熱環境下50米跑對學生心率血壓的影響

張志龍 安玉香

摘 要：目的：通過監測熱環境下沈陽師范大學體育科學學院運動訓練專業學生50米跑前后心率、血壓變化，闡明熱環境下50米跑對心率血壓的影響。方法：在熱環境下，先測定受試者安靜心率、血壓，進行50米跑，并分別測定跑后第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘的心率、血壓。根據心率指數公式：計算出男女生的心率指數，將第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘的心率、血壓分別與安靜心率、血壓進行比較，觀察其變化規律。結果：（1）熱環境下50米跑后3min男女生心率均顯著高于跑前安靜心率（P<0.01），且女生跑后心率恢復較慢；（2）熱環境下男女生50米跑的心率指數分別為22.86±3.08和18.66±2.54；（3）熱環境下男生50米跑后三分鐘收縮壓均顯著高于跑前安靜收縮壓，女生跑后前2min收縮壓顯著高于跑前安靜收縮壓；（4）熱環境下男生50米跑后前兩分鐘舒張壓顯著高于跑前安靜舒張壓；女生跑后3min舒張壓均顯著高于跑前安靜舒張壓。

關鍵詞：熱環境 50米跑 心率 血壓

中途分類號：G87 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0244-04

隨著全球氣候變暖的加劇，熱環境已經成為人們不可回避的事實，并且人們又必須在熱環境下生活，因此研究熱環境對人們活動能力的影響特別是對運動能力的影響對指導人們更好的適應熱環境有一定的指導意義。以往研究熱環境下運動對人體的影響主要集中在對長距離 項目的研究，很少有研究短距離跑，特別是研究熱環境下50米跑的文獻鮮見報道。但是在熱浪特別是火災來臨時，能不能在最短的時間離開危險地帶直接決定了人們能不能跳過這條死亡線，這其中主要考驗的是人們在危險來臨時的反應能力和短距離快速奔跑能力。本文用THI（溫濕度指數）對熱環境進行定量描述，THI指數最初由E.C.Thom提出[1]，是結合氣溫和氣濕綜合評價人在夏季某種天氣條件下的舒適度，也叫溫濕度指數。50米跑是徑賽項目中距離最短的項目，在短距離快速奔跑時對心率血壓的影響特別大，因此高強度的50米跑對心率血壓的影響值得關注。本研究以沈陽師范大學體育科學學院2011級和2012級運動訓練系學生為研究對象，在熱環境下，先測定安靜心率、血壓，進行50米跑，并分別測定跑后第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘的心率、血壓。根據心率指數公式：計算出男女生的心率指數，將第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘的心率、血壓分別與安靜心率、血壓進行比較，觀察其變化規律。為50 m跑訓練時心率、血壓的控制以及50 m跑訓練的間歇時間的控制提供依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取沈陽師范大學體育科學學院2011級和2012級運動訓練系學生共64人（其中男生45人，女生19人）。

1.2 環境選擇

測試溫度為32℃，濕度為24%，根據THI的計算公式[2]可以得出本研究的THI為24.7，根據表1[3]可以得出本研究的THI都在不舒適的熱環境范圍內。

1.3 實驗器材

1.4 實驗步驟

（1）選取沈陽師范大學體育科學學院運動訓練系2011級和2012級64名學生，在安靜狀態下測試他們的心率和血壓；

（2）記錄測試的溫濕度，并進行50米跑；

（3）測試50 m跑后第一分鐘、第二分鐘和第三分鐘的心率血壓；

（4）將50 m跑后第一分鐘、第二分鐘和第三分鐘的心率血壓分別與跑前安靜心率血壓進行比較，分析其變化規律。

1.5 數據處理

用spss19.0對所得數據進行統計分析，實驗數據用平均數±標準差（X±S）表示，當P<0.05時，說明測試的數據具有統計學意義且兩組數據之間存在顯著性差異。

2 結果

2.1 熱環境下50 m跑前后心率的變化

2.1.1 男生50 m跑前后心率變化

熱環境下男生50 m跑前心率為85.73±15.81次/min，而跑后第一分鐘心率、跑后第二分鐘心率、跑后第三分鐘心率分別為119.44±23.86次/min、100.49±19.75次/min、98.49±17.41次/min。對熱環境下男生50 m跑前后心率進行差異性檢驗結果顯示，男生50 m跑后第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘心率均高于50 m跑前安靜心率，且具有顯著性差異（P<0.01）（見表3）。

2.1.2 女生50米跑前后心率的變化

熱環境下女生50米跑前心率為85.16±12.15次/min，而跑后第一分鐘心率、跑后第二分鐘心率、跑后第三分鐘心率分別為119.79±15.24次/min、104.42±13.18次/min、104.58±13.54次/min。對熱環境下女生50米跑前后心率進行差異性檢驗結果顯示，女生50米跑后第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘心率均高于50米跑前安靜心率，且具有顯著性差異（P<0.01）（見表4）。

