楊 靖
(天津體育學院 天津 300381)
越野行走中能量代謝的特點
楊 靖
(天津體育學院 天津 300381)
如今越野行走越來越流行,已被大家廣泛認可。越野行走可提高心肺耐力,獲得更多的能量消耗,尤其是長時間行走,運動時的能量消耗出現差異,運動的感受和運動效果可能也會發生改變,從而達到減少關節負荷、緩解慢性腰背痛等效果。在針對能量代謝方面,各國學者做了大量的科學研究。
越野行走;能量代謝
有資料顯示越野行走很容易達到中等運動的強度,且適宜較長時間鍛煉,成為了當今一種非常時尚和優秀的有氧運動。據國家體育總局體育科學研究所越野行走推廣中心的統計,在100名每周鍛煉3~5次、每次達到中等運動強度(最大心率的75%左右)、每次鍛煉時間不少于1小時的人群中,在減重、縮小腰圍、血脂趨于正常、脂肪肝癥狀減輕、血壓下降等各項指標中,有1項或多項有明顯變化的人,占到了90%。另外,國內的一個關于針對心衰患者的研究中,12名患者和12名健康成人以每小時5公里的速度勻速行走,均進行兩次最大負荷的6分鐘運動平板試驗,其中一次是越野行走,一次是無杖行走,比較有杖和無杖行走的心肺功能反應。在健康組中,越野行走較無杖行走耗氧量(VO2)增加了4.9ml/kg/min(增加的中位數為37%),峰值心率增加了20次/分,最高收縮壓提高了15mm Hg,呼吸困難指數增加2分;差異均具有顯著性(p=0.05)。在心衰患者組中,越野行走較無杖行走耗氧量(VO2)增加了2.9ml/kg/min(14.7%),呼吸商提高了18%,峰值心率增加15次/分,最高血壓提高了10mm Hg,呼吸困難指數增加2分;差異均具有顯著性(p=0.05)。在測試中,健康組和心衰患者組均未出現心臟缺血表現及明顯的心律失常。研究表明越野行走使得健康人和心衰患者安全地提升了運動強度,額外地獲得了心肺益處。
這篇研究的作者認為越野行走的運動獲益源于我們四肢行走時同時鍛煉了我們的上肢和下肢,更多肌群的參與增加了越野行走中的能量消耗。可更多參與活動的肌群的運動狀況到底是怎樣的,卻沒有繼續深入的研究。
而在國外,關于越野行走的健身效果也有大量的相關研究。有研究證明,與普通步行相比,越野行走每邁出一步,手杖必須要用上力。它更大程度地讓人們的整個身體得到鍛煉,一些在普通步行中鍛煉不到的部位也能得到有效地鍛煉,例如:胸大肌、背闊肌、肱三頭肌、肱二頭肌、肩部肌肉[1]。通常對于成年人來說越野行走每小時可以至少消耗450千卡,然而普通徒步大約只消耗280千卡左右[2]。另外,越野行走中人的氧氣攝入量要比普通步行的人高20%[3],心律和血乳酸濃度也有很顯著的增加[4]。在1995年,第一個關于越野行走和無杖行走的短期對比觀察顯示:在30分鐘亞極量(6.7KM/H)行走過程中,越野行走和普通步行相比,平均耗氧量增加了11%,峰值心率提高了8%,呼吸交換律提高了5%,能量消耗增加了18%,差異均具有顯著性。在兩年后,Porcariet在20分鐘獨立行走試驗中,得出了相似的結論(平均耗氧量增加了23%,峰值心率提高了18%,能量消耗22%)。之后,Jordan的越野行走試驗,Church的實驗(樣本量20),Aigner的實驗(樣本量22)等,均得出了相似的結果。越野行走受到了越來越多的關注,針對越野行走的研究也越來越多。其效果也被國內外的專家和行走者們廣泛認可。
但越野行走的運動方式最獨特的地方就是在于手杖的參與,那手杖長度的改變是否會影響到運動過程中能量消耗的結果呢?
Ernst Albin Hansen探究過使用正常長度手杖和使用較短手杖(短7.5cm)進行越野行走的能量差異。在上坡、平地和下坡過程中,使用較短的手杖并沒有影響到行走者的運動過程,行走者們也沒有主觀感受到不適。但在上坡過程中,使用較短手杖卻造成了更多的能量消耗[5],可能是由于使用短手杖進行越野行走時,身體需要更多的力來維持重心[6],也有可能是由于手杖提供的推力減少,需要身體來補充那一部分動能[7,8]。但作者對這種能量消耗的差異是怎么產生的,只是表示可能需要運動學和動力學的指標來解釋,并沒有深入研究。不過使用較短手杖上坡,與使用正常手杖相比,肌肉的激活程度肯定會發生改變,這種改變可能與能量消耗有關。文章還提到,7.5cm對于手杖長度來說是一個能產生生理變化,而不影響越野行走技術核心的長度改變,此研究中關于舒適程度的部分也證明了這一觀點。
實踐證明:越野行走能夠通過其持續或有規律的持杖行走,通過兩只手杖強化上肢力量,提高上肢的肌肉耐力和力量,改善心肺功能。研究也證明,普通行走時身體70%肌肉參與運動,越野行走能夠使得身體90%肌肉參與運動,能量消耗比普通行走提高46%。越野行走給與了人們平衡四肢、有效提高全身肌肉運動的最佳運動方式,并且已經被美國醫學雜志評為“最接近于完美的運動”。但是越野行走時,為什么會有更大的能量消耗,其機制到底是什么?上坡時,為什么使用較短的手杖會產生更大的能量消耗,其機制又是什么?等等,一系列的問題,還需要大家去進一步探究。這對追求更大的心肺耐力和更大的能量消耗人群來說,具有重大意義。
[1]Sugiyama,K,et al.Oxygen uptake,heart rate,perceived exertion,and integrated electromyogram of the lower and upper extremities during level and Nordic walking on a treadmill[J].J Physiol Anthropol,2013,32(1):2.
[2]Kortmann,T.and G.Schumacher.Physical activity in obesity and overweight[J].Ther Umsch,2013,70(2):113-7.
[3]Schiffer,T,et al.Physiological responses to nordic walking,walking and jogging[J].Eur J Appl Physiol,2006,98(1):56-61.
[4]Knobloch,K.No difference in the hemodynamic response to Nordic pole walking vs.conventional brisk walking——a randomized exercise field test using the ultrasonic cardiac output monitor(USCOM)[J].Int J Cardiol,2009,132(1):133-5.
[5]Ernst Albin Hansen.Energy expenditure and comfort during Nordic Walking with different pole lengths.Journal of Strength & Conditioning Research,2009,23(4):1187-94
[6]Morgulecadamowicz N,Marszaek J,Jagustyn P.Nordic Walking-A New Form of Adapted Physical Activity(A Literature Review)[J].Human Movement,2016,12(2):124-132.
[7]Cavagna GA,Saibene FP and Margaria R.External work in walking.J Appl Physiol 18:1-9,1963.
[8]Cavagna GA,Heglund NC and Taylor CR.Mechanical work in terrestrial locomotion:two basic mechanisms for minimizing energy expenditure.Am J Physiol 233:R243-R261,1977.
楊靖(1991.11-),女,漢族,山東省濱州市沾化區,碩士,天津體育學院,研究方向:運動康復學。