单词 | 无氧试验 |
释义 | 【无氧试验】 拼译:anaerobic test 了解和阐明人在剧烈肌肉活动时体内有氧和无氧代谢的变化及其意义,研究和探讨有氧和无氧能力的测定方法及其影响因素,是运动生理学和运动医学的重要课题。对运动员无氧能力的正确估计是不可忽视的,因为剧烈肌肉活动时无氧能力的强弱对不少项目运动员的竞技能力是至关紧要的。 1960年,波克(Boeg)首次提出用自行车来测定人无氧能力。但由于需用专门的测功器,在恒速下持续增加阻力,因而未获推广。较简单和应用较广的测定方法为意大利生理学家马加利亚(Margaria 1966)提出的爬梯测试法。其主要做法是:准备一个普通梯子,每级为175cm高,宽度为65cm,全长12级以上。受试者听到口令后,即以最快的速度一下跨二级向上跑。机械效率以kg·m/kg·s计算,用0.01s电子表计时,一般持续4~5s。获得的数值与年龄有关。20~30岁的数值为1.5~1.6kg·m/kg·s。随后数值逐渐下降,70岁时仅为上述数字的一半。卡其(Katch1977)提出了另一种测试无氧能力的方法。在自行车测功计上进行,持续时间40s,磨擦阻力为5~6KP(30~36KPm/圈),采用全力蹬骑。目前应用最广泛的是温盖德无氧试验(Wingate Anaerobic Test,简称WAT)。这一试验是1970年以色列Wingate体育学院运动医学研究室提出的。自从1974年雅隆(Ayalon)等介绍这一方法后,wAT在国内外获得了越来越广泛的应用,成为测定无氧能力的标准方法。WAT可用下肢或上肢完成。该方法可分为4部分:(1)准备活动。受试者在自行车测功计上骑车2~4min,使其心率达到150~160次/min,其中2~3次(每次持续4~8s)为全力蹬骑。(2)准备活动后休息3~5min。(3)正式试验。发出口令后,受试者尽力快骑,同时阻力递增,以便在2~4s内达到规定负荷。达到规定负荷后,开始计算骑圈,并持续作30s最快速度蹬骑,每隔5s记录骑速和心率。规定负荷下肢和上肢是不同的。用下肢蹬骑时,成年男性一般为0.083,儿童和女子为0.075。当用上肢摇柄方式时,成年男性为0.058,女性为0.050。单位为每千克体重。(4)结束阶段。放松蹬骑2~3min。用Monark自行车测功计时,可用下列公式计算每5秒的功率(W)。功率(W)=规定负荷(kg)×转圈×11.765(常数)。评定结果时,常选用3个指标:(1)最大功量,又称峰值。(2)平均功量:6次的5s平均功率则为平均功量。(3)疲劳%:功量的递减率为表示疲劳速率的指数,其计算公式为:最大功量减最小功量,除以最大功量,以%计算。经过近十几年来的研究和演变,首先对这些指标有了进一步的认识。耶可斯(Jacobs,1983)的研究表明,正式试验后10s内肌乳酸就可达到极高数值,因此对原先认为最大功量反映了非乳酸无氧过程的看法提出了异议,认为并非仅反映非乳酸过程。巴-奥(Bar-Or,1987)认为,较稳妥的提法是最大功量反映了肢体肌肉在短时间内产生高机械功率的能力,而平均功量则反映肌肉维持高功率的耐力。早期做WAT时,仅需配备Monark测功计和秒表即可。蹬骑圈数可在目视下计数。近年来,开始应用高级的测功计和记录技术。例如电动控制测功计、功率微计化等,虽然增加了精确性,但使测试成本大大提高。为受试者选择合适的规定负荷也是学者们研究的注意问题,其核心是选择多大阻力。前面提到,原先WAT时儿童和女子选用的阻力为0.075kp/kg,即相当每圈机械功率为4.41J/kg,这一阻力的选择是基于小数量样本未受训练者的结果上的。现在认为,对多数成年人来说,这一阻力是过低了,成年男性也有类似情况。埃温斯(Evans等1981)应用的阻力0.098kp/kg,即相当于5.76J/Rer/kg.道顿(Dotan等1983)应用了0.087kp/kg,而柏通(Patton等,1985)应用了0.094kp/kg,都比原先采用的阻力大。埃温斯根据体重和下肢容积(水移法)提出下列公式选择适宜的阻力:阻力(kp/kg)=0.4914-[0.2151×体重(kg)]+[2.1124×下肢容积(L)]。这一公式经柏通对非运动员军人试用后,认为其精确性稍低。由于要测定下肢容积,增加了对设备的要求,使一些实验室难以做到。