有氧健身跑对大学生心肺功能及运动能力的影响研究

有氧健身跑对大学生心肺功能及运动能力的影响研究作者：夏俊来源：《当代体育科技》2018年第05期摘要：研究目的：有氧健身跑运动是指吸氧量满足机体需氧量时，主要以糖和脂肪代谢功能的运动。

体育活动的不足成为当前青少年学生体质下降的重要因素。

经常参加中等运动以上的体育运动是解决大学生体质下降最为有效果的手段之一，而有氧健身跑是体育运动中最为简单锻炼方式。

科学进行有氧健身跑运动的关键是如何安排合理的运动方案。

本研究针对大学生体质下降等问题，以12周有氧健身跑作为运动干预，对心肺功能及运动能力进行研究。

希望通过实施合理的有氧健身跑运动方案来改善大学生心肺功能，为提高大学生体质健康提供科学依据。

结论：（1）12周有氧健身跑，可降低男女大学生安静心率，提高肺活量及肺活量体重指数，可有效地改善心肺功能。

（2）通过实验前后定量负荷测试，男女大学生心肺功能得到改善。

关键词：有氧健身跑心肺功能定量负荷中图分类号：G822 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）02（b）-0019-04通过有效与规律的有氧健身跑来提高人体心肺功能及运动能力是一种有效途径。

长期的研究已经表明每周3～5次，每次30min以上的中等强度运动的有利于促进健康。

而有氧健身跑是无需器材，场地要求较低，随时可以锻炼，运动量易控制，有益于加强心肺功能，对身体的不良反应较少的一种运动方式。

本研究对选取的受试人群进行12周有氧健身跑运动前后肺活量、安静心率、即刻恢复心率等多项生化指标，进行动态的观测和科学的评价，使得人们更深入地了解有氧健身跑对于青少年心肺功能的影响，也为有氧健身跑提高青少年体质和大力推广有氧健身跑运动尊定了生物学理论基础，使得人们都投入有氧健身跑运动的健身行里，为广大大学生参加体育锻炼中全面了解自身身体状况，寻找更好地增强体质健康和提高心肺功能以及运动能力的方案。

1 研究对象与方法1.1 研究对象本课题以同济大学大一、二学生心肺功能和运动能力较为普通的学生为研究对象，共同参与12周有氧健身跑运动锻炼，除每周一次体育课外，日常无运动习惯，对300名大学生志愿者进行基本情况调查，筛选出40名同学作为研究对象。

招募年龄为男生（18.7±1.05）岁，女生（19.5±0.85）岁，最后完成实验的人数为男大学生14人，女大学生18人，共32人。

在实验前对所有研究对象进行身体成分及诸项指标进行监测，并对所获数据进行正态性检验（P>0.05），可以认为所获的数据服从统计学的正态分布，所有数据都来自同一总体。

为了减少系统误差，测试前后全部选用同一套测试仪器，同样的测试方法。

1.2 实验方法1.2.1 文献资料法通过Internet网、中国知网、万方、维普及谷歌学术等途径，搜集了大量与本研究相关的资料和文献。

同时查阅了很多相关教科书籍，还查阅了体育类、医学类等十多种各类相关领域的专著及核心期刊，为本课题的研究提供了参考依据和理论支撑。

1.2.2 问卷调查法根据研究的内容和目的制定的问卷，制定的问卷为PAR-Q（Physical Activity Readiness Questionnaires）问卷，问卷主要是为每位受试者提供体力活动适应能力调查，包括7个问题，可以对个体存在的潜在心血管疾病及其他疾病风险进行评估，灵敏度接近100%，并对不适宜运动的特异性发现率达80%。

其广泛运用于进行大强度体力活动之前，用来降低不必要的运动风险[1]。

1.2.3 逻辑分析法运用逻辑分析法结合所学的理论知识对所收集的资料进行归纳统计，分析有氧健身跑运动对于青少年大学生心肺功能及运动能力的影响，并得出相应的结论和相应的建议。

