8月,足坛最关注的事情莫过于梅西转会,无数的球迷期待着梅西加盟巴黎之后,打造史无前例的“宇宙飞船”。
心肺运动测试通过心肺运动试验(CPET)采集运动状态下的摄氧量、二氧化碳排出量、心率、血压、心电图等一系列数据指标,客观、定量、全面的评价心肺储备功能和运动耐力,是目前整体上无创、客观定量评估人体心、肺、代谢等多系统功能状态的试验方法。这项试验通过专用的运动心肺功能测试系统完成。
德国Cortex心肺功能测试系统
CPET监测常用的重要指标之一是最大摄氧量(VO2max),是人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中,当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人的极限水平时,每分钟所能摄取的氧量。
最大摄氧量代表人体运动时大肌群有氧代谢的极限,通常来讲,数值越大,机体有氧耐力越好。男性最大摄氧量一般在35-45 ml/kg/min,女性一般在30-40 ml/kg/min。
(通过上图的颜色指示,可以清晰看到各项指标的评估结果。图片来自德国Cortex心肺功能测试软件)
优秀的耐力型项目的运动员具有很高的最大摄氧量,如马拉松、越野滑雪、高山滑雪等项目。
2021年《中国体育科技》“冬奥会越野滑雪科学化发展历程回顾与分析”一文中指出,男女越野滑雪运动员VO2max相对值从20世纪60年代开始逐渐趋向稳定,并分别维持在84 ml/kg/min 和72 ml/kg/min 左右,两者之间的性别差异保持在15%左右。
横轴:运动强度;纵轴:分钟通气量
VT1为第一通气阈,它是强度的标志,可以在呼吸中观察到乳酸开始在血液中积聚。随着运动强度开始增加,可以将呼吸频率开始增加的点识别为VT1。VT2为第二通气阈,它是比 VT1 更高强度的标志。在VT2时,乳酸迅速在血液中积聚,被试呼吸急促。由于高强度运动,运动持续时间必然会减少。VT2也可称为呼吸代偿点(RCP) 和最大血乳酸稳态 (OBLA)。
北京体育大学汪军教授在“质疑与思考:运动生理学研究的十个问题”一文中指出:运动员在长时间运动过程中,并不会用 100% VO2max速度去运动,只能以最大摄氧量百分比利用率速度,也就是无氧阈速度去完成比赛。因此,最大摄氧量的高低不再是决定其运动表现的唯一因素,此时更应注重无氧阈和运动经济性。这两者与骨骼肌利用氧气的能力、慢肌纤维百分比、下肢刚度、较低的呼吸能耗、神经系统对各器官系统的协调配合、动作技术的完善等有关。
无氧阈反映了人体有氧运动能力,并与耐力运动项目运动成绩的关系更密切。运动训练可以大幅度提高无氧阈值。如何应用无氧阈来控制训练强度收到最佳效果,是目前运动训练的主要研究课题。
不同心率训练区间对应不同训练目标
(图片来自德国Cortex心肺功能测试软件)
FIFA数据显示,一场足球比赛平均时间93~98分钟,比赛净时间由1990年50~55分钟发展到现今超过60分钟。球员在一场比赛中需要进行5~6公里慢跑(60%~70%最大心率),2.5~3.5公里中速到高速跑(80%~90%最大心率),1.5~2.5公里无氧阈强度跑(90%~100%最大心率),600~1200米冲刺跑50~70次。
目前,越来越多国内外足球队运用穿戴式设备进行训练监控,测试和评价运动员的训练水平。心率无疑是训练中重要的生理指标,在足球耐力训练的研究中占据着重要的位置。使用核心体温和心率变异性等指标监控运动员热应激和疲劳,同样是科学训练的关键要素。
足球运动是一项以中等强度的有氧运动为主,同时伴随着间歇性的无氧运动,有氧供能是基础。结合足球项目运动特点,运动员还需要间断性的反复冲刺耐力,以及对抗能力、力量和速度等等。
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