有氧健身运动对城35市—45岁青壮年体质的影响研究

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  摘 要:本文在对有氧运动内涵以及特点分析基础上,对石家庄超越健身俱乐部参与有氧运动的60名青壮年进行了测试实验,采用数理统计法、对比分析法等研究方法,研究探讨了有氧健身运动对城市青壮年体质的影响。研究结果显示:从事有氧健身运动后其身体质量指数和体质比率下降,肌肉比率增加,肺活量加大,反映出身体成分和心肺功能的指标比有氧运动前有显著性差异,并从脂肪体积、肌肉代谢、呼吸系统、血液循环等方面分析了有氧运动影响体质的生理机制,旨为城市青壮年制定切合自身状况的有氧运动训练计划,进行系统科学地有氧健身运动提供帮助。
  关键词:城市青壮年 有氧运动 体质 心肺功能
  有氧运动在健康保健领域频繁使用原因是其与身体健康联系密切。长期从事有氧健身运动,有利于人体的心理、机能与体质的健康发展。体质是指人的质量,是先天遗传和后天获得的基础上表现出来的人体形态结构、生理机能和心理素质综合的、相对稳定的特征。体质的强弱通常表现为人体在某一发展时期的形态结构、形态功能和心理素质的综合的相对稳定的一种状态。纵览国内外对体质评价的研究,大多集中在身体成分、身体机能两种指标,而关于有氧运动对体质影响程度的研究较少。本文基于对有氧运动内涵与特点的分析,对城市青壮人进行了有氧运动前后的测试分析,研究探讨了有氧运动对体质的影响,旨为健身运动者制定切合自身情况的运动处方,进行科学系统的有氧运动训练,提供一些帮助。
  一、研究对象与方法
  随机抽取石家庄超越健身俱乐部新入会会员60人,年龄在35岁-45岁期间,其中男性30人,女性30人。采取实验法、数理统计法、对比分析法等研究方法,对测试者进行有氧运动前、有氧运动三个月后的指标测试。设定的有氧运动项目有健身操或慢操30min、局部肌肉有氧力量练习25min;柔韧性练习5min, 3次/星期。测试指标:身体成分指标—身高、体重、肌肉含量、身体脂肪含量,派生指标—身体质量指数(BMI)、身体脂肪比率、身体肌肉比率;身体机能指标—肺活量。
  二、结果与分析
  1.有氧运动内涵及其特点分析。从生理学范畴划分,人体运动形式主要分为有氧运动和无氧运动。有氧运动是指该人吸入的氧气量能够充分满足人体活动的需要,使机体运动完全处在一种氧气供应充足的状态。有氧运动的主要形式是慢跑,其次为爬山、太极拳、自行车、气功、郊游、游泳、攀岩、滑雪、健身操、快步走以及球类活动等。通常情况下,发展有氧耐力主要采取运动强度不大的体育活动,同时参考心率指标来确定运动强度大小,运动后即时心率最好不要超过150次/分钟,最佳心率是120-140次/分钟。在确定强度前提下要保证有足够的锻炼时间,每周锻炼3-4天,每天活动时间不要少于30分钟。
  在有氧运动过程中人体系统内部会产生各种各样的变化,这些变化是由于运动刺激了身体内基础代谢水平的提高,从而引起体内功能系统重新运作的适应性反应。有氧运动促使人体吸入比正常情况下多十几倍的氧,多吸入的氧造成体内血红蛋白量增多,充足的营养物质促使机体免疫细胞防御病原体的能力不断增强。同时,有氧运动还能使体液循环加快,促进肌体组织的新陈代谢,并将体内的铝、铅、酚、苯等致癌物质以及其他毒素等有害物质排出,大大减少了体内的致病因子。实验证明,有氧运动能够有效地提高大脑皮层和心肺系统机能,促使中枢神经系统保持充沛的活力,并增加体内如超氧化物歧化酶等具有抗衰老作用的物质数量,起到遏止肌肉、心脏等各器官生理功能的衰退与老化,有效地延缓机体组织的衰老进程。
