平板运动跑台和场地环境测试走、跑运动能量消耗的比较研究

目的:通过平板运动跑台和场地两种不同的测试方法,对我国成年男性走、跑过程中的气体代谢和能量消耗进行比较。方法:15名成年男性在平板运动跑台和场地完成4.8km/h、6.4 km/h、8.0 km/h三个速度的走、跑运动,使用Cortex MetaMax 3 B测定走、跑过程中的气体代谢指标变化并进行统计分析。结果:走、跑时平板运动跑台测试和场地测试之间气体指标、心率和能量消耗指标有明显差异。两种测试方法得来的数据存在线性相关。使用ICC系数和Bland-Altman法分析表明两种测试方法有非常显著的一致性和相关性。结论:相同速度下平板运动跑台走、跑和场地走、跑的能量消耗差异显著,只有直接测量场地走、跑的能量消耗才能反映日常生活中和体育健身活动中走、跑运动的真实状况。应用直线回归分析建立了平板运动跑台测试和场地测试两种方法之间的转换推导公式,根据跑台测试结果推算场地测试耗氧量和能量消耗,但由于样本量较少,该公式还需要进一步增加样本量进行验证。     

便携式与固定式气体代谢仪测试效果的比较研究

目的:对Cortex MetaLyzer 3B与Cortex MetaMax 3B测试气体代谢和能量消耗数据进行对比,以期对便携式与固定式气体代谢仪测试效果之间的差别进行评价。方法:15名成年男性在跑台完成2次4.8 km/h、6.4 km/h、8.0 km/h 3个速度的走跑,使用CortexMetaLyzer 3B与Cortex MetaMax 3B分别测定其运动过程中的气体代谢指标并进行统计分析。结果:1)便携式仪器测试组的摄氧量、通气量均高于固定式仪器测试组数据,且走跑时摄氧量增加有非常显著的差异;2)安静状态下心率和能量消耗无差别,走跑时便携式测试组心率和能量消耗均高于固定式测试组;3)两组测试数据存在线性相关;4)使用ICC系数和Bland-Altman法统计分析表明,两组测试数据有非常显著的相关性和一致性。结论:1)便携式气体代谢仪(MetaMax 3B)与固定式气体代谢仪(MetaLyzer 3B)对于运动时摄氧量、CO2呼出量的检测结果有显著差异;2)应用直线回归分析为两仪器测量数据的转换提供简便的公式。但由于样本量较少,该转换关系还需要进一步增加样本量进行验证。     

Actigraph(GT3X)加速度计测量我国19～29岁人群身体活动能耗的效度研究

加速度计是身体活动及其能量消耗监测最常用的客观测量手段之一,自带多个能耗算法方程供用户选择.Actigraph(GT3X型)加速度计的分析软件自带有5个适用于成年人的能耗算法,主要是探讨各能耗算法方程测量我国19～29岁人群运动能耗的有效性.受试对象的年龄为24士5岁,包括14名男性与6名女性.受试者佩戴GT3X加速度计,在跑台上分别完成4 km/h、5.6 km/h、6.4 km/h、7.2 km/h以及8km/h速度的走跑运动各5min.间接测热法的能耗值为效标值,对算法方程的有效性采用Pearson相关、单因素方差、配对t经验以及Bland-Altman点图等方法进行分析.结果发现:能耗算法与间接测热法显著相关,r为0.66～0.97(P≤0.01).配对t经验发现除Williams work-energy算法以外,其他能耗算法都是以低估为主,但具有相对稳定的系统误差.结论认为,Freedson VM3 Combination (2011)方程更适合我国年轻人群的运动能耗预测.     

