張曌華，陳樂琴

(山西師范大學 體育學院，山西 臨汾 041000)

不同體力活動水平50-59歲女性遞增負荷運動中呼吸機能比較研究

張曌華，陳樂琴

(山西師范大學 體育學院，山西 臨汾 041000)

目的：探討不同體力活動對呼吸機能的影響，為確定能有效提高呼吸機能水平的體力活動量提供參考依據(jù)。方法：以50名不同體力活動水平50-59歲女性為研究對象，根據(jù)國際體力活動問卷將其分為低、中、高體力活動組，并進行逐級遞增負荷運動，記錄各級負荷的攝氧量(VO2)、二氧化碳輸出量(VCO2)、潮氣量(VT)、通氣量(VE)及呼吸商(RQ)。結果：安靜狀態(tài)高體力活動組和低體力活動組攝氧量、二氧化碳輸出量、潮氣量、通氣量和呼吸商均存在顯著性差異；遞增負荷運動過程中，高體力活動組和低體力活動組呼吸機能各指標也存在顯著性差異；低體力活動組與中等體力活動組呼吸機能各指標不存在顯著性差異。結論：不同體力活動對呼吸機能有影響且體力活動量必須≥3 000 MET-minutes/week才能有效提高和維持呼吸機能水平。

不同體力活動水平；遞增負荷；呼吸機能

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人們的生活水平不斷提高，越來越多的人處于靜坐少動的生活方式之中，因此體力活動(Physical Activity，PA)不足已經成為21世紀最大的公共健康問題[1]。體力活動不足會影響到身體的各種機能。體力活動與健康關系的研究結果顯示，體力活動與心血管疾病、代謝性疾病、骨骼肌異常、某些腫瘤等慢性疾病存在密切關系[2]。然而呼吸系統(tǒng)的衰退也是影響人們健康與壽命的重要因素。有研究表明，適度的有氧運動能夠改善呼吸功能[3]。也有研究表明，體力活動與呼吸機能具有高度相關性[4]。

本研究旨在發(fā)現(xiàn)不同體力活動水平50—59歲女性遞增負荷運動中呼吸機能的變化，探討不同體力活動水平對呼吸系統(tǒng)的影響是否有差異，為確定能有效提高呼吸機能水平的體力活動量提供參考依據(jù)，預防呼吸疾病的發(fā)生。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究采用國際體力活動問卷以及自設問卷(包括調查對象的人口特征、健康狀況等)對53名受試者進行篩選，最終確定50名受試者，符合無嚴重心血管疾病、無肺臟和代謝性疾病、無肢體殘疾以及無運動禁忌癥的要求。研究對象基本情況見表1。

將受試者的體力活動情況對照體力活動MET賦值(表2)，并按國際體力活動問卷計算公式進行計算：體力活動(MET-minutes/week)=體力活動強度MET值×體力活動時間(分鐘)/天×活動天數(shù)。計算結果依據(jù)體力活動量分級標準(表3)將受試者體力活動水平進行等級劃分，低體力活動16人、中等體力活動17人和高體力活動水平17人。

表1 受試者基本情況一覽表

表2 各種體力活動MET賦值表[5]

表3 總體體力活動量分級標準

注：本表引自《國際體力活動問卷計算手冊》體力活動分級標準部分。

1.2 研究方法

1.2.1 問卷調查法

采用國際體力活動問卷(IPAQ)[5]和自設問卷，問卷信度通過重復填寫問卷確定，根據(jù)問卷將受試者體力活動量進行分級。

1.2.2 實驗法

1.2.2.1 主要測試儀器

體成分儀(Body-pass)；功率自行車(型號：Custo-Med 3000)；氣體分析儀(運動心肺機能測試儀K4b2)

1.2.2.2 主要測試指標

本研究的測試指標為：身高、體重、BMI、攝氧量(VO2)、二氧化碳輸出量(VCO2)、潮氣量(VT)、通氣量(VE)和呼吸商(RQ)。

1.2.2.3 運動負荷測試

受試者采用Custo-Med 3000型功率自行車，以60 rpm騎蹬進行逐級遞增負荷運動測試。具體負荷安排見表4。

表4 運動負荷安排一覽表

本實驗采取逐級遞增負荷試驗，受試者年齡較大，因此采用限制性運動負荷試驗終止的標準：①血壓異常：≥200/110 mmHg或者舒張壓下降20 mm以上；②心率達到預計最大心率；③受試者提出停止測試；④受試者主觀感受(RPE)≥17；⑤不能維持所要求的速度10 s。出現(xiàn)上述任一情況時，立即停止測試。安靜時呼吸機能的相關指標和心率為在功率自行車上靜坐1 min的測試值。

