第八章有氧代謝能力與無(wú)氧代謝能力測(cè)試指標(biāo)

運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能評(píng)定山東中醫(yī)藥大學(xué)體育藝術(shù)學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)教研室第八章

有氧代謝能力與無(wú)氧代謝能力測(cè)試指標(biāo)

ATP是肌肉工作時(shí)的唯一直接能源物質(zhì)，肌肉工作時(shí)ATP首先水解，但其含量少，如要保持能量的供應(yīng)，必須通過(guò)其它能源物質(zhì)分解代謝產(chǎn)生能量再合成ATP。ATP的再合成包括磷酸肌酸分解、糖酵解及有氧氧化三條途徑，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌內(nèi)的三個(gè)能量供應(yīng)系統(tǒng)。（一）磷酸原（ATP-CP）供能系統(tǒng)（二）糖酵解（乳酸能）供能系統(tǒng)（三）有氧代謝供能系統(tǒng)實(shí)踐意義：（1）磷酸原供能能力在短時(shí)間最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或最大用力的運(yùn)動(dòng)中起主要供能作用，與速度、爆發(fā)力關(guān)系密切。（2）糖酵解供能系統(tǒng)是速度、速度耐力項(xiàng)目中的主要供能系統(tǒng)，也是一些非周期性、體能要求高的項(xiàng)目中，如摔跤、柔道、拳擊、武術(shù)等，發(fā)揮良好競(jìng)技能力的體能保障。（3）有氧代謝供能是數(shù)分鐘以上耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的基本供能系統(tǒng)，對(duì)速度和力量運(yùn)動(dòng)而言，提高有氧代謝能力，起著改善運(yùn)動(dòng)肌代謝環(huán)境和加速疲勞消除的作用。4分鐘228701分鐘86230最大用力時(shí)間ATP-CP系統(tǒng)糖酵解系統(tǒng)有氧代謝5秒鐘8510510秒鐘50351530秒1565202分鐘4465010分鐘199030分鐘149560分鐘0298120分鐘0199不同時(shí)間全力運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)氧代謝和有氧代謝的供能比例（%）一、有氧代謝能力的評(píng)定

（一）最大攝氧量的測(cè)定

最大攝氧量是在心肺功能和全身各器官，系統(tǒng)充分動(dòng)員的條件下，在單位時(shí)間內(nèi)機(jī)體吸收和利用的氧容量。

它的意義在于：反映人體最大有氧代謝能力，反映心肺功能氧的轉(zhuǎn)運(yùn)能力（心排量、血紅蛋白、毛細(xì)血管密度）和肌肉對(duì)氧的吸收、利用能力。最大攝氧量的表示有絕對(duì)值和相對(duì)值兩種

絕對(duì)值是指機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)所能吸的最大氧氣量。通常以升/分為單位。

相對(duì)值則按每千克體重計(jì)算的最大攝氧量，以毫升/千克體重/分為單位。我國(guó)成年男子最大攝氧量絕對(duì)值約為

男子絕對(duì)值：3.0-3.5L/min

相對(duì)值：50-55ml/kg/min

女子絕對(duì)值：2.0-2.5L/min

相對(duì)值：40-45ml/kg/min普通人的最大攝氧量水平男性(ml/kg/min)年齡很差差一般好優(yōu)秀極優(yōu)秀13-19<35.035.0-38.338.4-45.145.2-50.951.0-55.9>55.920-29<33.033.0-36.436.5-42.442.5-46.446.5-52.4>52.430-39<31.531.5-35.435.5-40.941.0-44.945.0-49.4>49.440-49<30.230.2-33.533.6-38.939.0-43.743.8-48.0>48.050-59<26.126.1-30.931.0-35.735.8-40.941.0-45.3>45.360+<20.520.5-26.026.1-32.232.3-36.436.5-44.2>44.2普通人的最大攝氧量水平女性(ml/kg/min)年齡很差差一般好優(yōu)秀極優(yōu)秀13-19<25.025.0-30.931.0-34.935.0-38.939.0-41.9>41.920-29<23.623.6-28.929.0-32.933.0-36.937.0-41.0>41.030-39<22.822.8-26.927.0-31.431.5-35.635.7-40.0>40.040-49<21.021.0-24.424.5-28.929.0-32.832.9-36.9>36.950-59<20.220.2-22.722.8-26.927.0-31.431.5-35.7>35.760+<17.517.5-20.120.2-24.424.5-30.230.3-31.4>31.41.最大攝氧量直接測(cè)定法

