有氧代謝能力與無氧代謝能力測試指標(biāo)

有氧代謝能力與無氧代謝能力測試指標(biāo)第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六第八章

有氧代謝能力與無氧代謝能力測試指標(biāo)

ATP是肌肉工作時的唯一直接能源物質(zhì)，肌肉工作時ATP首先水解，但其含量少，如要保持能量的供應(yīng)，必須通過其它能源物質(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)成運動時骨骼肌內(nèi)的三個能量供應(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)第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六實踐意義：（1）磷酸原供能能力在短時間最大強度運動或最大用力的運動中起主要供能作用，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、體能要求高的項目中，如摔跤、柔道、拳擊、武術(shù)等，發(fā)揮良好競技能力的體能保障。（3）有氧代謝供能是數(shù)分鐘以上耐力性運動項目的基本供能系統(tǒng)，對速度和力量運動而言，提高有氧代謝能力，起著改善運動肌代謝環(huán)境和加速疲勞消除的作用。第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六4分鐘228701分鐘86230最大用力時間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不同時間全力運動時無氧代謝和有氧代謝的供能比例（%）第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六一、有氧代謝能力的評定

（一）最大攝氧量的測定

最大攝氧量是在心肺功能和全身各器官，系統(tǒng)充分動員的條件下，在單位時間內(nèi)機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)運能力（心排量、血紅蛋白、毛細(xì)血管密度）和肌肉對氧的吸收、利用能力。第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大攝氧量的表示有絕對值和相對值兩種

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

相對值則按每千克體重計算的最大攝氧量，以毫升/千克體重/分為單位。第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六我國成年男子最大攝氧量絕對值約為

男子絕對值：3.0-3.5L/min

相對值：50-55ml/kg/min

女子絕對值：2.0-2.5L/min

相對值：40-45ml/kg/min第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六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第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六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>31.4第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六1.最大攝氧量直接測定法

最大攝氧量測定的基本原則

在逐級遞增運動負(fù)荷的過程中,不斷測定氧耗量。當(dāng)負(fù)荷繼續(xù)增大時,攝氧量逐級增加并與心率呈線性并系，當(dāng)強度達到一定以后，攝氧量不再隨心率增加而出現(xiàn)平臺，此時所獲得的攝氧量數(shù)據(jù)就是受試者的最大攝氧量。第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大攝氧量的判定標(biāo)準(zhǔn)

(1)繼續(xù)運動后,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(馬拉松運動員相對低一些),血乳酸大于7-8mmol/L。

(3)體力達到力竭,受試者不能保持原有的運動強度。

(4)繼續(xù)運動時攝氧量出現(xiàn)下降。第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六常用的各類測功器：

有功率車、跑臺（活動平板）、手搖功率計、攀登器、劃船測功器、游泳則功器等專項測功器。第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六運動程序設(shè)置原則：

根據(jù)專項運動方式選擇測功器。測試時的超始負(fù)荷及遞增時間與遞增負(fù)荷要根據(jù)受試者的性別、年齡、運動項目和運動能力來確定。一般可做些預(yù)備試驗。最大攝氧量測試時間為12min左右達到力竭，超始功率為最大功率的30%，每級遞增10－15%。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六運動負(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；同時遞增速度和坡度）。

第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六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

組成人運動員2122.2±2.71.24±0.13.33±0.449.2±6.8175.6±10.2成人中長跑運動員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少年中長跑運動員1814.4±1.91.07±0.12.95±0.7358.9±10.1183.8±16.4女

子

組成人運動員1020.3±2.11.08±0.032.51±0.9942.6±3.2187.3±10.6少年中長跑運動員1813.9±1.31.01±0.12.01±0.4948.5±8.7177.0±19.73第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六2.最大攝氧量的間接測定法

受試者進行亞極量運動時，根據(jù)其心率、攝氧量等數(shù)值推算的方法。

間接測定法設(shè)備簡單，方法簡便，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試的人群。但準(zhǔn)確性低，誤差較大。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（一）Astrand-Ryhnuiy最大攝氧量的測定測試步驟1.受試者穿運動服，實驗前1h不得吃東西和吸煙。2.記錄受試者體重（穿運動服、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時腿略有彎曲為止，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，女子開始負(fù)荷為300千克米/分，男子為600千克米/分。持續(xù)運動6分鐘。第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六5.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)荷運動時的心率都要在120-170次/分之間。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六6.記錄前后兩鐘負(fù)荷情況下，每分鐘后30秒的心率。用運動中第五和第六分鐘所記錄下的心率平均值來推測最大的吸氧量。前后兩分鐘所測心率不得相差5次/分以上。否則，繼續(xù)運動一分鐘，使用第六和第七分鐘心率來推算最大吸氧量。第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六具體計算順序如下

（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）推測最大攝氧量平均值：＿升/分。

（4）根據(jù)年齡進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。第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六(2)臺階負(fù)荷時心率和體重推測最大攝氧量

