大學生心肺耐力與生物節律相關性的研究*

董仁衛 程厚文 董 軍

(泰山醫學院運動醫學與康復學院，山東 泰安 271000)

在自然界、一切生物體的“所有生物活動均存在按一定的生物節律運行的、周期性的生命活動現象，”從微觀的脫氧核糖酶復制核轉錄，酶催化的生物化學反應，到細胞、組織、器官的生長和修復都體現著生物節律性(hythmigity)活動，稱為“生物節律”。[1]現已揭示了人體存在三種節律即亞日節律、近日節律、超日節律。歐洲起源的“生物節律”理論認為：人體內存在三種基本節律周期，23天體力周期，28天情緒周期和33天的智力周期。每個周期分為高潮期和低潮期，從高潮期向低潮期過渡，或從低潮期向高潮期過度日稱為“臨界日”。臨界日時人體處于不穩定、易出錯、易患病的狀態稱為“危險日”。生物節律基本特性：①內源性和遺傳性；②外界刺激可調節生物節律；③在沒有外界時間相關信息提示時仍可保持節律性。 本文旨在研究超日節律中大學生心肺耐力水平與體力生物節律之間的相關性，探討體力生物節律是否能夠影響大學生心肺耐力水平。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.2 方 法

1.2.1問卷調查法

對選取的48名大學生進行基本信息采集，如年齡、姓名、身高、體重、性別、出生年月日、日常體育運動項目、時間等。根據受試者的出生年月日，采用生物節奏直接計算法，繪制超日節律中體力生物節律的時相分布圖。

1.2.2實驗法

根據繪制的超日節律中體力生物節律的時相分布圖，在不同時相對受試者進行心肺耐力實驗即Harvard臺階試驗，記錄臺階指數。結果計算為:臺階指數=運動持續時間(s)/(3次測量脈搏數之和2)×100。

1.3 統計學分析

運用SPSS13.0軟件，對計量資料進行單因素方差分析，P<0.05表示差異有顯著性。

2 結 果

2.1 一般資料

2.1.1研究對象一般資料情況見表1。

表1 一般資料的分析(n=48)

2.1.2生物節律周期

根據被測者出生年、月、日等信息，繪制生物節律時相分布圖，詳見圖1。

超日節律理論是西方學者首次提出，認為人體內存在三種基本節律周期，23天體力周期，28天情緒周期和33天的智力周期。每個周期都成正弦曲線走勢，每周期前半段為正值，被稱作高潮期；后半階段為負值，被稱為低潮期；曲線與x軸交點為臨界期。一般的，在高潮期時，人的體力充沛，情緒高漲，思維敏捷，反應靈敏，能承受較大運動負荷，低潮和臨界期，意志消沉，反應遲鈍，運動情緒不高，而且易受傷。

圖1 人體生物節律時相分布圖

2.2 統計學處理

表2 心肺耐力水平在體力節律不同時相進行單因素方差比較

表2顯示，P<0.05，差異有統計學意義，表明人體心肺耐力水平在體力節律不同時相存在較大差異。

表3 體力節律不同周期之間心肺耐力水平的t檢驗

注：group1代表低潮期，group2代表臨界期，group3代表高潮期

表3顯示，group1與group3相比，P<0.05，表明心肺耐力在體力節律的高潮期明顯高于低潮期；group2與group3相比，P<0.05，表明心肺耐力在體力節律的高潮期明顯高于臨界期；group1與group2相比，P>0.05顯示在臨界期和低潮期，心肺耐力水平無顯著性差異。

表4 心肺耐力水平在體力節律同一時相不同時期的相關性

**Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

表4顯示，心肺耐力和體力節律的相關系數r=0.491(P<0.001),為高度相關。

3 討 論

結果顯示人體心肺耐力水平在體力節律不同時相存在較大差異(P<0.05)；其中心肺耐力在體力節律的高潮期明顯高于低潮期和臨界期(P<0.05)；而在臨界期和低潮期，心肺耐力水平無顯著性差異(P>0.05)，主要是因為(1)體力節律影響氧運輸系統，從而影響心肺耐力水平；在體力高潮期，人體心肌收縮能力加強，心容積變大，心臟泵血機能和每搏輸出量增加，血紅蛋白含量增加，運氧能力增強，從而提高心肺耐力水平；體力低潮和臨界期，氧運輸系統功能下降，心肺耐力水平下降。(2)體力節律影響肌肉組織利用氧的能力，從而影響心肺耐力水平：在體力高潮期，人體線粒體數量多，體積大且氧化酶活性高，肌紅蛋白含量也較高，增加了肌纖維攝氧和利用氧的能力，從而提高心肺耐力水平，而在體力節律低潮和臨界期，肌肉組織利用氧的能力降低，心肺耐力水平下降。(3)體力節律還可能會影響兒茶酚胺類激素分泌，產生正性心律、正性肌力、正性傳導的作用，提高心臟泵血機能，提高心輸出量。

根據人體生物特性，就可以在運動和飲食上進行合理安排，以達到運動訓練的最佳效果。比如體力節律處于高潮期時，可安排難度較大的運動技、戰術，加大運動強度和運動量的訓練，參加體育鍛煉就能感到輕松和愉悅，注意力集中，健身鍛煉效果好，而當處于體力的低潮和臨界期，及時完成一個運動量不大的活動，我們也會感到很疲憊，注意力不集中，而且很容易受傷，這是國內很多學者認可的事實，如孫曉[6]等在田徑運動員生物節律和運動損傷的關系研究中發現人體生物節律與運動損傷的時間和種類具有一定聯系。另外我們還可以根據環境要求對生物節律進行調整，對于去異地參加比賽的運動員來說，幫助他們克服時間反差，取得優異成績。

如今有關運動時間生物學方面的研究很少，實驗研究多限于航空航天領域，實驗對象也以動物居多，而用于人體的實證較少。本課題以人體為研究對象，屬于運動時間生物學在體育領域的研究，具有一定的前瞻性，但由于時間關系僅研究三大生物節律中的體力節律與心肺耐力的關系，選取的人群相對單一，進行實驗的時間相對較短，另外一系列生物節律信息的分析和處理方法，如時間生物學數據處理的時間序列分析法和余弦圖法，在理論體系的建立、研究內容的深度和廣度不夠，都會使實驗結果出現偏差。本實驗僅做了超日生物節律的探討，對于亞日節律等相關內容尚需進一步研究。

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