 = 0 9 7 ，s e e - - 6 0 2 7 m l m i n 。1 ) c o n c l u s i o n s ：t h ea g e ，g e n d e r p e r c e n tf a ta n dt h ee x e r c i s ec u s t o ma l lm a ya f f e c tt h e o x y g e nu p t a k ei nt h ec y c l i n g ，t h e yh a v et ob et a k e ni n t oa c c o u n tw h e ne s t i m a t i n gt h e o x y g e nu p t a k eu s i n ge q u a t i o n o b e s i t ym a ym a k ea ni m p o r t a n te f f e c to no x y g e nu p t a k eo f c y c l i n g ，w h e nw ee s t i m a t et h eo x y g e nu p t a k eo ft h eo b e s i t yw es h o u l du s et h ee q u a t i o n t h a td e v e l o p e d u s i n gt h eh e t e r o g e n e o u ss a m p l e s k e y w o r d s ：o b e s i t yo x y g e nu p t a k eb i c y c l ee r g o m e t e re q u a t i o n e x e r c i s e e f f i c i e n c y v i 学位论文原创性声明 本人所提交的学位论文青年肥胖女性功率车运动摄氧量估算方法的实验研究， 是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除支中已经注明引用的 内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文磐者( 签名) 稽暂 歹p 9 多年j - 月；7 日一 指导教师确认( 签名) ： 俐年箩月) f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交 学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制 手段保存、汇编学位论文。 l l 指导教师( 签名) ： 肿岁月； 引言 随着人们生活水平的提高，膳食结构和生活方式也发生着巨大变化，全球肥胖者 数量正以每5 年增长1 倍的速度迅速流行，引起了全世界人们的关注。2 0 0 4 年1 0 月 国务院公布中国居民营养与健康现状的调查结果是：我国成人超重率为2 2 8 ， 肥胖率为7 1 ，由于超重基数大，预计今后我国肥胖发生率将以较大幅度增长。 肥胖( o b e s i t y ) 是一种常见的、明显的、复杂的代谢失调症，是一种可以影响整 个机体正常功能的生理过程。这种营养障碍性疾病表现为机体脂肪组织量过多，和 或脂肪组织与其他软组织的比例过高。肥胖不仅影响人们的外观形象，而且严重的威 胁人类的健康，大量的流行病学研究表明：肥胖尤其是腹部脂肪积累过多的向心型肥 胖与糖尿病、高血脂、高血压、心血管疾病、脑血管意外、以及某些肿瘤( 子宫肌瘤、 子宫内膜癌、卵巢癌、乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、胆囊癌) 等2 0 多种疾病的发生有 着重要的关系。肥胖也易引起脂肪肝、胆结石症、呼吸道疾病、变形性关节炎、闭经、 不孕等阻吲。因女性脂肪细胞比男性多，与男性相比女性不仅更易肥胖，而且危害更 大。为了人类健康，防肥减肥势在必行。 青年女性的健康不但关系自身而且直接关系到下一代的人口素质。