身体机能的测量和评价专家讲座

第一节循环机能测量

循环系统是由心脏和血管组成闭锁管道。它功效反应一个人发育水平、体质情况和运动训练水平。测试心血管系统机能时，与人体所处状态有着亲密关系。运动生理工作者认为，假如对心血管系统机能做出较全方面评价，应该测量在相对平静状态、定量负荷状态及最大负荷状态下机能反应(即三态反应)。不能只单纯测量平静状态时心血管机能。因为普通人和经常锻炼者或运动员处于平静时心脏机能无显著性差异，只有在进行强度较大负荷时，才能表现出显著差异。测试心血管机能，普通都采取定量负荷方法。身体机能的测量和评价专家讲座第1页一、心率测量方法１．动脉触诊法心脏搏动所产生压力改变使主动脉管壁发生振动，沿着动脉管壁向外周传输又称为脉搏。测量部位：桡动脉（颈动脉、颞动脉）。２．听诊法测量仪器：听诊器、计时秒表。测量部位：心前区左侧第五肋间心尖部位。3．心率遥测法二、惯专心率指标1．1.基础心率(脉搏)（晨脉）在凌晨清醒状态,躺在床上测量30秒脉搏换算成一分钟脉搏。基础脉搏比较稳定．有效锻炼使基础脉搏降低。２．平静心率受试者经过最少５分钟以上时间静坐休息后，连续测量３次３０秒心率，以判断受试者是否处于相对平静状态。三次测量结果一致时．换算成一分钟脉搏。平静心率在一些定量负荷试验前进行测量。3.运动后即刻心率测量运动后10秒钟心搏次数，换算成一分钟心率。运动后即刻心率与运动强度有亲密关系,在极限负荷范围内,运动强度大小与运动后即刻心率成正比。身体机能的测量和评价专家讲座第2页4.立卧位脉搏差测量受试者仰卧至脉搏安定后，测量一分钟脉搏为卧位脉搏；站立后脉搏安定测一分钟脉搏为立位脉搏数。立卧位脉搏差等于立位脉搏数减去卧位脉搏数。差值越小表明心机能越好。评价：6～11次为良好；12～19次为普通；20次以上为差。二、血压测量血压是指血液在血管内流动时，对血管壁产生侧压力。普通测量血压是动脉血压。1.平静时血压测量世界卫生组织要求，14岁以下儿童舒张压以变音点为准，15岁以上少年和成人以舒张压消音点为准。2.克兰普顿测量克兰普顿测量是依据姿势改变引发脉搏和血压改变来评价循环机能方法。测试方法以下：１．受试者仰卧至脉搏安定，测量仰卧状态受试者1分钟脉搏，并测量收缩压。２．受试者站立至脉搏安定，测量站立状态受试者1分钟脉搏，并测量收缩压。３．计算评价指数：脉搏差=站立1分钟脉搏数减卧位1分脉搏数血压差=站立收缩压减卧位收缩压脉搏差越小，血压差越大表明循环环机能越好。依据这一标准大量测试后，可制出评价标准。三、心血管机能指数测量身体机能的测量和评价专家讲座第3页1.30秒钟30次蹲起30秒钟30次蹲起，是瑞典体育联合会制订一个测量运动员心脏机能简易方法，因为该方法简便实用，作为测量普通人及运动员心血管机能指标被广泛应用。测量方法略。心功效指数评价标准：指数小于或等于0，心脏机能为最好；0～5为很好；6～10为普通；11～15为较差；大于16为最差。这一标准只适合用于运动员，在评价普通身体机能的测量和评价专家讲座第4页我国青少年田径运动员心功指数评价标准，表5-3少年田径运动员心功指数评价标准泙━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━项目评价等级───────────────中长跑短跨跳投────────────────────最好0以下3以下很好1－34－6普通4－117－14较差12－1415－17最差15以下18以下━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1992年《体育科学》

