运动训练中心率、血乳酸监控及方法

李育娟 弓敏敏

中图分类号：G804.2   文献标识：A     文章编号：1009-9328（2022）03-249-02

摘  要  本文运用文献综述法，对心率和血乳酸属于运动训练的生理生化监控指标和方法和对运动训练中心率和血乳酸进行了解和综述，分别对心率和血乳酸的检测研究进展及其在运动训练中的检测方法进行分析，旨在为开展运动训练测量监控指标提供借鉴，以方便分析运动训练项目中运动员的生理生化指标的差异性，指导运动训练。

关键词  运动训练  生理生化监控  心率  血乳酸

一、运动训练生理生化监控简述

国外早在19世纪就对运动训练中监控身体机能状况运用了生物化学和生物学检测。随着时间的不断推移，对人体各大功能系统的认识也不断清楚。20世纪50年代，对血乳酸在运动过程中的认识也逐渐清楚，在递增负荷运动中血乳酸的变化与无氧阈的关系及应用、不同负荷强度运动下血乳酸变化与运动恢复的特点等研究不断深入。20世纪70年代，国外对训练方法的生理生化研究不断得到发展。Hermansen（1971）发现不同的间歇跑强度和时间对恢复期ATP、CP浓度有不同的影响。到20世纪80、90年代，有人用肌肉活检法来测量运动过程中肌肉ATP、CP、肌肉乳酸、PH等指标的变化。

随着竞技体育的不断发展和体育科研的步入，当时我国有大量体育科研人员投身于运动实践第一线，开展各项科研和服务工作。在上世纪50年代，我国体育科研团队就从事各项相关试验，如哈佛台阶实验（Harvard Step Test）、联合机能实验（Combined Funtion Test）和血乳酸、尿蛋白、血红蛋白、尿潜血等生理生化指标进行评定，为体育科研助力，为运动训练生理生化监控助力，为运动训练提高科学依据。在这期间，我国各省、体育科研团队、训练队和国家队等都对运动员身体机能评定进行了广泛和深入研究。再到上世纪80年代，运动训练生理生化监控到达一个研究高潮，我国各个科研团队都对运动员的身体评价的研究非常重视，直至对该领域的研究成为我国体育科研的一个重点领域。研究科研工作者冯连世、冯炜权、冯美云等学者的研究为主。查阅这些学者的文献可见这些学者将运动训练监控的生理生化研究集中于开展运动员的身体机能评定工作，是运动训练生理生化监控有了一个比较完整的系统。

运动训练的生理生化监控主要包括训练负荷的监控和对训练方法的监控，其中会运动训练负荷的监控又可以分为负荷强度和负荷量度的监控。目前常用的训练监控的生理生化指标包括心率、血乳酸、血氨、血清CK、血红蛋白、血清睾酮、尿蛋白、血尿素、尿酮体、无氧功率、最大摄氧量、无氧阈等。这些运动训练监控的生理生化指标，在运动训练监控中起着不同的监控目的作用和功能，它们主要是来源于人体功能器官和运动供能产物。下面将对心率和血乳酸在运动训练中的监控进行简单简述，探讨心率和血乳酸这两个生理生化監控指标在运动训练中有何相关性，方便在运动训练中实施监控与评测。

二、心率（Heart Rate，HR）

心率是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，也叫安静心率，一般为60～100次/分，可因年龄、性别或其他生理因素产生个体差异。心率监测与其他监控指标相比具有无创、易于监测、易于分析等良好特征，且该指标一定条件下能够较好反映运动强度、疲劳程度等信息，长期以来一直是教练员或运动员简单评估运动强度等信息的重要指标。

（一）心率监控科学化的演进

再几个世纪里，心率监测数据曾经主要依靠将耳朵置于病人胸部来获取，直到200多年以前法国医师雷奈克（Rene Laennec）发明了听诊器，人们对心率的更加精确测量才得以实现。20世纪初期，荷兰生理学家威廉·艾因特霍芬（Willem Einthoven）发明了心电描记仪，并利用该设备发现了心脏的电特征进而被誉为“心电图之父”，并于1924年获得了诺贝尔生理或医学奖。从此，人们除了能够准确获得心率数据之外，对发生在心脏内部电活动变化的精确描述也成为了可能。在心电描记仪发明后的不久，便携式霍尔特动态心电监护仪（Holter-monitor）又被发明出来，利用该设备可实现个体心电的24h不间断记录。然而，由于霍尔特动态心电监护仪的体积相对较大且线路较多，该设备不适用于对运动过程中心率及心电的监测。20世纪80年代，第一台无线心率监测设备被发明，它由一个发射装置及一个接收装置构成，发射装置贴于胸部，接收装置则像手表一样佩带于手腕。该无线设备发明之后，将心率监测应用于运动员训练监控的实例逐渐增多。

在当今高速发展的社会，各式各样的日常监控心率的运动手表出现，方便了人们日常生活中的心率检测，但心率手环和心率表安静情况下是准确的但在运动中就不准确（产生特别明显误差）。相对于目前运动中常用的心率检测设备心率带来说，心率带侦测心脏里的电流活动，和心电图机器原理相同。心率高低是由心脏窦房结细胞来管理的，我们称为“窦性心律”。心率带上的电机会记录每一次心跳所产生的电流信号。光电心率感受器发出绿光，血红素吸收绿光，绿光穿透皮肤到达血管被血红素吸收，没被吸收的反射回来，被感应器发现，当心脏收缩时血液中血红素密度升高，吸收的绿光较多，侦测较少;当放松时，感应器就会侦测到更过绿光。通过蓝光的多和少就检测到了心率。