最大攝氧量測(cè)定的基本原則

在逐級(jí)遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的過(guò)程中,不斷測(cè)定氧耗量。當(dāng)負(fù)荷繼續(xù)增大時(shí),攝氧量逐級(jí)增加并與心率呈線性并系，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到一定以后，攝氧量不再隨心率增加而出現(xiàn)平臺(tái)，此時(shí)所獲得的攝氧量數(shù)據(jù)就是受試者的最大攝氧量。最大攝氧量的判定標(biāo)準(zhǔn)

(1)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后,攝氧量的差小于5%或多或150ml/min或2ml/kg.min。

(2)呼吸商成人大于1.10,少兒大于1.00,心率大于180次/min(馬拉松運(yùn)動(dòng)員相對(duì)低一些),血乳酸大于7-8mmol/L。

(3)體力達(dá)到力竭,受試者不能保持原有的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

(4)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)攝氧量出現(xiàn)下降。常用的各類測(cè)功器：

有功率車、跑臺(tái)（活動(dòng)平板）、手搖功率計(jì)、攀登器、劃船測(cè)功器、游泳則功器等專項(xiàng)測(cè)功器。運(yùn)動(dòng)程序設(shè)置原則：

根據(jù)專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)方式選擇測(cè)功器。測(cè)試時(shí)的超始負(fù)荷及遞增時(shí)間與遞增負(fù)荷要根據(jù)受試者的性別、年齡、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和運(yùn)動(dòng)能力來(lái)確定。一般可做些預(yù)備試驗(yàn)。最大攝氧量測(cè)試時(shí)間為12min左右達(dá)到力竭，超始功率為最大功率的30%，每級(jí)遞增10－15%。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷設(shè)置方法：

恒定負(fù)荷方法

遞增負(fù)荷方法（固定速度，遞增坡度；固定坡度，遞增速度；同時(shí)遞增速度和坡度）。

部分受試者最大攝氧量及相關(guān)氣體代謝指標(biāo)值

組別人數(shù)年齡（y）最大呼吸商VO2max

（L/min）VO2max

(ml/Kg.min)最大心率

（b/min）男

子

組成人運(yùn)動(dòng)員2122.2±2.71.24±0.13.33±0.449.2±6.8175.6±10.2成人中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員823.4±2.21.23±0.13.47±0.4952.1±8.4175.6±54普通人821.6±3.11.07±0.12.97±0.4850.3±8.39174.0±6.93少年中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員1814.4±1.91.07±0.12.95±0.7358.9±10.1183.8±16.4女

子

組成人運(yùn)動(dòng)員1020.3±2.11.08±0.032.51±0.9942.6±3.2187.3±10.6少年中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員1813.9±1.31.01±0.12.01±0.4948.5±8.7177.0±19.732.最大攝氧量的間接測(cè)定法

受試者進(jìn)行亞極量運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)其心率、攝氧量等數(shù)值推算的方法。

間接測(cè)定法設(shè)備簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)便，適用于不能（如老幼、體弱等）或不愿意接受最大攝氧量直接測(cè)試的人群。但準(zhǔn)確性低，誤差較大。（一）Astrand-Ryhnuiy最大攝氧量的測(cè)定測(cè)試步驟1.受試者穿運(yùn)動(dòng)服，實(shí)驗(yàn)前1h不得吃東西和吸煙。2.記錄受試者體重（穿運(yùn)動(dòng)服、脫鞋）、年齡。3.調(diào)整功率自行車座的高度，使受試者踏到最底點(diǎn)時(shí)腿略有彎曲為止，將功率自行車的阻力指示器調(diào)整到零。4.令受試者以60周/分的速度蹬踏功率自行車，調(diào)整負(fù)荷，女子開(kāi)始負(fù)荷為300千克米/分，男子為600千克米/分。持續(xù)運(yùn)動(dòng)6分鐘。5.受試者坐于功率自行車上休息5分鐘，然后再重復(fù)上述步驟，但是負(fù)荷應(yīng)適當(dāng)加大（女子可選擇450、600、750、900千克米/分中的任一負(fù)荷，男子可選擇600、900、1200、1500千克米/分中的任一負(fù)荷）。前后兩次負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率都要在120-170次/分之間。6.記錄前后兩鐘負(fù)荷情況下，每分鐘后30秒的心率。用運(yùn)動(dòng)中第五和第六分鐘所記錄下的心率平均值來(lái)推測(cè)最大的吸氧量。前后兩分鐘所測(cè)心率不得相差5次/分以上。否則，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一分鐘，使用第六和第七分鐘心率來(lái)推算最大吸氧量。具體計(jì)算順序如下