该标准适合我国11—17岁青少年男女田径运动员心血管机能评价，评价时仅以项目分组评价，可不考虑年纪和性别差异。身体机能的测量和评价专家讲座第5页2.哈佛台阶试验简易法测量仪器：50厘米高台阶、秒表、节拍器。测量方法：受试者按节拍器以每分钟上下台阶30次负荷，连续运动5分钟。上下台阶时腿及躯干要伸直。如因疲劳不能完成5分钟运动时，可中途停顿，但要统计下连续运动时间。运动停顿后立刻坐下，测量运动后1～1分半钟30秒脉搏。评价：将所得数据代入公式：运动连续时间(秒)×100哈佛台阶试验指数=──────────5.5×30秒脉率评价标准：50以下：差50—80：中80以上：良好身体机能的测量和评价专家讲座第6页3.我国普通人台阶试验测试前，令受试者静坐5min，然后连续测量三个10秒钟脉搏，以判断受试者是否处于相对平静状态。当三次测量值相同或其中两次值相同并与另一次相差不超出一次时，即可认为是处于相对平静状态，不然令受试者休息后再测量，直到符合测量方法要求，在进行正式试验。正式试验使用清华同方制造台阶试验仪器进行测试。台阶高度分别为30㎝和40㎝，登台频率为30次/min，运动负荷时间为3min。令受试者按照节拍器节奏进行运动负荷，负荷过程中，身体保持正直，上、下台阶时双腿要伸直。负荷后由指脉仪测量恢复期脉搏数，仪器自动计算出台阶指数，并统计之。身体机能的测量和评价专家讲座第7页4.日本台阶试验日本依据本国青少年儿童年纪差异，按照哈佛台阶试验方法，制订了台阶运动测试方法和评价标准。测量仪器：凳子若干(或台阶)、男子高度为40厘米，女子为35厘米(小学男女均为35厘米)、节拍器、计时秒表。测量方法：让受试者每分钟以30次频率上下台阶，普通应连续3～5分钟(17岁以上为五分钟，十六岁以下为三分钟)，共上下90次或150次(一上一下为一次)。中途停顿运动应注明负荷时间(秒)。上下台阶时，左右腿轮换上下，每次上台阶时腿要伸直，然后再下台阶。做完后坐下，测量恢复期第二、三、四分钟前30秒脉搏，然后计算心功指数。当前我国不少地域学校都采取日本台阶试验方法。指数计算公式与哈佛台阶试验相同。身体机能的测量和评价专家讲座第8页5.12分钟跑美国学者库柏(Cooper)提出12分钟跑，是当前在国际上颇为盛行一个心血管耐力测验。目标：测量心血管机能。对象：初中至大学男女均适用。场地器材：计时秒表、口哨、距离标识。400米标准田径场，把一圈跑程八等分，每段距离为50米。若为300米或200米田径场，可把一圈跑程六等分或四等分。若无专用田径场，亦可选择一块100米长度平坦地面，进行往返跑。测量方法：受试者站在起跑线后，每一名受试者需一名计时员(兼计圈员)。发令起跑后，要尽自己最大力量跑完12分钟，该受试者12分钟内跑距离即为测验成绩。每名记圈员要记住受试者跑过圈数。当听到“停跑”信号后，即刻记下受试者所在点。测验成绩(米)＝圈数×400+最终—圈跑段数×50+最终—段所跑米数。比如：12分钟跑了5圈又3段，最终一段跑了8米，则该受试者12分钟跑总距离是：5×400米+3×50米+8米=2158米。身体机能的测量和评价专家讲座第9页表5－812分钟跑评价标准━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━国家年纪性别最差差普通良优───────────────────────────────美国30岁以下男1600以下1600─19502050─23802400─27802800以上中国18─25岁男2384以下2400─25142515─27302731─29002910以上日本18─29岁男1999以下─23992400─27992800─31993200以上━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━引自《体育科学》1982年第2期憙身体机能的测量和评价专家讲座第10页四、运动强度测量1.