心功指數在國內的應用及研究進展

張 侃

心功指數是瑞典體育聯合會推薦的一種測量運動員心臟功能的簡易方法。使用的負荷為30s30次蹲起，主要通過觀察運動負荷前后心率之間的關系即——心功指數來評價心臟功能水平，試驗后心率恢復越快則心功指數越低，說明心血管系統功能越好。因其操作簡便，不需要太多的試驗設備，一直以來，心功指數就廣泛應用于運動員選材、機能評定和兒童、青少年的體質評價。《人體運動能力檢測與評定》、《運動選材原理與方法》等我國體育領域出版的相關方面的書籍均有應用；在《全國青少年奧運項目訓練教學大綱》、我國最新版的《中國青少年田徑訓練教學大綱》中，心功指數就作為眾多體育項目評定運動員身體機能的指標；而在我國大、中、小學生甚至幼兒的體質評價當中，心功指數同樣作為檢測學生心血管系統功能的指標。然而，對于心功指數評價人體心臟功能水平、身體機能的有效性卻受到各方的質疑。研究發現其負荷強度或時間不夠，評價效度不高，不能反映個體在心功能上的差異。某些指標設置得不夠嚴謹，在一定程度上，不僅影響了上述大綱的科學性和權威性，也影響了大綱的推廣和執行，勢必也會影響到體育后備人才的培養以及兒童、青少年的體質評價工作。為了使心功指數這個簡便易行的指標，更好地為運動訓練和學校體育實踐服務，據此，本文綜述了我國相關領域有關心功指數的應用及研究，旨在為將來對心功指數的評價效度進行更深入地研究提供參考。

1 心功指數在我國競技體育領域的應用

1.1 在運動員選材中的應用

選材是運動訓練科學化的首要環節，運動員身體機能的評價在選材過程中占有重要的地位。原國家體

委運動員科學選材中心組在研制全國統一的各運動項目中級選材標準中，心功指數就被列為田徑、球類等6大類項目評價運動員身體機能的指標。

譚修德等在少兒體操運動員科學選材標準的研究中，用心功指數對955名優秀體操運動員進行心臟功能的評定。研究結果表明：男、女運動員各年齡組心功指數的平均值低于同年齡組的普通人群，隨年齡的增大差異也增大，女子尤為突出，認為這可能是由于運動員訓練水平的提高和自然淘汰的結果造成的。

梁德露等在少兒游泳運動員科學選材標準的研究中，測試和評價了1026名少年兒童游泳運動員，并制定了形態、機能、素質和專項成績的測試細則。在機能測試中把心功指數作為復選（9-10歲）、精選（11-14歲）階段的必測項目，與肺活量/體重指數一起占必測項目分值的20%權重作為評價標準。

劉曙對145名重競技體育夏令營運動員心功指數的統計結果發現：13-18歲，各年齡組間男、女運動員的心功指數無顯著性差異（t檢驗，P ＞0.05），且多數與訓練年限無關，不少年齡段也與我國同齡常模無顯著性差異。作者認為，這些運動員在進隊前均經過選材測試，且經過年限不等的專業訓練，應該有別于我國同齡普通青少年，這反映出基層部門選材工作存在著一些薄弱環節。

上述研究都使用心功指數對體操、游泳、重競技等項目的少兒運動員進行身體機能的評定。與普通少兒相比，心功指數普遍低于同齡人，但統計也發現，經過幾年的專項訓練，運動員心功指數的變化有其項目的差異。

1.2 在運動訓練監控中的應用

運動員心血管系統的結構和功能的診斷作為運動醫務監督的中心環節，在運動員身體機能評定與訓練監控中發揮著重要的作用。

翟豐等對參加大運會和全運會的各8名中長跑運動員進行賽前六周的訓練監控，主要通過心功指數、尿蛋白、最大吸氧量、基礎心率等指標進行量化監控。結果顯示兩組運動員在訓練第一周至第六周基礎心率穩中有降，并且心功指數在訓練的第六周顯著低于訓練的第一周（P ＜0.05），認為這是運動員賽前身體狀況較好地適應了訓練負荷的表現。

李澤龍對參加大運會和大田賽的5名競走運動員進行賽前六周的訓練監控，主要通過心功指數、尿八項、最大吸氧量以及跑速-心率無氧閾等指標進行訓練前后的對比。結果顯示運動員的基礎心率和心功指數都有所下降（未做檢驗），因此認為運動員賽前身體機能有所提高。

