基于跑步机的心肺耐力测试及训练方法

【摘要】心肺耐力是指心、肺和血管为运动肌群输送氧气,以及利用氧气产生能量的能力,是最重要的健康体适能评价指标之一。良好的心肺耐力对于氧和营养物的输送、体内代谢产物的清除具有重要作用,在高强度运动运动中尤为如此。当前,由于静态生活方式的增加、体力活动的减少,我国各年龄段人群的心肺耐力均呈下降趋势,造成心血管疾病发病率增高、体力活动能力不足、易于疲劳等一系列健康问题。采用科学的手段提升大众的心肺耐力水平,是人口健康领域亟待解决的问题。另外,在制定个性化运动方案过程中,心肺耐力是必备的基本参数。基于上述分析,本文围绕着心肺耐力限制性因素解析、低成本便捷性测量方法、基于跑步机的精准式训练方法等几个问题开展研究,主要创新性研究工作包括：第一,根据心肺系统生理学模型,提取氧运输路径中各环节的健康体征参数,建立心肺耐力指标的非运动(N-EX)回归模型,定量分析其生理学决定因素。通过相关分析、因子分析和线性回归分析等分析方法,得到如下近似回归方程：VO2max=-1347.788+32.630*肌肉重量+6.672*收缩压+0.014*心肌灌注+0.114*用力肺活量-1.922*静息脉率+77.066*身体质量指数(R=0.810,P<0.01),该回归方程的有效性通过实验得到了初步验证。第二,针对大众健康领域低成本、便捷性、安全性的需求,发展了三种基于跑步机与心率带的心肺耐力测试方法。以跑步机作为基础运动设备,摈弃价格昂贵的气体检测等仪器设备,设计并实现了三种心肺耐力间接测试方法,分别是两级负荷测试,三级负荷测试和逐级负荷测试。以V02000直接测试方法作为对比试验,相关性分别为R2=0.63、R2=0.75、R2=0.82,证实各种间接测试方法的有效性和可操作性。第三,研究基于跑步机的心肺耐力精准训练方法。以得到广泛应用的室内健身器械——跑步机为对象,以心率-运动强度关系表征心肺耐力,通过对跑步机速度与坡度的动态调整,使得实际运动心率与预期运动心率尽可能的吻合,从而忠实执行耐力运动处方,达到预期的健身效果。本文所研究的心肺耐力测量和训练方法具有低成本、操作简单等特点,适合大众健身领域的需求,拥有广阔的应用前景。
【作者】徐航；
【导师】孙怡宁；
【作者基本信息】中国科学技术大学，检测技术及自动化装置，2014，硕士
【关键词】跑步机；心肺耐力；测试方法；训练方法；运动指导方案；

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