[实验目的]:
了解和掌握最大摄氧量的直接测定法和间接测定法,并用于有氧能力的评价。
[实验原理]:
人体在进行有大量肌肉参加的长时间激烈运动中,心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时,单位时间所能摄取的氧量称为最大摄氧量。通常以每分钟为计算单位。最大摄氧量反映机体氧运输系统的工作能力,是评价人体有氧工作能力的重要指标之一。最大摄氧量的测定方法分为直接测定法和间接测定法。通过气体分析仪器,收集受试者的呼出气,分析和计算VE、O2、CO2浓度等所需要的指标,达力竭运动负荷时测出运动中的最大摄氧量,这种方法称为最大摄氧量直接测定法。测定最大摄氧量的仪器昂贵,与此同时,测定时所进行的激烈的运动,对于体弱和中老年人比较危险。于是采用小于测定最大摄氧量所需要的运动强度,并推测出受试者的最大摄氧量,此方法称为最大摄氧量的间接测定法。
[实验对象]:人
[实验器材]:
运动心肺功能测试系统、跑台(或功率自行车)、400米跑道、40cm台阶、心率遥测仪、秒表、75%酒精等。
[实验内容]
(一) 直接测定法
1 人员分工:总指挥兼气体分析仪器操作者1人,控制运动负荷强度1人,管理呼吸口嘴(或呼吸面罩)及安全保护者1人。
2 受试者称体重,然后安装心率遥测仪(或电极),测定受试者坐位安静时心率和气体代谢各指标(如:V02、CO2、O2、VE等指标)。
3 达安静时指标后,令受试者上跑台(或功率自行车)
4 开始进行负荷运动测定最大摄氧量(运动负荷方法可选择递增或间歇负荷运动)
5 最大摄氧量的判断方法
当受试者在运动中感到力竭时,测试者可用以下4种情况任何3种同时出现时来确定:①VO2不再增加而出现平台;②R(呼吸商)大于1.15;③HR(心率)大于180次/分;④血乳酸浓度大于8 mmol.L-1。
6 出现最大摄氧量水平确定停机后,跑台慢慢减速到开始准备活动时的强度,受试者进行慢跑至步行整理活动5分钟(同时可摘下呼吸面罩或口嘴),然后停机并摘下呼吸面罩(或口嘴)及心率遥测仪(或电极)。
(二)实验室间接测定法
1 人员分工:心率测定操作者1人,控制运动负荷强度者1人,安全保护者1人,记时1人,记录1人及总指挥1人。
2 受试者称体重,然后安装心率遥测带(或电极),测定受试者坐位安静时心率。
3 达安静时指标后,令受试者上跑台(或功率自行车、台阶)。
4 进行次极限运动负荷(运动负荷方法可选择表4-29-3中任何一种或台阶实验),测定最后2分钟的平均心率(或脉搏)。
(2)台阶实验
这种负荷运动一般进行6分钟持续运动,再以25次/分的速度进行上下踏台阶运动(台阶高度:男子40cm,女子33cm),测定最后2分钟的平均心率(或脉搏),推测摄氧量。
5 最大摄氧量的推测方法
图7 是Åstrand-Ryhming的计算图推测最大摄氧量[5]。此表是25岁,最高心率200次/分的受试者使用,可用表4-29-4修正其他不同条件的受试者[6]。例如:20岁男子,体重50公斤,台阶实验最后2分钟的平均心率156次/分,可在图4-29-1中男子体重50公斤处为一点,引线到男子心率156次/分处,交叉于最大摄氧量2.4L点,然后此数值经表4-29-4 最大摄氧量推测值修正表的年龄修正后的值,可作为该受试者的最大摄氧量推测值。(运动负荷方式多种,但运动最后2分钟的心率应在120次/分以上。Kpm.min-1=kgm.min-1,1watt=6kgm)。
(三)运动现场间接测定法
12分钟跑测定法[8]
受试者在运动场跑道上,以匀速尽力跑完12分钟的距离为运动成绩,代入公式计算,查表推测最大摄氧量值。运动场地为200米或400米。每50米为一个单位,可分4或8各区域。
1 受试者做完准备活动后,在起跑线由测试者喊口令“开始”按表计时,记录者记录跑圈数。
2 12分钟时间到时,测试者立即鸣哨,受试者听到后立即停止跑步,可在原地活动。记录者记录成绩(圈数)。
3 将跑圈数代入:
200×(圈数)+50×(区域)=12分钟跑的距离
400×(圈数)+50×(区域)=12分钟跑的距离
4 根据12分钟跑的距离,查表4-6中所对应的最大摄氧量值为受试者的最大摄氧量。
[注意事项]
1 受试者在实验前需进行心电图检查,正常者可进行测定。
2 受试者在实验前1小时禁止饮食和吸烟。
3 注意受试者在运动中的不正常反应,其主观感觉不适时,可举手示意立即停机(停止运动),检测者应充分注意安全保护。
4 操作气体分析仪时,注意气体代谢各指标的变化,特别是达到力竭运动及最大摄氧量出现时的准确性。
[评价]
人体进行有氧耐力运动时,最大摄氧量反映机体呼吸、循环系统氧的运输工作的能力。最大吸氧量是有氧耐力的基础,其值越大有氧耐力水平越高。最大吸氧量用于有氧工作能力的评价和耐力运动员的选材。