肥胖孕妇与正 常体重孕妇相比，胎儿死亡率、新生儿先天缺陷及胎儿和新生儿肥胖发生率均明显增 加1 。肥胖妇女生育大血管畸形儿的危险性是一般妇女的6 2 倍h 1 ，妇女肥胖与子女 动脉干畸形和大动脉易位显著相关呻1 。c e d e r g r e n 等进行大样本量研究发现，妇女肥 胖与子女心血管疾病同样显著关联呻1 。此外，妇女肥胖还易引起子女唇腭裂、脑积水、 腹壁缺陷等一系列疾病n 2 1 。因此，青年女性的肥胖控制更重要。 运动减肥方法是值得信赖的一种减肥方法，也是目前的一个研究热点之一。运动 时的能耗量可以达到安静时的几倍至几十倍，特别是有氧运动增加能量消耗，可以减 少体内脂肪的积累，并且长期的运动还可以提高基础代谢率进一步增加能耗量。有研 究表明，一定强度的运动对肥胖者而言有抑制食欲的作用，即运动在提高能量消耗的 同时还能减少能量摄入。机体运动时，交感神经兴奋以及血中抗胰岛素激素如儿茶酚 胺、胰高血糖素、生长素、糖皮质激素等的浓度升高，抑制了胰岛素分泌，所以随着 运动强度增大及运动时间延长，血浆胰岛素浓度趋于下降。运动引起儿茶酚胺和肾上 腺皮质激素分泌增加，胰岛素分泌减少，促使脂肪水解过程的限速酶、甘油三酯酶、 细胞色素c 氧化酶及柠檬酸合成酶活性增加，这些酶与脂肪的摄取、活化和动用有关， 酶活性的提高会加速脂肪的水解。因此，运动能促进脂肪分解，达到减少体脂的效果 1 3 - 1 5 】 o 有效的运动减肥依赖于科学合理的运动处方，其核心是合理的运动负荷强度和负 荷量。运动生理学研究发现摄氧量是评价运动负荷强度和负荷量的有效的重要的指标。 本研究通过分析比较现有的摄氧量推算公式，以及采用实验方法建立适合我国青年肥 胖女性的摄氧量推算公式，为青年肥胖女性有效地进行运动减肥提供理论依据和实践 指导。 2 1文献综述 1 1 运动减肥的适宜强度 在减肥运动处方中最重要是制定运动强度，进入本世纪，减肥运动以4 0 - - 5 0 最 大摄氧量( o 。m a x ) 作为运动处方的最小有效起始运动强度n 6 1 。研究表明，在进行5 0 - - - 7 0 g o 。m a x 强度运动时，脂肪氧化的绝对速率处于理想状态，而大强度运动时由于募集 快肌纤维多于慢肌纤维而使氧化脂肪酸的能力变小。近几十年来国内外对体内脂肪代 谢的调节与运动强度及运动持续时间的相互关系有了更多地了解，得出了许多非常有 价值的结果：低强度运动时( 2 5 g ( ；t m a x ) ，外周脂肪分解受到强有力的刺激，同时伴有 少量的肌内甘油三酯分解，在此强度下运动时，脂肪酸释放入血的速率和氧化率最高。 在中等强度运动时( 6 5 g o 。m a x ) ，脂肪氧化所占供能比例最高，此时的脂肪分解全部来 自外周脂肪细胞和肌内储备的甘油三酯，且两种来源在脂肪氧化所中占的比例基本相 等。伴随着运动强度达到8 5 哈r 0 2 m a x 时，脂肪氧化总量下降，脂肪酸进入血中速度也明 显下降，肌内甘油三酯的利用并未增加，在这种情况下，肌糖原分解和乳酸增加抑制 了体内的脂肪分解。因此当安静或低强度运动时，脂肪酸氧化供能在总能量消耗中所 占的比例相对较高，随着运动强度的增加，超过7 0 - - - , 8 0 v o 。m a x 时，脂肪酸的氧化率 降低，出现由脂肪供能为主向糖供能的逐渐转变，因此，只有中、低强度的运动才能 为肥胖者接受、坚持，而且有更好的效果n 卜驯。 在运动减肥的实验研究及运动处方的制定过程中，运动强度的把握尤为重要，而 摄氧量作为评价运动强度的重要指标，其精确性相对较高，是目前应用最广泛的指标 之一。 1 2 摄氧量在健身锻炼中的应用 摄氧量是指由肺泡气扩散入肺毛细血管并供给人体实际消耗或利用的氧量位。它 随着机体负荷强度及负荷量的增加而增加，因此，准确快捷地监测运动中相应运动负 荷的摄氧量有着非常重要的意义。 1 2 1 评定负荷强度 运动强度越大，摄氧量越大，二者之间有较高的相关性，因此，可以用摄氧量来 评定运动强度。