2.2 熱環境下50米跑的心率指數

熱環境下男生50米跑的成績為7.18±0.85秒，女生100米跑的成績為8.58±0.96秒。心率指數的計算公式為 ，公式中N為心率指數，s為跑的距離，為1～3 min前10 s的心率總和，t為成績，P3為第3 min前10 s的心率[4，5]。根據心率指數計算公式得出熱環境下男生50米跑的心率指數為22.86±3.08，女生50米跑的心率指數為18.66±2.54，經顯著性檢驗得出熱環境下50米跑后男女生的心率指數之間存在顯著性差異（P<0.01）。

2.3 熱環境下50米跑前后血壓的變化

2.3.1 男生50米前后收縮壓變化

熱環境下男生50米跑前收縮壓為130.24±20.53次/min，而跑后第一分鐘收縮壓、跑后第二分鐘收縮壓、跑后第三分鐘收縮壓分別為145.49±23.35次/min、145.47±19.06次/min、140.58±20.08次/min。對熱環境下男生50米跑前后收縮壓進行差異性檢驗結果顯示，男女生50米跑后第一分鐘、第二分鐘、第三分鐘收縮壓均高于50米跑前安靜收縮壓，且具有顯著性差異（P<0.05）（見表5）。

2.3.2 女生50米跑前后收縮壓變化

熱環境下女生50米跑前收縮壓為113.58.24±19.17次/min，而跑后第一分鐘收縮壓、跑后第二分鐘收縮壓、跑后第三分鐘收縮壓分別為145.26±34.45次/min、129.84±18.26次/min、120.42±13.97次/min。對熱環境下女生50米跑前后收縮壓進行差異性檢驗結果顯示，女生50米跑后第一分鐘和第二分鐘收縮壓均顯著高于50米跑前安靜收縮壓（P<0.01）；女生50米跑后第三分鐘收縮壓和50米跑前安靜收縮壓相比不具有顯著性差異（P>0.05）（見表6）。

2.3.3 男生50米跑前后舒張壓變化

熱環境下男生50米跑前舒張壓為84.04±19.64次/min，而跑后第一分鐘舒張壓、跑后第二分鐘舒張壓、跑后第三分鐘舒張壓分別為97.98±24.76次/min、94.29±19.72次/min、91.20±19.14次/min。對熱環境下男生50米跑前后舒張壓進行差異性檢驗結果顯示，男生50米跑后第一分鐘和第二分鐘舒張壓顯著均高于50米跑前安靜舒張壓（P<0.01）；男生50米跑后第三分鐘舒張壓和跑前安靜舒張壓相比不具有顯著性差異（P=0.05）（見表7）。

2.3.4 女生50米跑前后舒張壓變化

熱環境下女生50米跑前舒張壓為68.79±11.92次/min，而跑后第一分鐘舒張壓、跑后第二分鐘舒張壓、跑后第三分鐘舒張壓分別為103.68±34.66次/min、86.00±16.98次/min、82.84±10.95次/min。對熱環境下女生50米跑前后舒張壓進行差異性檢驗結果顯示，女生50米跑后第一分鐘、第二分鐘和第三分鐘舒張壓均顯著均高于50米跑前安靜舒張壓（P<0.01）（見表8）。

3 討論

3.1 熱環境下50米跑對心率的影響

50米跑是一種以無氧供能的高強度運動，運動后心率急劇上升且很長時間才能恢復到安靜水平。因此，在50米訓練時，要特別關注心率的變化。有研究表明，較力量和耐力練習速度練習時心率增長最快。但以往評價運動強度的指標主要是吸氧量，這是由于運動中的吸氧量是運動負荷對機體刺激的綜合反應，所以經常用吸氧量控制運動強度。遺憾的是測量吸氧量需要熟練的技術和昂貴的儀器設備，幸運的是Astrand等研究表明心率和吸氧量呈線性相關[6]，因此，心率可以作為一個反應運動強度大小的指標。有研究表明，心率可以反應機體的機能水平、能量代謝、訓練負荷強度及身體機能恢復程度[7]，同時還能反應機體綜合的生理應激水平。本研究得出，熱環境下50米跑后三分鐘男女生心率均沒有完全恢復，根據男女生心率的變化率（圖1，圖2）可以得出，熱環境下女生跑后的心率恢復比男生稍快。因此，在熱環境下進行50米跑訓練時，要特別關注心率的監測，特別是對男生心率的檢測，同時在50米跑后即刻進行積極性休息以促使心率恢復。

3.2 熱環境下50米跑對心率指數的影響

心率指數與運動強度、運動成績以及運動后心率的恢復程度有密切的關系。心率指數綜合考慮了運動后三分鐘的心率、跑的距離以及跑的速度，更能全面的反應出50米跑對心血管系統的影響程度。熱環境下男女生100米跑的心率指數分別是22.86±3.08和18.66±2.54，且男女生心率指數之間存在顯著性差異（P<0.01）。

