青少年心肺功能锻炼的运动处方制定方法
青少年心肺功能锻炼的运动处方制定方法
运动处方是根据个体的健康状况、身体素质、体力情况以及运动目的，通过处方的形式来制定适宜的运动方案，以实现最佳健康效益。本文将详细介绍运动处方的基本要素、心肺功能锻炼的具体方法以及运动处方实施的三个阶段，帮助读者更好地理解运动处方的制定方法。
运动处方的概念
运动处方就像医药处方一样，是根据个体的健康状况、身体素质、体力情况以及运动目的，通过处方的形式来制定适宜的运动方案，以实现最佳健康效益。20世纪50年代，美国生理学家卡波维奇通过研究指出，人们在身体锻炼时应对运动项目、内容、方法有科学的选择，才能取得良好的锻炼效果，并最先提出了“运动处方”这个概念。
1969年世界卫生组织（WHO）采用运动处方这个名词，从而使其在国际上得到广泛应用。至今、个性化运动处方已经广泛应用到临床运动康复和全民健身中，它遵循体育锻炼原则，涉及运动处方的科学制定、实施过程、效果反馈以及运动档案跟踪等系统的环节和过程，包括运动目标、运动方式、运动强度、运动时间、运动频率、注意事项等基本要素。
运动处方的基本要素
（一）运动目标
在制定运动处方时，首先要全面评价个体的体质健康和疾病状况，评估潜在的运动风险，从而确定个性化的运动处方目标，大致包括疾病康复、保健及体质健康促进等目标，而体质健康促进又细分为强身健体、提高心肺功能、减控体重、调节心理状态、增加肌肉力量、提高柔韧性及平衡能力等。所以，明确运动目标对于制定运动处方非常重要。
（二）运动方式
依据运动过程代谢的特点，运动项目可以分为有氧运动、无氧运动及混合性运动。现代运动处方中的运动方式大致包括三类：
①有氧耐力运动项目，如步行、慢跑、速度游戏、游泳、骑自行车、滑冰、越野滑雪、划船、跳绳、上楼梯及功率自行车、跑台运动等；
②伸展运动及健身操，如广播体操、气功、武术、舞蹈及各类医疗体操和矫正体操等；
③力量性锻炼，如自由负重练习等
（三）运动强度
运动处方的运动强度应符合安全性、针对性等原则，是运动处方中最重要的一个因素，是个性化运动处方中定量化与科学化的关键点。在设计运动强度时应考虑多方面因素，例如，康复或健身的目的，临床检查和功能检查的体质健康状况，运动试验及运动能力评估结果，所选择的运动方式或内容，锻炼者的年龄、性别、运动经历等。评定运动强度主要有以下几种指标。
1）心率：与运动强度存在线性关系，通常用以下方法评定运动强度。
①占最大心率的百分比。最大心率=220−年龄。
②占最大心率储备的百分比。最大心率储备=最大心率−静态心率。
③卡沃南提出了测靶心率的方法：
靶心率=（最大心率−静态心率）×（0.6～0.8）+静态心率。其中，0.6～0.8为适宜强度系数，即60%～80%最大心率储备，在此强度范围内能更加有效地提高心肺耐力水平。
2）代谢当量：又叫梅脱（MET），即单位时间内运动时能量消耗与安静时能量消耗的比值。能量消耗一般以摄氧量来表示。成年人安静时的摄氧量一般是3.5mL/（kg·min）。
3）主观体力感觉等级（ratingofperceivedexertion，RPE）。RPE是指人在进行激烈运动时，个体对自身疲劳度的整体感受做出的主观性评价。1970年9月，博洛首次提出用6～20级主观体力感觉等级来评价用力强度（表1）。
后来研究发现，RPE与主观运动用力感觉、工作负荷相对强度、最大心率储备百分数、每分通气量和吸氧量、甚至和血乳酸水平高度相关。博洛推算并认为，心率=RPE×10。
