第一章 体适能检测与评价

第一章体适能检测与评价

第一节体适能

一、体适能概述

体适能(physical fitness)概念源于美国。早在1880 —1900年期间美国就曾流行体格检查。在第二次世界大战期间，由于战争的需要，在对两百多万中青年(21～35岁)进行征兵体检时发现，有约90万人因心脏不健康，10万人因教育程度不够未服兵役。1954年，克劳斯·韦伯体能测试结果进一步显示，当时美国青少年体能状况明显低于欧洲各国，令政府和民众极为震惊。1954年，艾森豪威尔总统率先成立了“青年体适能总统委员会”，明确地对青少年体能水平下降提出严重警告。1957年，美国健康、体育、休闲活动协会(AAHPER)推出了“青少年体能测试计划”，对青少年进行了仰卧起坐、引体向上、立定跳远、垒球掷远、折返跑等项目的首次全国性测试。从那以后，体适能的理念逐渐得到社会的重视。

世界卫生组织对体适能的定义是：在应付日常工作之余，身体不会感到过度疲倦，还有余力去享受休闲及应付突发事件的能力。

美国运动医学会认为：体适能由健康体适能和技能体适能组成。健康体适能是与健康有密切关系的体适能，是指心血管、肺和肌肉发挥最理想效率的能力。它不仅是机体维护自身健康的基础，而且还是机体保证以最大活力完成日常工作、降低慢性疾病危险因素出现的条件，主要内容包括有氧适能、肌适能、身体成分和柔韧素质。技能体适能是指与动作、舞蹈和体操等表现有关的运动技术能力。主要包括灵敏、平衡、协调、速度、爆发力和反应时等。技能体适能一般受遗传的控制，是从事各种运动项目的基础。但是，目前还没有证据表明这些要素与增进健康和预防疾病有直接关系，如身体协调性好的人群并不比身体协调性差的人群存活时间长或患病机会少。

二、有氧适能

1什么是有氧适能

有氧适能是指人体摄取、运输和利用氧的能力。它是实现有氧工作的基础，故又可称为有氧工作能力，有氧适能水平越高，有氧工作能力越强。

有氧工作是指主要依靠有氧供能系统提供能量来完成的工作或运动。长时间的中、低强度活动，如步行、慢跑、各种日常的活动和劳动，以及长距离跑和长距离游泳等，都属有氧工作。有氧工作能力是人体最基本的工作能力，人们的日常活动、劳动都属有氧工作，均与自身有氧适能密切相关，在耐力性运动中，有氧适能更是起着决定性作用。这些都说明，有氧适能对提高人体的适应能力和健康水平是非常重要的。

2有氧适能的生理学基础

(1) 氧的摄取和运输能力在人体中，氧的摄取和运输是由氧运输系统(即呼吸和血液循环系统)实现的，氧的摄取和运输能力取决于呼吸和血液循环系统的功能能力，主要取决于下列因素：肺的通气能力、血液的载氧能力、心脏的泵血能力和动脉血管对血液的再分配能力。

①肺的通气能力。肺通气能力越高，机体从外界摄取氧的能力越大。影响肺通气能力的基础是肺的容量，判定肺通气能力的指标有肺活量、每分通气量和最大通气量等。目前在体格检查和体质测定中，肺活量被作为评价有氧适能的一个简易指标。最大通气量与通气贮备量呈正相关，与人体劳动及运动能力有密切关系，是决定和评价有氧适能的一个重要指标。

②血液的载氧能力。载氧是血液的基本功能，贫血时血液的载氧能力被削弱，这将不利于有氧适能。

③心脏的泵血能力。许多研究证实，心脏的泵血功能是决定氧运输能力高低的主要因素，也是决定有氧适能水平的重要因素。

运动时，心输出量与活动或运动强度相匹配，是心脏的一种最重要的适应。但心输出量的贮备远比肺通气功能贮备小。例如，剧烈运动时，肺通气量可达静息时的24倍，而心输出量却不会超过静息时的6倍。所以，心输出量是限制人体劳动和运动能力(特别是耐力运动)的最重要因素。换言之，发展和提高耐力运动员的心泵功能，是提高运动员耐力的重要方面。据报导，世界上优秀耐力运动员的每分输出量可达40升，为静息时的8倍。

④动脉血管对血液的再分配能力。人体安静或活动时心输出量都不是平均分配至各器官的，而是按各器官功能需要分配的。运动时，心脏和参与运动的肌肉血流量明显增加，内脏及不参与运动的肌肉血流量减少。运动时血流量的再分配通过减少不直接参与运动的器官血流量，以保证有较多的血液分配给积极参与运动的肌肉群，这是机体内各种调节机制整合的结果，具有十分重要的生理意义。