跑台运动中运动员能量消耗的3种测试方法的比较研究

目的比较IC法与心率法能量消耗的差异,以IC法为标准建立Actigraph GT3X+三轴加速度计法能量消耗的预测方程,寻找一种科学简便的运动员能量消耗测评方法。方法优秀重剑、现代五项运动员30名,运用Cosmed Quark PFT运动心肺功能仪监测能量消耗、摄氧量、心率,三轴加速度计记录加速度计数。结果 (1)IC法所测能量消耗与加速度计数ACz、VM、心率及心率法能量消耗均相关(P<0.01);(2)小、中等运动强度心率法能量消耗显著高于IC法(P<0.01),大运动强度下两者无显著性差异(P>0.05),极大运动强度心率法能量消耗显著低于IC法(P<0.01);(3)以20名运动员为对象,ACz和体质量、VM和体质量为自变量建立加速度计法能量消耗方程,以另外10名运动员为对象验证方程的准确性,所建方程的预测值与实测值之间无显著性差异(P>0.05)。结论 (1)采用的心率法能量消耗较为准确地预测70%-90%VO2max(大强度)跑台运动的能量消耗,高估中小强度、低估极大强度跑台运动的能量消耗;(2)三轴加速度计可以预测运动员能量消耗,所建分段加速度能耗预测方程适用于类似本研究方案的跑台运动。     

加速度传感器测量不同速度运动时能量消耗的研究

目的验证RT3三轴加速度传感器和Actigraph单轴加速度传感器测量不同速度步行或跑步时能量消耗的精确度。方法受试对象为南京体育学院大学生20名,男女各10名。受试者同时佩戴RT3加速度传感器和Acti-graph加速度传感器在跑台上分别以3.2 km/h、4.8 km/h、6.4 km/h、8.1 km/h、9.7 km/h的速度完成800 m步行或跑步。以间接测热法测量不同速度步行或跑步时的实际能量消耗。结果 5种速度步行或跑步时,当速度为3.2km/h、4.8 km/h、6.4 km/h时,RT3三轴加速度传感器能够相对准确测量能量消耗,而当速度为8.1 km/h、9.7 km/h时,该传感器测量能耗值与实际能耗值比较,差异具有显著性,因而不能准确测量这两种速度时的能量消耗;当速度为3.2 km/h、4.8 km/h、6.4 km/h时,Actigraph加速度传感器测量能耗值与实际能耗值比较,差异具有显著性,因而不能准确测量这三种速度时的能量消耗。结论无论在何种运动速度下,RT3测量能耗值均高于实际能耗值,其较适合于测量步行等中低速度体力活动的能量消耗;Actigraph测量能耗值均低于实际能耗值,其较适合于测量跑步等较快速度体力活动的能量消耗。     

4 种运动传感器测量身体活动能耗的有效性研究

Actigraph(GT3X)加速度计、LivePod iMate能耗仪、AM-120与HJ-302计步器均应用了三维运动传感技术,可用于日常身体活动与运动能耗的监测.以我国的年轻成人为受试对象,年龄为(24±5)岁,包括14名男性与6名女性.受试者佩戴4个运动装置的同时,在运动跑台上分别完成4、5.6、6.4、7.2、8 km/h不同强度的走跑运动各5 min.以间接测热法的能耗值作为效标,采用Pearson相关、单因素方差以及配对T检验等分析方法,对4种运动传感器进行效度研究.结果发现:Actigraph加速度计的能耗值以低估为主,但在不同运动强度上有较低的系统误差水平;LivePod iMate能耗仪与HJ-302计步器也以低估为主,但前者随运动强度增大低估水平增加,后者则相反;AM-120计步器在6.4 km/h速度以下低估,7.2 km/h时开始变为高估.结论认为,GT3X加速度计具有较高的效度水平,而其他3种运动传感器系统误差较大,应用时可依据需要进行选择.     

LivePod LP2检测人体运动中能量消耗水平的信、效度检验

加速度传感器以其轻便、客观、精确等特点,在人体体力活动测量与评价中被广泛使用。LivePod LP2是一款国产新型加速度传感器,它基于3轴加速度MEMS传感器技术,采用人体动作智能模糊识别模型和个性化能耗模型测量人体运动中的能量消耗。对LivePodLP2在测量人体运动能量消耗的信度和效度水平进行了验证。26名受试者在4个不同部位佩戴LivePod LP2,在3种速度下(4km/h、6km/h、8km/h)运动。通过计算ICC,发现其值处于0.978～0.997;采用相关分析、配对样本t检验以及Bland-Altman分析法等方法对仪器和MAXII测量数据分析表明:LivePod LP2佩戴于右侧臀部上方,在慢跑速度水平下效度水平最高。LivePod LP2可以用于记录体力活动能量消耗,在日常应用中,用户可以选择将LivePod LP2固定于腰部来监测运动能量消耗情况。     