實驗前及實驗過程中的注意事項：向受試者介紹實驗過程和相關注意事項，征得同意并在知情同意書上簽字；測試前48小時不得參加劇烈運動、不吸煙、不喝酒、不喝咖啡，保證正常飲食，未服任何治療藥物；實驗前熟悉實驗程序。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析法

實驗所得數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行處理，結果用平均數(shù)±標準差表示。不同體力活動組間各個呼吸機能指標均數(shù)比較采用獨立樣本T檢驗。顯著性差異取P<0.05，非常顯著性差異取P<0.01。

2 結果

2.1 受試者體力活動的基本情況

由表5可知，高體力活動組與低體力活動組每周活動量之間呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.01)，高體力活動組與中等體力活動組每周活動量之間也呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。而且中等體力活動組每周的活動量是高體力活動組每周活動量的二分之一，低體力活動組每周體力活動量是中等體力活動組每周活動量的三分之一。具體情況見表5。

表5 受試者體力活動基本情況一覽表

注：*表示低和中等體力活動活動組相比P<0.05；#表示低和高體力活動組相比P<0.05；△表示中等和高體力活動組相比P<0.05。下表同。

2.2 呼吸機能指標測試情況

2.2.1 不同體力活動組攝氧量的比較

表6顯示的是不同體力活動組在遞增負荷運動中攝氧量情況。在遞增負荷運動中高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組攝氧量均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組攝氧量不存在顯著性差異(P>0.05)；安靜狀態(tài)下低體力活動組與中等體力活動組攝氧量存在顯著性差異(P<0.05)。

從圖1可看出，高體力活動組攝氧量明顯高于低體力活動組和中等體力活動組；低體力活動組和中等體力活動組攝氧量趨近于同一直線，0—50 W時低體力活動組和中等體力活動組的增長幅度較大，50—100 W時低體力活動組和中等體力活動組的增長幅度減??；三組攝氧量隨運動負荷的增加而增加，呈勻速增長趨勢且沒有明顯的起伏變化。

表6 不同體力活動組攝氧量情況 ml/m

圖1 不同體力活動水平攝氧量變化曲線圖

2.2.2 不同體力活動組二氧化碳輸出量的比較

表7顯示的是不同體力活動組在遞增負荷運動中二氧化碳輸出量情況。安靜狀態(tài)高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組二氧化碳輸出量均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組也存在顯著性差異(P<

0.05)；遞增負荷運動中，負荷為25 W時高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組不存在顯著性差異(P>0.05)；負荷為50 W和75 W時，高體力活動組與低體力活動組均存在顯著性差異(P<0.05)，中等體力活動組與低和高體力活動組均無顯著性差異(P>0.05)；負荷為100 W時，三組間均無顯著性差異(P>0.05)。

從圖2可看出，高體力活動組二氧化碳輸出量大于低體力活動組和中等體力活動組；低體力活動組和中等體力活動組趨近于同一直線；三組二氧化碳輸出量隨運動負荷的增加而增加，呈勻速增長趨勢且沒有明顯的起伏變化。

表7 不同體力活動組二氧化碳輸出量情況 ml/m

圖2 不同體力活動組二氧化碳輸出量變化曲線圖

2.2.3 不同體力活動組潮氣量的比較

表8顯示的是不同體力活動組在遞增負荷運動中潮氣量情況。安靜狀態(tài)高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組潮氣量均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組也存在顯著性差異(P<0.05)；遞增負荷運動中，高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組不存在顯著性差異(P>0.05)。

從圖3可明顯看出，高體力活動組潮氣量高于低體力活動組和中等體力活動組；低體力活動組和中等體力活動組趨近于同一直線，且在25 W和75 W時兩組潮氣量最為接近；三組潮氣量隨運動負荷的增加而增加，呈勻速增長趨勢且沒有明顯的起伏變化。

表8 不同體力活動組潮氣量情況 l/m

圖3 不同體力活動組潮氣量變化趨勢圖

2.2.4 不同體力活動組通氣量的比較

表9顯示的是不同體力活動組在遞增負荷運動中通氣量情況。安靜狀態(tài)高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組通氣量均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活

動組也存在顯著性差異(P<0.05)；遞增運動負荷中，負荷為25 W時高體力活動組與低體力活動組、中等體力活動組通氣量均存在顯著性差異(P<0.05)，低體力活動組與中等體力活動組沒有顯著性差異(P>0.05)；負荷為50 W、75 W、100 W時，三組均不存在顯著性差異(P>0.05)。

從圖4可看出，0 W、25 W、75 W時高體力活動組通氣量高于低體力活動組和中等體力活動組；50 W、100 W時三組通氣量最為接近，且低體力活動組和中等體力活動組趨近于同一直線；三組通氣量隨運動負荷的增加而增加，呈勻速增長趨勢且沒有明顯的起伏變化。