1.2.4 数据分析运用SPSS 17.0及Excel等相关程序对所有测试与收集来的数据进行分析和归纳处理，数据采用平均值数据用平均值±标准差（s）表示，两组间用独立样本t检验，以P1.3 递增负荷运动方案确立跑台上的跑步是一种全身四肢大肌群都参与的运动形式，与自然状态下的跑步运动更为接近，也排除了受试者对于跑台实验的不适应，也不易造成身体某一部位的肌肉的疲劳；二是跑台跑步和运动场的跑消耗的能量及跑步习惯近似，并无显著差异[2-3]。

因此，利用递增负荷实验来选择跑台来进行本次实验测试。

在诸多的递增负荷实验中，最常被采用的是Bruce跑台跑步试验方案[4]或是Balke跑台跑步试验方案[5]。

本实验根据受试者的基本情况来制定了更为适合男女受试者的运动负荷方案，共3级，每一级3min。

坡度为0%，男生速度为6km/h、9km/h、12km/h。

女生速度为5km/h、8km/h、11km/h。

其主要的运动形式为第一阶段正常步行或快走，第二阶段为跑步，第三阶段为快跑。

同时按照运动心率范围在50%～70%HRmax为中等强度运动量，在70%～85%HRmax为大强度运动量（HRmax=220-年龄）。

男生组速度在6.0km/h时运动负荷大概在50%～65%HRmax，速度在9km/h时运动负荷在60%～75%HRmax，在12km/h时运动负荷在70%～85%HRmax。

女生组速度在5.0km/h时运动负荷大概在50%～65%HRmax，速度在8km/h时运动负荷在55%～75%HRmax，在11km/h时运动负荷在70%～85%HRmax。

预实验结果得出，本研究采用的运动负荷实验方案形式可行，运动强度也较为适宜，受试者的心率较为平缓。

2 结果与分析2.1 12周有氧健身跑实验后心肺功能的变化由表1可见，男生的实验前肺活量（P由表2可见，女生的实验前肺活量（P2.2 递增负荷跑台实验运动心率指标的变化从表3可见速度为5km/h、8km/h、11km/h时女生受试者心率在实验后与实验前相比运动心率变化都具有非常显著性差异（P从表4可见对男生受试者在实验前与实验后测递增负荷跑台每级3min（速度为6km/h、9km/h、12km/h）的运动心率进行对比分析，分析结果显示实验前后的每级递增负荷男生受试者运动心率有较大的变化情况，且运动心率有非常显著降低趋势，实验前后具有显著性差异（P2.3 递增负荷跑台实验运动后恢复心率指标的变化图1中对女生受试者跑台实验（运动后恢复心率）实验前与实验后恢复心率测试对比与分析，可以明显从恢复心率平均值观察看出女性受试者实验后与实验前相比受试者恢复心率有所下降，同时实验前与实验后相比具有非常显著性变化（P图2中对男生受试者跑台实验（运动后恢复心率）实验前与实验后恢复心率测试对比与分析，可以明显从运动后恢复心率平均值观察看出男生受试者实验后与实验前相比受试者即可恢复心率有所下降。

但在统计学上无显著性差异变化。

3 分析与讨论3.1 12周有氧健身跑对心血管功能的影响有氧健身跑运动是能有效的提高青少年心泵功能的储备，提高心肌功能。

通过有氧健身跑运动的锻炼来降低心率值，心脏的泵血共功能得到了很好的改善。

受试者能够在通过运动使得心室壁肌肉变的肥厚，心搏跳动的更加有力，从而来增加心脏的泵血功能，这样能使得回血量的大大增加，血液的供给能力可用更加的流畅，尽可能充分地向身体各部位进行输送血液。