然而，蛐a x 存在个体差异，在运动过程中，虽然不同个体的摄氧量 3 水平相同，但其相对中o 。m a x 的利用程度不尽相同，所以，常以最大摄氧量的百分比 ( 哈o , m a x ) 来表示运动强度，可进行个体间运动强度的比较，因此v 0 2 m a x 是目前运动 生理实验研究中应用极为广泛的一种运动强度评价形式乜别。 1 2 2 评定运动负荷量 总的摄氧量随着运动负荷量的增加而增大，在定量负荷强度运动中，负荷量越大 总的摄氧量也越大，因此，可以通过监测一定强度下一定时间内总的摄氧量来评定运 动负荷量。 1 3 摄氧量的间接推算方法 准确快捷地监测运动中的摄氧量非常重要，但摄氧量的直接测量需要昂贵的仪器 设备，这使得人们使用摄氧量这一指标受到很大限制，摄氧量间接推算法即摄氧量推 算公式的出现为人们提供了方便。 1 3 1 美国运动医学会推荐的摄氧量推算公式 目前国际上应用范围最广的是美国运动医学会( a c s m ) 推荐的摄氧量推算公式，见 表1 。该公式主要有4 种运动形式，即跑台走、跑运动、手摇和脚踏功率车运动以及 台阶运动，值得注意的是在使用这些公式的时候，应考虑公式的适用范围，超出相应 范围，摄氧量的推算值则无效。 跑台走步运动的摄氧量推算公式适用于走速在5 0 一- - l o o m m i n 的运动；应用跑台 跑步运动的摄氧量推算公式时应注意跑台的速度大于1 3 4 m m i n ，如果确定是慢跑而 不是走步，该公式也可以应用于跑速在8 0 - - - 1 3 4 m m i n 的运动；应用脚踏功率车运动 摄氧量推算公式时，功率车的瓦数应在5 0 一- , 2 0 0 w 之内；手摇功率车摄氧量推算公式 则只适用于负荷在5 1 2 5 w 的运动。a c s m 的摄氧量推算公式能够有效推算运动中一 定负荷条件下机体处于真稳定状态的摄氧量值，但不适用于推算铴。m a x ，当该公式应 用于t o 。m a x 推算时推算值将会大于实测值口3 。2 5 1 。 a c s m 的摄氧量推算公式适用范围较广，它适用于所有健康人群，普遍性较好， 但健康人群是一个多层次性群体，具有年龄、性别和体重等各种特征差异，所以应用 此公式时往往会缺乏针对性，同一公式应用于不同人群将会出现不同误差。 4 表1美国运动医学会推荐的摄氧量推算公式( h c s 12 0 0 6 ) 注：8 s = 跑台速度( 米分) 6 g = 跑台坡度( )。w = 功率( 瓦) o m = 体重( 千克)。f = 蹬踏台阶的频率( 次分)7 h t = 台阶高度( 米) 1 3 2 其他摄氧量推算公式 人们在对a c s m 摄氧量推算公式的使用过程中不断发现其中的不足，并对其进行 了修订和补充，以下是国外学者针对不同运动形式及不同人群所建立的摄氧量推算公 式。 ( 1 ) 跑台走步运动 跑台走步运动是一种强度较小的运动形式，目前针对特定人群所建立的摄氧量推 算公式有2 个，即b e r r y 等针对老年关节炎患者和m o r g a n 针对儿童所建立的摄氧量 推算公式。 关节炎在老年人群中发病率较高，运动作为一种物理疗法能够有效改善其症状， 但是不适宜的运动会加剧病情，为老年关节炎患者制定合理的运动处方是一个关键问 题。b e r r y 啪1 等以4 1 4 名老年关节炎患者为研究对象建立了适用于该人群的摄氧量推 算公式：宁叱( m l k 9 1 m i n - 1 ) = 0 0 6 9 8 x 速度( m m i n 1 ) + 0 8 1 4 7 x 坡度( ) x 速度 ( m m i n 1 ) + 7 5 3 3 ，该公式不但可以推算机体处在稳定状态下的摄氧量值，而且也可 以用于推算机体处于非稳定状态下的摄氧量峰值，这是与其它公式的最大区别，并且 作者选取的样本量大，稳定性较好。 儿童与成年人相比，运动时的代谢不够经济，在相同的外负荷下运动，儿童表现 出与体重不成比例的较高摄氧量。