(2) 肌肉利用氧的能力

①氧的利用率。动脉血中的氧被组织所利用的比率，称氧的利用率。肌肉利用氧的能力可用氧的利用率来衡量，其具体数值可由动静脉氧差算出。例如，安静时，动脉血的氧含量每100毫升血约为20毫升，而每100毫升静脉血的氧含量约为14～15毫升，动静脉血氧差为5—6毫升，此时氧的利用率=[(20—14)÷20]×100％=30％，则动脉血中的氧有30％被组织所利用。安静时，氧的利用率约为25％～30％。运动时，氧的利用率可增加到70％，而优秀的耐力运动员可增加至77％。研究表明，耐力训练可以提高肌肉对氧的利用率。

②骨骼肌纤维的特性。骨骼肌是体内氧化生能的主要场所，氧的利用能力与骨骼肌纤维的类型及其特性密切相关。例如，I型肌纤维较Ⅱ型肌纤维的有氧氧化能力高、收缩速度慢、收缩力量小、力量产生效率高、抗疲劳性强。

3有氧适能的评定

一般认为，评定有氧适能的最好方法是测定最大摄氧量。也有许多学者认为，人体有氧适能可分为供氧能力和用氧能力两个方面，反映这两方面的最好生理指标也是不同的，反映供氧能力的是最大摄氧量，反映用氧能力的是乳酸阈。

(1)最大摄氧量：作为耐力运动员的重要选材依据之一，是反映人体有氧运动能力的重要指标，最大摄氧量是高水平有氧运动能力的基础。研究发现，最大摄氧量水平与有氧运动成绩密切相关，相关系数在0.75～0.9l之间。

最大摄氧量的直接测定法是让受试者在递增负荷运动时．采用专门的仪器收集其呼出的气体，然后用气体分析仪进行气体分析。测定时对运动负荷的判定要求为：运动时心率达到或超过180次／min；吸氧量达峰值，并保持一定时间；呼吸商超过1。直接测定法准确，但复杂、费时间、仪器昂贵，老年人和心肺功能不良者有一定的危险性，故应用局限。

由于直接测定法难以推广，研究人员进行了大量研究，以便用简便、易行的方法间接推测人体的最大摄氧量。人体的耗氧量与本身完成的功率和运动时的心率密切相关，因而可通过运动时的心率和运动所做的功来推测受试者的最大摄氧量。具体的方法有12分钟跑、Bruce方法等。12分钟跑是一个经典的次最大强度测验，受试者可以根据自身体能状态，采用“跑”或“跑走交替”的方式完成；不过，该测试要求受试者在12分钟的时间内尽量的跑最远的距离。然后按以下公式进行推算：

最大摄氧量(ml／kg·min)=35.97×距离(千米)-11.29

(2) 乳酸阈：也是反映有氧能力高低的指标。它反映人体在递增负荷运动中，血乳酸浓度未突增前，最大摄氧量实际所利用的百分比，即最大摄氧量的利用率。因此，有人认为，在反映机体有氧能力上，它比最大摄氧量的价值更大。

①乳酸阈的表示方法与正常范围。通常以乳酸阈时的吸氧量占本人最大摄氧量的百分比来表示酸阈。目前对乳酸阈的一些机制和判断标准尚无统一规范，因此无法提出乳酸阈的标准正常值。但一般说来，正常成年健康男子的乳酸阈值为55％～65％最大摄氧量。据现

有文献资料综合来看，有训练者的乳酸阈比无训练者高，耐力运动员的乳酸阈比非耐力运动员高。

②乳酸阈的推算：乳酸阈的直接测定需要复杂贵重的实验设备，韦尔特曼经研究提出，用3200米跑的时间来推算个人乳酸阈．再用此值除以其VO2max,便可得出用VO2max％表示的乳酸阈值。

男子：VO2 (ml／kg·min)=112.0-[5.3l×跑3200米的时间(分钟)]

女子：VO2 (ml／kg·min)=[-l.123×跑3200米的时间(分钟)]+47.66

综上所述，最大摄氧量和乳酸阈都是评价有氧能力的指标．可以提供许多关于有氧适能和成绩潜力的信息。可以认为最大摄氧量表明运动强度方面的能力，乳酸阈表明耐力持续时间的能力。

4．有氧适能的影响因素

(1) 遗传：20世纪70年代以来，许多学者就对最大摄氧量的遗传度进行了研究。克利绍尔斯(1970)认为，最大摄氧量93％受遗传因素的影响；其后，包查(1983)认为，最大摄氧量70％～80％受遗传的影响；最近，马利纳和布沙尔估计，遗传在最大摄氧量中起25％～40％的作用。此外最大通气量、心功能、红细胞和血红蛋白、慢肌纤维的百分比等都与遗传有关。

(2) 训练：较多研究表明，有氧训练是增进有氧适能的一个重要因素。有氧训练能提高氧运输系统功能的贮备能力和肌肉利用氧的能力，从而能促进有氧适能。大多数研究者认为，最大摄氧量可通过训练提高15％～25％，少数最优秀者有希望超过30％。还有人认为乳酸阈的可训练性可达45％。