于清等在優秀射箭運動員專項體能訓練的研究中（備戰2008年奧運會重點科研攻關項目），對國家射箭集訓隊中24名優秀運動員（男、女各12名）的心功指數進行了測試，結果表明：只有1人達到優秀，5人達到良好。這一結果反映出我國優秀射箭運動員心臟功能水平相對較低，并認為需要進一步加強體能訓練。

上述研究表明，心功指數也與其他生理、生化指標一樣，在運動醫務監督，尤其在耐力性項目運動員的訓練監控中，能反映出身體機能狀況的變化情況。

2 心功指數在我國學校體育領域的應用

與我國競技體育領域一樣，學校體育界研究人員用心功指數對學生體質評價也做了較多的嘗試，且年齡跨度較大，研究對象包括大、中、小學生甚至幼兒，有的研究還基于實驗結果制定了該年齡段心功指數的評價標準。

有學者對女大學生身體形態、機能、心理等指標在體育教學或運動處方前后進行了比較，結果顯示，心功指數均有顯著下降（t檢驗，P ＜0.05）。同時，心功指數與哈佛臺階指數的結果出現了一致性變化，這一結果也與王文清等所做的研究相同。上述的研究結果表明由于大學生加強了體育鍛煉，心血管機能和心臟功能得到增強，從而使人體機能對運動產生了良好的適應性。

孫仕舜等通過對比重慶市4所大學1995級和2005級公共體育課大學生（男、女各400人）的身體機能指標發現：2005級比1995級心功指數均有顯著升高（P ＜0.05），此外，肺活量、肺活量/體重指標則有顯著下降（P ＜0.05），認為這一結果可能是由于大學生體育鍛煉時間不足從而引起身體機能下降造成的。

黃津虹等對992名男女大學生、柯金水對212名13-14歲初二男生、蔣滔滔等對944名3-6年級小學生分別進行了心功指數的實驗研究，并制定了相應年齡段心功指數的評價標準。在國內外心功指數只有運動員評價標準的情況下，制定本試驗的評價等級標準，對學校體育大、中、小學生的體質評價具有一定的意義。

郭海英等對17060名3-6周歲幼兒的心功指數進行了測試（負荷為120s120次坐起），結果顯示各年齡段男幼兒的心功指數均大于同一年齡段女幼兒，說明3-6周歲男女幼兒存在運動能力和心臟適應能力的差異。王佩云等［25］對1412名3-6周歲幼兒的心功指數進行了測試（負荷為30s30次蹲起、30s20次蹲起、45s30蹲起），結果顯示，3至5周歲的幼兒各年齡、性別間無顯著性差異（P ＞0.05），只有6歲男童顯著性優于6歲女童（P ＜0.05）。

3 心功指數相關因素的研究

心功指數作為評價身體機能指標必然不是孤立的，通過對心功指數與其它相關因素的研究能夠幫助體育工作者更好地了解該指數的評價效度。

3.1 年齡、性別與心功指數的關系

蔡睿等對全國10個省市2223名7-17歲普通學生進行的測試以及鄭輝在11-17歲少年田徑運動員心功指數評價標準的研究中均顯示，這種機能試驗在一個生物年齡組間、不同性別間沒有顯著性差異；一項對大學生的研究同樣表明，心功指數在絕大多數大學生各年齡組間均無顯著性差異；劉曙在對13-18歲重競技運動員的研究中也得到了相同的結果。

相反，譚修德等在5-12歲少兒體操運動員科學選材標準的研究中，發現男、女運動員各年齡組心功指數的平均值隨年齡增大而遞減（未做檢驗）；蔣滔滔在對普通小學的3-6年級的研究也表明各年齡、各性別組間的心功指數差異顯著；而郭海英等、王佩云等在對3-6歲幼兒的研究中，關于心功指數與年齡、性別的關系則得出了互為相反的結論。

以上的研究表明，年齡、性別對心功指數的影響，在不同的研究中說法不一，但這種影響似乎更多地存在于小年齡人群當中，隨著被試年齡的增大這種影響效應也在減小，青、少年的心功指數在一個或多個年齡組別和不同性別間的差異并不顯著。因此，如心功指數用于運動員選材，則可能不足以把不同年齡和性別青少年心血管機能水平的細微差別客觀而有效地反映出來，故心功指數只適用于人體心血管機能水平的一般性評價，并不適合于精確評價。

