有氧运动中运动负荷的研究进展
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作者: 吕慧敏 刘刚 张海龙
摘 要：有氧运动是一种有效提高人体耐力素质和心肺功能的体育运动，合理的运动负荷能提高有氧运动的效率。因此，本文主要对有氧运动的运动负荷确定进行了追溯，找出合理发展人体心肺功能的适宜运动负荷，为人类科学地进行有氧锻炼提供指导。
关键词：有氧运动；运动负荷；心肺功能
心肺功能是反映人体机能水平的重要标志，良好的心肺功能是发展人体各种机能和素质的基础。有氧运动则是提高人体耐力素质、增强心肺功能的有效方法。因此，通过适当的运动负荷，科学地进行有氧健身锻炼对提高心肺功能是极其有益的。
一、有氧运动的概念及方法
有氧运动亦称有氧代谢运动，是指机体从事运动时摄入氧气的量能够满足其运动所需，机体处于氧气供应充足状态的运动方式，也可以指人体由大肌肉群参加的中等强度的体育活动。它是指在有氧代谢的状态下，长时间进行运动，使得心（血液循环系统）、肺（呼吸系统）得到充分的有效刺激，提高心、肺功能，从而让全身各组织、器官得到良好的氧气和营养供应，维持最佳的功能状况。有氧运动的特点是运动强度低，持续时间长，有一定的节奏,方便易行,易于坚持。有氧运动的方法有很多：慢跑、健身操、游泳、骑自行车等。
二、有氧运动的负荷
1.有氧运动的强度
运动强度是有氧锻炼的一个重要因素，与能量来源、能量需求、氧消耗量、运动伤害等因素皆有相关。运动生理学和运动医学一般规定:锻炼的大强度相当于最大吸氧量的70%~80%,即相当于最高心率的80%~90%;中等强度相当于最大吸氧量的50%~60%,即相当于最高心率的65%~75%；小强度相当于最大吸氧量的40%左右,即相当于最高心率的60%左右。
归纳专家的意见，将不同强度有氧运动下的生理反应归纳如下表：
2.有氧运动时间
运动持续时间与运动强度相互影响,增加强度则运动时间会缩短，反之，负荷减轻时则可以持续运动更久。
三、运动负荷的研究进展
上世纪80年代，对于普通人群的锻炼负荷强度的研究提出了一些结论，国内外提出了运动负荷有效价值理论，认为脉搏在120~140次/分之内称为有效价值范围理论，在这个范围内，心搏量和心搏输出量是最大的。齐玉刚等通过超声心动图对功率自行车运动模型中最大每搏输出量、每分输出量的研究，提出普通男子大学生适宜的运动负荷强度为最大心率的51％~88％之间，此范围是在最大摄氧量的34％~70％。芬兰科学家J.Karvonen提出了用心率储备的百分数来表示运动强度，即心率储备=最大心率-最低心率（晨脉），靶心率=最低心率+目标百分比×心率储备。美国运动医学会建议成人使用下列运动强度的运动能提高心肺功能：60%~90％的年龄预计最大心率，50%~85％的最大摄氧量，或50%~85％的心率储备。
目前，关于对普通人群的锻炼负荷强度的研究较少，而针对运动员训练的负荷强度研究较多，主要有以下几种结论：Laursen等建议耐力运动员在次强度下进行训练，其心肺功能即可获得最大的生理适应。而Billat等认为优秀的耐力运动员进行短期，大强度训练，最大摄氧量显著增加。还有结果显示耐力训练初期训练强度在40%~50%最大摄氧量即可导致个人最大摄氧量迅速增加。MacDougall等认为训练强度在70%最大摄氧量能够最佳提高最大摄氧量，其原因是在这个强度下能够对心肌产生最适宜的刺激。
四、确定有氧运动负荷的指标
运动生理学确定有氧运动负荷强度的指标通常采用：负荷心率和最大摄氧量。运动实践中，心率、心率贮备和最大心率常常都用来确定运动者对负荷的反应。最大摄氧量，是指人体在进行有大肌肉群参加的力竭性运动过程中，当氧运输系统各个环节的储备使运动员达到本人最高水平时，人体在单位时间内所能摄取的最大氧量。最大摄氧量可以反映机体的有氧能力和运动潜能。研究发现，心率和摄氧量呈线性相关；最大心率的百分比与最大摄氧量的百分比呈线性相关。
最佳负荷的确定还应该考虑能量代谢、血液、尿液等生化指标。最新的研究表明：在55%最大摄氧量强度下，跑步或者进行自行车运动，脂肪功能占总能耗的比例最大。在血液指标中，血乳酸有“训练标尺”之称。在运动过程中，如果运动强度低于最大有氧代谢能力强度时，肌肉乳酸生成后会很快被氧化代谢掉，血乳酸不会大幅度升高，一般都在4 mol/L以下；当运动强度达到某一个水平并持续一定时间之后，人体的有氧代谢最大功率输出开始不能满足运动需要的时候，糖酵解代谢水平迅速提高，乳酸开始大量生成，此时的运动强度水平称为“乳酸阈”。尿是人体水分和各种代谢产物的主要排泄物，尿成分决定于人体内环境的变化，并有其正常范围。目前，实验室尿常规主要包括十项，尿十项中的尿蛋白、尿酮体可以反映运动负荷的强度和量度。尿蛋白对训练负荷强度变化较为敏感，即使增加很小的强度，都会增加尿蛋白的排泄量。研究还表明，大强度运动会使肾小球通透性增高，造成尿蛋白的升高。尿酮体是肝脏组织中脂肪酸不完全氧化的代谢产物，可见间接反映脂肪在体内的运动与代谢情况，因此利用运动后尿酮体的变化可以间接评价运动负荷。
合理地进行有氧运动对提高人体心肺功能有着重要的意义和价值。因此，对运动后的生理生化指标进行分析，并通过主观能力感觉等级值，寻找人们参与有氧健身运动的适宜运动负荷，为参与健身的人们提供科学的指导是极其有意义的。
参考文献：
［1］李秀丽.有氧运动健身的生物学分析［J］.北京体育大学学报,2003（6）.
［2］Peter Janssen. Lactate Threshold Training［M］.Human Kin-etics Publishers，2001.
［3］冯连世,冯美云,冯炜权.运动训练的生理生化监控方法［M］.北京:人民体育出版社，2006.
（作者单位 北京师范大学体育运动学院）
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