  2.有氧运动对身体成份的影响分析。从表1可以看出,有氧运动后男性为17.2±5.1、女性为25.7±6.2,较之有氧運动前男性19.1±5.7、女性28.1±5.8,具有非常显著性差异(P<0.01),这说明经常从事有氧运动可以控制身体脂肪比率。一般情况下,经常从事有氧运动的人,由于长时间运动所消耗的能量较多会不断降低其体脂百分比。中等强度的有氧运动,能够保持较长的活动时间,其运动中的能量消耗主要来源于糖和脂肪氧化分解的提供。研究证明,当体重为70kg左右的成年人慢跑时,其每min消耗的热量大约为10kcal,如果这个人每天跑步30min,其产生的热量相当于30g脂肪完全被氧化分解。所以说,通过合理平衡的膳食以及科学的体育锻炼,会极大地促使身体成分结构更加合理,而减少体脂含量,降低体脂百分比,可有有效地预防和减少心脑血管疾病的发生,从而增强人体体质,保持良好的身体健康状态。
  表1结果显示,身体肌肉比率在有氧运动前后具有显著性差异(P<0.01),有氧运动前为男性为75.8±0.1、女性为39.6±4.8,与有氧运动后的男性为77.5±0.05、女性为40.3±5.3比较。身体质量指数也具有显著性差异(P<0.01),有氧运动前男性为24.0±2.7、女性为22.4±3.3,有氧运动后男性为23.7±2.5、女性为:21.9±3.4。这说明长期从事有氧运动锻炼,可以有效地促进机体血液循环速度,促进了新陈代谢速率,增加人体肌肉血流量,改善人体肌肉组织,而人体肌肉毛细血管密度的不断增加以及肌纤维的增多增粗,会大大提高人体的肌肉力量。可以说,人体在有氧运动前后的体重变化主要是由于长时间有氧运动致使人体体脂含量和肌肉含量变化的结果。
  3.有氧运动对生理机能的影响分析。有氧代谢运动是指人体吸入与呼出以及充分利用氧气为目的耐久性体育运动,它具有持续时间长和运动强度低的运动特点。长期从事有氧代谢运动主要是为了不断改进与提高人体血液循环系统和呼吸系统机能,以达到增强体质和促进健康长寿。肺活量是一个能够综合反映人体肺通气供能强弱的简易指标,其大小反映着人体胸廓的发育程度、呼吸肌的强弱与肺用力呼吸能力以及体育锻炼水平。从表2可以看出,在有氧运动前后人体的肺活量有着非常显著性差异。有氧运动前男性为3420.5±320.4、女性为2789.3±279.4,有氧运动后男性为3750.2±285.6、女性为3118.5±235.9,这种差异表明有氧运动可以提高人体的呼吸系统机能,提高气体交换频率、改善全身组织代谢率,从而提高人体的细胞代谢能力。   三、有氧运动影响体质的生理机制分析
  1.有氧健身运动对脂肪体积的影响机制。有氧运动可以通过增加能量消耗以达到减少体内脂肪积蓄。Applegate等研究者在对动物的实验研究中发现,有氧运动虽然不能减少人体的脂肪细胞数目,但在减体脂过程中可以有效地抑制脂肪细胞的积累,使脂肪细胞体积不断减少。同时,有氧运动通过增加能量消耗降低了摄食效率,并减少了脂肪在肌体内的沉积。其原由主要来自胰岛素作用和神经内分泌调节。
  1.1胰岛素作用机制。有氧运动主要通过调节内分泌代谢来实现降低体脂含量和增加能力消耗,主要影响来源于胰岛素作用。其一,有氧运动可以改善与降低胰岛素受体结合力。每当骨骼肌胰岛素受体结合力降低时,往往就会发生胰岛素抵抗,从而造成能量储存转向脂肪组织,致使大量葡萄糖进入脂肪组织并以脂肪形式储存起来,而逆转肌细胞膜胰岛素受体结合力下降的主要原因就是有氧运动。其二,有氧运动能够有效地改善胰岛素敏感性。有氧运动主要通过增加人体能量消耗以达到肌体内能量的负平衡,实现减少体脂的目的。相关研究证实,有氧运动能够很好地提高胰岛素的敏感性,从而实现调节人体体质成分以及降低体脂的目的。
