跳绳运动对大学生心肺功能影响的实验研究

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1、太原理工大学硕士学位论文跳绳运动对大学生心肺功能影响的实验研究姓名：侯静媛申请学位级别：硕士专业：指导教师：赵富太原理工大学硕士研究生学位论文 I跳绳运动对大学生心肺功能影响的实验研究 摘 要 跳绳运动是一项操作简单，方便易学的大众体育项目，其内容丰富、形式多样，最令人推崇的是它具有很高的强心健身价值。近年来，跳绳运动在世界各国有了全新的认识和研究，并得到了迅速发展，呈现出了组织化、规范化和普及化的特点。跳绳是一项最全面、最完美、最有效的健身运动，既能促进青少年的生长发育、增强体能、保持健康，又能促进大脑发育，提高神经系统的灵敏性，培养良好的心理素质。但锻炼需要持之以恒，才能达到“跳出健康，跳

2、出活力，跳出快乐”的最终目的。 本研究以此为主旨展开研究，主要使用文献资料法、问卷调查法、实验法、数理统计法，通过对 200 名大学生的安静心率、运动后即刻心率、肺活量、肺活量体重指数、最大通气量、最大吸氧量、最大吸氧体重指数、PWC170、PWC170 体重指数共 9 项生理指标进行测试，得出以下结论： （1） 经过跳绳训练的被试和参加其他运动的被试的肺活量之间存在明显差异。同样比较肺活量体重指数和最大通气量数值后发现（表4-9） ，在数值上都相应的有所提高，经过t检验发现，经过跳绳训练被试的肺活量体重指数和最大通气量与对照组被试的肺活量体重指数和最大通气量之间也存在着明显差异。 （2） 实

3、验组的被试在跳绳训练之前的肺活量与对照组被试的数值基本是一样的。但是经过了系统的跳绳训练之后肺活量有了明显的提高，经过t检验得到P值0.05，说明经过跳绳训练的被试和参加其他运动的被试的肺活量之间存在明显差异。同样比较肺活量体重指数和最大通气量数值后发现，在数值上都相应的有所提高，经过t检验发现，经过跳绳训练被试的肺活量体重指数和最大通气量与对照组被试的肺活量体重指数和最大通气量之间也存在着明显差异。 经过跳绳训练之后，肺活量、肺活量体重指数、最大通气量都有明显的变化，实验证明，跳绳运动对肺活量、肺活量体重指数、最大通气量等呼吸机能指标的提高有明显的作用。 （3）照组被试VO2max（L/mi

4、n）的值和跳绳训练前的VO2max（L/min）太原理工大学硕士研究生学位论文 II的值相比较，数值基本相近，没有太大差异。实验组被试在进行跳绳训练后的VO2max（L/min）的值，有了明显变化，实验组的男女被试的VO2max（L/min）的值增加，经过t检验得到P值0.05，说明实验组和被试组之间存在明显差异。实验证明经过跳绳训练后最大吸氧量有了明显的提高。 相 比 较 对 照 组 和 实 验 组 在 经 过 跳 绳 训 练 前 后 的 VO2max Kg-1（ml/min/kg）、PWC170（m/min） 、PWC170Kg-1（m/min/kg）值后发现，经过跳绳训练的被试VO2ma

5、xKg-1（ml/min/kg）、PWC 170（m/min） 、 PWC170Kg-1（m/min/kg）值都有了相应的变化，经过t检验后这三组数据的P值都小于0.05，说明跳绳训练前后对照组和实验组的被试之间存在显著差异。结果证明，跳绳训练对VO2maxKg-1（ml/min/kg）、PWC 170 （m/min） 、PWC170Kg-1（m/min/kg）的变化有着很大的作用。 （4）进行跳绳训练12周后，心率元氧阈强度下进行跳绳训练，更能有效改善心功能指标、提高心肺功能能力，增强运动员的有氧和无氧运动能力。在进行心率元氧阈强度训练时，要根据训练的适应性适时调整训练强度。采用心率无氧阈强

6、度跳绳运动，更能改善人体的呼吸系统功能能力，非组织弹性和胸廓的弹性增强，呼吸肌力量增大，使得最大通气量升高，呼吸储备力加大。 （5）坚持跳绳运动能提高心肺功能，人为地打破机体原有的相对平衡，以求人体产生一系列良性的适应性变化，在一个更高的水平上建立新的相对平衡。这种新的相对平衡的建立，就意味着体质状况的改善和提高。 （6）在达到无氧阈(RQ=1)时，两组间的V02、V02HR存有显著性差异(P 0. 05 ) 。说明加强跳绳训练，可使心肌增强， 心脏容积增大。由于心肌收缩强而有力，使每搏输出量增强，从而提高人体有氧工作能力。安静时心跳减慢，使心肌获得更多休息时间，呼吸使心脏有更大的储备能力。