Y=1.488+0.038X1-0.0049X2

適用于男青年體育愛好者

Y=3.769+0.0388X1-0.0192X2

使用于周期性項目二級以上水平的男青年運動員

X1：代表受試者的體重（kg）

X2：代表臺階負(fù)荷時第5分鐘心率（b/min）

Y:代表推測的最大攝氧量（L/min）第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（3）用極限下強度（150W功率車自行車運動）負(fù)荷時的心率估測最大攝氧量

測試方法與步驟：

①佩戴心率遙測裝置。

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，同時測150W第三分鐘心率。

④最大攝氧量=7.9297-0.0304×HR150W第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（4）FOX法

1973年FOX提出在自行車測功儀上以150W（900公斤·米／分）功率騎5分鐘獲得亞極量心率來推算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第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大吸氧量的意義

1．作為評定運動能力變化的指標(biāo)

2．作為選材的生理指標(biāo)

3．可以反映運動在不同訓(xùn)練狀態(tài)時心肺功能的變化

4．最大攝氧量大小與訓(xùn)練的運動項目有關(guān)

5.作為評定運動員訓(xùn)練狀態(tài)好壞的指標(biāo)第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大攝氧量測定的局限性及注意事項

1．最大攝氧量測定要求有一定的條件。2．最大攝氧量測定對受試者是一種勞累的運動試驗方法，要求受試者的充分協(xié)作和配合。

3．在功率自行車或臺階上測定最大攝氧量時，有時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．對年齡過小或較大的受試者要避免發(fā)生意外。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六3.最大攝氧量平臺

隨著運動強度的遞增，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范圍內(nèi)值，其持續(xù)時間稱為最大攝氧量平臺。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大攝氧量平臺實踐應(yīng)用

最大攝氧量平臺與耐力項目的運動能力密切相關(guān)，耐力跑的成績與最大攝氧量平臺之間相關(guān)系數(shù)為0.7，而最大攝氧量平臺與最大攝氧量相關(guān)系數(shù)為0.3。

第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（二）PWC170實驗

測定機體在定量負(fù)荷運動時，當(dāng)身體機能動員起來并處于相對穩(wěn)定狀態(tài)、心率為170b/min時，單位時間內(nèi)所做功的數(shù)量。

PWC170測試進行負(fù)荷運動，從運動中的心率和運動強度之間的關(guān)系，求出心率在每分鐘170次時的運動負(fù)荷強度，反應(yīng)有氧耐力水平。

第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六PWC170實驗測試方法-----功率車法

令受試者完成兩次不同負(fù)荷的定量運動試驗，每次負(fù)荷持續(xù)3—5min（以負(fù)荷時心率相對穩(wěn)定為度，一般3min即可），兩次負(fù)荷之間休息5min，并于每次負(fù)荷后即刻測定心率。第一次負(fù)荷的功率在心率達到120次/min左右為宜，第二次負(fù)荷的功率可根據(jù)第一次負(fù)荷后的心率來確定，以達到170次/min心率的負(fù)荷為宜。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六負(fù)荷功率選擇參考值受試者PWC170的估計值（kg.m·min-1）第一次負(fù)荷的功率（kg.m·min-1）第一次負(fù)荷后即刻心率（次/min）100～120

120～130130～140第二次負(fù)荷功率參考值（kg.m·min-1）＜800300～4501080900750800～1000

450～720126010809001000～1500720～90014401260

10801500以上900～1080180014401260第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六PWC170

結(jié)果計算

（1）讓受試者完成兩個或兩個以上不同功率的運動負(fù)荷，（每次6min），在負(fù)荷末期的最后30s時測量心率。先在坐標(biāo)紙上分別標(biāo)出第一次和第二次負(fù)荷的心率-功率坐標(biāo)點A和B，連接A、B兩點成一直線并延長之，然后在心率為170次/min處劃一條與X軸相平行的水平線，使之與A、B延長線相交于C點，繼而從C點劃一條與Y軸相平行的水平線，使之垂直相交于X軸的D點，該點所表示的功率即為PWC170。第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（2）根據(jù)弗勒·卡爾普曼提出的公式計算而獲得。

PWC170=W1+（W2-W1）×[?170-P1?/?P2-P1?]

