[实验目的]:
了解PWC170的测定原理和PWC170测评的意义,掌握PWC170的测定和评定方法,并能应用于体育运动实践。
[实验原理]:
PWC170指运动过程中心率达到170次/min的相对稳定状态下,单位时间内机体所做的功。它反映了机体的工作能力尤其是有氧耐力水平。PWC170测定属于亚极限定量负荷运动试验。其直接测定较为复杂,需时较长,通常采用间接测定的方法。间接测定PWC170的原理是:运动过程中心率和功率在一定的负荷范围内(相当于心率在120—180次/ min之间)呈直线关系。依据这一相关关系,令受试者完成两次或两次以上不同负荷的运动,第一次负荷使心率达到120次/min左右,第二次负荷使心率尽可能接近170次/min。通过两次负荷的功率以及负荷后的两次心率,就可以推算出心率为170次/min时机体所做的功。
[实验器材]:
自行车功率计(或台阶)、秒表、节拍器、遥测心率仪或心电仪(或手触脉搏的方法监测心率)。
[实验内容]:
(一)测试方法
令受试者完成两次不同负荷的定量运动试验,每次负荷持续3—5min(以负荷时心率相对稳定为度,一般3min即可),两次负荷之间休息5min,并于每次负荷后即刻测定心率。第一次负荷的功率在心率达到120次/min 左右为宜,第二次负荷的功率可根据第一次负荷后的心率来确定,以达到170次/min心率的负荷为宜。负荷功率的选择可参考表3。
表3 负荷功率选择参考值
受试者PWC170的估计值
(kg.m·min-1) |
第一次负荷的功率(kg.m·min-1) |
第一次负荷后即刻心率(次/min ) |
100~109 |
110~119 |
120~129 |
第二次负荷功率参考值(kg.m·min-1) |
1000以下 1000~1500
1500以上 |
400
500
600 |
900
1100
1300 |
800 700
1000 900
1100 1000 |
(二)结果与计算
1、直接法(坐标法)
如图27-1所示,先在坐标纸上分别标出第一次和第二次负荷的心率-功率坐标点A和B,连接A 、B两点成一直线并延长之,然后在心率为170次/min处划一条与X轴相平行的水平线,使之与A、B延长线相交于C点,继而从C 点划一条与Y轴相平行的水平线,使之垂直相交于X轴的 D点,该点所表示的功率即为PWC170。
2、间接法
该方法系根据Карлман 提出的公式计算而获得。
PWC170 = W1 +(W2 - W1)[﴾170 - P1﴿/﴾ P2 - P1﴿]
其中:W1为第一次负荷的功率(kg.m/min)
W2为第二次负荷的功率(kg.m/min)
P1为第一次负荷的心率(次/min )
P2为第二次负荷的心率(次/min )
在进行PWC170的机能试验后,将所测得的W1 、W2、 P1、 P2的数据代入公式,便能精确地计算出受试者的PWC170 值。
[应用与评价]
一般来说,PWC170值越高,表示受试者身体工作能力包括心脏的做功能力越强。不同运动项目、不同性别之间PWC170 值都有明显的差异,一般耐力项目运动员的PWC170值较高,男性PWC170值高于女性。
[注意事项]
1、测试前,受试者应有充足的休息。测验前至少1小时不应进食、饮水、吸烟。
2、蹬车时间:受试者在进行定量负荷运动时,当身体功能动员起来并达到稳定状态后再进行蹬30s即可,绝大多数受试者运动3min就可达到相对稳定状态的水平。因此,试验中蹬车时间不宜过长,否则,体力消耗过大。
3、两次负荷之间应休息5min,一般可坐在车上休息。
4、如果没有心电仪或遥测心率仪,可以用手触脉搏的方法计数负荷后即刻第一个10秒钟的心率,然后乘以6即为每分钟的心率次数。
台阶试验法:如果没有自行车功率计,可以用台阶试验来测定PWC170值,计算公式为: W = p×h×n / t (1+ 1/3)
其中: W = 功率(kg.m.min-1)
p = 体重(kg )
h = 台阶高度(m)
n = 上下台阶次数
t = 上下台阶总时间
由于下台阶所做的功大约是上台阶所做功的三分之一,故台阶试验中所做的功可用上述公式计算。例如:受试者体重为50kg,台阶高度为0.5m,上下台阶总次数为140次,上下台阶总时间为5min ,其功率为: W= 50×0.5×140/5×(1+1/3) = 933 kg.m.min-1