  1.2神经内分泌调节机制。体育运动能够有效地提高人体热能消耗。通常情况下,轻微的体力运动就能使机体多消耗10%-20%的能量。机体运动可使肌体交感神经兴奋以及血浆中抗胰岛素如胰高血糖素、生长素、糖皮质激素、儿茶芬胺的浓度迅速升高,从而抑制胰岛素分泌。随着运动强度的不断增大以及时间的延长,会造成血浆胰岛素浓度趋于下降。同时,体育运动还能引起肾上腺皮质激素和儿茶芬胺分泌的增多,造成胰岛素分泌减少,从而促使在脂肪水解过程中的细胞色素C氧化酶、限速酶、甘油三酯酶以及柠檬酸合成酶活性增加,这些脂肪与酶的摄取、活化和动用相关联,酶活性的提高就会加速机体脂肪的水解。所以说,运动能够促进机体脂肪水解。
  2.有氧运动对肌肉代谢的影响机制。
  2.1体育运动对肌原纤维代谢的影响。实践证明,长期体育训练大多会导致骨骼肌运动性肥大,造成人体肌纤维体积增大和直径增加,追其原因主要是肌原纤维数量与体积的增加,而增加往往会造成收缩蛋白增加。在以小白鼠为实验对象的相关研究,实验验证了非运动组的小白鼠的肌肉蛋白中的收缩蛋白明显低于运动组小白鼠,这说明机体骨骼肌肥大可以通过运动刺激来实现,反映出肌肉蛋白质的合成,特别是肌肉收缩蛋白量的大量增加,与有氧运动有着密切的关系。从以上分析可以看出,运动引起的肌肉蛋白的合成,不单单是量的增加,同时在性能方面的活性化高的收缩蛋白也进行了同步合成。从肌动蛋白和肌球蛋白二者相互收缩反应的角度来看,体育运动明显增高了肌动球蛋白Mg2+--ATPase的活性,同时也改善提高了骨骼肌对Ca2+ 的感受性,促使骨骼肌生理机能得到非常显著性的改善。
  2.2運动对骨骼肌线粒体代谢的影响。线粒体是细胞内供能器。机体在长时间的耐力训练之后,会造成骨骼肌的快、慢肌纤维内线粒体的外膜面积、体积、绝对数量、膜磷脂和膜蛋白含量明显增加,以适应与达到体育运动训练要求的需要。研究证明,大白鼠游泳训练3周后,其骨骼肌线粒体密度保持不变、肌丝和胞核体密度未发生改变,这说明肌肉肥大时机体各结构成分也会按比例相应增加。
  3.有氧运动对呼吸系统和血液循环系统的影响机制。呼吸系统的主要器官是肺,人的肺泡约有七亿五千多万个。在正常的生活状态下,只要有二十分之一的肺泡张开就可以满足身体的需要。有氧运动中肌肉活动需要消耗大量的氧气和养料来供给活动的需要,同时将产生的二氧化碳排出体外。吸气让胸部扩展,促使更多的肺泡扩张而吸入较多的氧气;呼气时让胸廓尽量压缩,从而排除更多的二氧化碳。可以说,长期参加有氧运动,会大大提高肺泡的弹性和呼吸肌肌力,从而使胸腔更好地发展以及改善呼吸系统功能。
  有氧运动会出现心脏的运动性肥大,经过长时间的持续性运动,会让心脏输入量一直维持在较高水平,造成心室容积不断增大,心肌纤维也将被拉长,久而久之就造成了心腔扩大,导致张力性扩张。同时,有氧运动也会使心肌氧代谢过程中的蛋白质合成增强,从而改善心脏有氧代谢条件,增强心肌收缩力,增加心输出量,让心脏和人体整个循环系统功能处于良好的水平,确保肌体始终具有较强的代谢能力。
  四、结论与建议
  1.有氧运动训练能够控制身体脂肪比率,增加身体肌肉含量,这对改善身体成份结构,降低体脂百分比,增强青状年体质,预防和减少心脑血管疾病起到良好效能。
  2.有氧运动训练能够增强人体心肺功能,提高气体交换频率,使肺活量水平明显增加。这对改善青状年细胞代谢能力和有氧能力,调整全身组织代谢状态起到促进作用。
  3.有氧运动是一项安全而有效地健身方法,面对机能状态变化时期的青壮年应给予重视,结合自身实际制定科学、合理的有氧健身运动计划,不断增强身体素质,提高健康指数,以应对当前快速的生活节奏,繁重的脑力劳动,都市生活环境的污染以及各种“文明病”。
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  作者简介:张艳玲(1973—)女。河北唐山人。讲师。硕士学位。研究方向:体育教学与训练。
  ※基金项目:2016年度河北省社会科学基金项目阶段研究成果(批准号:HB16TY005).
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