其中：W1為第一次負(fù)荷的功率（kg.m／min）

W2為第二次負(fù)荷的功率（kg.m／min）

P1為第一次負(fù)荷的心率（次／min）

P2為第二次負(fù)荷的心率（次／min）

在進行PWC170的機能試驗后，將所測得的W1、W2、P1、P2的數(shù)據(jù)代入公式，便能精確地計算出受試者的PWC170值。

PWC170與最大攝氧量換算

最大攝氧量=2.2PWC170+1070（用于運動員）

最大攝氧量=1.7PWC170+1240（用于一般人）第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六PWC170實驗測試方法-----臺階實驗法

公式：W=phn/t(1+1/3)

W-功率（kgm/min）

P-體重（kg）

h-臺階高度（m）

n-上下臺階次數(shù)

t-上下臺階總時間

根據(jù)第一次負(fù)荷后心率，調(diào)整上下臺階的次數(shù)，進行第二次臺階實驗，記錄下兩次的功率和心率。第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六PWC170實驗測試方法-----一次負(fù)荷簡易測試

蹬車運動中，心率已相對穩(wěn)定時，負(fù)荷功能與心率之比值稱為每博功。

用每博功除以受試者體重稱為千克體重每博功。

男性=271×千克體重每博功-10.7

女性=267×千克體重每博功-8.7第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（三）無氧閾

無氧閾（ＡＴ）是指人體在遞增工作負(fù)荷時，由主要以有氧代謝供能向主要以無氧代謝供能過渡的臨界點（轉(zhuǎn)折點）。

分類：乳酸無氧閾（LAT）、通氣無氧閾（VAT）、心里拐點、肌肉無氧閾。第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六無氧閾比最大吸氧量更能反映人體的有氧工作能力：

1.最大吸氧量是在極量運動時測定的，而有氧運動都屬于亞極量運動；

2.無氧閾主要與外周的代謝因素的關(guān)系更密切；

3.耐力訓(xùn)練對最大吸氧量影響不大，AT明顯推遲，并與運動成績提高相關(guān)。

4.無氧閾表明人體最大吸氧量實際上可能利用的百分比，最大吸氧量僅表明其最大吸氧能力的可能性。第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六1.乳酸無氧閾

乳酸閾：人體在漸增負(fù)荷運動中，血乳酸濃度隨運動負(fù)荷的漸增而增加，當(dāng)運動強度達到某一負(fù)荷時，血乳酸濃度急劇上升的開始起點，稱為乳酸閾。（濃度為4mM/L、最大吸氧量的60-80%）

個體乳酸閾：在漸增負(fù)荷運動中，血乳酸濃度激劇上升的開始起點并不都是4mM/L，其變化范圍大約在1.4～7.5mM/L之間。因此，此時的拐點也稱為個體乳酸閾。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六乳酸無氧閾測試方法

（1）乳酸閾實驗室模擬訓(xùn)練測定法

運動員在功率車上做逐級增加功率的定量負(fù)荷運動。分5級，每級負(fù)荷3min，男子開始負(fù)荷100W,女子開始負(fù)荷50W，每級增加50W，蹬車中連續(xù)記錄實際完成的功率、肺通氣量、攝氧量、心率指標(biāo)，在2、3、4、5級末取耳血。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六遞增負(fù)荷實驗程序第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六（2）個體乳酸閾實驗室測定法

采用蹬功率自行車逐級遞增負(fù)荷的形式，起始負(fù)荷為50W，每3min遞增50W，一般遞增不超過6級。分別采取安靜時、各級負(fù)荷后即刻及恢復(fù)期第2、5、8、10、15min的血樣測定血乳酸。第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六在坐標(biāo)紙上畫出乳酸動力學(xué)變化曲線，最后一級負(fù)荷后即刻的血乳酸值定為A點，由A點做水平線與恢復(fù)期曲線相交于B點，再由B點向負(fù)荷曲線做一條切線，切于C點。C點所對應(yīng)的縱坐標(biāo)為個體乳酸閾乳酸濃度，對應(yīng)的橫坐標(biāo)為個體乳酸閾強度。第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六乳酸閾運動場測量方法

在運動場上測定時，可采用3~5級強度跑。性別段落組（m）起始速度（m/s）遞增速度（m/s）末級速度（m/s）間歇（min）取血男5×24003.00.55.02組后第二分鐘末女5×24002.50.54.52

乳酸閾=V1（V2-V1）×（4-LA1）/(LA2-LA1)V1、V2為血乳酸接近4mmol/L前后的兩級功率或跑速，LA1、LA2為相應(yīng)的血乳酸濃度。

田徑場測定乳酸閾試驗程序第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六最大乳酸穩(wěn)態(tài)測定

最大乳酸穩(wěn)態(tài)代表在固定負(fù)荷做功中，血乳酸濃度達到平穩(wěn)狀態(tài)，即達到穩(wěn)定乳酸濃度的上限。

穩(wěn)態(tài)測定用于評定氧轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的適應(yīng)性和專項耐力運動的能力。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六2.通氣無氧閾的測定

通氣無氧閾:通氣量與吸氧量的增加失去線性相關(guān)的拐點來確定的無氧閾。

通氣閾判斷標(biāo)準(zhǔn)：肺通氣量和二氧化碳排出量出現(xiàn)非線性增加的拐點；肺通氣量/攝氧量突然增大，并且肺通氣量/二氧化碳排出量不下降；呼吸商突然增高的拐點。第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期六3.心率無氧閾

心率無氧閾：在遞增負(fù)荷實驗中，心率與