3.3 熱環境下50米跑對血壓的影響

血壓是指血管內的血液對單位面積血管壁的側壓力，正常人安靜時的動脈血壓較穩定，變動范圍較小，收縮壓為100～120mmHg，舒張壓為60～80mmHg[8]。血壓是反映心血管功能的相關指標，運動過程中的收縮壓是指一個心動周期內心室收縮和動脈血壓上升達到的最大值，它的升高主要反映了心縮力加強及每搏輸出量的增加；舒張壓是指一個心動周期內心室舒張時動脈血壓下降達到的最大值，主要反映了外周小血管的彈性及靜脈回流狀況[9]。

3.3.1 收縮壓的影響

收縮壓一個心動周期內心室收縮和動脈血壓上升到的最大值，它的升高主要反映了心縮力加強及每搏量的增加。正常成年人運動時心輸出量增加，收縮壓隨之增加，收縮壓增加幅度與運動強度有關[10]。運動時收縮壓增加是心血管病死亡率的重要預測指標[11]。運動后收縮壓的恢復快慢反應了交感神經和副交感神經活動能力的強弱。年齡、體力活動、吸煙、安靜心率是影響收縮壓恢復的主要因素。本研究發現熱環境下男生跑后前三分鐘收縮壓顯著高于跑前安靜收縮壓，而女生前兩分鐘收縮壓顯著高于跑前安靜收縮壓，結合收縮壓上升率可以得出熱環境下進行50米跑對男生收縮壓影響比較顯著。分析原因可能是由于男生的活動量比較大，心輸出量增加的幅度比女生明顯。

3.3.2 舒張壓的影響

舒張壓指一個心動周期內心室舒張時動脈血壓下降達到的最大值，主要反應了外周血管的彈性及靜脈回流狀況。健康成年人運動時舒張壓變化不大并且容易恢復到安靜水平或低于安靜水平[12]。本研究發現熱環境下男生50米跑后前兩分鐘舒張壓顯著高于跑前安靜舒張壓，而女生跑后三分鐘舒張壓均顯著高于跑前安靜舒張壓，結合舒張壓的上升率可以得出熱環境下進行50米跑對女生舒張壓影響比較顯著。分析原因可能是女生運動后血管收縮阻力對休息時血流量相對減少的反應結果，在運動后及時進行慢跑或者積極性休息可能會緩解這種狀況。因此，在運動后的積極性休息能使舒張壓得到更好的恢復。

4 結語

熱環境下50米跑對男女生心率影響較明顯，跑后男女生的心率指數分別為22.86±3.08和18.66±2.54，熱環境下50米跑對男生收縮壓影響較大，對女生舒張壓影響較大。因此在熱環境下進行50米訓練時，要特別注意監測跑后心率以及男生的收縮壓與女生的舒張壓。

參考文獻

[1] E. C. Thom. The discomfort index[J].Weather wise，1959，4：57-60.

[2] 薛白，王之盛，李勝利，等.溫濕度指數與奶牛生產性能的關系[J].中國畜牧獸醫，2011，37（3）：153-157.

[3] 張碧輝，劉樹華，桑建國.北京大學校園夏季氣象場的數值模擬[J].北京大學學報（自然科學版），2011，47（1）：59-65.

[4] 陳禮賢，黃慶興.廈門大學學生50米跑心率指數評價標準的初步探討[J].福建體育科技，1984，42（4）：113-119.

[5] 楊建昌，秦艷枝，王兵.跆拳道運動員左心收縮時間間期的分析與評價[J].西安體育學院學報，2005，22（2）：72-75.

[6] 張紹巖.心率變化及其在運動實踐中的應用[J].北京體育大學學報，1981（3）.

[7] 蘇志雄，郝選明.心率監測在運動訓練中的作用及影響因素[J].成都體育學院學報，2002，2（28）：89-91.

[8] 張鏡如，喬健生.生理學[M].北京：人民衛生出版社，1997：90-92.

[9] 彭國雄，周全富，胡柏平.-大學生網球教學比賽前后心率和收縮壓、舒張壓變化特征的實驗研究[J].廣州體育學院學報，2007，27（5）67-69.

[10] 蘇海.探討運動血壓反應的臨床價值[J].中華高血壓雜志，2008，16（8）：675-678.

[11] Gupta MP， Polena S， Coplan N， et al. Prognostic significance ofsystolic blood pressureincreases in men during exercise stress test-ing[J].Am J Cardiol，2007，100（11）：1609-1613.

[12] 彭國雄，周全富，胡柏平.大學生網球教學比賽前后心率和收縮壓、舒張壓變化特征的實驗研究[J].廣州體育學院學報，2007（5）.