心率监控在科学训练中的应用及其影响因素

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心率作为生理指标在运动实践中常用来反映运动强度和生理负荷量，它也是反映体内代谢情况的一个非常灵敏的生理指标。由于其实用、简单、易测，因此在运动训练中被普遍应用。目前世界各国对运动训练过程中的心率监控极为重视，教练员不仅可以利用心率对训练过程进行全程实时监控，同时还可以利用心率对体能和伤病的恢复进行全面的监控。国内业已将实时心率用于运动训练监控，但其应用不够全面和系统。同时由于对影响心率变化的一些其它的因素考虑不足，以至于在评价心率变化时容易产生误差，从而影响应用效果。因此，如何科学地利用心率变化情况进行训练监测是十分重要的。训练和恢复是科学训练中的两个基本因素，因此，适时地监控训练和恢复状况在现代科学训练中是必要的，而利用心率监控恰好能够做到这两点。鉴于此，本文主要讨论心率监控在科学训练中的应用，并分析影响心率测定准确性的诸多因素。　

2　　心率监控在科学训练中的应用　

2.1　　利用心率对训练过程进行全程实时监控　　Astrand 等人在 50 年代研究发现，心率和最大摄氧量的百分比成线性相关，这就为使用心率控制训练强度奠定了理论基础。1982 年 Conconi发现，在田径跑道上，逐渐增加跑速时，受试者的心率与跑速呈线性相关，当跑速增加到一定的速度后，随着速度的增加，心率的增加率却下降，呈现平台趋势，他将跑速与心率开始呈非线性相关的点称为心率阈值，从而开始利用心率阈值测定运动强度，并指导运动训练。
　要使运动训练效果最优化，取决于对训练 3 个要素即训练强度、训练持续时间与训练频度的有效安排与监控。这 3 者之中，训练持续的时间与训练频度比较容易控制，最难控制的是训练强度。这些外部负荷作用于运动员后，能够引起其机体发生变化，这些变化能通过心率表现出来。因此，教练员可通过心率的变化对运动强度随时进行调整，以获得理想的训练效果。　

利用心率指导训练的方法很多，但通常使用的是以下的两个方法。　

（1）根据运动员的年龄来推算最大心率，最大心率推算值等于 220 减去运动员的年龄。例如，运动员的年龄是 20 岁，那么其最大心率为（220-20）次/min，其心率阈值范围应占到最大心率的 70%-80%，即在 140-160 次/min。　

（2）Karvonen 方法，此法用运动员安静状态下的心率推测其心率阈值范围。运动员的最大心率减去静息心率称为心博频率储备。心率阈值应占心博频率储备的 70%-80%。计算公式如下：心率阈值范围=（（220－年龄）－静息心率）×（70%-80%）＋静息心率。例如：运动员的年龄是 20 岁，静息心率为 50 次/min，其心率阈值下限为：（（220-20）—50）×70%＋50，即为 155 次/min。上限为：（（220-20）—50）×80%＋50，即为 170 次/min。此外，用 Karvonen 方法还可以推算运动员的最大摄氧量（Vo2）。例如：75%的心博频率储备所对应的运动强度相当于 75%　Vo2max 所对应的运动强度。　

　 Karvonen 方法很受教练员的喜爱，但无论那种方法，在实际应用时必须不断地进行修正和调整，使之具体化和系统化。运动项目是多种多样的，教练员还须根据项目的特点和运动负荷的性质、训练目的、运动个体的训练年限、生理因素等来选择心率阈值范围，以监控运动训练。

2.2　　利用心率对体能和伤病的恢复进行全面监控心率测试准确性的影响因素机体内外环境的诸多变化都可以影响到心率水平，因此，心率既是一个实用指标，又是一个易变指标。

所以在利用心率监控运动训练和恢复效果时，须充分考虑影响心率变化的诸多因素。　

3.1　　外界环境因素　　外界温度较高时，机体需要加大皮肤血流量以加强散热，从而导致心率提高。而在外界温度较低时，机体将通过心率的增加保持体温。为了使身体的温度维持在一个安全的范围内，身体的温度升高，心率也将随之升高。因此，随着运动时间的延长，心率也将会随之升高。但是，在高温下进行长时间运动时，出汗会导致失水和血容量减少，引起每博输出量减少。此时，为了维持心输出量，机体必须加快心率进行补偿。　

在高原上进行训练和比赛时，海拔高度的影响将会增加运动员的心率。海拔越高，氧和血红蛋白结合的能力越下降，从而导致心肌细胞供氧减少，需要通过心率的增加来进行补偿。但随着机体对高原环境的适应，心率的变化幅度将会降低。因此，在高原用心率监控运动训练时，应注意心率的变化规律。研究发现，初进海拔 3000m 高原期间，安静心率变化的基本规律是：第 1 至第 3 日安静心率明显高于平原心率，幅度可达 20%-25%。然后匀速回落，至第 14 日左右回落至平原安静心率，但随后继续降低，至第 18 天左右，高原安静心率降低至比平原安静心率还低 10%左右。至后又开始回升，至第 22 天恢复到平原安静心率。　

3.2　　心理压力　
　压力与情绪能够影响运动前和运动过程中的心率变化。研究观察到参加 400m、800m 和3000m 比赛的运动员，赛前心率分别为 130、120 和 110bpm，这表明心率并不总是反映身体活动水平的良好指标，尤其当运动员处在压力之下，这时若用心率评定训练负荷，会过高估计运动员的负荷强度。　

3.3              赛前状态　
　在赛前和运动前，人体各器官、系统会产生一系列机能变化。例如，中枢神经系统和肌肉

的兴奋性提高、物质代谢水平和体温的升高、心率和呼吸频率加快和动脉血压及肺通气量增加等等。赛前反应有利于缩短进入工作状态的时间，因为它能预先动员各器官、系统的机能，为即将来临的比赛或练习作好准备。这时心率的变化是一种条件反射，不能被用来评定训练负荷。　

3.4              年龄和性别　
　年龄主要影响最大心率。人的最大心率约为 220bpm，随年龄的增加而递减，每年降低

速率约为 1bpm。因此，计算最大心率时应考虑年龄因素的影响。女子运动员与同等水平的男子相比，最大心率略有降低。