（二）心率监控的方法

在运动训练中，对心率的监控，常常是对心率的晨脉、安静心率（运动前）、运动心率（运动后即刻心率）、最大心率、恢复心率（运动后在一定时间内心率的恢复值）及心率储备等指标。目前运动训练普遍使用心率带队运动员进行心率检测，在日常中可以检测晚不动脉、颈动脉等传统检测法，监控每一分钟心率情况，多次取平均值，目前经济发展可以佩戴运动手表检测，在可以使用运动手表的情况下使用。

1.晨脉、安静心率和最低心率（HRrest）。晨脉（基础心率）是指醒后未下床前安静状态下的计数的脉搏数，安静心率基础值一般指起床后未进行活动时测定的脉搏数，两者之间存在2～5b/min的差别。最低心率（HRrest）是指运动员在赛后调整期的最低心率。

对基础心率的研究中有对运动员基础心率的应用案例，运动员早起的基础心率可以表达运动员的运动的负荷适宜的程度，可以根据运动员的基础心率来调整运动员的训练负荷。并且可以通过长时间的连续测试运动员正常起床的基础心率，可得到一个心率的变量，同时可以依据这个变量来作为运动员训练时的心率参数。在运动后睡眠休息起床时的晨脉升高5bpmin以上而且达到三天，这可以说明运动员疲劳了，且运动训练后的恢复不够;如果升高10bpmin以上，这可以說明运动员不仅非常疲劳且未恢复还能伴随疾病。不同的运动员的基础心率不同，应该区别对待每一位运动员，根基基础心率的变化安排训练负荷和制定训练计划。

不同的人在安静时的心率差异很大我国成人每分钟75次左右生理变动范围在60～100次/分，美国心脏学会报告心率范围在50～100次/分;安静状态的平均心率男子约为78次/分，女子约为84次/分。在一般情况下，女子比男子快5～10次/分。

2.最大心率（HRmax）和心率储备（HRreserve）。不同的人群最大心率不同，没有经过训练的 运动员最大心率在190b/min～210b/min，在经过高水平的训练后的运动员，高水平训练后可以降低最大心率，这就是在实践中常见的哪些有过训练经验的运动员的最大心率比没有经过训练的运动员训练低的原因。最大心率测试最佳时间在全面热身后大强度运动的25s左右出现，此时段可测心率最高值。在平时运动中，没有一定设备测试运动员最大心率，就利用公式（HRmax=220-年龄）来推算最大心率，该公式得到一定认可，算出的值只是一个预估值，并不准确，却也有一定作用，在最大心率左右的值，预判运动的程度。

心率储备（HRresrve）是指最大心率（HRmax）与最低心率（HRrest）之间的差值（HRresrve=HRmax-HRrest）。

3.血乳酸（Blood lactate，Bla）。乳酸是一种羟基酸，是在供养不足时从糖酵解途径生成的丙酮酸转变而来。人体各组织乳酸生成量由所处环境和活动的强度来决定的。安静状态下，肌肉代谢率低，以脂肪氧化为主，乳酸生成较少，骨骼肌乳酸浓度约为1mmol/kg，且血乳酸浓度保持在1～2mmol/kg。运动时，骨骼肌是产生乳酸的主要场所。血乳酸是训练监控中训练负荷强度评价指标。通过测定训练后血乳酸指标的变化能够很好的区分有氧训练和无氧训练，并且血乳酸的升高与训练负荷强度的增加呈正相关关系。

乳酸的测试方法根据测试目的因人而异，但基本原理是一样的，即先给受试者一个或者一组运动刺激，然后取血观察血乳酸浓度的变化情况。取血部位一般在耳垂、指尖或者静脉，同一实验应该取血部位相同，所用药品和实验仪器也应该相同。采耳血时应该先对耳热敷或者使用血管扩张剂，使耳血动脉化。采血时间以能获得运动后的最高值为原则，一般在运动后的3～5分钟取血。但是由于血乳酸峰值出现时间与运动强度大小、运动时间长短、运动方式选择有密切关系，因此，采血时间最好在运动后的1、3、5、7、9分钟，通过多级采血选择峰值。血乳酸的测试因场所不同分为现场测试和实验室测试两种方法。

三、运动训练生理生化监控总结

（一）运动训练生理生化监控作用

生理生化测定是运动员机能状态监控研究的重要方法。对运动员的运动训练、运动技能的提高有着重要的作用。教练员应该重视对运动员进行生理生化监控，从监控中获得运动员的资料，了解运动员的身体状况和体质体能，根据这些信息制定合适的训练计划，使运动员的训练更加科学化，促使运动员的竞技能力快速提升。

（二）心率与血乳酸的相关性

血乳酸的变化与运动训练监控的多项指标都具有一定的相关性。比如血乳酸的变化与心率成一定的相关性。不同的项目利用心率与血乳酸浓度变化的相关性，可以准确地监控运动员的训练负荷。

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