4）最大摄氧量储备百分比。
最大摄氧量储备=最大摄氧量−静息摄氧量，这个指标能比较准确地反映运动强度，但是对测试仪器设备有一定要求。最大心率、最大摄氧量、主观体力感觉等级等三者之间也存在对应关系。以20～60min的耐力活动为依据，比较这三种方法对运动强度分类的对应关系见（表2）
（四）运动时间
不同的运动时间与运动强度的组合决定了运动量的大小。对于体力及身体机能较差的锻炼者，应从低强度运动开始锻炼，逐渐增加运动强度和运动时间。例如，在运动的第１周进行小强度或中等强度的运动，一次运动时间为20～30min。运动2周后若运动反应正常，且没有疲劳现象，那么一次运动的时间可依据运动处方的要求逐渐增加。对于体力较好、有运动经历的锻炼者，则开始时可选择较大的运动强度，但运动量也应由小到大（表3）
（五）运动频率
运动频率是指每周锻炼的次数。运动锻炼所获得的效果遵循生理学“刺激—反应—适应”原理。每一次的运动负荷对身体都是一次刺激，能够引起机体产生一定的反应，而多次适宜刺激可以使机体产生良性反应并逐渐积累，使机体产生适应，这是一个从量到质的变化过程。运动的频率过大或过小都不可能取得好的锻炼效果。
如果两次运动间隔过长，在前一次锻炼使机体产生的良性效应消退后才进行下一次的锻炼，那么前一次锻炼所获得的效果就不能积累；如果两次运动间隔过短，前一次锻炼产生的疲劳尚未消除就紧接着进行下一次锻炼，则会造成疲劳的积累，长期下去还易造成过度疲劳。因此要取得好的锻炼效果，就要合理安排每周的锻炼次数并持之以恒；合理确定每周的运动频率时，应该根据个体的运动目的以及身体情况的不同区别对待。
（六）注意事项
在按照运动处方进行锻炼时，安全性是首要原则。其他主要的注意事项包括：
在从事锻炼之前要进行医学检查，以确定身体是否能够从事相关运动；根据锻炼的特点选择锻炼项目；锻炼要因人而异；要做好准备活动和整理活动。
心肺功能锻炼的三个环节
（一）心肺功能锻炼的准备活动准备活动的主要作用包括：
准备活动使身体逐渐从安静状态进入到工作（运动）状态，使身体机能和心理活动达到最佳水平，逐渐适应后面较大的运动强度，提高锻炼效果，
降低因心肺系统突然承受较大运动负荷而引起意外的可能性，减少运动损伤的可能性。准备活动可分为一般性准备活动和专项准备活动。
1）一般性准备活动：指在正式练习前所进行的活动量较小的全身性体育锻炼。运动形式主要是慢跑，同时可做一些伸展性体操和牵拉性练习，如徒手操、太极拳等。
2）专项准备活动：指一些与活动项目相似的准备活动内容，如踢足球前的传接球、射门，武术运动前的踢腿、劈叉等。专项准备活动的时间不要太长，但活动的质量要高。准备活动的时间可根据不同的锻炼阶段有所变化。在开始锻炼的早期阶段，准备活动的时间可为10～15min；在锻炼的中后期，准备活动的时间可减少为5～10min。活动时间也要根据季节而变化，天气冷准备活动时间可以长一些，天气热可以短一些。如果活动的形式是散步则可以不做准备活动。选择不同方式锻炼时，准备活动的具体内容有所不同。如选择跑步作为锻炼方式，可以按以下步骤进行准备活动：
a）1～3min轻松的健身操（或类似的活动）练习；
b）1～3min的步行，心率控制在高于平时心率的20～30次/min；c）2～4min的拉伸练习（可任意选择）；
d）2～5min的慢跑并逐渐加速。如果选择其他的锻炼方式，在按照以上步骤准备的同时以相应的活动方式替代步骤b和d即可。
（二）心肺功能锻炼的核心环节心