且大脑可以得到更为充足的氧气，来保持体力充沛的状态，同时可以有效提高学习效率。

本研究在对男女生安静心率实验前后的测试结果中发现，女生实验前安静心率平均为78.3次/min，实验后安静心率平均为76.5次/min，实验后相比实验前具有显著差异（P机体在安静状态下，如何了解心脏功能是否有提高，主要是根据心搏量增加和心率降低两个指标来表现的，这两者是衡量心脏功能是否提高的重要指标。

通过本研究发现，男女生在经过系统的12周有氧健身跑运动后安静心率明显低于实验前。

对于这种情况可能是，机体安静状态下迷走神经通过系统的有氧健身跑运动后，出现了紧张性升高，从而与其相对的交感神经则出现了紧张性的降低，造成了安静心率的降低。

这种情况的发生也是非常符合和有氧训练能增加每搏输出来代替心率下降的基本原理。

长期坚持有氧运动能使得心率保持在较低的水平，原因之一就是控制心脏活动能力的中枢神经系统对运动有了一种适应性反应；其二就是心脏容积增大，收缩能力得到加强，使得每搏输出量增多。

心脏每次收缩后有一个很长的时间的舒张期，能够让心脏得到充分的休息，有效的防止心脏过度疲劳，形成了一种自然的防御机制[6]。

同时研究认为，长期坚持有氧健身跑运动能使得青少年的心肌纤维增粗，心输出量增加，进而使得安静心率下降，促进向脑细胞供氧供能，提高了大脑的思维能力。

这也证实了经常参加体育运动或体质较好的者心率较慢。

提示适量的有氧健身跑运动可以促进血液的循环，并能够使人体血管长期保持弹性。

3.2 12周有氧健身跑对呼吸系统功能的影响人体的呼吸功能的强弱直接关系着全身各器官系统的功能，其对生命活动起着非常关键性的作用。

“肺活量是衡量人体健康状况的重要指标之一，它不仅能够反映呼吸系统的最大工作能力，同时也可能够反映肺的容积和肺的扩张能力”[7]。

根据测试实验前后的肺活量的数据进行分析来看，男生实验前的肺活量均在（4606.7±818.6）mL，实验后男生肺活量有了很大的变化，均在（5240.3±802.8）mL，实验前后男生的肺活量平均值增加了600mL。

经过前后肺活量指标的数值对比，具有非常显著性差异（P3.3 12周有氧健身跑对心脏功能的影响心率是反应心脏功能强弱的重要指标，运动的即时心率也能够反应出人体在参与运动时的能力，在相同的运动强度下运动即时心率较低的人群，其运动能力可能会较好于同样运动强度下运动即时心率较高的人群。

本实验中，参加12周有氧健身跑运动后男女受试者在跑台运动的3个阶段运动心率变化表现来看，相比实验前的3个阶段的运动心率要低，说明通过12周有氧健身跑运动可显著降低在同一运动强度下的运动心率。

但有女生受试者在0～3min跑台实验前后运动心率相比有较小的减少，但无显著变化。

造成这种情况原因是，可能受试者对于跑台上进行跑步运动还是有一些比较紧张的情绪导致心率的整体波动，另外受试者对于刚刚启动的跑台还不适应，跑台运动前几分钟还在试着找到更加舒服的跑步习惯，也可能使得心率还处于一个波动的过程。

提示经过12周有氧健身跑运动干预后能有效降低同一运动强度下的心率负荷，使得在同一运动强度下人体的运动能力得到有效的增强。

12周的有氧健身跑后，受试者实验后的运动心率和运动后恢复心率有着不同程度的改善，相比实验前有显著差异。

实验后运动恢复心率相比实验前在恢复到安静心率的时间也大大缩短，类似的研究表明，经过长期的中等耐久性运动锻炼，可以增强心肌的收缩能力。

同时反映了有氧健身跑运动提高了每搏输出量，有效改善了男女大学生的心血管机能，同时可能是体脂肪的减轻，从而一定程度地降低了心血管系统的负担。