7、5.6.2 跳绳运动对肺活量的影响 呼吸是人体与外界环境之间的气体交换过程， 也就是供给人体细胞新陈代谢中所需氧气，排出二氧化碳的过程。肺活量是一次呼吸的最大通气量，在一定意义上反映了机能的潜在能力。它与体重成正相关，体重越大，肺活量越大。实验组经过跳绳训练后，与对照组相比， 实验组肺活量有显著增加，P0. 05。说明加跳绳练习，可以使呼吸肌力量增大，胸廓活力性加强，保持和改善肺泡的弹性。 5.7 跳绳运动对有氧工作能力的影响 人体有氧工作能力的生理基础有二：其一为有机体的运氧能力，即氧运输系统的功能贮备力；其二为有机体各组织(特别是骨胳肌)利用氧的能力。而运动试验所测定的最大吸氧气量 ( V

8、O2max)是指人体在进行有大量肌肉群参加的力竭性运动中，当氧运输系统中的心泵功能和肌肉的用氧能力达到本人的极限水平时， 人体每单位时间所能摄取的氧量，所以最大吸氧量是评定人体有氧工作能力的综合指标 最大吸氧量(VO2max)是由最大心输出量和最大氧摄取量来确定，因此， 运动最大吸氧量首先反应出心输出量水平和心脏储备能力，它的高低取决于循环、呼吸、运动三大系统的生理功能，从整体上反映机体的有氧代谢能力，而静息状态下不可能预计出心脏的储备状态，每个人的有氧能力不一样，其心脏的储备能力各异， 所以测定VO2max是一个有价值的为判定心泵储备能力的无创性指标，最大氧脉搏为最大吸氧量除以最大心率所得之

9、商，与心输出量、动静脉氧差密切相关，而且与组织细胞的摄氧能力有关，定量负荷的氧脉搏越高，心脏储备和输出功能就越强。 无氧阈(AT)的测定则是表明人体最大吸氧量实际上可能利用的百分比，在负荷递增运动过程中，机体能量的供给是从有氧代谢供给能量过渡到开始大量动用无氧供能。太原理工大学硕士研究生学位论文 24一般将血乳酸急剧增加的起点所对应的强度称为无氧闽，随着运动负荷强度的增加，肌肉需氧量加，其需氧量的增加只能靠增加肌肉中血流来满足。一旦肌肉的供氧量不足，有氧氧化必然被无氧酵解来代替，丙酮酸转变为乳酸，乳酸堆积形成中毒。一个低功率的代谢性中毒，它所做的功明显低于递增运动负荷的预计做功量，吸氧量上升缓

10、慢或较快出现平坦段，达到最大值，无氧阈亦提前出现。研究证明，一个人的A T出现的越迟，VO2越大，功率负荷越高，其有氧耐力就越好。 从实验结果可以看出，进行跳绳运动被试各项指标均比对照组的被试高，有显著性差异。证明跳绳运动训练对提高机体有氧代谢能力，获得良好心肺功能是有益的。另外从试验中可以看出，无氧阈时实验组被试与对照组被试的VO2max 亦有显著性差异( P0.05)，证明实验组被试相对较低的吸氧量时有相对较高氧利用率。人体利用氧的能力主要取决于肌肉的供氧量与肌细胞中线粒体氧化酶系的活性。 肌肉的供氧量直接依靠当时的血流量，肌肉的血流量则与该时间的心泵出的血量有关，也与通过心血管活动的神经

11、和体液调节所实现的血流量重新分配有 关， 还与肌纤维周围的毛细血管密度有关。许多研究表明，耐力运动可以使静息心率降低、使心室腔增大、使心肌的收缩力增强、使慢肌纤维线粒体增大增多、线粒体氧化酶活性增加，使心血管调节功能增强。从测试结果可以看出，实验组被试多项指标比对照组高，提示跳绳运动训练可以提高氧气的摄取与利用。 5.8 跳绳运动对血管及血容量的影响 5.8.1 跳绳运动对血管的影响 血管是输送血液和物质交换的器官。跳绳运动不仅使血管管壁的构造上发生变化，还可使血管的数量、压力及血液的成分、阻力，流量发生一系列复杂的变化。研究证明系统、科学的跳绳运动锻炼可使动脉管壁的中膜增厚、弹性纤维增多，使