肺功能锻炼的核心环节也被称为运动处方的基本部分，它包括了运动处方中的运动方式或项目、运动强度、运动持续时间和运动频率等。
- 运动方式或项目尽可能选择有身体大肌肉群参与的、节奏相对较慢的有氧运动或混氧运动，如步行、慢跑、游泳、骑自行车、速度游戏、滑冰、越野滑雪、划船、跳绳、上楼梯、功率自行车、跑台运动等。在这些锻炼方式中首先选择自己最喜欢的运动，遵循可行性、安全性、全面性、针对性原则。例如，运动中对下肢冲击较强的运动（如跑、跳）比冲击较弱的运动（如游泳、骑自行车）更容易引起下肢关节的疼痛或受伤，另外，还可根据周边环境可以选择综合性、多样式的锻炼方式，以提高锻炼兴趣。
2.运动强度有研究指出，增强青少年心肺功能和心肺耐力的最佳运动强度范围为50%～85%最大摄氧量，对应的心率值范围为70%～90%最大心率。在确定运动强度时，心率指标比最大摄氧量指标更实用，因此常用心率间接地表示运动强度。表4显示了年龄为20岁的大学生心肺功能锻炼的目标心率情况。
按照运动处方进行锻炼时，应注意把握锻炼者的靶心率（运动适宜心率），控制好运动负荷，避免运动负荷过大而产生过度疲劳，难以取得最佳的锻炼效果。人的主观感觉可能是评估运动锻炼效果的最方便、最可行的方法。从主观感觉来说，运动锻炼后感觉轻松愉快，食欲和睡眠良好，或者虽然稍感疲劳和肌肉酸痛，但大体仍感觉轻松愉快，次日感觉体力完全恢复，这就可判定主观感觉运动负荷适宜。相反，则可认为运动负荷不适宜。
3.运动持续时间提高心肺适应水平最有效的一次运动持续时间是20～60min（不包括准备活动和整理活动）。根据每个人心肺机能适应水平和运动强度不同，运动持续时间应有区别。对于一个适应水平较低的锻炼者而言，20～30min的锻炼就可提高心肺适应水平，而适应水平高的锻炼者可能需
要40～60min。低强度的锻炼要求练习的时间长于高强度的练习时间，如以50%最大摄氧量的强度进行锻炼，需要40～50min才能有效地提高心肺适应水平；而以70%最大摄氧量的强度进行锻炼，仅需20～30min即可。
4.运动频率有研究指出，每周锻炼3～5次可使心肺达到最大适应水平，且受伤的可能性较小，但每周锻炼超过5次并不能引起心肺适应水平的进一步提高。
（三）整理活动
整理活动的主要目的是使锻炼者心率、体温等机能水平慢慢恢复到安静时的正常状态。避免出现因突然停止运动而引起的心血管系统、呼吸系统的不良症状，如头晕、恶心、“重力性休克”等。
常见的整理活动有：小强度运动，如步行或慢跑、柔韧性牵拉练习、放松体操、自我按摩等，时间一般至少5min，可持续30min。与准备活动相似，高强度和持续时间长的锻炼后的整理活动，需要更长时间的放松恢复
心肺耐力锻炼的核心环节的几种锻炼方法
耐力素质，通常是指机体在较长的时间内保持特定强度负荷或动作质量的能力。运动训练学里，耐力素质一般可分为一般耐力和专项耐力。运动生理学里，耐力素质可分为心肺耐力和肌肉耐力。广义的心肺耐力包括无氧运动耐力、有氧运动耐力、混合运动耐力，而无氧运动耐力也可称为速度耐力；狭义的心肺耐力主要指有氧运动耐力。心肺耐力是青少年体质健康素质的根基。
（一）持续训练法
持续训练法指长时间、长距离、慢节奏和中等强度（约50%～70%最大心率）的心肺锻炼方法，也是应用最广泛的一种锻炼方法。它能调动参与有氧代谢供能的器官与系统，充分改善有氧能力，提高心肺耐力。低强度且大运动量的1～2h的耐力跑训练，主要燃烧体内脂肪供能；高强度的耐力训练（如40min的山坡跑）使糖原进行有氧代谢供能且不产生乳酸积累。持续的有氧运动（如跑步或游泳）使青少年能保持更长时间的身体活动。