中长跑运动员跑台跑与场地跑下肢肌肉工作情况的比较分析

目的:通过EMG记录分析跑台跑和场地跑肌肉用力情况特征,比较这两种状态跑时肌肉用力方式的各自特点。方法:11名中长跑运动员,每名运动员分两天测试,随机让其以10 km/h、12 km/h、14 km/h、16 km/h、18 km/h的速度在场地和跑台(0%、5%、10%坡度)运动6min,每种速度跑之间间歇10min。使用便携式Megawin ME-6000肌电仪记录其下肢肌群(臀大肌、股外侧肌、股二头肌、腓肠肌内侧头、胫骨前肌)EMG变化情况。结果表明:在肌肉用力方面,5%坡度的跑台跑可以模拟场地跑,而10%坡度的跑台跑则可以给予下肢肌群更强的刺激,以满足训练的需要;跑台跑时,胫骨前肌需要比在场地跑时动员更多的运动单位参与工作,而跑台的坡度和速度增加对动员更多的运动单位影响不大。     

我国U13~U18岁男子足球运动员跑动速度区间的研制

目的:为提高训练和比赛中外部负荷监控的准确性,采用场地测试的方法,研制出适合我国U13~U18岁男子足球运动员体能特征的跑动速度区间。方法:在文献分析的基础上,选取最大冲刺速度(maximal sprint speed,MSS)、最大有氧速度(maximal aerobicpeed,MAS)、无氧速度储备(anaerobic speed reserve,ASR)作为构建跑速区间的体能指标参数,并对218名U13~U18岁男子足球运动员进行40 m冲刺跑和Yo-Yo IR1测试。结果:不同年龄段球员的MSS和MAS均呈现出显著性差异(F=65.28,P<0.01;F=39.95,P<0.01)。不同年龄段球员被聚类为2个年龄组(Silhouette Coefficient=0.6>0.5),其中,U13~U14年龄组走慢跑为0~8.3 km/h,低速跑为8.3~10.7 km/h,中速跑为10.7~13.2 km/h,快速跑为13.2~16.5 km/h,高速跑为16.5~20.0 km/h,冲刺跑为20 km/h以上;U15~U18年龄组走慢跑为0~9 km/h,低速跑为9.0~11.7 km/h,中速跑为11.7~14.4 km/h,快速跑为14.4~18.0 km/h,高速跑为18.0~21.9 km/h,冲刺跑为21.9 km/h以上。结论:研究所构建的跑动速度区间具有较佳的理论依据和适用性,可以更客观、精确地提高男子青少年足球运动队日常训练、比赛中外部负荷的监控水平。     

跑台上走、跑能量消耗与运动速度的相关关系研究

目的:研究走、跑模式下健康成年男子单位时间单位体重的能量消耗与运动速度的相关关系以及单位距离单位体重的能量消耗与运动速度的相关关系;探讨相同速度走、跑两种不同的运动模式下能量消耗特征;方法:19名男性大学生作为研究对象。使用跑台控制速度,采用走、跑两种运动模式,每一速度至少测试6min,以速度递增的方式进行测试,走、跑模式转换时休息至安静状态。使用VO2000测试安静以及运动中的气体代谢参数,PO-LAR表测试心率;结果:建立走模式以及跑模式下的能量消耗与速度之间的拟合方程;单位时间单位体重的能耗与走速二次曲线拟合方程的复相关系数r2=0.88;单位时间单位体重的能耗与跑速线性拟合方程的复相关系数r2=0.72;两条拟合曲线的交点坐标为(2.35m/s,141.7cal/kg/min);在测试速度范围之内,同等速度下走与跑的单位时间的能耗具有显著性差异(P<0.01),跑的能耗显著大于走的能耗。单位距离单位体重的能耗与走速的2次拟合曲线的复相关系数r2=0.98,曲线最低点的坐标为(1.14m/s,0.553cal/kg/m),单位距离单位体重的平均能耗与跑速拟合曲线的复相关系数r2=0.68;结论:1)单位时间单位体重的能耗与走速呈二次曲线关系,单位时间单位体重的能耗与跑速呈线性递增关系;2)单位距离单位体重的能耗与走速呈"U"型曲线关系;单位距离单位体重的能耗与跑速呈线性递减趋势,说明在一定速度范围内随着跑速的增加单位距离单位体重的能耗降低。     