3.2 從事不同性質項目的運動員心功指數的評價效度

鄭輝通過對重點體校1303名少年田徑運動員（短跑、中長跑、投擲）心功指數的研究發現：不同項目之間存在顯著性差異（P ＜0.05），中長跑運動員的心功指數與其它田徑項目運動員相比差異明顯。周成林等對18名優秀女子中長跑運動員心功指數、身體形態、機能狀況等28項指標通過pearson相關性檢驗，結果顯示，心功指數與運動能力呈非常顯著的負相關（P ＜0.001），相關程度在所有28項指標中排第二位，并認為在中長跑運動員選材時可將心功指數作為重要指標。而羅智勇等按照《中國青少年田徑訓練教學大綱》（1999年版）中12至13歲初選階段的選材指標，對74名女子短跑運動員進行了測試，統計結果則表明：心功指數與身體形態、身體素質、運動技術指標以及100m和60m成績均無顯著性相關。

上述研究說明，從事不同性質項目的運動員，心功指數與其運動能力、身體機能存在不同的相關性。用心功指數評價運動員身體機能、訓練水平，可能并不是對所有項目的運動員都真實、有效。

3.3 心功指數的運動負荷與其評價效度的關系

心功指數使用的負荷是30s30次蹲起，自國內推廣以來，有不少學者對其評價人體心血管機能的有效性提出了質疑。蔡睿等在心功指數評定標準的研究中，通過對測試對象的觀察后認為，要提高心功指數的評價效度，需要在運動負荷上進行改進。王配云對12-17歲536名男性學生采用了負荷為60s60次蹲起的心功指數測試，認為用該負荷測得的心功指數評價中學生心臟功能水平具有可行性，解決了負荷為30s30次蹲起的心功指數不能解決的問題，但就何種問題文章并未提及。黃津虹等在大學生心功指數的研究中，把男女大學生統一使用負荷為30s30次蹲起與增加到男子45s45次和女子35s35次蹲起的心功指數作比較，認為后者心率的變化較為理想，且都能順利完成，因此建議采用改進后的負荷方案，以提高其評價效度。

也有學者以反映人體有氧運動能力、心血管機能水平更有效的最大吸氧量作為效標，采用多種負荷測得的心功指數與最大吸氧量的相關性大小判斷各自的評價效度。張作舟以34名大中專體育專業男性學生為實驗對象，張侃根據我國最新版《中國青少年田徑訓練教學大綱》中的選材指標以30名少年男子跨欄、短跑運動員為實驗對象，分別在負荷為30s30次、45s45次，以及60s60次蹲起三種不同負荷測得的心功指數與最大吸氧量的相關性研究中發現，只有負荷為45s45次蹲起的心功指數與最大吸氧量具有一定的相關性（P ＜0.05），而負荷為30s30次、60s60次蹲起的心功指數與最大吸氧量的相關性并不顯著，認為用心功指數評價人體心血管機能水平有進一步研究的價值；周永平、陳惠玉同樣采用了上述的測試方法，分別對30名普通專業男性大學生所做的實驗也得到了相似的結果。

實驗證明，負荷為30s30次蹲起的心功指數與人體有氧運動能力、心血管機能水平并不具有良好的相關性，難以客觀反映身體機能的水平，而改變其負荷等級，就能增加其評價效度，故心功指數還是有進一步探討的價值。

4 結論與建議

心功指數廣泛應用于運動員選材、機能評定和兒童青少年的體質評價；年齡和性別對心功指數的影響程度隨著被試的年齡增大而減小，青、少年的心功指數在一個或多個年齡組別和不同性別間的差異不顯著；而從事不同性質項目的運動員心功指數的差異顯著；負荷為30s30次蹲起的心功指數評價人體有氧運動能力、心血管機能水平的有效性尚需進一步驗證。筆者認為，要明確心功指數評價效度的影響因素及其效應，尤其要加強對負荷等級問題的研究，探討適合不同年齡、性別和運動項目人群心功指數的負荷，使心功指數這個簡便易行的指標應用的更加科學、有效，更好地服務于運動訓練和學校體育實踐。