齊 華,徐起麟,楊賢罡,張冠男,周君一
在跑步時,我們可以訓練心臟更高效地跳動,每跳動一次泵送更多的血液(和氧氣)。在延續時間長的訓練中,規定跑步強度一向只能粗略地估計,因為調整強度經常是依賴運動員對力度的感覺。能夠準確反映跑步強度測量值,即代謝需求,包括氧氣消耗(VO2)和血乳酸濃度,均受到實驗室設施的限制。對比之下,表示心臟4個心房收縮的心跳-每秒是最容易測量,反映跑步強度的生理指標,這就為我們的工作,作為教練員,提供了一種非常可靠和客觀的變量。據報道,在略低于通氣門檻(一種運動強度,當低于它時,CO2排出量大于O2吸入量)觀察到的心率,較之其它生理指標,比如血乳酸濃度,輸出功率,通氣量(每分鐘吸入或呼出的空氣量)和CO2排出量(VCO2),能夠更好地反映延續時間長的運動強度(Boulay等人, 1997)。這對于教練員是一個好消息,因為確定運動員心率明顯地比確定他們的血乳酸濃度或VO2更加容易。
心率訓練要充分利用隨著運動強度的增加耗氧量也上升的事實,因為心率與攝氧量有著非常密切的關系,特別是運動強度在50%-90%最大攝氧量之間時[1]。監測訓練強度有很多重要的原因,第一:當相應的運動負荷改變時,生理適應性也會相應發生改變??梢允菇叹殕T和運動員基本了解哪種類型的耐力訓練更適合他們。第二:監控個人訓練強度可以使教練員和運動員全程掌控訓練計劃,防止過度訓練的發生,同時也可以達到生理的極限。因而,心率的測定對于廣大教練員和運動員是便利的、可操作性強的實施方法,可以比較準確的確定訓練強度[2]。
大多數訓練計劃的設計圍繞最大心率評估展開。這種途徑有兩個問題存在。首先最大心率的確定用最基本的公式220-年齡來計算,對于相當數量的運動員來說,這種方法可能會超出高達每分鐘25次。唯一的確定最大心率的方法是進行一段時間最大壓力測試(直到力竭),在測試中,心率平穩上升,直到達到平臺,盡管運動強度在增加,心率不再變化(假定受試者足夠適應一直持續到最后的時間)。這是確定最大心率的直接的方法。
第二個問題是盡管最大心率可以準確的估算,但是在這個標準基礎上規定的訓練還是有個體差異的。例如,乳酸閾隨著最大攝氧量百分比增加時,耐力水平增加,也體現在訓練中[3,4]。和年齡相應的最大心率范圍的85%-90%標準訓練區域一般被認為可以提高乳酸閾值,但是不夠準確。因為這個用來提高乳酸閾值的確定準確心率范圍的方法是在研究室內完成的。
盡管有這些局限性,心率訓練方法還是確定訓練強度的一種可行的比較客觀的方法。
不同的運動強度以不同的方式動員機體的能源系統。以最大心率的60%運動強度為例,對于大多數人來說是以有氧運動為主,假如持續時間足夠長的話,動員的主要能源是脂肪。這種強度的運動大多作為一些人降體重或調節身體的運動方法。
在一般的人群中,心率范圍在最大心率的70%-80%的強度的訓練主要以有氧供能為主,主要的能源物質是碳水化合物,特別是糖原。這個心率范圍適合主要以耐力訓練為主的運動員。下面是一個快速計算心率訓練范圍的例子,利用220-年齡來確定最大心率。
雷切爾35歲,想進行10公里的跑步訓練。最大心率為185 bpm,(220-35),目標心率范圍下限為185*0.7=130bpm,上限為185*0.8=148 bpm,因而目標心率范圍為130~148 bpm。
第二種方法利用Karvonen公式進行計算,如果利用220-年齡來預測最大心率,那么就體現不出個體差異性,所有的35歲的人的最大心率值是一樣的。而Karvonen公式考慮到基礎心率,每個人的基礎心率是不同的。在某種程度上,基礎心率會因為環境的不同以及不同的機體狀況而不同。以上述情況為例,雷切爾的基礎心率為65 bpm,利用Karvonen公式會計算出更加準確的有氧訓練心率范圍。計算方法如下:
心率閾=(最大心率-基礎心率)*心率范圍上下限+基礎心率
那么雷切爾的最大心率為220-35=185bpm 運動心率為185-65=120
下限心率為120*0.7+65=149bpm 上限心率為120*0.8+65=161bpm
目標心率范圍為149bpm~161 bpm,以最大心率70%~80%的強度訓練??梢钥闯龅诙N計算方法的心率訓練范圍要高于第一種計算方法,并且第二種方法經常采用。還有一個更好的方法是利用主觀感覺疲勞程度評定表輔助心率確定出更加適合個人的訓練強度。主觀感覺疲勞程度評定表盡管有主觀性,但是還是和心率有一定的相關性[5]。特別是從第六等級到二十級,這個范圍也被稱為Borg范圍,在他的創造之后[6]。

Rating of Perceived Exertion (RPE)6No Exertion at all(完全沒有感覺)7Extremely light(非常非常輕松)89very light(非常輕松)1011fairly light(輕松)1213somewhat hard(有些吃力)1415hard(吃力)1617very hard (非常吃力)1819Extremely hard (非常非常吃力)20Maximal exertion(最大用力)
游泳項目的最大心率與跑步相比很相似,但是略低于跑步,為207-年齡。計算心率訓練范圍也用Karvonen公式。
如前所述,作為確定乳酸閾值最簡單的方法是假設它在85-90%的最大心率時發生。另一種方法是使用Conconi測試。1982年Conconi等人指出,乳酸閾值與心率拐點相關聯。心率再次大幅上升之前的平臺期與血乳酸濃度突然上升相對應。Conconi和同事們提出了各種誘發平臺期的方案。下面是一個例子:
測試儀器為跑臺(公制設置-公里/小時和米)、心率監測儀、輔助記錄、程序操作。
第一步:慢速熱身5-10分鐘,將跑臺坡度設為1%。
第二步:跑步應持續2.5公里至4公里,確保采集到足夠的數據。
第三步:精確計量你的啟動速度,每200米逐漸增加速度。8-10公里/小時是很好的啟動速度,每200米速度增加0.5公里/小時。記錄每200米間隔的心率和速度。
第四步:持續到力竭,然后進行10分鐘整理活動?,F在,你可以繪制一個簡單的心率圖(如下圖)并且讀出乳酸閾。

從上圖可見明顯的心率平臺期和偏轉。這似乎與172bpm心率相對應。從理論上說,運動員通過達到或略高于本心率的訓練可以改善他們的乳酸閾。但是,有人為用此測試作為后續研究的有效性提出了質疑[7,8]。有爭論認為,心率拐點只是在某些測試者中出現,它低估了乳酸閾值的運動強度。
這里是一個簡單的心率訓練計劃,以提高乳酸閾值。假設你在乳酸閾心率170bpm,完成兩個大約低于乳酸閾5%的心率的6-10分鐘跑。在這種情況下,心率是162bpm,跑步間隔休息2-3分鐘,每周進行2次訓練。逐漸增加每次跑步時間或組數(最多6組)。同時使你的目標心率達到閾值(170bpm),要達到的目標是以達到或略高于你的心率閾值持續進行20分鐘跑。每組之間進行一次整理活動。每6-8周重新測試你的乳酸閾值。