表9 不同體力活動組通氣量情況 l/m

圖4 不同體力活動組通氣量變化趨勢圖

2.2.5 不同體力活動組呼吸商的比較

表10顯示的是不同體力活動組在遞增負荷運動中呼吸商情況。安靜狀態(tài)和運動負荷為50 W時，低體力活動組與高體力活動組存在顯著性差異(P<0.05)，高體力活動組與中等體力活動組無顯著性差異(P>0.05)，中等體力活動組與低體力活動組無顯著性差異(P>0.05)；負荷為25 W、75 W、100 W時，三組呼吸商均無顯著性差異(P>0.05)。

從圖5可看出，在0—25 W時，三組呼吸商趨近于同一直線，且增長幅度非常小；在25-100 W時，高體力活動組呼吸商大于低體力活動組和中等體力活動組，低體力活動組與中等體力活動組趨近于同一直線；三組呼吸商隨運動負荷的增加而增加，從0 W到25 W負荷運動過程中呼吸商增長幅度非常小；從25 W到100 W負荷運動過程中增長幅度變大。因此，在遞增運動負荷中呼吸商的變化特征為：緩慢上升—快速上升。

表10 不同體力活動組呼吸商情況

圖5 不同體力活動組呼吸商變化趨勢圖

3 分析與討論

3.1 中年女性體力活動現(xiàn)狀分析

目前，有關體力活動的測量方法[6]有許多，主要有：行為觀察法——適用于較短時間的小樣本研究，但研究費用高、耗時長；雙標水法——被稱為“金標準”，測量精確可靠，但成本高，不適用于大規(guī)模人群的測量；心率監(jiān)測儀；運動傳感器——便于攜帶，測試結果比較真實可靠；問卷法——包括國際體力活動問卷(IPAQ)、全球體力活動問卷(GPAQ)以及根據(jù)研究目的自制的體力活動問卷等，測量成本低，可用于大規(guī)模人群測量，但其可靠性受實驗對象的主觀影響。

在有關體力活動現(xiàn)狀調查研究中，張增娜[7]調查江蘇省成年人體力活動現(xiàn)狀后發(fā)現(xiàn)女性在40歲之后，與工作和交通有關的體力活動量減少，休閑體力活動和與家務有關的體力活動量增加，并且50歲后高體力活動的人數(shù)是中等體力活動人數(shù)的2倍，低體力活動的人數(shù)特別少。本研究采用目前使用最廣泛的國際體力活動問卷來調查50—59歲女性的體力活動量，調查結果顯示，達到高體力活動水平的人數(shù)大于總人數(shù)的1/2，中等體力活動的人數(shù)接近總體的1/2，低體力活動的人數(shù)比例很小。并且大多數(shù)受試者每周都進行有規(guī)律的體育鍛煉。與上述研究結果一致。本研究結果中處于中等偏高體力活動水平人數(shù)較多的原因主要有：①國際體力活動問卷的填寫可能受受試者主觀判斷的影響，過高估計自身體力活動量，導致問卷賦值可能出現(xiàn)一定偏差；②社會經濟迅速發(fā)展，居民收入增加，越來越多的人有更多的時間進行體育鍛煉，以提高生活質量、保持身體健康；③本研究選取受試者采用的方法是自愿報名參加，從個人主觀意愿看，其主動性和積極性要好于分層整群抽樣的人群。

3.2 不同體力活動組呼吸機能指標的分析

大量的研究結果已經證明，體力活動水平與健康具有高度相關關系。JerryMorris[8]在體力活動不足與慢性疾病風險高度相關性的研究發(fā)現(xiàn)，同一趟車上的駕駛員比售票員的腰圍更粗，并且死于心臟疾病的風險更大；孫威等[9]對16周太極拳和快走鍛煉對老年人呼吸機能影響的研究發(fā)現(xiàn)，太極拳和快走鍛煉在鍛煉階段均能提高老年女性的呼吸機能，停練后太極拳鍛煉者呼吸機能的維持效果好于快走鍛煉者。這說明體育鍛煉與健康關系密切，體育鍛煉能夠提高機呼吸機能水平，并且要長期堅持體育鍛煉才能夠達到維持的效果。但是對于有效提高呼吸機能的活動量并沒有給出參考的標準。