(3) 性别：在青春期前，男孩和女孩有氧适能差别不大，但其后女孩就渐渐落后。年轻女子的有氧适能水平平均要比男子低15％～25％，具体取决于个体参加运动的程度。

(4) 年龄：最大摄氧量随年龄增长而渐渐衰退，30岁以后，活动少的人每10年会降低8％～10%；而活动多的人，每10年只下降4％～5％；长期坚持耐力运动的人，每10年只降低1％～2％。

(5) 体脂：最大摄氧量相对值是以千克体重为单位计算的，如果体重增加，有氧适能就会下降。30岁以后有氧适能随年龄增长而降低，有一半是由体脂的增加造成的。所以，保持或改善有氧适能水平的最简易方法是减少多余的脂肪。

(6) 有规律的健身活动：个人有规律的活动水平是影响有氧适能最明显的因素。长期系统的运动训练不仅可以带来高水平的有氧适能和特殊的健康，更有助于发掘个人的潜力。三、肌适能

肌适能主要包括肌肉力量和肌肉耐力。它既是实现完美健康效益的前提条件，又对人体外观、自我表象和工作业绩及运动成绩起着基础效用。

20世纪90年代以后．ACSM倡导均衡发展“健康体适能”，建议除了提高心肺耐力以外，还要重视肌肉力量的提高，并指出：肌力和肌肉耐力是“健康体适能”的重要组成部分，从事规律的负重练习首先有助于提高或维持骨密度，避免骨质疏松的发生；其次，可改善神经对肌肉的控制能力，促进肌肉发达，维持肌肉质量；第三，可优化身体成分，促进瘦体重增加；第四，可强化软组织(如肌腱)的强度，对于老年人群来说．还可以缓减腰背疼痛和行动迟缓等；同时还能改善自我意识，强化自我信心，并增强完成日常工作的能力。但是．还没有证据表明，负重练习可以明显的降低慢性疾病的发生率和提高有氧能力。

1 肌肉力量

力量是肌肉在紧张或收缩时所表现出来的一种能力，或者说是肌肉抵抗阻力的能力。力量是实现一切身体活动的基础，人体所有的生活、生产和运动活动几乎都是对抗阻力而产生的。肌肉力量根据肌肉的收缩形式，可分为静力性力量和动力性力量两种形式。影响力量的

因素有神经的调控功能、肌肉的生理横断面、肌纤维类型、肌肉收缩前的初长度、性别和年龄等。

2 肌肉耐力

肌肉耐力是指肌肉在某一负荷下能长时间保持持续收缩的能力。它通常用次最大收缩时所能重复的次数或次最大收缩下所能坚持的时间(静力耐力)来测定。肌肉耐力是许多工作和运动竞赛获得优良成绩的要素，如果身体有力量来从事某一项重复性工作，要想取得工作上更大的成就将取决于肌肉耐力，即坚持能力。

3 肌适能的测定

(1) 肌肉力量测验：测定肌肉力量最容易和最方便的方法是1RM测验，1RM是指只能举起一次(仅一次重复)的最大重量，1RM最大负荷是通过测验和修正而决定的。例如，开始时采用很轻松地举起的重量，以后增加负重直至只能举起一次为止。这一测验可用通过体育器械或杠铃完成。在训练开始时，不论用那种装置来测验力量．在以后的所有测验中就必须用它。1RM力量测验应包括被评定的每一组肌群。通常可用下述练习来测定不同肌群lRM 的最大力量。

①胸推，用于测验胸肌和上臂肌群。

②颈后推，用于测验肩带肌和上臂后面肌肉。

③弯举，用于测验上臂前群肌肉。

④直腿硬推，用于测验大腿和臀部肌肉。

(2) 肌肉耐力测验：可以采用肌肉群在一个固定负荷下重复收缩的次数和维持一定重量(如70％RM)的持续时间或重复次数来评价。

ACSM针对普通人群的标准评价方法是俯卧撑和仰卧起坐(表1—1)。

表1—1俯卧撑和仰卧起坐的测量

俯卧撑

1男性采用标准动作：手与肩同宽，躯干保持伸直．抬头，脚趾着地。

2女性采用“跪式”俯卧撑：膝关节弯曲，着地，小腿抬起，手与肩同宽，躯干保持伸直抬头。

3身体下降直到下颌触地，但是腹部不能触地。

4不管男性和女性，在动作的全过程，躯干必须伸直．撑起直到手臂伸直。

5记录受试者完成规范动作的最大次数，并以此评价肌肉耐力。

仰卧起坐

1受试者呈仰卧位，膝关节屈90O，手臂自然放在体侧。

2跟随节拍器(40次／min)的节奏，受试者抬起躯干，使肩离地，后背与地面呈30O；然后后背还原。

3记录受试者完成动作的最大次数，并以此评价肌肉耐力。