本方法所用仪器只需秒表，但却需要了解本人运动时最高心率。该试验目标是专心率控制在不一样状态下运动强度，而取得良好训练效果。卡尔森公式以下：(最高心率－运动前平静心率)÷2+运动前心率普通在跑及游泳等项目标间歇训练中，多把心率控制在120～180次/分最正确范围之间。普通学生在早操跑步中强度，控制在131～150次/分之间，成年人健身跑锻炼可用170减去年纪来控制运动强度。所测得心率，可为教学、训练及健康锻炼提供生理学依据。运动负荷强度与对应心率身体机能的测量和评价专家讲座第11页表5－4运动负荷强度与心率━━━━━━━━━━━━━━━━━━━负荷强度心率次/分───────────────────男女低强度130以下135以下中强度131～155136～160大强度156～175161～180极限下强度176以上180以上极限强度～220～220━━━━━━━━━━━━━━━━━━━身体机能的测量和评价专家讲座第12页在进行健身活动时，运动强度是设计健身运动处方中最主要又是最困难部分。强度过小达不到锻炼效果，强度过大又会带来危险，尤其是心血管病人在运动时更应严格控制运动强度。那么在健身时怎样控制运动强度呢？运动强度可依据最大吸氧量、心率、自感用力度（RPE）和梅脱（METs）四种方法来确定。其中专心率指标来监测运动强度是最简单易行一个方法，下面就简明介绍怎样利专心率来推算运动强度方法。①最大心率是到达最大运动强度时心率，对于普通人来说，能够选取以下公式间接推算出最大心率：普通健康人：最大心率（次／分钟）=220－年纪（岁）②靶心率是指能取得最正确效果并能确保安全运动心率，也称运动适宜心率，健身锻炼靶心率普通取本人最大心率60％~85％，其下限为健身锻炼有效界限，上限为安全界限。上下限之间为运动有效心率区间。比如一个40岁中年人在健身时有效界限是：（220－40）×60％=108次／分钟，其安全界限是（220－40）×85％=153次／分钟。其运动时心率控制在108~153之间是适宜。身体机能的测量和评价专家讲座第13页③卡沃南（Karvonen）公式法，此方法重视区分运动者个体差异，所以较单纯依靠年纪确定靶心率范围更具科学性。其公式以下：靶心率=（最大心率－平静时心率）×（0.6～0.8）＋平静时心率。比如：一个40岁中年人，平静时心率为70次／分钟，按公式“220－年纪”推算最大心率为180次／分钟，那么其靶心率上限和下限值分别为：上限靶心率（安全心率）：（180－70）×0.8＋70=158次／分钟下限靶心率（有效心率）：（180－70）×0.6＋70=136次／分钟身体机能的测量和评价专家讲座第14页④净增心率法，此方法是依据体质强弱控制运动强度，适合用于冠心病、高血压、肺气肿等慢性病运动康复。体质强组：运动心率（次／分钟）=平静心率＋60体质中等组：运动心率（次／分钟）=平静心率＋40体质弱组：运动心率（次／分钟）=平静心率＋20身体机能的测量和评价专家讲座第15页1MET也被定义为每千克体重每分钟消耗3.5毫升氧气，大约相当于一个人在平静状态下坐着，没有任何活动时，每分钟氧气消耗量。一个5METs活动表示运动时氧气消耗量是平静状态时5倍。MET是用于表示各种活动相对能量代谢水准，也是除了心率和自觉运动强度以外另一个表示运动强度方法。