m o r g a n 乜力等以2 3 名年龄在6 1 0 岁之间的儿童 作为受试者( 男1 4 ，女9 ) 建立适用于该人群的摄氧量推算公式： “k ( m l k g m i n 。1 ) = 2 4 8 5 2 + 0 0 0 3 2 1 4x 走速2 ( m m i n 。1 ) 一0 9 9 5x 年龄 ( y e a r ) 一0 2 6 3x 步速，该公式对男女儿童均适用，没有性别差异，因此作者的样本量 5 就显得比较单薄，特别是女性儿童只有9 名，但公式考虑到了儿童这一群体的特殊性。 目前少年儿童的生长发育以及运动员的早期选材与训练备受关注，跑台跑的摄氧量推 算公式的研究更有价值，该公式为进一步研究奠定了基础。 ( 2 ) 跑台跑步运动 跑台跑步运动是实验室经常采用的一种运动形式，现有研究多为水平跑或具有一 定坡度的跑台运动，对下坡跑的研究多集中在肌肉酸痛和肌肉损伤上，而对下坡跑负 荷与摄氧量之间的关系研究不多。m a r g a r i a 研究了速度在9 2 2 k m h 之间坡度在 - 2 0 1 5 之间的跑台运动，结果表明，在水平、上坡和下坡的跑台运动中能量消耗与 跑速之间存在线性关系。r o b e r g s 乜8 1 等以1 3 名青年学生为研究对象( 男8 ，女5 ) 建立 了下坡跑台运动的摄氧量推算公式：怕。( m 1 k g m i n l ) = 6 8 1 9 2 + 0 1 3 1 3x 速度 ( m m i n 。1 ) + 1 2 3 6 7x 坡度( ) 。下坡跑是运动训练中常用的一种运动形式，该公式的 建立为这种训练形式的进一步研究提供了方便。 ( 3 ) 脚踏功率车运动 脚踏功率车克服了体重对运动负荷的影响，运动过程中采集血样相对容易，且安 全系数较高，是实验室常用的运动形式。1 9 9 2 年l a n g 乜们以6 0 名1 9 - - 3 9 岁之间的男 性为研究对象建立了适用于该人群的摄氧量推算公式：t ( m l m i n 。1 ) = 功率 ( k g m m i n 。1 ) x1 9 + ( 3 5x 体重( k g ) + 2 6 0 m l m i n q ) 。l a t i n 对公式进行了 检验，该公式准确性较好。 1 9 9 4 年与l a n g 同一实验室的l a t i n 啪1 以1 0 0 名平均年龄为2 6 0 4 8 岁的女性 为研究对象，建立了一个适用于青年女性的摄氧量推算公式：“，。( m l m i n 1 ) = 功率 ( k g m m i n 叫) 1 6 + ( 3 5 x 体重( k g ) + 2 0 5 ) ，同时取4 0 名受试者检验该公式 的精确性，结果表明该公式应用于青年女性有较好的准确性。 1 9 9 7 年l a t i n 口等人在已有的分别针对青年男女的摄氧量公式的基础上建立了 一个青年男女均适用的摄氧量推算公式。作者以1 0 0 名平均年龄为2 6 0 4 8 岁的女 性和1 1 0 名平均年龄为2 6 4 4 8 岁的男性为研究对象建立公式：怕。( m l - m i n 叫) = 功 率( w ) 1 1 0 + 6 7x 体重( k g ) ，并取1 0 0 名同质人群( 4 0 名女性6 0 名男性) 验证了该公式的精确性。该公式和以上两个公式相比，适用对象没有性别差异，并且 样本量大，稳定性相对较好。 ( 4 ) 手摇功率车运动 手摇功率车运动是一种以上肢为主的运动形式，相对于跑台和脚踏功率车运动而 6 言，其负荷较小，常用于特殊病人运动康复的研究。 心脏病是当今威胁人类健康的主要疾病之一，运动疗法是心脏病人康复治疗的一 个重要手段。心脏康复病人运动时，运动负荷和摄氧量之间的关系不同于健康人群。 1 9 9 4 年b r o w n 口2 1 等人以3 1 名年龄在3 6 - 8 3 岁的心脏康复病人为研究对象建立了一个 适用于心脏病人的摄氧量推算公式：怕。