12、血管的运血功能加强， 还可改善毛细管在器官内的分布和数量， 利于物质和气体交换。 动物实验证明，长期运动引起的心肌肥厚与冠状动脉直径明显相关， 冠状动脉的大小与其体力活动多少有关，运动致使局部血流改变成冠状动脉直径变大是长期运动引起的适应性变化，冠状动脉变粗，增加了心肌的血供，可防止局部缺血性心脏病或促进侧支血管的生长。 5.8.2 跳绳运动对血容量的影响 跳绳运动可引起血容量改变，外国学者研究表明，1次时间耐力运动可引起血容量减少，其主要原因是，运动必大量出汗，继而出现血液浓缩现象。这对耐力运动是不利的。如果机体长时间处于低血容状态下运动，将使心血管功能受损。但跳绳训练可引起太原理工大学硕士

13、研究生学位论文 25血容量增加。进行跳绳训练可见血容量明显增加，这种增加对运动中体热的散失和热调节的稳定是一个积极的因素，跳绳训练后血容量增加的主要机制为：开始时升高是由于运动后血浆中肾索和血管加压素水平的大幅度提高，引起肾脏吸收的增加，长期训练导致血浆蛋白，主要是白蛋白的增加，提高了血浆渗透压从而使血液能保持更多的水份。 5.9 跳绳运动对呼吸和循环系统的影响 跳绳运动中的能量代谢主要取决氧和二氧化碳的转运。 即通过肺气将外界的氧输送入肺泡，通过换气使氧进入肺毛细血管血液并与血红蛋白相结合，再通过心血管统将氧转运到全身参与运动的细线粒体。 而代谢的终产物一二氧化碳也通过此路径反向排出体外。因

14、此，氧和二氧化碳的转运是呼和循环系统在中枢神经系统的协调下协同完成的，称之为运动心肺联。 跳绳运动中，呼吸系统以逐渐增的通气量(VE)适应逐渐增加VCO2，VE的大小取决于VCO2、吸控制机制所要调节的 PaCO2水平和死腔与潮气量直比(VDVT)。 低功率运动时，VE的增加依赖于VT的增加；当运动中VT约达到的50-60以后，VE的增加依于呼吸频率(RF)的增加。此外，当运动负荷超过AT时，VE和肺泡通气量(VA)呈非线性增加，系因运动中代谢性酸中毒等增加了通气动力和VD的结果。 跳绳运动中，动脉血氧分压( PaO2)与静息水平相接近，血氧饱和度( SaO2)降低，氧当量( VO2V E和肺

15、泡气氧分压( PaO2)增加，肺泡动脉氧分压差 (PA-aO2 )随之增加 。Wagner等发现PA-aO2增加与运动中混合静脉血氧含量( CVO2)降低、通气血流比率分布曲线的离散度增加和肺毛细血管膜转换时间缩短致弥散量降低等有关。此外，当运动负荷未超过无氧阈时，动脉血二氧化碳分压( PaC02 )无明显变化；当运动负荷超过无氧阈时，因代谢性酸中毒所致的通气过度将使PaC02降低。 运动中，为保证肺脏对氧摄取所需的肺血流量，心输出量增加。在中等量以下负荷运动时， 随VO2增加， 心率和每搏输出量增加维持正常的心输出量； 但在高负荷运动时， 心输出量仅靠心率的增加来维持。因此，运动中氧脉搏(V

16、O/HR)的增加而增加。 太原理工大学硕士研究生学位论文 26第六章 结论 （1）经过跳绳训练的被试和参加其他运动的被试的肺活量之间存在明显差异。同样比较肺活量体重指数和最大通气量数值后发现 （表4-9） ， 在数值上都相应的有所提高，经过t检验发现，经过跳绳训练被试的肺活量体重指数和最大通气量与对照组被试的肺活量体重指数和最大通气量之间也存在着明显差异。 （2）实验组的被试在跳绳训练之前的肺活量与对照组被试的数值基本是一样的。但是经过了系统的跳绳训练之后肺活量有了明显的提高，经过t检验得到P值0.05，说明经过跳绳训练的被试和参加其他运动的被试的肺活量之间存在明显差异。 同样比较肺活量体重指数和最大通气量数值后发现，在数值上都相应的有所提高，经过t检验发现，经过跳绳训练被试的肺活量体重指数和最大通气量与对照组被试的肺活量体重指数和最大通气量之间也存在着明显差异。 经过跳绳训练之后，肺活量、肺活量体重指数、最大通气量都有明显的变化，实验证明，跳绳运动对肺活量、