（1）記錄功率：＿千克米/分；＿千克米/分。

（2）記錄負(fù)荷最后兩分鐘的平均心率：＿次/分；＿次分

（3）推測(cè)最大攝氧量平均值：＿升/分。

（4）根據(jù)年齡進(jìn)行修正的最大攝氧量（最大攝氧量值乘以年齡修正系數(shù)）。

（5）求出相對(duì)最大攝氧量（上述數(shù)值除以體重（公斤）＿毫升/公斤/分。

（6）查出受試者最大有氧工作能力類別。(2)臺(tái)階負(fù)荷時(shí)心率和體重推測(cè)最大攝氧量

Y=1.488+0.038X1-0.0049X2

適用于男青年體育愛(ài)好者

Y=3.769+0.0388X1-0.0192X2

使用于周期性項(xiàng)目二級(jí)以上水平的男青年運(yùn)動(dòng)員

X1：代表受試者的體重（kg）

X2：代表臺(tái)階負(fù)荷時(shí)第5分鐘心率（b/min）

Y:代表推測(cè)的最大攝氧量（L/min）（3）用極限下強(qiáng)度（150W功率車自行車運(yùn)動(dòng)）負(fù)荷時(shí)的心率估測(cè)最大攝氧量

測(cè)試方法與步驟：

①佩戴心率遙測(cè)裝置。

②令受試者在功率車上靜息片刻，自行車功率定在50W。

③受試者以50W負(fù)荷功率蹬踏3min，然后以100W和150W遞增各等3min，同時(shí)測(cè)150W第三分鐘心率。

④最大攝氧量=7.9297-0.0304×HR150W（4）FOX法

1973年FOX提出在自行車測(cè)功儀上以150W（900公斤·米／分）功率騎5分鐘獲得亞極量心率來(lái)推算VO2max，其回歸方程為：

VO2max（升／分）＝6300－19.26×亞極量心率（次／分）。

（5）12分鐘跑推算最大攝氧量最大吸氧量的意義

1．作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)能力變化的指標(biāo)

2．作為選材的生理指標(biāo)

3．可以反映運(yùn)動(dòng)在不同訓(xùn)練狀態(tài)時(shí)心肺功能的變化

4．最大攝氧量大小與訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有關(guān)

5.作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練狀態(tài)好壞的指標(biāo)最大攝氧量測(cè)定的局限性及注意事項(xiàng)

1．最大攝氧量測(cè)定要求有一定的條件。2．最大攝氧量測(cè)定對(duì)受試者是一種勞累的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)方法，要求受試者的充分協(xié)作和配合。

3．在功率自行車或臺(tái)階上測(cè)定最大攝氧量時(shí)，有時(shí)易引起下肢肌肉的明顯酸痛，從而妨礙受試者心肺功能水平的發(fā)揮。

4．對(duì)年齡過(guò)小或較大的受試者要避免發(fā)生意外。3.最大攝氧量平臺(tái)

隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的遞增，最大攝氧量不再增加，把低于最大攝氧量值5%以內(nèi)的值視為最大攝氧量平臺(tái)范圍內(nèi)值，其持續(xù)時(shí)間稱為最大攝氧量平臺(tái)。最大攝氧量平臺(tái)實(shí)踐應(yīng)用

最大攝氧量平臺(tái)與耐力項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)能力密切相關(guān)，耐力跑的成績(jī)與最大攝氧量平臺(tái)之間相關(guān)系數(shù)為0.7，而最大攝氧量平臺(tái)與最大攝氧量相關(guān)系數(shù)為0.3。

（二）PWC170實(shí)驗(yàn)

測(cè)定機(jī)體在定量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)身體機(jī)能動(dòng)員起來(lái)并處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)、心率為170b/min時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所做功的數(shù)量。

PWC170測(cè)試進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)中的心率和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，求出心率在每分鐘170次時(shí)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度，反應(yīng)有氧耐力水平。

PWC170實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法-----功率車法

令受試者完成兩次不同負(fù)荷的定量運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，每次負(fù)荷持續(xù)3—5min（以負(fù)荷時(shí)心率相對(duì)穩(wěn)定為度，一般3min即可），兩次負(fù)荷之間休息5