( m l m i n 1 ) = 2 5 3 3 8 1 2 0 0 1 年龄( y e a r ) + 2 9 4 7 x 体重( k g ) + 9 7 6 4 功率( w ) + o 0 2 6 x 功率2 ( w ) ，由于该公式含有较多变量， 所以使用不方便，2 0 0 0 年s t a n l e 口3 1 以b r o w n 等人在现有实验数据的基础上对公式进 行了修订，修订后公式为：瓴k ( m l m i n 1 ) = 2 1 6 x 功率( k g m - m i n l ) + 2 8 5 。该公式 只含有一个变量，使用方便，但建立公式的样本年龄跨度大，且样本量小，这会对公 式的精确性产生影响。 运动疗法对于偏瘫病人非常重要，关键问题是如何确定一个合理的运动负荷。手 摇功率车是实验室常用仪器中唯一适用于偏瘫病人的一种运动功量计，1 9 9 9 年 k o t a r o 口钔等以5 5 名平均年龄为6 2 4 岁的老年偏瘫病人( 4 2 男1 3 女) 和1 3 名平均年 龄为5 7 6 岁健康老年人( 5 男8 女) 为研究对象建立了老年偏瘫病人和正常健康老年 人的手摇功率车运动摄氧量推算公式，老年偏瘫病人的摄氧量推算公式为：， n ，。( m l m i n 1 ) = 功率( k g m m i n 。1 ) x 4 2 + 4 2 x k g ( 体重) + 1 0 5 6 。正常健康老 年人的摄氧量推算公式为：o e ( m l m i n 。1 ) = 功率( k g m m i n 叫) x 4 3 + 2 9 x 体重 ( k g ) + 1 0 5 5 。该公式的出现为老年偏瘫病人的康复训练及老年人健身运动处方的 制定提供了方便。 2 0 0 5 年s w a p a n 口5 1 等以6 0 名女性作为研究对象建立了一个手摇功率车摄氧量推算 公式，受试者平均年龄为2 6 5 1 4 4 岁，运动前随机分为两组，一组4 0 名建立公式， 另一组2 0 名检验公式的精确性。作者建立的摄氧量推算公式为： 。( m l k g m i n 叫) = 2 3 4 6 1 一 0 2 7 2 x 体重( k g ) “0 4 0 3 x 功率( w ) 。比较该 公式摄氧量推测值、a c s m 的手摇功率车摄氧推算公式推测值、实测值，结果表明该公 式能够更加准确的推算女性手摇功率车运动中的摄氧量值。 7 2问题的提出 功率车运动能够避免体重对膝关节产生的压力，是一种比较适合肥胖者的运动形 式，目前与女性相关的摄氧量推算公式主要有三个，即美国运动医学会针对正常健康 人群建立的摄氧量推算公式：。( m l k g 一m i n 。1 ) = 功率体重1 0 8 + 7 ( 以下称为 a c s m 摄氧量推算公式) ；1 9 9 4 年l a t i n 以1 0 0 名平均年龄为2 6 0 4 8 岁的女性为研 究对象，建立了的适用于青年女性的摄氧量推算公式：4 0 2 ( m l m i n 。1 ) = 功率 ( k g m m i n 。1 ) x1 6 + ( 3 5 x 体重( k g ) + 2 0 5 ) ( 以下称为青年女性摄氧量推算公 式) ；1 9 9 7 年l a ti n 等人在已有的分别针对青年男女的摄氧量公式的基础上建立的青 年男女均适用的摄氧量推算公式：“，。( m l m i n 1 ) = 功率( w ) x1 1 o + 6 7 x 体重( k g ) ( 以下称为青年男女摄氧量推算公式) ，而针对青年肥胖女性的摄氧量推算公式国内外 尚未见报道。本论文的主要研究内容是：检验已存在的三个功率车运动摄氧量推算公 式应用于中国青年肥胖女性的准确性；建立一个新的适用于中国青年肥胖女性的摄氧 量推算公式；对新公式的精确性进行检验。 8 3 研究对象与方法 3 1研究对象 2 0 - - 3 0 岁单纯性肥胖女性6 0 名，身高大于1 5 0 c m ，b m i 2 5 ，f a t 大于3 0 ，心 血管及肺功能正常，并且无其他器质性病变。