卡其等(1977)采用40s运动时间,对30名年轻人在Monark测功计上用3种不同阻力:4.0、5.0、6.0kp(相当0.053、0.067和0.080kp/kg),后2个阻力虽比第1个4.0kp的总功量做得多,但在统计上均无显著性差别。WAT的30s最大的功约为100~110r/min,这与道顿(1983)提出的108rpm接近。女子在最适宜阻力下蹬骑速度约比男子慢20%,其原因不明。按体重大小来选择阻力不是好办法,尤其对残疾人,儿童是不合适的。巴-奥(1987)认为,作为总的指导概念,在Monark测功计上运动时,对成年非运动员的规定负荷宜采用0.090kp/kg,对成人运动员则为0.100kp/kg。有关WAT的适宜阻力问题还未完全解决,体重大者、某些专项运动员和残疾人等的适宜阻力均需进一步研究确定。对WAT持续时间也有一些研究,现在采用的运动时间为30s,这是比较了30s、45s和60s的测定后才选择了30s。有的学者研究了蹬骑自行车曲柄高度对测试数值的影响。这方面的意见比较一致,即曲柄高度定为17.5cm是适宜的。埃温斯(1981)、道顿(1983)、柏通(1985)、铁罗斯(Tirosh等1987)等研究了WAT重复测定的可靠性,在标准环境条件下WAT的相关系数(r)为0.89~0.98,一般都大于0.94,WAT的重复可靠性是很高的。不少学者研究了各种环境条件下WAT测定的重复性。例如道顿,巴一奥(1980)对28名10~12岁儿童在不同气候条件下测定了WAT。这些气候的条件分为:一般气候(22~23℃,相对湿度60%),炎热气候(38~39℃,相对湿度25%~30%),潮湿气候(30℃,相对湿度85%~90%)。其平均功的r是0.89~0.93。最大功量的均值为:一般气候7.87W/kg,炎热气候7.67W/kg,潮湿气候为7.96W/kg,平均功分别为6.82、6.92和6.74W/kg,各数值差别在统计上未见显著性。以上结果说明热天和潮湿气候下不影响儿童WAT的结果。寒冷气候对试验的影响如何尚待明确。耶可斯(1980)对11名摔跤者在其降体重2%、4%和5%的条件下测定了WAT,在平时其最大功平均值为856W,而在降体重条件下,最大功分别为840W、841W和839W,其平均功分别为639W、644W、631W和636W。这些数值的差别在统计上均无显著性。许多学者研究了WAT结果与运动场上和实验室其它无氧试验结果的比较。与运动场上的结果相比,多数相关系数在0.75以上。表明WAT结果与场地多数无氧能力测定结果是一致的。WAT与实验室其它无氧试验结果的比较怎样呢?从雅隆等(1974)、耶可斯(1979)、吐通(1981)等的研究结果看,WAT结果与Margaria试验、最大氧债试验、FT%、FT/ST值等结果相关系数均较高(0.86~0.60),总之,WAT与其它无氧试验的结果有密切的关系。当然,应该提出,WAT结果仅表示以无氧代谢为主而已。例如司梯温(steven,1986)报告WAT的有氧成分可占44%。卡发那(Kavanagh等,1986)让受试者分别吸入一般空气和吸12%氧后来研究WAT的代谢状况,发现在缺氧状态下平均功下降1.4%,而最大功未见明显变化,说明缺氧对WAT的影响是轻微的。尹巴(Inbar,1983)从另一角度研究了WAT的无氧成分,他让受试者两次测定WAT,一次是测试前2h服用碳酸氢钠10g,另一次是服安慰剂。发现前者试验前,运动后pH明显高于对照组。夏甫(Sharp,1986)也做了类似试验,获得相似结果。结果说明WAT的能量来源主要是无氧酵解。一些学者认为,最大功和平均功所反映的生化特征、疲劳指标与代谢和神经因素之间的相关情况尚需作进一步的研究。【参考文献】:1 Kindermann W,et al.1980 Yearbook of Sports Medicine,Chicago,1980,83~872 浦钧宗.1984年全国运动生理学学术会议综述论文汇编.中国运动医学学会,1984.11~164 浦钧宗.中国运动医学杂志,1989,8(2):96~99(北京医科大学运动医学研究所浦钧宗教授撰) |
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