（二）间歇训练法
间歇训练法是指重复进行强度、时间、距离和间隔时间都比较固定的锻炼方法。练习持续的时间各不相同，一般为1～5min。每次练习后有一休息期，休息期的时间与练习时间相等或稍长于练习时间，但在休息期不让心率完全恢复，而在脉搏恢复到120～140次/min后就开始新的运动负荷锻炼。积极的休息安排得越短，其状态越佳，速度距离就越短。
通常在运动强度下降很大时安排休息，如跑步训练中的快步跑或走，划船时桨频和阻力下降，骑车时蹬踏频率和阻力降低。从运动生理学出发可将间歇训练分为突出量与突出强度的训练。突出量的间歇训练法旨在提高有氧能力，突出强度的间歇训练法旨在提高无氧能力。较高的无氧能力有助于青少年进行长时间的耐力活动。青少年通过冲刺训练能够提升无氧水平10%～14%，进入青春期和成年早期，通过无氧运动产生能量的能力会显著增强。间歇训练比持续训练能使人完成更大的运动量，且锻炼的方式可以有所变化，这就减少了其他锻炼方式容易造成的冗长与枯燥。
（三）重复训练法
重复训练法是指多次重复同一练习，两次练习之间安排相对充分休息的练习方法。通过具有最高强度的重复训练，能量储备（肌酸磷酸、糖原）清空，配合相应的富含碳水化合物的食品。重复训练法是超量补偿糖原储备的最佳方法。重复训练法能改善速度耐力、扩大能量储备和代谢过程经济化，但容易引起过度训练。
（四）法特莱克（Fartlek）训练法
“Fartlek”源自瑞典语中的“fart”（速度）和“lek”（玩）两个单词，意思是“速度的游戏”，是一种与间歇训练相似的长距离跑的锻炼方式，但练习时间与休息时间的比例不固定。法特莱克训练法的锻炼地点比较随意，这可减少运动枯燥感，增加运动乐趣。
（五）综合训练法
综合训练是由几种不同的锻炼内容组成的，如第一天是跑步，第二天为游泳，第三天骑自行车。综合训练的一个优点就是避免日复一日进行同一种练习的枯燥感，并且可以防止身体同一部位的过度使用。
运动处方实施三阶段
锻炼者提高心肺适应水平的过程通常包括三个阶段：起始阶段、渐进阶段和维持阶段。
（一）起始阶段
许多人刚开始锻炼时热情有余，期望很高，以至于锻炼初期运动量过大，导致肌肉酸痛和过度疲劳，影响了坚持锻炼的信心。因此，在锻炼初期目标不能太高。锻炼起始阶段最重要的是让机体慢慢适应运动，可根据不同适应水平持续2～6周。起始阶段的每次锻炼同样包括准备活动、锻炼模式（强度不应超过70%最大心率）和整理活动。起始阶段锻炼时应注意以下几点。
1）在以某一强度锻炼时应比较轻松；
2）感觉不适时不要延长运动时间；
3）有疼痛或酸痛感时应停止运动，让机体充分恢复。
（二）渐进阶段
渐进阶段时间较长，需持续10～20周。在这一阶段，锻炼的强度、频率和持续时间应逐渐增加。虽然每个人设置的目标不同，但锻炼频率应达到3～4次/周，每次锻炼的持续时间不短于20min，强度应达到70%～90%最大心率。
（三）维持阶段
锻炼者通过16～28周的锻炼即进入维持阶段。维持心肺适应水平的主要因素是运动强度，若运动强度和锻炼时间都维持在渐进阶段最后一周的水平，以及锻炼频率降至2次/周时，心肺适应水平也无明显降低；若保持渐进阶段的锻炼频率和强度，锻炼时间可减至20～25min。相反，在锻炼频率和时间都不变的情况下，强度减少1/3就可使心肺适应水平明显降低。因此，在运动强度不变时，适当减少锻炼频率和时间仍然可以保持锻炼效果。