身体机能的测量和评价专家讲座第16页代谢当量用途指导特殊人士日常生活活动和职业活动选择。一些严重心血管病患者不能像正常人一样进行全部日常生活活动或职业活动，需要在医院进行相关测试来确定患者安全运动强度，然后依据惯用日常生活、娱乐及工作活动代谢当量表（表1）选择适当活动。一些用于治疗心血管疾病药品有影响正常心率作用，服用这些药品心血管疾病患者运动时心率就不能准确地反应运动强度真实情况，所以，这时就会使用代谢当量（MET）来表示运动强度。依据相关计算公式能够将代谢当量（MET）转换成能量消耗量，能够帮助我们计算出每次训练所消耗热量，这对于控制体重人士是非常有价值。在一些特殊情况下（比如：给一些患有严重心血管疾病人士设计运动处方）利用代谢当量表示目标运动强度时，能够经过代谢当量公式计算目标运动强度相对应负荷量。身体机能的测量和评价专家讲座第17页ACSM（AmericanCollegeofSportsMedicine）代谢当量计算公式

ACSM设计了用于计算走路、跑步、固定自行车、台阶总氧气消耗量（GrossVO2）代谢当量公式。因为没有考虑到年纪、性别、运动技巧和体格大小对于这些运动类型能量消耗影响，所以这些公式只是相对准确地估算运动时总氧气消耗量（GrossVO2）。身体机能的测量和评价专家讲座第18页运动类型计算公式步行

GrossVO2=3.5+0.1×（速度）+1.8×（速度）×（坡度百分比）

跑步

GrossVO2=3.5+0.2×（速度）+0.9×（速度）×（坡度百分比）

固定自行车（下肢）

GrossVO2=7+1.8×（功率）÷（体重）

固定自行车(上肢)

GrossVO2=3.5+3×（功率）÷（体重）

上下台阶

GrossVO2=3.5+0.2×（上台阶速度）+1.33×1.8×（上台阶速度）×（台阶高度）

身体机能的测量和评价专家讲座第19页第二节呼吸机能测量人体需氧量取决于生理机能状态，运动强度增大时需氧量对应改变。平静时，每分需氧量为200～300毫升。猛烈运动时每分需氧量能够增加200倍以上。人摄氧能力有一定程度，普通用最大摄氧量衡量。肺通气量大小主要取决于呼吸深度，吸入和呼出气体容积，可用肺功量计测量。一、肺活量测量肺活量测量是指肺静态气量，与呼吸深度相关，不受时间限制肺充气或排气容量。肺活量主要提醒呼吸机能潜力。1.测试前应向受试者讲解、示范肺活量测试方法，受试者可稍作练习。2.注意受试者吸气和呼气是否充分或有没有漏气现象，如有应及时纠正。3.注意在测量前准备好消毒用具。测试时不要让水溢出并保持水清洁。身体机能的测量和评价专家讲座第20页表5－13奎因台阶测验评价标准櫨━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━百分位数│大学生心率预测最大摄氧量男大学生心率预测最大摄氧量│(次/分)(毫升/千克·分)(次/分)(毫升/千克·分)────┼─────────────────────────────95│14040.012459.390│14838.512857.680│15637.013654.275│15836.614450.950│16635.115645.825│17633.316840.820│18032.617239.110│18431.817836.65│19629.618434.1━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━身体机能的测量和评价专家讲座第21页二、有氧耐力测量人体有氧能力大小，能够作为衡量运动员有氧代谢能力、呼吸、循环、肌肉功效主要指标之一。因为它代表单位时间内，人体从外界摄氧，经过体内气体交换、运输及利用氧气最大能力。最大摄氧量与耐力项目标运动成绩高度相关。所以，最大摄氧量可作为测定有氧耐力主要指标。怎样判断试验是否到达最大摄氧量水平，直接关系到所得试验结果准确性。普通能够用以下几个指标来判断。1.当负荷不停增加，而摄氧量保持不变，运动强度与摄氧量不再保持线性关系。2.呼吸商大于或等于1。3.负荷时心率每分钟高于180次。4.血乳酸浓度超出70—80毫克/100毫升血液，或者是8－9毫克分子浓度。5.主观感觉已精疲力竭，经一再激励仍不能保持原运动负荷强度。

身体机能的测量和评价专家讲座第22页测量最大摄氧量应注意基本要求：1.运动负荷应有大肌肉群参加，完成是动力性工作。2.运动负荷量必须能够计算。3.摄氧量测定应该在运动开始几分钟后，生理机能到达稳定状态。多数学者认为，以第二次呼吸出现，作为耐力运动特征较为适当。普通而言，第二次呼吸出现，大约在1500～米左右。所以，评价运动员耐力负荷，所选距离应不少于米。测量方法有直接测量法和间接测量法。前者得出数值较准确，但试验程序复杂、仪器昂贵、技术性较强。所以，依据条件和实际需要多用间接测量法，比较经济实用，但准确性稍低，用于普通耐力训练水平、运动能力评价还是有价值。

身体机能的测量和评价专家讲座第23页(二)奎因(QUEENS)台阶测验本试验评价大学生最大摄氧量，即有氧耐力能力。适合用于男女大学生。测量仪器：台阶(高度41厘米)、秒表、录音机或节拍器。测量方法：每个受试者在41厘米高台阶上，女生每分钟上下台阶22次，男生每分钟上