體力活動水平與呼吸機能之間有著密切的關系。攝氧量、二氧化碳輸出量、呼吸商均反映的是機體的代謝程度；潮氣量、通氣量則是反映肺功能的指標；本研究中，安靜狀態(tài)高體力活動組和低體力活動組攝氧量、二氧化碳輸出量、潮氣量、通氣量和呼吸商均存在顯著性差異，遞增負荷運動中高體力活動組和低體力活動組呼吸機能各指標也存在顯著性差異，說明大體力活動量對于提高呼吸機能好于小體力活動量，低體力活動組與中等體力活動組呼吸機能各指標不存在顯著性差異，說明中、低水平的體力活動對呼吸機能的影響效果一致。在遞增負荷運動中，高體力活動組各呼吸機能指標均優(yōu)于低體力活動組，這是由于：第一，從生理機能方面來看，適當?shù)捏w力活動能夠增加呼吸肌力量，擴大胸廓，改善肺的彈性，從而增大肺活量；第二，適當?shù)捏w力活動可以改善肺泡內的血液循環(huán)，提高肺泡通氣量，增加肺的通氣效率，減少肺泡無效腔；第三，適當?shù)捏w力活動能夠增加肺通氣和心輸出量，對通氣/血流比值影響不大，但能加強換氣功能，提高機體對氧的攝取量；第四，適當?shù)捏w力活動可以改善循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，提高機體的適應能力，提高氧的運輸能力以及氧的利用率。因此，活動量必須≥3 000MET-minutes/week才能有效提高和維持呼吸機能水平。

從實驗數(shù)據(jù)結果以及圖表來看，安靜狀態(tài)下，高體力活動組的攝氧量、二氧化碳輸出量、潮氣量、通氣量均高于低體力活動組，說明高體力活動組的基礎代謝高于低體力活動組，因為有規(guī)律的參加體育鍛煉，能夠使組織內的酶系統(tǒng)產生適應性變化，增強機體酶的活性，加速物質代謝和能量代謝，從而提高基礎代謝水平。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，高、中、低體力活動組在遞增負荷運動中，各項指標的變化趨勢均沒有差別，并且都呈現(xiàn)線性增加，這不符合生理學的一般規(guī)律，造成這種現(xiàn)象的原因可能是：第一，受試者通過自己的主觀判斷來填寫問卷可能會造成一定的誤差；第二，通過收回的國際體力活動問卷來計算其活動量，由于換算標準不統(tǒng)一，可能造成一定的誤差；第三，受試者每天的活動量達到了體力活動分組的標準，但是由于運動強度比較小，不足以增強呼吸機能；第四，在實驗過程中，由于年齡以及其他原因，受試者沒有達到力竭的狀態(tài)。另外本文還存在許多缺陷，在以后研究中，將采用更科學、更準確的測量方法來計算體力活動量，以及更精確地控制實驗過程，減少誤差。

4 結論與建議

不同體力活動水平對于呼吸機能的影響不同，中等體力活動水平和低體力活動水平對于呼吸機能水平的影響基本一致；高體力活動水平對于呼吸機能水平的影響要好于中、低體力活動水平。因此，中年女性應該達到高體力活動水平即體力活動量應≥3 000MET-minutes/week，才能有效提高和維持呼吸機能水平，預防呼吸疾病的發(fā)生。

[1]BlairSN.Physicalinactivity:thebiggestpublichealthproblemofthe21stcentury[J].BrJSportsMed,2009,43(1):1-2.

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[3] 孫廣民，劉寶梅，王金光，等.有氧運動對老年女性呼吸循環(huán)系統(tǒng)的影響[J].臨床軍醫(yī)雜志，2007，35(2)：187-189.

[4] 孫威，毛德偉，章嵐，等.16周太極拳和快走鍛煉對老年女性呼吸機能的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志，2012，31(8)：669-672.

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[9] 孫威，毛德偉，章嵐，等.16周太極拳和快走鍛煉對老年女性呼吸機能的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志，2012，31(8)：669-672.

A Comparative Study on Respiratory Function in Incremental Exercise of Female Aging from Fifty to Fifty-nine with Different Levels of Physical Activity

ZHANG Zhao-Hua, CHEN Le-qin

(School of Physical Education, Shanxi Normal University, Linfen 041000, China)

Objective: To investigate the effects of different physical activity on respiratory function, and provide a reference for determining the amount of physical activity which can improve respiratory function level. Methods: this study takes fifty women with different levels of physical activity aging from 50 to 59 as research object. According to the International Physical Activity Questionnaire they are divided into low, medium and high physical activity groups, and then incremental load exercises are carried out, all levels of VO2, VCO2, VT, VE and RQ are recorded. Results: in quiet state, between high and low physical activity groups, there are significant differences in VO2, VCO2, VT, VE and RQ, while in incremental load exercises, between high and low physical activity groups, each indicator of respiratory function also shows a significant difference. Between low and medium physical activity groups, each indicator of respiratory function does not show a significant difference. Conclusion: Respiratory function is impacted by different levels of physical activity and only when the amount of physical activity is ≥3 000 MET-minutes/week, can the level of respiratory function be effectively improved and maintained.

different levels of physical activity; incremental load; respiratory function

2015-08-23

2012年度山西省高校哲學社會科學研究一般項目(2012228)

張曌華(1992-)，女，山西臨汾人，碩士，研究方向為體質測量與評價。

G804.2

A

1008-3596(2016)01-0046-07