不同强度自行车运动对普通男大学生锻炼者能量消耗的研究

探讨不同强度自行车运动对普通男大学生锻炼者能量消耗的影响。利用CORTEX3B便携式心肺功能仪依次测出32名男大学生在4级不同负荷阶段的能量消耗相关指标,并加以统计分析。结果显示:从能量消耗角度看,18km/~77r/min负荷强度下的能量消耗最为平均,从长时间自行车运动供能角度来说对男大学生健身有积极作用。     

不同强度自行车运动对普通男大学生锻炼者能量消耗的影响研究

目的：探讨不同强度自行车运动对普通男大学生锻炼者能量消耗的影响.方法：利用CORTEX3B便携式心肺功能仪依次测出32名男大学生在4级不同负荷阶段的能量消耗相关指标,并加以统计分析.结论：从能量消耗角度看,18km/-77r/min负荷强度下的能量消耗最为平均,从长时间自行车运动供能角度来说对男大学生健身有积极作用.     

三维加速度counts估算不同步速能量消耗应用初探

以间接热测定法为标准,探索counts与能量消耗之间的关系,建立基于三维加速度counts能耗推算方程,寻求不同强度身体运动的counts切点。实验选取115名受试者,佩戴Cortex-3B便携式气体代谢分析仪与ActiGraph GT3X三轴加速度计,分别采用4.8km/h、5.6km/h、6.4km/h、7.2km/h、8.0km/h、8.8km/h步速。结果认为:不同步速下合矢量counts性别间差异不显著;不同步速下体重组别合矢量counts差异无统计学意义;身高、去脂体重与VO2、MET相关性较低,而性别、BMI都在0.2左右水平上显著相关;将BMI与性别引入推算方程,有效提高了counts预测能耗的准确性。     

对一次30km户外登山运动中能量消耗、体成分变化及机能反应的研究

目的:比较心率法和三轴运动加速度计推算能量消耗的差别,并探讨一次30km登山运动对体成分变化和机体的反应,为了解登山运动的特点提供实验支持.方法:采用实验法募集10名大学生完成一次30km、10h野外登山运动,测试运动过程中的心率和三轴加速度参数推算运动过程中的能量消耗,登山前和次日晨体成分及血清肌酸激酶、血尿素、尿蛋白和尿比重;采用数理统计法对比各项指标的差异性.结果:(1)心率法测能量消耗与三轴加速度计测能量消耗除在2个1h时间段内有差异外(p＜0.05)外,其余8h均无显著差异,且两种方法显著相关(r=0.761,p＜0.05);(2)登山后次日晨受试者体重、脂肪含量显著下降(p＜0.05),血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BU)显著升高(p＜0.01),尿蛋白呈阳率达到80％,尿比重显著升高.结论:(1)心率与三轴加速度计均能较好测定能量消耗,可依据需要选择测试方法;(2)在此种登山过程中机体除消耗了大量脂肪,还引起大量的体液丢失流失;(3)经过1昼夜休息,机体尚未完全恢复.     