随机挑选4 0 名对已存在的3 个摄氧量 推算公式进行验证并建立新公式，2 0 名作为新公式精确性检验，样本情况见表2 。 表26 0 名受试者基本情况 3 2 研究方法 3 2 1 实验要求 所有的受试者着宽松衣物，舒适鞋袜。测试时间避开女性月经期，测试前1 2 小 时不进行大强度体力活动，受试者运动前一天晚上保证有充足的睡眠( 6 8 小时) ， 次日清晨统一饮食后进行测试，运动前3 小时不饮用或食用酒、咖啡等刺激性食品， 控制同一测试下的环境温度，使其基本保持一致。 3 2 2 主要指标及检测方法 ( 1 ) 身高：测试仪器为身高计。测试方法：受试者赤脚，背向立柱站在身高计的底 板上，躯干自然挺直，头部正直，两眼平视前方( 耳屏上缘与眼眶下缘最低点呈水平 位) ；上肢自然下垂，两腿伸直，两脚跟并拢，脚尖分开约6 0 。；脚跟、骶骨部及两 肩胛间与立柱相接触，成“三点一线 站立姿势。测试人员单手将水平压板沿立柱向 下滑动至受试验者头顶，等显示屏上显示的数值稳定后，记录显示的数值。记录以厘 米为单位，精确到小数点后2 位。 ( 2 ) 体重：测试仪器为电子体重计。测试方法：受试者穿短衣裤、赤脚，自然站立 在体重计量盘中央，保持身体平稳。待显示屏上显示的数值稳定后，测试人员记录显 9 示的数值。记录以千克为单位，精确到小数点后2 位。 ( 3 ) 体脂：测试仪器为皮褶厚度计。测试部位有上臂部、肩胛部、腹部和大腿部。 上臂部测量点是右上臂肩峰后面与鹰嘴连线中点处，沿上肢长轴方向纵向捏提皮褶。 肩胛部测量点是右肩胛骨下角下方1 厘米处，与脊柱成4 5 。方向捏提皮褶。腹部测 量点是脐水平线与右锁骨中线交界处，沿躯干长轴方向纵向捏提皮褶。大腿部测量点 是腹股沟中点与髌骨上缘中点连线的中点，皮褶方向与纵轴平行。测试方法：受试者 自然站立，充分裸露被测部位。测试人员用左手拇指、食指和中指将被测部位皮肤和 皮下组织捏提起来，测量皮褶捏提点下方1 厘米处的厚度。共测量3 次，取中间值或 两次相同的值。记录以毫米为单位，精确到小数点后2 位。 体脂的计算：身体密度= 1 0 8 3 7 - 0 0 0 0 4 x 肱三头肌一0 0 0 0 4 x 腹部一0 0 0 0 4 x 大 腿一0 0 0 0 3x 年龄，体脂= ( 4 9 5 身体密度一4 5 0 ) x1 0 0 ( 4 ) 肥胖的判定：青年女性肥胖的判断指标为b m i 2 5 ，f a t 3 0 哺3 。 ( 5 ) 血压：测试仪器为立柱式水银血压计、医用听诊器。测试方法：受试者静坐， 右臂自然前伸，平放在桌面，掌心向上。血压计“0 ”位与受试者心脏和右臂袖带应 于同一水平。袖带捆扎的应平整、松紧适度，肘窝部要充分暴露。将听诊器的听诊头 放置在肱动脉处，使听诊头与皮肤密切接触，但不能用力紧压或塞在袖带下。然后打 气入带，使水银柱急速上升，直到听不到肱动脉搏动声时，再升高2 0 一- 3 0 毫米汞柱 ( m m h g ) 。随后缓缓放气，当听到第一个脉跳声时，水银柱高度值即为收缩压，缓缓放 气，脉跳声经过一系列变化，脉跳声消失瞬间的水银柱高度值为舒张压。血压测试力 求一次听准，否则重新测量。分别记录收缩压、舒张压，以m m h g 为单位。 ( 6 ) 心率：受试者佩戴芬兰p o l a r 表，随时监测安静和运动过程中的心率。 ( 7 ) 摄氧量：采用美国m a xi i 气体分析仪，每次测试前对仪器进行校正。运动过程 中气体分析仪每1 5 秒采集一次摄氧量值，取每个运动负荷( w ) 的最后一分钟的摄氧量 平均值为该运动负荷的摄氧量值。功率自行车采用瑞典m o n a r k 功率车，转数为6 0 转分，测试过程中受试者身体保持正直，双手放松放在车把上。 1 0 3 2 3 实验流程 。 图1 实验流程图 3 2 4 运动方案 6 0 名受试者分别完成递增负荷的功率车运动，负荷以0 w 起，每3 分钟递增3 0 w ， 至1 2 0 w 结束运动，功率车转速为6 0 转分。受试者如在运动过程中心率大