不同距离跑对青少年中长跑运动员及非运动员心肌损伤生物标志物cTnT释放的影响

目的:研究不同距离跑对青少年运动员和非运动员血清cTnT的变化,为青少年运动训练监控与运动健身提供实验依据.方法:选取中长跑青少年男运动员11名,同时选取与之年龄相对应的20名男性非运动员为受试对象,采用5km、10km、21km和42 km跑,分别在跑前、跑后4h和跑后24 h抽取静脉血,测定血清cTnT的含量,运动前和运动后受试者的晨脉.结果:5km、10 km、21km和42lm跑后4h,非运动员血清cTnT均显著高于运动员,只有42 km跑后24 h,非运动员显著高于运动员;10 km、21 km和42 km跑后4h,运动员与非运动员血清cTnT均显著升高,而且运动距离越长,cTnT升高越明显,5km、10km和21km跑后24 h,cTnT平均值恢复到心肌损伤界值以下,而跑42 km的运动员组与非运动员组均未恢复到心肌损伤界值以下.5km、10 km、21km和42 km跑后4h(非运动员组因某些原因,有7名受试者未完成实验),运动员与非运动员血清cTnT超过心肌损伤界值的人数及比例为0(0)vs 2(15.4％),3(27.3％)vs 6(46.2％),7(63.6％) vs 13(100％)和11(100％) vs 13(100％);超过急性心肌梗塞界值的人数及比例为0(0)vs 0(0),0(0) vs 0(0),5(45.5％) vs 11(84.6％),8(72.7％)vs 13(100％).21km跑后24h,运动员1人(9.1％),非运动员3人(23.1％)血清cTnT依然高于心肌损伤临界值.42km跑后24h,运动员5人(45.5％),非运动员7人(53.8％),血清cTnT超过心肌损伤临界值;运动员1人(9.1％),非运动员3人(23.1％),血清cTnT超过急性心肌梗塞临界值.结论:青少年cTnT的释放与运动距离有关,而且运动会引起非运动员青少年心肌释放更多的cTnT,提示长时间运动对青少年非运动员可能造成更严重的心肌损伤.     

运动传感器(SWA)在测量青少年日常体力活动水平中的应用

目的:应用运动传感器SWA测量青少年日常体力活动的能量消耗,了解青少年日常体力活动状况,探讨SWA在体力活动测量中的应用价值.方法:随机抽取上海市30名中学生作为调查对象,男女各半.受试者佩带SWA,固定于优势侧上臂肱三头肌处,每天早晨起床后戴上,一直到晚上睡觉前摘下,连续佩戴7 d,记录体力活动的能量消耗和活动时间.结果:男生1周总能量消耗和平均每天进行的中等强度、大强度体力活动能量消耗和时间高于女生(P<0.01);在平均每天的能量消耗构成比中,男生从事大强度的体力活动能耗为10%,中等强度的能耗为14%,女生从事大强度的体力活动能耗为4%,中等强度的能耗为12%.个体间体力活动能耗为10.44%-46.03%.结论:目前青少年的体力活动水平参差不齐,存在着明显的性别差异,并且随着年龄的增长,体力活动水平下降.SWA具有较好的客观性、可靠性和实用性.     

中等强度持续跑和间歇跑机体能量消耗与底物代谢特征研究

目的:研究并比较中等强度持续跑和间歇跑机体能量消耗与底物代谢特征.方法:9名体育专业女大学生完成跑台最大耗氧量测试,然后以55%O2max强度完成2个运动测试:1)55%O2max强度持续跑步1 h,恢复30 min;2)55%O2max强度完成3组20 min跑,间歇恢复10 min.采用气体代谢法间接测定运动期和恢复期机体能量消耗和底物代谢.结果:1)持续跑运动中能量消耗稳定,脂肪氧化供能量和脂肪参与供能比例在后20 min高于前20 min和中间20 min,糖的氧化供能量低于前20 min跑和中间20 min;间歇跑运动中脂肪氧化供能量和脂肪参与供能比例随运动组数的增加逐渐增加,糖的氧化供能量随运动组数的增加逐渐减少,能量消耗在第1个20 min跑显著高于第2、3个20 min跑.2)第3个间歇跑恢复期脂肪氧化供能量高于第1个恢复期,糖氧化供能量高于第2个恢复期,机体能耗高于第1、2个恢复期.3)持续跑脂肪氧化供能量在运动期、恢复期以及运动期和恢复期总和上均与间歇跑无明显差异,而持续跑恢复期糖氧化供能量低于间歇跑恢复期.持续跑运动期的能耗高于间歇跑运动期的能耗,恢复期的能耗低于间歇跑恢复期的能耗.结论:1)持续跑运动期能耗稳定,但当持续时间增加到一定程度后,脂肪氧化供能量和脂肪参与供能比例明显增加.2) 间歇跑运动期脂肪氧化供能量和脂肪参与供能比例随组数的增加逐渐增加,糖的氧化供能量随组数的增加逐渐减少;恢复期脂肪氧化量、糖氧化量和总能耗随运动组数的增加逐渐增加.另外,一定的运动预适应可降低随后运动的代谢反应水平.3)在运动强度、运动时间、恢复时间相同情况下,持续跑运动期能耗高于间歇跑运动期能耗,恢复期能耗低于间歇跑恢复期能耗,间歇跑恢复期糖氧化量高于持续跑恢复期糖氧化量.     

TGMD-3在中国3~12岁儿童基本运动技能测试中的信效度研究

目的: 验证TGMD-3在中国3~12岁儿童基本运动技能测试中的可靠性和有效性。方法: 选取上海、深圳、重庆、洛阳、长沙的512名3~12岁儿童为研究对象进行TGMD-3测试,对测试的难度、区分度、一致性信度、重测信度和评价者信度、结构效度进行统计检验。结果: TGMD-3的13个项目难度范围为0.27~0.78,区分度范围为0.38~0.49。每个年龄组儿童基本运动技能测试(TGMD-3)的内部一致性系数范围为0.808~0.902,其中男女生的内部一致性系数均为0.95;总体的基本运动技能评价者信度(肯德尔协同系数)w为0.944, 2值为28.331,达到显著性水平;重测检验中,移动式运动技能(组内相关系数)ICC为0.755、球类运动技能(组内相关系数)ICC为0.741、总的基本运动技能(组内相关系数)ICC为0.743,均达到了较高水平。通过探索性因子分析验证了TGMD-3的双因子结构,并通过验证性因子分析支持双因子模型(χ²(64)=103.28,p<0.001,CFI=0.960,TLI=0.952,RMSEA=0.049,SRMR=0.043)。结论: TGMD-3儿童基本运动技能测试具有良好的项目难度、区分度,以及可靠的内部一致性信度、重测信度和结构效度,对我国3~12岁儿童具有良好的适用性,可以作为我国儿童基本运动技能发展评价的有效工具。     

步行和日常体力活动能量消耗的推算

目的:研究不同步速下行走时的能量消耗水平,进而推导出根据计步器参数推算步行能耗和一日总能耗的方程,以期为进一步开发计步器功能提供参考依据。方法:研究对象为在校大学生共计30名(男性15名,女性15名)。受试者身体右侧平肚脐锁骨中线处和腋前线交点处分别佩带计步器,在跑台上分别以3.2、4.8、6.4、8.1、9.7 km/h 5种速度步行800 m,记录计步器计数和实际步数,通过间接热量法测试步行代谢情况。佩带计步器一周,记录每日计步器计数,每日填写Bouchard体力活动日记。结论:以不低于正常步速行走时,计步器可以精确记录步数,放置位置不同对步数记录无影响。随着速度加快,步频加快,步幅加大,单位能耗增加。但在完成相同距离步行时,运动强度(速度)不同,总热量消耗不完全一致,能量消耗不仅与单位能耗有关,运动时间也是重要的因素。根据计步器参数推算步行能量消耗和一日总能量消耗的公式分别为:步行能量消耗(kca l)=0.43×身高(cm) 0.57×体重(kg) 0.26×步频(步/m in) 0.92×时间(m in)-108.44。一日能量消耗(kca l)=0.05×一日计步器计数(步) 2213.09×体表面积(m2)-1993.57。     

渐增负荷运动时血浆儿茶酚胺变化对乳酸阈的影响

检测高水平耐力运动员血浆儿茶酚胺阈、乳酸阈(T_(LA))通气阈(T_(E))之间的关系。6名自行车和6名越野跑运动员于两种测诚装置(跑台、功率自行车)执行渐增负荷运动测试。自行车运动员跑台和踏车运动时O_2max分别为64.6±1.0,63.5±0.4ml.kg。min~(-1),不存在明显差异。但跑台运动时T_(LA)和TE的运动负荷(%O_2max)较低。越野跑运动员测试结果相反,踏车运动时T_(LA)和T_(E)的运动负荷较低,踏车和跑台运动中T_(LA)和T_(E)的运动负荷分别为60.0±1.7和75.0土4.0%O_2max。测试中血浆儿茶酚胺的变化与T_(LA)变化趋势一致(r=0.974±0.0007)而与训练形式或训练状态无关。T_(E)与T_(LA)变化较高相关(r=0.86)但不如T_(LA)与血浆儿茶酚胺明显,推测在渐增负荷运动中,血浆儿茶酚胺变化与T_(LA)之间存在因果关系。